
?考點22 拋物線(核心考點講與練)
1.拋物線的定義
(1)平面內(nèi)與一個定點F和一條定直線l(F?l)的距離相等的點的軌跡叫做拋物線.定點F叫做拋物線的焦點,定直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線.
(2)其數(shù)學(xué)表達式:{M||MF|=d}(d為點M到準(zhǔn)線l的距離).
2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)
圖形
標(biāo)準(zhǔn)
方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
p的幾何意義:焦點F到準(zhǔn)線l的距離
性
質(zhì)
頂點
O(0,0)
對稱軸
y=0
x=0
焦點
F
F
F
F
離心率
e=1
準(zhǔn)線方程
x=-
x=
y=-
y=
范圍
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
開口方向
向右
向左
向上
向下
1.求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法:
①求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程常用待定系數(shù)法,因為未知數(shù)只有p,所以只需一個條件確定p值即可.
②因為拋物線方程有四種標(biāo)準(zhǔn)形式,因此求拋物線方程時,需先定位,再定量.
(2)利用拋物線的定義解決此類問題,應(yīng)靈活地運用拋物線上的點到焦點的距離與到準(zhǔn)線距離的等價轉(zhuǎn)化.“看到準(zhǔn)線想到焦點,看到焦點想到準(zhǔn)線”,這是解決拋物線焦點弦有關(guān)問題的有效途徑.
2.確定及應(yīng)用拋物線性質(zhì)的技巧:
①利用拋物線方程確定及應(yīng)用其焦點、準(zhǔn)線等性質(zhì)時,關(guān)鍵是將拋物線方程化成標(biāo)準(zhǔn)方程.
②要結(jié)合圖形分析,靈活運用平面幾何的性質(zhì)以圖助解.
3.(1)直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系類似,一般要用到根與系數(shù)的關(guān)系.
(2)有關(guān)直線與拋物線的弦長問題,要注意直線是否過拋物線的焦點,若過拋物線的焦點,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不過焦點,則必須用一般弦長公式.
(3)研究直線與拋物線的位置關(guān)系與研究直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系的方法類似,一般是聯(lián)立兩曲線方程,但涉及拋物線的弦長、中點、距離等問題時,要注意“設(shè)而不求”、“整體代入”、“點差法”以及定義的靈活應(yīng)用.
拋物線的定義與方程
一、單選題
1.(2022·廣東·二模)已知拋物線E:,圓F:,直線l:(t為實數(shù))與拋物線E交于點A,與圓F交于B,C兩點,且點B位于點C的右側(cè),則△FAB的周長可能為(???????)
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】先判斷出拋物線焦點和圓心重合,由拋物線定義得,又,可得△FAB的周長為,又知,即可求解.
【詳解】
由題意知:拋物線焦點恰為圓心,拋物線準(zhǔn)線,圓半徑為2,可得圓與相切,設(shè)直線l:與準(zhǔn)線交于,
由拋物線定義知:,又,故△FAB的周長為,
由圖知,故,結(jié)合選項知:△FAB的周長可能為5.
故選:B.
2.(2022·江蘇·海安高級中學(xué)二模)已知拋物線的焦點為F,準(zhǔn)線為l.點P在C上,直線PF交x軸于點Q,且,則點P到準(zhǔn)線l的距離為(???????)
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】根據(jù)拋物線的定義即可求解.
【詳解】設(shè),,∵,,
∴,∴,
∴P到l的距離,
故選:C.
3.(2021北京市第八中學(xué)高三10月月考)已知拋物線第一象限上一點到其焦點的距離為,則點的縱坐標(biāo)為( )
A. B. C. D.
答案】D
【分析】設(shè)點,其中,利用拋物線的定義可求得的值,即為所求.
【詳解】設(shè)點,其中,拋物線的準(zhǔn)線方程為,
由拋物線的定義可得,,解得.
故選:D.
二、多選題
4.(2022·廣東韶關(guān)·二模)已知拋物線 的焦點為F,準(zhǔn)線l交x軸于點D,直線m過D且交C于不同的A,B兩點,B在線段AD上,點P為A在l上的射影.線段PF交y軸于點E,下列命題正確的是(???????)
A.對于任意直線m,均有AE⊥PF
B.不存在直線m,滿足
C.對于任意直線m,直線AE與拋物線C相切
D.存在直線m,使|AF|+|BF|=2|DF|
【答案】AC
【分析】A選項由E為線段PF的中點以及拋物線定義即可判斷;B選項由及拋物線方程求出坐標(biāo),再說明三點共線,即存在直線即可;C選項設(shè),表示出直線AE,聯(lián)立拋物線,利用即可判斷;D選項設(shè)出直線,聯(lián)立拋物線得到,通過焦半徑公式結(jié)合基本不等式得即可判斷.
【詳解】A選項,如圖1,由拋物線知O為DF的中點,軸,所以E為線段PF的中點,由拋物線的定義知,所以,所以A正確;
B選項,如圖2,設(shè),,,,,E為線段PF的中點,則,,
由得,解得,,又,故, ,又,
可得,,故存在直線m,滿足 ,選項B不正確.
C選項,由題意知,E為線段PF的中點,從而設(shè),則,
直線AE的方程:,與拋物線方程聯(lián)立可得:
,由代入左式整理得:,
所以,所以直線AE與拋物線相切,所以選項C正確.
D選項,如圖3,設(shè)直線m的方程,
,,,
由,得.當(dāng)
,即且時,由韋達定理,得
,.
因為,,所以,
又,,所以成立,故D不正確.
故選:AC.
5.(2022·山東濰坊·二模)已知四面體ABCD的4個頂點都在球O(O為球心)的球面上,△ABC為等邊三角形,M為底面ABC內(nèi)的動點,AB=BD=2,,且,則(???????)
A.平面ACD⊥平面ABC
B.球心O為△ABC的中心
C.直線OM與CD所成的角最小為
D.若動點M到點B的距離與到平面ACD的距離相等,則點M的軌跡為拋物線的一部分
【答案】ABD
【分析】設(shè)的中心為G,取AC的中點E,由題可得平面可判斷A,根據(jù)勾股定理可得進而判斷B,利用特例可判斷C,利用面面垂直的性質(zhì)及拋物線的定義可判斷D.
【詳解】設(shè)的中心為G,取AC的中點E,連接BE,DE,則.
因為,,
所以平面BDE,則,
又△ABC為等邊三角形,,,
所以,,
∴,即,又,
∴平面,平面,
∴平面ACD⊥平面ABC,故A正確;
又∵,
∴,
故為四面體的外接球的球心,即球心O為△ABC的中心,故B正確;
當(dāng)∥時,為直線OM與CD所成的角,
由上知,故C錯誤;
由平面ACD⊥平面ABC可知,動點M到平面ACD的距離即動點M到直線的距離,
由拋物線的定義可知,點M的軌跡為拋物線的一部分,故D正確.
故選:ABD.
6.(2022·山東聊城·二模)已知拋物線:()的焦點到準(zhǔn)線的距離為2,過的直線交拋物線于兩點,,則(???????)
A.的準(zhǔn)線方程為
B.若,則
C.若,則的斜率為
D.過點作準(zhǔn)線的垂線,垂足為,若軸平分,則
【答案】BCD
【分析】根據(jù)拋物線的幾何意義求出,即可得到拋物線的方程,再根據(jù)拋物線的定義判斷A、B、D,設(shè),,,,直線的方程為,聯(lián)立直線與拋物線方程,消元列出韋達定理,根據(jù)焦半徑公式計算即可判斷C;
【詳解】解:因為拋物線:()的焦點到準(zhǔn)線的距離為2,所以,
所以拋物線方程為,則焦點,準(zhǔn)線為,故A錯誤;
若,則,所以,所以,故B正確;
可設(shè),,,,
直線的方程為,與拋物線聯(lián)立,
消去,可得,
可得,,
由拋物線的定義可得
即,即,
解得,則直線的斜率為,故C正確;
對于D,若軸平分,則,又軸,
所以,所以,
所以,即,所以,故D正確;
故選:BCD
7.(2022·遼寧葫蘆島·一模)已知拋物線過點,焦點為F,則(???????)
A.點M到焦點的距離為3
B.直線MF與x軸垂直
C.直線MF與C交于點N,以弦MN為直徑的圓與C的準(zhǔn)線相切
D.過點M與C相切的直線方程為
【答案】AC
【分析】先求出,由拋物線的定義即可判斷A、C選項;B選項由坐標(biāo)即可判斷;D選項易知點M不在直線上即可判斷.
【詳解】由題意知:,解得,即,焦點,準(zhǔn)線.
由拋物線定義知,點M到焦點的距離等于到準(zhǔn)線的距離為,故A正確;
由焦點知直線MF不與x軸垂直,故B錯誤;
如圖,設(shè)中點為,過作準(zhǔn)線的垂線,垂足為,易知,
故以弦MN為直徑的圓與C的準(zhǔn)線相切,C正確;
由知M不在直線上,故D錯誤.
故選:AC.
三、填空題
8.(2022·遼寧沈陽·二模)已知拋物線的焦點為F,在C上有一點P,,則點P到x軸的距離為______.
【答案】
【分析】根據(jù)拋物線的定義,列出相應(yīng)方程求解即可.
【詳解】由拋物線的定義可知:,所以,代入中,得,
所以,故點P到x軸的距離為為.
故答案為:
拋物線的幾何性質(zhì)
1.(2021北京八中高三上學(xué)期期中)已知直線:和直線:,拋物線上一動點P到直線和直線的距離之和的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合拋物線的定義,可得點P到直線和直線的距離之和,當(dāng)B,P,F(xiàn)三點共線時,最小,再結(jié)合點到直線的距離公式,即可求解.
【詳解】∵拋物線,∴拋物線的準(zhǔn)線為,焦點為,
∴點P到準(zhǔn)線的距離PA等于點P到焦點F的距離PF,即,
∴點P到直線和直線的距離之和,
∴當(dāng)B,P,F(xiàn)三點共線時,最小,
∵,∴,
∴點P到直線和直線的距離之和的最小值為.
故選:A.
2.(2021新疆克拉瑪依市高三第三次模擬檢測)年是中國傳統(tǒng)的“?!蹦辏梢栽谄矫孀鴺?biāo)系中用拋物線與圓勾勒出牛的形象.已知拋物線的焦點為,圓與拋物線在第一象限的交點為,直線與拋物線的交點為,直線與圓在第一象限的交點為,則周長的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】將拋物線與圓方程聯(lián)立可求得點坐標(biāo),由此可知的取值范圍;利用拋物線定義和圓的半徑可將周長轉(zhuǎn)化為,由范圍可得所求周長取值范圍.
【詳解】由拋物線得:,準(zhǔn)線為;
設(shè)與交于點,由拋物線定義知:;
由圓知:;
由得:,即,則,
設(shè),,,
的周長為,,周長的取值范圍為.
故選:B.
直線與拋物線的位置關(guān)系
1.(云南省曲靖市第一中學(xué)2022屆高三上學(xué)期第一次質(zhì)量監(jiān)測卷)已知直線l: y=x+1與拋物線C: x2=2py(p>0)相交于A, B兩點,若AB的中點為N,且拋物線C上存在點M,使得 (O為坐標(biāo)原點).
(1)求此拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若正方形PQHR的三個頂點P, Q, H都在拋物線C上,求正方形PQHR面積的最小值.
【答案】(1);(2)32.
【分析】(1)聯(lián)立方程由點為的中點,求得點N的坐標(biāo),再根據(jù),得到M的坐標(biāo),代入拋物線方程求解;
(2)設(shè),直線的斜率為,根據(jù)得到,由,得到,再由得到,然后由正方形的面積為,利用基本不等式求解.
【詳解】(1)設(shè),聯(lián)立方程組整理得,
則,可得
由點為的中點,所以
設(shè),因為,可得,
又由點在拋物線:上,
可得,
即,
解得或(舍去),
所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)設(shè),直線的斜率為,
不妨設(shè),則,且,
因為,
所以.
由,得,即,
即,
將代入得,
所以,
所以,
所以正方形的面積為
,
,
,
,
因,
所以(當(dāng)且僅當(dāng)時取等號).
因為,所以
所以(當(dāng)且僅當(dāng)時取等號),
所以(當(dāng)且僅當(dāng)時取等號),
所以正方形的面積的最小值為32.
2.(2021四川省成都市郫都區(qū)高三上學(xué)期階段性檢測)已知拋物線:上的點到焦點的距離為.
(1)求拋物線的方程;
(2)設(shè)縱截距為的直線與拋物線交于,兩個不同的點,若,求直線的方程.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用拋物線的性質(zhì)即可求解.
(2)設(shè)直線方程,與拋物線聯(lián)立,利用韋達定理,即可求解.
【詳解】(1)由題設(shè)知,拋物線的準(zhǔn)線方程為,
由點到焦點的距離為,得,解得,
所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)設(shè),,
顯然直線的斜率存在,故設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立消去得,
由得,即.
所以,.
又因為,,
所以,
所以,
即,
解得,滿足,
所以直線的方程為.
1.(2020年全國統(tǒng)一高考(新課標(biāo)Ⅰ))已知A為拋物線C:y2=2px(p>0)上一點,點A到C的焦點的距離為12,到y(tǒng)軸的距離為9,則p=( )
A. 2 B. 3 C. 6 D. 9
【答案】C
【分析】利用拋物線的定義建立方程即可得到答案.
【詳解】設(shè)拋物線的焦點為F,由拋物線的定義知,即,解得.
故選:C.
【點晴】本題主要考查利用拋物線的定義計算焦半徑,考查學(xué)生轉(zhuǎn)化與化歸思想,是一道容易題.
2.(2021年全國新高考Ⅰ卷)已知為坐標(biāo)原點,拋物線:()的焦點為,為上一點,與軸垂直,為軸上一點,且,若,則的準(zhǔn)線方程為______.
【答案】
【分析】先用坐標(biāo)表示,再根據(jù)向量垂直坐標(biāo)表示列方程,解得,即得結(jié)果.
【詳解】拋物線: ()的焦點,
∵P為上一點,與軸垂直,
所以P的橫坐標(biāo)為,代入拋物線方程求得P的縱坐標(biāo)為,
不妨設(shè),
因為Q為軸上一點,且,所以Q在F的右側(cè),
又,
因為,所以,
,
所以的準(zhǔn)線方程為
故答案為:.
【點睛】利用向量數(shù)量積處理垂直關(guān)系是本題關(guān)鍵.
3.(2021年全國高考乙卷) 已知拋物線的焦點F到準(zhǔn)線的距離為2.
(1)求C的方程;
(2)已知O為坐標(biāo)原點,點P在C上,點Q滿足,求直線斜率的最大值.
【答案】(1);(2)最大值為.
【分析】(1)由拋物線焦點與準(zhǔn)線的距離即可得解;
(2)設(shè),由平面向量的知識可得,進而可得,再由斜率公式及基本不等式即可得解.
【詳解】(1)拋物線的焦點,準(zhǔn)線方程為,
由題意,該拋物線焦點到準(zhǔn)線的距離為,
所以該拋物線的方程為;
(2)[方法一]:軌跡方程+基本不等式法
設(shè),則,
所以,
由在拋物線上可得,即,
據(jù)此整理可得點的軌跡方程為,
所以直線的斜率,
當(dāng)時,;
當(dāng)時,,
當(dāng)時,因為,
此時,當(dāng)且僅當(dāng),即時,等號成立;
當(dāng)時,;
綜上,直線的斜率的最大值為.
[方法二]:【最優(yōu)解】軌跡方程+數(shù)形結(jié)合法
同方法一得到點Q的軌跡方程為.
設(shè)直線的方程為,則當(dāng)直線與拋物線相切時,其斜率k取到最值.聯(lián)立得,其判別式,解得,所以直線斜率的最大值為.
[方法三]:軌跡方程+換元求最值法
同方法一得點Q的軌跡方程為.
設(shè)直線的斜率為k,則.
令,則的對稱軸為,所以.故直線斜率的最大值為.
[方法四]:參數(shù)+基本不等式法
由題可設(shè).
因為,所以.
于是,所以
則直線的斜率為.
當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立,所以直線斜率的最大值為.
【整體點評】方法一根據(jù)向量關(guān)系,利用代點法求得Q的軌跡方程,得到直線OQ的斜率關(guān)于的表達式,然后利用分類討論,結(jié)合基本不等式求得最大值;
方法二 同方法一得到點Q的軌跡方程,然后利用數(shù)形結(jié)合法,利用判別式求得直線OQ的斜率的最大值,為最優(yōu)解;
方法三同方法一求得Q的軌跡方程,得到直線的斜率k的平方關(guān)于的表達式,利用換元方法轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求得最大值,進而得到直線斜率的最大值;
方法四利用參數(shù)法,由題可設(shè),求得x,y關(guān)于的參數(shù)表達式,得到直線的斜率關(guān)于的表達式,結(jié)合使用基本不等式,求得直線斜率的最大值.
一、單選題
1.(2022·山東泰安·二模)已知以F為焦點的拋物線上的兩點A,B(點A的橫坐標(biāo)大于點B的橫坐標(biāo)),滿足(O為坐標(biāo)原點),弦AB的中點M的橫坐標(biāo)為,則實數(shù)(???????)
A. B. C.3 D.4
【答案】D
【分析】根據(jù)已知及拋物線的幾何性質(zhì)求出,再由已知求出的值.
【詳解】由題意可得拋物線的焦點.
弦AB的中點M的橫坐標(biāo)為,
由已知條件可知直線AB的斜率存在.
設(shè)直線AB的方程為,,
則聯(lián)立,消去y得,
∴,又因為弦AB的中點M的橫坐標(biāo)為,
∴,∴,,
∴點A到準(zhǔn)線的距離為,
點B到準(zhǔn)線的距離為,
所以∴,
又,故.
故選:D
2.(2022·河北唐山·二模)F為拋物線的焦點,點在C上,直線MF交C的準(zhǔn)線于點N,則(???????)
A. B. C.5 D.12
【答案】B
【分析】依據(jù)兩點間距離公式去求
【詳解】點在拋物線上,則,解之得,則
又拋物線的焦點F,準(zhǔn)線
則直線MF的方程為,則N
則
故選:B
3.(2022·天津·一模)已知拋物線的準(zhǔn)線與雙曲線相交于D?E兩點,且OD⊥OE(O為原點),則雙曲線的漸近線方程為(???????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)對稱性求得的坐標(biāo),從而求得,進而求得雙曲線的漸近線方程.
【詳解】拋物線的準(zhǔn)線為,
由于,根據(jù)雙曲線的對稱性可知:(不妨設(shè)),
代入得,
所以雙曲線的漸近線方程為.
故選:B
4.(2022·遼寧錦州·一模)已知拋物線的焦點為F,點P是C上一點,且,以PF為直徑的圓截x軸所得的弦長為1,則(???????)
A.2 B.2或4 C.4 D.4或6
【答案】D
【分析】根據(jù)幾何關(guān)系,求點的坐標(biāo),代入拋物線方程,即可求解.
【詳解】設(shè)圓的圓心為,與軸交于點,線段的中點為,軸,由條件可知,,,所以,
由焦半徑公式可知,即,所以代入拋物線方程,
解得:或.
故選:D
5.(2022·廣東惠州·一模)若拋物線()上一點P(2,)到其焦點的距離為4,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為(???????)
A.y2=2x B.y2=4x C.y2=6x D.y2=8x
【答案】D
【分析】由拋物線的定義可解答.
【詳解】拋物線上一點到焦點的距離等于到其準(zhǔn)線的距離,即為4,∴,解得,∴拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
故選:D.
二、多選題
6.(2022·河北秦皇島·二模)過拋物線上一點作兩條相互垂直的直線,與的另外兩個交點分別為,,則(???????)
A.的準(zhǔn)線方程是
B.過的焦點的最短弦長為8
C.直線過定點
D.當(dāng)點到直線的距離最大時,直線的方程為
【答案】AD
【分析】由點在拋物線上求得為,結(jié)合拋物線的性質(zhì)判斷A、B;設(shè)為并聯(lián)立拋物線,結(jié)合及韋達定理、向量垂直的坐標(biāo)表示列方程求出m、n的數(shù)量關(guān)系,代入直線方程即可判斷C;由C分析所得的定點P,要使到直線的距離最大有,即可寫出直線的方程判斷D.
【詳解】將代入中得:,則為,
所以的準(zhǔn)線方程是,故A正確;
當(dāng)過的焦點且與軸垂直時弦長最短,此時弦長為16,故B不正確;
設(shè),,直線為,聯(lián)立拋物線得:,
所以,,又,
所以.
因為,,即,
所以,整理得,故,得,
所以直線為,所以直線過定點,故C不正確.
當(dāng)時到直線的距離最大,此時直線為,故D正確.
故選:AD
7.(2022·江蘇江蘇·二模)已知拋物線的焦點為,過原點的動直線交拋物線于另一點,交拋物線的準(zhǔn)線于點,下列說法正確的是(???????)
A.若為線段中點,則 B.若,則
C.存在直線,使得 D.面積的最小值為2
【答案】AD
【分析】對于A,求出點的橫坐標(biāo),再根據(jù)拋物線的定義求出,即可判斷;
對于B,根據(jù)拋物線的定義求出點的橫坐標(biāo),再求出,即可判斷,
對于C,,則,判斷是否有解,即可判斷;
對于D,根據(jù),結(jié)合基本不等式即可判斷.
【詳解】解:拋物線的準(zhǔn)線為,焦點,
若為中點,所以,所以,故A正確;
若,則,所以,故B錯誤;
設(shè),則,所以,,
所以,所以與不垂直,故C錯誤;
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時,取等號,
所以面積的最小值為2,故D正確.
故選:AD.
8.(2022·廣東·一模)已知拋物線的焦點為F,拋物線C上存在n個點,,,(且)滿足,則下列結(jié)論中正確的是(???????)
A.時,
B.時,的最小值為9
C.時,
D.時,的最小值為8
【答案】BC
【分析】以為拋物線通徑,求得的值,判斷A; 當(dāng)時,寫出焦半徑的表達式,利用換元法,結(jié)合利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值,可判斷B; 當(dāng)時,求出的表達式,利用三角函數(shù)的知識,可判斷C,D.
【詳解】當(dāng)時,,此時不妨取 過焦點垂直于x軸,
不妨取 ,則,故A錯誤;
當(dāng)時,,
此時不妨設(shè) 在拋物線上逆時針排列,設(shè),
則 ,則 ,
故
,
令 ,則,
令 ,則?????,
當(dāng)時, , 遞增,當(dāng)時, , 遞減,
故 ,
故當(dāng) ,即 時,取到最小值9,故B正確;
當(dāng)時,,
此時不妨設(shè) 在拋物線上逆時針排列,設(shè),
則,
即,
故,
,
所以,故C正確;
由C的分析可知:,
當(dāng) 時,取到最小值16,
即最小值為16,故D錯誤;
故選:BC
【點睛】本題考查了拋物線的焦半徑公式的應(yīng)用,綜合性較強,涉及到拋物線的焦半徑的應(yīng)用,以利用導(dǎo)數(shù)求最值,和三角函數(shù)的相關(guān)知識,難度較大.
9.(2022·湖南常德·一模)已知拋物線的焦點到準(zhǔn)線的距離為2,則(???????)
A.焦點的坐標(biāo)為
B.過點恰有2條直線與拋物線有且只有一個公共點
C.直線與拋物線相交所得弦長為8
D.拋物線與圓交于兩點,則
【答案】ACD
【分析】先求出拋物線方程,對選項逐一判斷即可.
【詳解】由題可知拋物線方程為
對于A,焦點的坐標(biāo)為,故A正確
對于B,過點有拋物線的2條切線,還有,共3條直線與拋物線有且只有一個交點,故B錯誤
對于C,,弦長為,故C正確
對于D,,解得(舍去),交點為,有,故D正確
故選:ACD
10.(2022·廣東肇慶·模擬預(yù)測)已知F是拋物線的焦點,過點F作兩條互相垂直的直線,,與C相交于A,B兩點,與C相交于E,D兩點,M為A,B中點,N為E,D中點,直線l為拋物線C的準(zhǔn)線,則(???????)
A.點M到直線l的距離為定值 B.以為直徑的圓與l相切
C.的最小值為32 D.當(dāng)最小時,
【答案】BCD
【分析】設(shè)直線方程,并聯(lián)立拋物線方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系式,求得點M的橫坐標(biāo),結(jié)合拋物線定義,可判斷A;利用拋物線定義推得,由此判斷B;
計算出弦長,可得的表達式,利用基本不等式求得其最小值,判斷C;
求出的表達式,采用換元法,利用二次函數(shù)的單調(diào)性求得其最小值,判斷D.
【詳解】設(shè),,,, ,
直線的方程為,則直線的方程為,
將直線的方程代入,化簡整理得,
則,,
故,
所以,,
因為點A到直線l的距離,點B到直線l的距離,
點M到直線l的距離,
又,所以,故A錯誤;
因為,
所以以為直徑的圓的圓心M到l的距離為,
即以為直徑的圓與l相切,故B正確;
同理,,所以,,,
則,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,故C正確;
.
設(shè),則,,.
當(dāng)時,即時,最小,這時,故D正確,
故選:BCD.
【點睛】本題考查了拋物線的焦點弦的性質(zhì),具有較強的綜合性,要求學(xué)生有較好的計算能力和思維能力,解答時要注意直線方程的設(shè)法,以及聯(lián)立后結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系式的化簡,涉及到焦半徑以及弦長和距離的計算,比較繁雜,要細心運算.
11.(2022·重慶·模擬預(yù)測)在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點,拋物線的焦點為F,點,,都在拋物線上,且,則下列結(jié)論正確的是(???????)
A.拋物線方程為 B.F是的重心
C. D.
【答案】BCD
【分析】把點代入可得拋物線的方程,結(jié)合向量運算可得是的重心,利用拋物線的定義可得,利用三角形面積公式及,可得.
【詳解】對于A,由在拋物線上可得,即拋物線方程為,錯誤;
對于B,分別取的中點,則,,即在中線上,同理可得也在中線上,所以是的重心,正確;
對于C,由拋物線的定義可得,
所以.
由是的重心,所以,即,
所以,正確;
對于D,,;
同理,,
所以,正確.
故選:BCD.
三、填空題
12.(2022·北京豐臺·二模)已知拋物線C:,則拋物線C的準(zhǔn)線方程為______.
【答案】
【分析】根據(jù)拋物線的方程求出的值,進一步得出答案.
【詳解】因為拋物線,
所以,∴
所以的準(zhǔn)線方程為.
故答案為:
13.(2022·福建·模擬預(yù)測)已知拋物線與拋物線在第一象限內(nèi)的交點為,若點在圓上,且直線與圓相切,則___________.
【答案】
【分析】由于點在圓上,所以可得,而點也在兩拋物線上,代入拋物線方程可得,當(dāng)與圓相切時,可得,然后前面的幾個式子結(jié)合可求得答案
【詳解】因為,
所以,
因為,,所以,
當(dāng)與圓相切時,,
所以,
所以,
所以.
故答案為:
14.(2022·重慶八中模擬預(yù)測)若拋物線上的點到焦點的距離是點A到y(tǒng)軸距離的2倍,則___________.
【答案】2
【分析】直接利用拋物線的焦半徑公式解方程組即可求解.
【詳解】拋物線的準(zhǔn)線方程為.
由拋物續(xù)的性質(zhì)可得,所以①.
而在拋物線上,即②.
由①②可得:p=2.
故答案為:2
四、解答題
15.(2022·山東濟寧·二模)已知拋物線E:的焦點為F,點在拋物線E上,且的面積為(O為坐標(biāo)原點).
(1)求拋物線E的方程;
(2)過焦點F的直線l與拋物線E交于A?B兩點,過A?B分別作垂直于l的直線AC?BD,分別交拋物線于C?D兩點,求的最小值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根據(jù)面積及拋物線上的點可求解;
(2)利用直線與拋物線的位置關(guān)系分別求得、,再通過導(dǎo)數(shù)求最值即可.
(1)由題意可得解得p=2.
故拋物線E的方程為.
(2)由題意直線l的斜率一定存在且不為0,設(shè)直線l的方程為,,
設(shè),,,
由消去x得.
所以,.
由AC垂直于l,直線AC的方程為
由消去x得.
所以,.
∴
.
同理可得,
所以,
令,,則,
所以當(dāng)時,,單調(diào)遞減;當(dāng)時,,單調(diào)遞增.
所以當(dāng)x=2時,取得最小值,即當(dāng)時,最小值為.
16.(2022·湖北武漢·二模)已知拋物線,點為上一點,且到的準(zhǔn)線的距離等于其到坐標(biāo)原點的距離.
(1)求的方程;
(2)設(shè)為圓的一條不垂直于軸的直徑,分別延長交于兩點,求四邊形面積的最小值.
【答案】(1)(2)16
【分析】(1)根據(jù)拋物線的定義可知,,即可列式求;
(2)首先設(shè)直線的方程為:,分別與圓的方程和拋物線方程聯(lián)立,求點的坐標(biāo),利用弦長公式求,再利用,求,最后表示四邊形的面積,再通過換元,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值.
(1)設(shè)拋物線焦點,由題意,故,解得:.
故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由題意,直線斜率存在且不為0,設(shè)直線的方程為:,設(shè)點,,聯(lián)立得:,由,得
,聯(lián)立得:,由,得
因為,用代替,得.
故四邊形面積.
令.
設(shè)函數(shù),故單調(diào)遞增.
故當(dāng),即時,取到最小值16,所以四邊形面積的最小值是16.
17.(2022·遼寧·建平縣實驗中學(xué)模擬預(yù)測)已知點在拋物線上.
(1)求拋物線的方程;
(2)過點作斜率分別為的兩條直線,若與拋物線的另一個交點分別為,且有,探究:直線是否恒過定點?若是,求出該定點;若否,說明理由.
【答案】(1)(2)直線恒過定點
【分析】(1)將點坐標(biāo)代入拋物線方程即可構(gòu)造方程求得結(jié)果;
(2)設(shè),,利用斜率公式表示出,得到;設(shè),與拋物線方程聯(lián)立可得韋達定理的形式,由此可得,可得,由此可得定點坐標(biāo).
(1)在拋物線上,,解得:,
拋物線的方程為:.
(2)由(1)得:;設(shè),,
則;同理可得:;
,,整理可得:;
當(dāng)直線斜率為時,其與拋物線只有一個公共點,不合題意;
當(dāng)直線斜率不為時,設(shè),
由得:,則,,解得:;
,則直線過定點;
綜上所述:直線恒過定點.
【點睛】思路點睛:本題考查直線與拋物線綜合應(yīng)用中的直線過定點問題的求解,求解此類問題的基本思路如下:
①假設(shè)直線方程,與拋物線方程聯(lián)立,整理為關(guān)于或的一元二次方程的形式;
②利用求得變量的取值范圍,得到韋達定理的形式;
③利用韋達定理表示出已知中的等量關(guān)系,代入韋達定理可整理得到變量間的關(guān)系,從而化簡直線方程;
④根據(jù)直線過定點的求解方法可求得結(jié)果.
18.(2021·山西運城·模擬預(yù)測(理))已知P(1,2)在拋物線C:y2=2px上.
(1)求拋物線C的方程;
(2)A,B是拋物線C上的兩個動點,如果直線PA的斜率與直線PB的斜率之和為2,證明:直線AB過定點.
【答案】(1)y2=4x(2)證明見解析
【分析】(1)把已知點坐標(biāo)代入拋物線方程求得參數(shù),即得拋物線方程;
(2)設(shè)AB:x=my+t,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線方程與拋物線方程聯(lián)立消元后應(yīng)用韋達定理得,代入得參數(shù)值,從而可得定點坐標(biāo).
(1)P點坐標(biāo)代入拋物線方程得4=2p,
∴p=2,
∴拋物線方程為y2=4x.
(2)證明:設(shè)AB:x=my+t,將AB的方程與y2=4x聯(lián)立得y2﹣4my﹣4t=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則y1+y2=4m,y1y2=﹣4t,
所以Δ>0?16m2+16t>0?m2+t>0,
,同理:,
由題意:,
∴4(y1+y2+4)=2(y1y2+2y1+2y2+4),
∴y1y2=4,
∴﹣4t=4,
∴t=﹣1,
故直線AB恒過定點(﹣1,0).
這是一份2024年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)核心考點講與練(新高考專用) 考點22 拋物線(核心考點講與練)(原卷版+解析版),共41頁。試卷主要包含了拋物線的定義,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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