
一、單選題:本大題共8小題,每個(gè)小題5分,共40分.在每小題給出的選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.已知點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線l與拋物線相交于A,B兩點(diǎn),設(shè)直線PA,PB的斜率分別為,,則( )
A.B.C.2D.無(wú)法確定
【解析】設(shè)直線方程為,聯(lián)立拋物線方程可得,
設(shè),,可得,
則
故選:A
2.已知拋物線的焦點(diǎn)為,點(diǎn)在拋物線上(異于頂點(diǎn)),(點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)),過(guò)點(diǎn)作直線的垂線與軸交于點(diǎn),則( )
A.6B.C.4D.
【解析】法一:依題意,設(shè),由,得為的中點(diǎn)且,
則,易得直線的垂線的方程為.
令,得,故,由拋物線的定義易知,
故,故選:A.
法二:特殊值法.不妨設(shè),則,則,易得直線的垂線的方程為.令,得,故,又,故.故選:A.
3.過(guò)拋物線的焦點(diǎn)的直線l交拋物線于兩點(diǎn),若點(diǎn)P關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)為M,則直線QM的方程可能為
A.B.
C.D.
【解析】由題意,拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為,
設(shè)直線方程為,聯(lián)立方程,整理得,
設(shè),則,,
過(guò)三點(diǎn)向準(zhǔn)線作垂線,垂足分別為,準(zhǔn)線與軸交于點(diǎn),
則
而,所以,
因?yàn)橛泄颤c(diǎn),所以三點(diǎn)共線,即直線一定過(guò)點(diǎn),
由四個(gè)選項(xiàng)可知,只有選項(xiàng)經(jīng)過(guò)點(diǎn).故選:D.
4.已知直線l與拋物線交于不同的兩點(diǎn)A,B,O為坐標(biāo)原點(diǎn),若直線的斜率之積為,則直線l恒過(guò)定點(diǎn)( )
A.B.C.D.
【解析】設(shè)直線方程為 ,
聯(lián)立 ,整理得: ,
需滿(mǎn)足 ,即 ,則 ,
由 ,得: ,
所以 ,即 ,故 ,
所以直線l為:,當(dāng)時(shí),,即直線l恒過(guò)定點(diǎn),故選:A.
5.已知拋物線的焦點(diǎn)為,過(guò)且不與軸垂直的直線與拋物線相交于、兩點(diǎn),為軸上一點(diǎn),滿(mǎn)足,則( )
A.為定值B.為定值
C.不是定值,最大值為D.不是定值,最小值為
【解析】若直線與軸重合,此時(shí),直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),不合乎題意;
由題意,,設(shè)直線的方程為,設(shè)點(diǎn)、,
聯(lián)立可得,,
由韋達(dá)定理可得,則,
所以,,
線段的中點(diǎn)為,所以,直線的方程為,
在直線的方程中,令,可得,即點(diǎn),
所以,,因此,.故選:A.
6.已知點(diǎn),設(shè)不垂直于軸的直線與拋物線交于不同的兩點(diǎn)、,若軸是的角平分線,則直線一定過(guò)點(diǎn)( )
A.B.C.D.
【解析】根據(jù)題意,直線的斜率不等于零,且直線過(guò)的定點(diǎn)應(yīng)該在軸上,
設(shè)直線為,與拋物線方程聯(lián)立,消元得,
設(shè),由軸是的角平分線,
∴且, ,
∴、的斜率互為相反數(shù),即,整理得,即,∴,解得,故直線過(guò)定點(diǎn).故選:A.
7.已知、、是拋物線上三個(gè)不同的點(diǎn),且拋物線的焦點(diǎn)是的重心,若直線、、的斜率存在且分別為、、,則( )
A.3B.C.1D.0
【解析】設(shè),,則,,
兩式相減,得,則,
設(shè),同理可得,,
因?yàn)榻裹c(diǎn)是的重心,所以,
則,故選:D.
8.已知拋物線的方程為,過(guò)其焦點(diǎn)F的直線交此拋物線于M.N兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)E,若,,則( )
A.B.C.1D.
【解析】根據(jù)條件可得F(1,0),
則設(shè)直線MN的方程為y=k(x﹣1),M(x1,y1),N(x2,y2),
所以E(0,﹣k),聯(lián)立,整理可得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,
則x1+x2=,x1x2=1,因?yàn)?,?br>所以λ1(1﹣x1)=x1,λ2(1﹣x2)=x2,即有λ1=,λ2=,
所以.故選:D.
二、多選題:本大題共4小題,每個(gè)小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)或者多項(xiàng)是符合題目要求的.
9.如圖,過(guò)點(diǎn)作兩條直線和:()分別交拋物線于,和,(其中,位于軸上方),直線,交于點(diǎn).則下列說(shuō)法正確的( )
A.,兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)之積為
B.點(diǎn)在定直線上
C.點(diǎn)與拋物線上各點(diǎn)的連線中,最短
D.無(wú)論旋轉(zhuǎn)到什么位置,始終有
【解析】設(shè)點(diǎn),
將直線l的方程代入拋物線方程得:.則,故A正確;
由題得,則,,
直線的方程為,直線的方程為,
消去y得,將代入上式得,故點(diǎn)Q在直線上,故B正確;
設(shè)拋物線上任一點(diǎn),則,當(dāng)時(shí),最小,此時(shí),即最短,故C正確;
因?yàn)?,但,所以D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
10.已知拋物線,過(guò)其準(zhǔn)線上的點(diǎn)作的兩條切線,切點(diǎn)分別為A、B,下列說(shuō)法正確的是( )
A.B.當(dāng)時(shí),
C.當(dāng)時(shí),直線AB的斜率為2D.直線AB過(guò)定點(diǎn)
【解析】因?yàn)闉闇?zhǔn)線上的點(diǎn),所以,解得,故A錯(cuò);
根據(jù)拋物線方程得到,則,設(shè)切點(diǎn)坐標(biāo)為,,
則,整理得,同理得,
所以,為方程的解,,
所以,則,故B正確;
由B選項(xiàng)得,所以,故C錯(cuò);
由B選項(xiàng)得,又,聯(lián)立得,
同理得,所以直線AB的方程為,恒過(guò)點(diǎn),故D正確.
故選:BD.
11.已知拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,、是上異于點(diǎn)的兩點(diǎn)(為坐標(biāo)原點(diǎn))則下列說(shuō)法正確的是( )
A.若、、三點(diǎn)共線,則的最小值為
B.若,則的面積為
C.若,則直線過(guò)定點(diǎn)
D.若,過(guò)的中點(diǎn)作于點(diǎn),則的最小值為
【解析】對(duì)于A選項(xiàng),易知拋物線的焦點(diǎn)為,
當(dāng)直線與軸重合時(shí),直線與拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn),不合乎題意,
設(shè)直線的方程為,設(shè)點(diǎn)、,
聯(lián)立可得,,
由韋達(dá)定理可得,,則,
易知,,所以,,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,故的最小值為,A對(duì);
對(duì)于B選項(xiàng),設(shè)點(diǎn),,可得,所以,,
則,所以,,B對(duì);
對(duì)于C選項(xiàng),易知的斜率存在,設(shè)直線的方程為,
設(shè)點(diǎn)、,由于直線不過(guò)原點(diǎn),所以,,
聯(lián)立可得,,
由韋達(dá)定理可得,所以,,
因?yàn)?,則,解得,
所以,直線的方程為,故直線過(guò)定點(diǎn),C錯(cuò);
對(duì)于D選項(xiàng),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),
設(shè),,所以,
因?yàn)?br>,
所以,則的最小值為,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,D對(duì).
故選:ABD.
12.已知拋物線,為軸正半軸上一點(diǎn),則( )
A.存在點(diǎn),使得過(guò)點(diǎn)任意作弦,總有為定值
B.不存在點(diǎn),使得過(guò)點(diǎn)任意作弦,有為定值
C.存在點(diǎn),使得過(guò)點(diǎn)任意作弦,總有為定值
D.不存在點(diǎn),使得過(guò)點(diǎn)任意作弦,有為定值
【解析】設(shè),,,
由,可得,則有,
所以,
,
所以+,
所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),,
即存在點(diǎn),使得為定值,故A正確,B錯(cuò)誤;
由題意可得,
,
所以,
如果為定值,則必有,而此方程組無(wú)解,
所以不為定值,故C錯(cuò)誤,D正確.
故選:AD.
三、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分.把答案填在答題卡中的橫線上.
13.設(shè)A、B為拋物線上的點(diǎn),且(O為原點(diǎn)),則直線必過(guò)的定點(diǎn)坐標(biāo)為 .
【解析】設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立方程組,解得,即,
因?yàn)?,則的方程為,
聯(lián)立方程組,解得,即,
可得直線的方程為,令,可得,即直線必經(jīng)過(guò)定點(diǎn).
14.已知拋物線和直線,點(diǎn)為直線上的動(dòng)點(diǎn)(不在軸上),以點(diǎn)為圓心且過(guò)原點(diǎn)的圓與直線交于,兩點(diǎn),若直線,與的另一個(gè)交點(diǎn)分別為,,記直線,的斜率分別為,,則 .
【解析】如圖,設(shè)直線,的方程分別為,,則,,,
因?yàn)闉閳A的直徑,,所以.
聯(lián)立,消去得,,,同理可得,,
,,.
15.已知AB,CD是過(guò)拋物線焦點(diǎn)F且互相垂直的兩弦,則的值為 .
【解析】由題設(shè),直線、的斜率一定存在,
設(shè)為,,,聯(lián)立拋物線方程,可得且,
∴,,而,,
∴,
由,設(shè)為,,,聯(lián)立拋物線,
可得,同理有,,∴,
綜上,.
16.經(jīng)過(guò)拋物線的焦點(diǎn)的直線交此拋物線于,兩點(diǎn),拋物線在,兩點(diǎn)處的切線相交于點(diǎn),則點(diǎn)必定在直線 上.(寫(xiě)出此直線的方程)
【解析】拋物線中,焦點(diǎn)為,設(shè)直線方程為,代入拋物線整理得,設(shè),,則,.
由得,∴過(guò)點(diǎn)切線斜率為,切線方程為,即,同理過(guò)點(diǎn)切線方程為,兩式相除得,整理得,
解得,所以點(diǎn)在準(zhǔn)線上.
四、解答題:本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.
17.已知拋物線,,是C上兩個(gè)不同的點(diǎn).
(1)求證:直線與C相切;
(2)若O為坐標(biāo)原點(diǎn),,C在A,B處的切線交于點(diǎn)P,證明:點(diǎn)P在定直線上.
【解析】(1)聯(lián)立得,因?yàn)樵贑上,則,
所以,因此直線與C相切.
(2)由(1)知,設(shè),切線的方程為,切線的方程為,
聯(lián)立得,因?yàn)?,,所以?br>又因?yàn)椋裕?br>解得,所以.故點(diǎn)P在定直線上.
18.設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為F,過(guò)F且斜率為1的直線l與E交于A,B兩點(diǎn),且.
(1)求拋物線E的方程;
(2)設(shè)為E上一點(diǎn),E在P處的切線與x軸交于Q,過(guò)Q的直線與E交于M,N兩點(diǎn),直線PM和PN的斜率分別為和.求證:為定值.
【解析】(1)由題意,,直線l的方程為,代入,得.于是,∴焦點(diǎn)弦,解得p=2.故拋物線E的方程為.
(2)因在E上,∴m=2.設(shè)E在P處的切線方程為,代入,得.由,解得t=1,
∴P處的切線方程為y=x+1,從而得.
易知直線MN的斜率存在,設(shè)其方程為,設(shè),.
將代入,得.
于是,,且,.
∴
.
故為定值2.
19.已知過(guò)點(diǎn)的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),且(點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)),M,N,P是拋物線上橫坐標(biāo)不同的三點(diǎn),直線MP過(guò)定點(diǎn),直線NP過(guò)定點(diǎn).
(1)求該拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)證明:直線MN過(guò)定點(diǎn).
【解析】(1)設(shè)直線AB方程為,,,
聯(lián)立得,消x得,得,,
因?yàn)?,所以,即,?br>所以拋物線的解析式為:.
(2)設(shè),,,
因?yàn)镸、P、C三點(diǎn)共線,所以,即,①
因?yàn)镹、P、D三點(diǎn)共線,所以,即,②
直線MN方程為:,即③
由①②得,即,
代入③得,所以直線MN過(guò)定點(diǎn).
20.已知拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,過(guò)點(diǎn)且傾斜角為的直線交拋物線于點(diǎn)(M在第一象限),,垂足為,直線交軸于點(diǎn),
(1)求的值.
(2)若斜率不為0的直線與拋物線相切,切點(diǎn)為,平行于的直線交拋物線于兩點(diǎn),且,點(diǎn)到直線與到直線的距離之比是否為定值?若是,求出此定值;若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【解析】(1)如圖所示,過(guò)點(diǎn)作,垂足為交軸于點(diǎn),
由題得,所以,因?yàn)椋浴魇堑冗吶切危?br>因?yàn)槭堑闹悬c(diǎn),所以,故,
所以,,所以,所以,即.
(2)由(1)可知拋物線的方程是,
設(shè)直線的方程為,,
因?yàn)?,所以?br>即,即.
又,所以,故.
聯(lián)立,消去,得,其中,
則,所以,所以.
設(shè)點(diǎn)到直線和直線的距離分別為,則由得,
所以點(diǎn)到直線與到直線的距離之比是定值,定值為3.
21.已知?jiǎng)訄A與圓外切,與軸相切,記圓心的軌跡為曲線,.
(1)求的方程;
(2)若斜率為4的直線交于、兩點(diǎn),直線、分別交曲線于另一點(diǎn)、,證明:直線過(guò)定點(diǎn).
【解析】(1)設(shè),動(dòng)圓的半徑為,圓的圓心為,半徑為1,
因?yàn)閯?dòng)圓與圓外切,可得或,
化為或,
所以點(diǎn)的軌跡的方程為:或.
(2)
證明:設(shè)直線的方程為,設(shè),,,,
聯(lián)立,化為,△,解得.所以,,
直線的方程為,與聯(lián)立,
解得,,所以,.同理可得,,
,
所以直線的方程為:,
化為,
,,
根據(jù)對(duì)應(yīng)系數(shù)相等可得,得,則,
所以直線恒過(guò)定點(diǎn),.
22.已知拋物線E:(p>0),過(guò)點(diǎn)的兩條直線l1,l2分別交E于AB兩點(diǎn)和C,D兩點(diǎn).當(dāng)l1的斜率為時(shí),
(1)求E的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(2)設(shè)G為直線AD與BC的交點(diǎn),證明:點(diǎn)G必在定直線上.
【解析】(1)當(dāng)?shù)男甭蕿闀r(shí),得方程為,
由,消元得,,,;
由弦長(zhǎng)公式得,
即,解得或(舍去),滿(mǎn)足,
從而的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)法一:因?yàn)閘1,l2分別交E于AB兩點(diǎn)和C,D兩點(diǎn),所以直線斜率存在
設(shè)直線的方程為,設(shè),
由,消去得,則.
設(shè)直線的方程為,
同理,消去得可得.
直線方程為,即,
化簡(jiǎn)得,同理,直線方程為,
因?yàn)樵趻佄锞€的對(duì)稱(chēng)軸上,由拋物線的對(duì)稱(chēng)性可知,交點(diǎn)必在垂直于軸的直線上,所以只需證的橫坐標(biāo)為定值即可.由消去,
因?yàn)橹本€與相交,所以,
解得
所以點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2,即直線與的交點(diǎn)在定直線上.
法二:設(shè)直線方程為,由消去得,
設(shè),則.
設(shè)直線的方程為,同理可得.
直線方程為,即,
化簡(jiǎn)得,同理,直線方程為,.
因?yàn)樵趻佄锞€的對(duì)稱(chēng)軸上,由拋物線的對(duì)稱(chēng)性可知,交點(diǎn)必在垂直于軸的直線上,所以只需證的橫坐標(biāo)為定值即可.由消去,
因?yàn)橹本€與相交,所以,
解得
所以點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2,即直線與的交點(diǎn)在定直線上.
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這是一份專(zhuān)題30 圓錐曲線中的定值問(wèn)題-備戰(zhàn)2024年新高考數(shù)學(xué)之圓錐曲線專(zhuān)項(xiàng)高分突破(新高考專(zhuān)用),文件包含專(zhuān)題30圓錐曲線中的定值問(wèn)題原卷版docx、專(zhuān)題30圓錐曲線中的定值問(wèn)題解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共24頁(yè), 歡迎下載使用。
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