1、明確模擬練習(xí)的目的。不但檢測知識的全面性、方法的熟練性和運算的準(zhǔn)確性,更是訓(xùn)練書寫規(guī)范,表述準(zhǔn)確的過程。
2、查漏補缺,以“錯”糾錯。每過一段時間,就把“錯題筆記”或標(biāo)記錯題的試卷有側(cè)重的看一下。查漏補缺的過程也就是反思的過程,逐漸實現(xiàn)保強攻弱的目標(biāo)。
3、嚴格有規(guī)律地進行限時訓(xùn)練。特別是強化對解答選擇題、填空題的限時訓(xùn)練,將平時考試當(dāng)作高考,嚴格按時完成,并在速度體驗中提高正確率。
4、保證常規(guī)題型的堅持訓(xùn)練。做到百無一失,對學(xué)有余力的學(xué)生,可適當(dāng)拓展高考中難點的訓(xùn)練。
5、注重題后反思總結(jié)。出現(xiàn)問題不可怕,可怕的是不知道問題的存在,在復(fù)習(xí)中出現(xiàn)的問題越多,說明你距離成功越近,及時處理問題,爭取“問題不過夜”。
6、重視每次模擬考試的臨考前狀態(tài)的調(diào)整及考后心理的調(diào)整。以平和的心態(tài)面對高考。
熱點8-4 拋物線及其應(yīng)用6大題型
拋物線是高考數(shù)學(xué)的熱點問題,在高考中選擇題、填空題、解答題都曾出現(xiàn)過,屬于高頻考點。
這部分內(nèi)容主要涉及標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì)、弦長問題及面積問題等,解題思路和解題步驟相對固定,在沖刺階段的教學(xué)過程中盡量淡化解題技巧,強調(diào)通性通法,規(guī)范解題步驟。
一、焦半徑公式
設(shè)拋物線上一點的坐標(biāo)為,焦點為.
1、拋物線,.
2、拋物線,.
3、拋物線,.
4、拋物線,.
【注意】在使用焦半徑公式時,首先要明確拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的形式,不同的標(biāo)準(zhǔn)方程對應(yīng)于不同的焦半徑公式.
二、直線與拋物線的位置關(guān)系
1、直線與拋物線的位置關(guān)系有三種情況:
相交(有兩個公共點或一個公共點);相切(有一個公共點);相離(沒有公共點).
2、以拋物線與直線的位置關(guān)系為例:
(1)直線的斜率不存在,設(shè)直線方程為,
若,直線與拋物線有兩個交點;
若,直線與拋物線有一個交點,且交點既是原點又是切點;
若,直線與拋物線沒有交點.
(2)直線的斜率存在.
設(shè)直線,拋物線,
直線與拋物線的交點的個數(shù)等于方程組,的解的個數(shù),
即二次方程(或)解的個數(shù).
①若,
則當(dāng)時,直線與拋物線相交,有兩個公共點;
當(dāng)時,直線與拋物線相切,有個公共點;
當(dāng)時,直線與拋物線相離,無公共點.
②若,則直線與拋物線相交,有一個公共點.
三、直線與拋物線相交弦長問題
1、一般弦長
設(shè)為拋物線的弦,,,弦AB的中點為.
(1)弦長公式:(為直線的斜率,且).
(2),
推導(dǎo):由題意,知,① ②
由①-②,得.故,即.
(3)直線的方程為.
2、焦點弦長
如圖,是拋物線過焦點的一條弦,設(shè),,的中點,過點,,分別向拋物線的準(zhǔn)線作垂線,垂足分別為點,,,
根據(jù)拋物線的定義有,,
故.
又因為是梯形的中位線,所以,
從而有下列結(jié)論;
(1)以為直徑的圓必與準(zhǔn)線相切.
(2)(焦點弦長與中點關(guān)系)
(3).
(4)若直線的傾斜角為,則.
(5),兩點的橫坐標(biāo)之積,縱坐標(biāo)之積均為定值,即,.
(6)為定值.
【題型1 拋物線的定義及概念】
【例1】(2023·全國·模擬預(yù)測)過拋物線(p>0)的焦點F的直線交拋物線C于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,設(shè),,若n,,成等比數(shù)列,則( )
A. B.3 C.3或 D.
【答案】B
【解析】由n,,成等比數(shù)列,得.
由拋物線的定義知,, ,
所以,所以,
又因為,,所以.故選:B.
【變式1-1】(2023秋·內(nèi)蒙古包頭·高三統(tǒng)考期末)已知拋物線:的焦點為,斜率為2的直線與的交點為,.若,則的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由拋物線:可得焦點,準(zhǔn)線為,
設(shè)斜率為2的直線方程為,
所以消去得,
,解得,
設(shè),,所以,
利用拋物線的定義可得,即,解得,
所以的方程為故選:C
【變式1-2】(2022秋·廣西玉林·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知拋物線的焦點為F,點在拋物線C上,且,則( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【解析】點F為拋物線的焦點,其準(zhǔn)線方程為:,
因為點在拋物線C上,且,
則有,解得,所以.故選:C
【變式1-3】(2023春·河南·高三河南省淮陽中學(xué)校聯(lián)考開學(xué)考試)若點是拋物線的焦點,點分別是拋物線上位于第一、四象限的點,且軸,,則點的坐標(biāo)為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由題意可知,
因為軸,所以,,
所以,解得,所以,故選:A
【變式1-4】(2023春·河南開封·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知拋物線C:,過焦點F的直線與C在第四象限交于M點,則( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】因為直線過拋物線C:的焦點,則,
所以,,拋物線方程為,
因為在拋物線上且在第四象限,設(shè)點,
則,解得:,
由拋物線的定義可知:,故選:.
【題型2 利用拋物線定義求最值】
【例2】(2022秋·山西陽泉·高三統(tǒng)考期末)已知點P為拋物線上一動點,點Q為圓上一動點,點F為拋物線的焦點,點P到y(tǒng)軸的距離為d,若的最小值為2,則( )
A. B.1 C.3 D.4
【答案】D
【解析】作圖如下,
圓的圓心,半徑,
拋物線的焦點,
根據(jù)拋物線的定義可知,
所以,
由圖可知,當(dāng)共線,且在線段之間時,
最短,而,
故有,
即解得,故選:D.
【變式2-1】(2023春·北京海淀·高三人大附中??奸_學(xué)考試)已知雙曲線的左焦點與拋物線的焦點重合,為拋物線上一動點,定點,則的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】對于雙曲線,,,則,故點,
所以,拋物線的方程為,
拋物線的準(zhǔn)線為,如下圖所示:
過點作,垂足為點,由拋物線的定義可得,
所以,,
當(dāng)且僅當(dāng)時,取最小值為.故選:D.
【變式2-2】(2023·江西上饒·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知是拋物線上一動點,直線的方程為,定點,到的距離為.則的最小值為( )
A. B. C.5 D.7
【答案】B
【解析】如圖示:拋物線的焦點,準(zhǔn)線.
過作于,于,則.
由拋物線的定義可知:.
(當(dāng)且僅當(dāng)在,即三點共線時“=”成立).故選:B
【變式2-3】(2023秋·山東德州·高三統(tǒng)考期末)曲線上有兩個不同動點,動點到的最小距離為,點與和的距離之和的最小值為,則的值為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】設(shè),則,
結(jié)合關(guān)系式可變形為:
,
當(dāng),即動點坐標(biāo)為時,取到最小距離,即;
由題知,曲線為拋物線在第一象限的部分以及原點,
其焦點為,準(zhǔn)線為,設(shè),
過作準(zhǔn)線,垂足為,
根據(jù)拋物線定義,,
過作準(zhǔn)線,垂足為,交拋物線于,
當(dāng)在運動時,結(jié)合下圖可知,,
當(dāng)運動到時取得等號,即的最小值為.
故.故選:C
【變式2-4】(2023·廣東梅州·統(tǒng)考一模)函數(shù)的最小值為___________.
【答案】
【解析】,
可表示拋物線上的點,到兩定點,的距離之和,
即,
而點在此拋物線內(nèi),點是此拋物線的焦點,
拋物線的準(zhǔn)線為,設(shè)點、分別為點、在準(zhǔn)線上的投影,
如圖,根據(jù)拋物線的定義有,
則,
故答案為:.
【題型3 拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程】
【例3】(2022秋·江蘇南通·高三統(tǒng)考階段練習(xí))拋物線的焦點到準(zhǔn)線的距離是( ).
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【解析】拋物線化為標(biāo)準(zhǔn)方程為拋物線,
則其焦準(zhǔn)距為,即焦點到準(zhǔn)線的距離是,故選:B
【變式3-1】(2023·重慶渝中·高三重慶巴蜀中學(xué)??茧A段練習(xí))(多選)已知拋物線的焦點在直線上,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】由于焦點在直線上,
則當(dāng)焦點在y軸上時,令,所以焦點坐標(biāo)為:,
設(shè)方程為,由焦點坐標(biāo)知,
所以拋物線的方程為:
當(dāng)焦點在x軸上時,令, 所以焦點坐標(biāo)為:,
設(shè)方程為,由焦點坐標(biāo)知,
所以拋物線的方程為:,故選:BC.
【變式3-2】(2023·陜西寶雞·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知拋物線C:上的點P到焦點的距離比到y(tǒng)軸的距離大2,則______.
【答案】4
【解析】點P到焦點的距離比到y(tǒng)軸的距離大2,
即點P到準(zhǔn)線的距離比到y(tǒng)軸的距離大2,即,即.故答案為:4.
【變式3-3】(2023秋·遼寧·高三校聯(lián)考期末)已知拋物線的焦點為,拋物線上一點A在準(zhǔn)線上的射影為,且為等邊三角形.若,則拋物線方程為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由題意可知:拋物線的焦點為,準(zhǔn)線為,
設(shè)準(zhǔn)線與x軸的交點為,
則,
可得,
在中,則,
即,解得,
故拋物線方程為.故選:B.
【變式3-4】(2023·山東濰坊·統(tǒng)考一模)已知拋物線經(jīng)過第二象限,且其焦點到準(zhǔn)線的距離大于4,請寫出一個滿足條件的的標(biāo)準(zhǔn)方程__________.
【答案】(答案不唯一)
【解析】設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
由已知可得,焦點到準(zhǔn)線的距離.
可取,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
故答案為:.
【題型4 拋物線的中點弦問題】
【例4】(2023春·河南新鄉(xiāng)·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知直線l交拋物線于M,N兩點,且MN的中點為,則直線l的斜率為( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【解析】易知直線l的斜率存在,設(shè)直線的斜率為k,,
則,兩式相減得,整理得,
因為MN的中點為,則,
所以,即直線l的斜率為3.故選:C.
【變式4-1】(2023秋·江西·高三校聯(lián)考期末)如圖,已知拋物線E:的焦點為F,過F且斜率為1的直線交E于A,B兩點,線段AB的中點為M,其垂直平分線交x軸于點C,軸于點N.若四邊形的面積等于8,則E的方程為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】易知,直線AB的方程為,
四邊形OCMN為直角梯形,且.
設(shè),,,則,
所以,所以,,∴.
所以MC直線方程為,
∴令,∴,∴.
所以四邊形OCMN的面積為,∴.
故拋物線E的方程為.故選:B.
【變式4-2】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知A,B是拋物線上的兩點,線段AB的中點為,則直線AB的方程為__________.
【答案】
【解析】依題意,設(shè),
若,則直線,由拋物線的對稱性可知,
線段AB的中點為,顯然不符合題意,故,
因為A,B是拋物線上的兩點,
所以,兩式相減得,,整理得,
因為線段AB的中點為,
所以,即,
又,所以,
所以直線AB的方程為,即.
故答案為:.
【變式4-3】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線的焦點為,直線與C交于A,B兩點.
(1)若的傾斜角為且過點F,求;
(2)若線段AB的中點坐標(biāo)為,求的方程.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因為的傾斜角為,,
所以直線的方程為,
聯(lián)立可得,
設(shè),則,
所以;
(2)設(shè),則,
所以,
因為線段AB的中點坐標(biāo)為,所以,
所以,所以的斜率為,
所以的方程為,即.
【變式4-4】(2023·安徽宿州·統(tǒng)考一模)若拋物線C:存在以點為中點的弦,請寫出一個滿足條件的拋物線方程為_______.
【答案】(答案不唯一)
【解析】拋物線存在以點為中點的弦,
則該點在拋物線開口內(nèi),即當(dāng)時,.
可取,則滿足條件的拋物線方程為.
故答案為:(答案不唯一)
【題型5 拋物線的弦長問題】
【例5】(2023·山東菏澤·統(tǒng)考一模)過拋物線焦點作傾斜角為的直線交拋物線于,則( )
A. B. C.1 D.16
【答案】A
【解析】化為標(biāo)準(zhǔn)形式由此知;
設(shè)直線l的方程為:, ,,
根據(jù)拋物線定義知;
將,代入,可得,
由此代入.故選:A
【變式5-1】(2023·河南鄭州·統(tǒng)考一模)過拋物線的焦點F作直線交拋物線于、兩點,若,則的值為( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】B
【解析】拋物線的焦點為,準(zhǔn)線方程為
由拋物線的定義可得,故選:B
【變式5-2】(2023·福建泉州·高三統(tǒng)考階段練習(xí))(多選)已知拋物線的焦點為F,過點F的直線l與C交于M,N兩點,P為的中點,則下列說法正確的是( )
A.的最小值為4 B.的最大值為4
C.當(dāng)時, D.當(dāng)時,
【答案】AD
【解析】由拋物線可得焦點,準(zhǔn)線為,
對于A,當(dāng)直線l的斜率不存在時,方程為,
代入拋物線可得所以此時;
當(dāng)直線l的斜率存在時,假設(shè)直線的方程為,
設(shè)
將直線方程代入拋物線可得
,則,
所以,
綜上所述,的最小值為4,故A正確;
對于B,當(dāng)直線l的斜率存在時,,
故B錯誤;
對于C,因為P為的中點,,所以,所以,
則,所以,
將代入可得,解得或,
當(dāng)時,易得不滿足題意;
當(dāng)時,,所以,故C錯誤;
對于D,由易得斜率存在,
由P為的中點可得即,
所以,解得,
所以,故D正確;故選:AD
【變式5-3】(2023·陜西西安·統(tǒng)考一模)設(shè)拋物線的焦點為,,Q在準(zhǔn)線上,Q的縱坐標(biāo)為,點M到F與到定點的距離之和的最小值為4.
(1)求拋物線C的方程;
(2)過F且斜率為2的直線l與C交于A、B兩點,求的面積.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由已知可得,,.
因為,當(dāng)且僅當(dāng)三點共線時,取得最小值.
又,所以,
即,整理可得,
因為,所以.
所以,拋物線C的方程為.
(2)由(1)知,,所以直線的方程為,.
聯(lián)立直線與拋物線的方程可得,.
設(shè),,則由韋達定理可得.
所以.
又點到直線,
即直線的距離為,
所以,的面積.
【變式5-4】(2023春·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中學(xué)??奸_學(xué)考試)已知拋物線上一點,圓:,過作圓的兩條切線,切點分別為A,B.
(1)求直線的方程:
(2)直線分別與拋物線交于兩點,求線段的長度.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由可得圓心,半徑為1,
設(shè),,設(shè)是圓在點處的切線上一點,則

則圓在點處的切線方程分別為
又因為點同時在直線上,
所以有,,
所以,是方程的解,
所以直線的方程是.
(2)設(shè),,則,又,
化簡整理得,
因為直線與圓相切,則,即,
同理可得,
所以是方程的兩個不等實根,
有,,.
【題型6 直線與拋物線綜合問題】
【例6】(2023春·山西晉城·高三??茧A段練習(xí))已知拋物線的焦點為,準(zhǔn)線為,點是直線上一動點,直線與直線交于點,.
(1)求拋物線的方程;
(2)過點作拋物線的兩條切線,切點為,且,求面積的取值范圍.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)直線,當(dāng)時,,即,,
則,解得或(舍去),
故拋物線的方程為.
(2)設(shè),,,,,
的直線方程為:,整理得到,
同理可得:方程為,
故,故的直線方程為,
,整理得到,,
,
,解得,
設(shè)到的距離為,
,
,故,
【變式6-1】(2023·山東·濰坊一中校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知為拋物線的焦點,為坐標(biāo)原點,為的準(zhǔn)線上的一點,直線的斜率為的面積為1.
(1)求的方程;
(2)過點作一條直線,交于兩點,試問在上是否存在定點,使得直線與的斜率之和等于直線斜率的平方?若存在,求出點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【答案】(1);(2)存在,或
【解析】(1)由題意知,設(shè)點的坐標(biāo)為,
則直線的斜率為.
因為直線的斜率為,所以,即,
所以的面積,解得或(舍去),
故拋物線的方程為.
(2)假設(shè)存在點,使得直線與的斜率之和等于直線斜率的平方.
由(1)得,拋物線的準(zhǔn)線的方程為.
設(shè)直線的方程為,,,,
聯(lián)立得,
所以,,.
因為,
,
所以,解得或.
故存在定點,使得直線與的斜率之和等于直線斜率的平方,
其坐標(biāo)為或.
【變式6-2】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知拋物線經(jīng)過點,過點的直線與拋物線有兩個不同交點,且直線交軸于,直線交軸于.
(1)求直線斜率的取值范圍;
(2)證明:存在定點,使得,且.
【答案】(1);(2)證明見解析
【解析】(1)拋物線經(jīng)過點,,解得:,拋物線;
由題意知:直線斜率存在,設(shè),,,
由得:,
,解得:或;
,,,,
又直線與軸相交于兩點,
,
即,解得:且;
綜上所述:直線斜率的取值范圍為.
(2)設(shè)點,,
由,,知:共線,即在軸上,
則可設(shè),,,
,,,同理可得:,
,直線,
令得:,同理可得:,
,,
由(1)知:,,
,
解得:,存在定點滿足題意.
【變式6-3】(2023秋·遼寧營口·高三統(tǒng)考期末)已知橢圓()的離心率為,且經(jīng)過點
(1)求橢圓的方程;
(2)過作兩直線與拋物線(m>0)相切,且分別與橢圓C交于P,Q兩點,直線,的斜率分別為,
①求證:為定值;
②試問直線是否過定點,若是,求出定點坐標(biāo);若不是,說明理由.
【答案】(1);(2)① 證明見解析;②直線恒過定點
【解析】(1)由題可得,解得,
所以橢圓C的方程為
(2)①設(shè)過與拋物線相切的直線方程為(),
消去y得:,
,即
直線,的斜率分別為,,
則,是方程的兩根,,,
消去m得:
②設(shè)直線:,,,
,消去x得:
所以,
因為,所以,所以
整理得:
即,所以.
所以或,
當(dāng)時,,PQ恒過定點與A重合,舍去
當(dāng)時,PQ恒過定點
綜上所述,直線PQ恒過定點.
【變式6-4】(2023春·四川·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知直線與拋物線交于,兩點,且
(1)求的方程
(2)若直線與交于兩點,點與點關(guān)于軸對稱,試問直線是否過定點?若過定點,求定點的坐標(biāo);若不過定點,說明理由
【答案】(1);(2)過定點,
【解析】(1)將代入,得,
則,
則,解得,
故的方程為
(2)設(shè),則,
聯(lián)立方程組,整理得,
則,所以,
因此直線的方程為,
整理得,即,
當(dāng)時,,故直線過定點.
(建議用時:60分鐘)
1.(2023春·北京大興·高三校考開學(xué)考試)已知拋物線,則的焦點坐標(biāo)為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由題知,拋物線的焦點在軸正半軸,且,即,
所以的焦點坐標(biāo)為.故選:B.
2.(2023秋·云南德宏·高三統(tǒng)考期末)已知拋物線的焦點為F,直線與拋物線交于兩個不同的點A,B.如果,2,成等差數(shù)列,那么k等于( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【解析】設(shè),
聯(lián)立方程組,整理可得,
,解得:,且,
由,,又,2,成等差數(shù)列,
所以,則,所以,解得:或,
因為,所以,故選:D.
3.(2023·湖南·模擬預(yù)測)希臘著名數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯與歐幾里得、阿基米德齊名.他發(fā)現(xiàn):“平面內(nèi)到兩個定點A,B的距離之比為定值()的點的軌跡是圓”.后來,人們將這個圓以他的名字命名,稱為阿波羅尼斯圓,簡稱阿氏圓.已知在平面直角坐標(biāo)系中,,若點P是滿足的阿氏圓上的任意一點,點Q為拋物線上的動點,Q在直線上的射影為R,則的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】設(shè),則,
化簡整理得,
所以點的軌跡為以為圓心為半徑的圓,
拋物線的焦點,準(zhǔn)線方程為,
則,
當(dāng)且僅當(dāng)(兩點在兩點中間)四點共線時取等號,
所以的最小值為.故選:D.
4.(2023春·天津濱海新·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)已知雙曲線的左焦點到其一條漸近線的距離等于,拋物線的準(zhǔn)線過雙曲線的左焦點,則拋物線上一動點M到直線和的距離之和的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由題意知雙曲線的左焦點到其一條漸近線的距離為,
不妨取漸近線,即,
所以 ,,
又拋物線的準(zhǔn)線過雙曲線的左焦點,
即,則拋物線方程為,
過點M作垂直于直線,垂足為點A,
作垂直于拋物線準(zhǔn)線 于點C,連接,
根據(jù)拋物線的定義得,
設(shè)M到的距離為 ,M到直線的距離為,則,
根據(jù)平面幾何知識,可得當(dāng)三點共線時,有最小值,
因為拋物線焦點到直線的距離為,
所以的最小值是,
所以拋物線上一動點M到直線和的距離之和的
最小值為 ,故選:D.
5.(2023·河南·高三安陽一中校聯(lián)考階段練習(xí))已知A為拋物線C:上在第一象限內(nèi)的一個動點,,O為坐標(biāo)原點,F(xiàn)為C的焦點,若,則直線AF斜率的絕對值為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】設(shè),則,解得或,
所以或,
又,所以或,
所以,故選:B.
6.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點為F,直線l過焦點F且與拋物線交于點,,與拋物線C的準(zhǔn)線交于點Q,若(O為坐標(biāo)原點),,則( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】對于△OQN和△OFN,底邊QN和FN上的高均為點O到直線l的距離,
故由可得,
如圖,分別過點M,N作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為點,,
設(shè),則,,故.
因為,所以.
在直角三角形中,,,,
所以,所以,解得.
設(shè)拋物線的準(zhǔn)線與x軸交于點,則,
所以,即,解得,故選:B.
7.(2023·江蘇連云港·統(tǒng)考模擬預(yù)測)(多選)已知拋物線C:的焦點為F,直線l與C交于,兩點,其中點A在第一象限,點M是AB的中點,作MN垂直于準(zhǔn)線,垂足為N,則下列結(jié)論正確的是( )
A.若直線l經(jīng)過焦點F,且,則
B.若,則直線l的傾斜角為
C.若以AB為直徑的圓M經(jīng)過焦點F,則的最小值為
D.若以AB為直徑作圓M,則圓M與準(zhǔn)線相切
【答案】BC
【解析】A選項,由題意得:,準(zhǔn)線方程為,
當(dāng)直線的斜率為0時,此時,直線l與C只有1個交點,不合題意,
故設(shè)直線,與聯(lián)立得:,
故,
則,所以,解得:,A錯誤;
B選項,因為,所以三點共線,即直線經(jīng)過拋物線焦點,
當(dāng)直線的斜率為0時,此時,直線l與C只有1個交點,不合題意,
故設(shè)直線,與聯(lián)立得:,故,
因為,所以,代入中,
得到,即,
因為點A在第一象限,所以,故,即,,解得:
故直線l的斜率為,設(shè)直線l的傾斜角為,則,
解得:,B正確;
C選項,設(shè),過點作⊥準(zhǔn)線于點,過點作⊥準(zhǔn)線于點P,
因為以AB為直徑的圓M經(jīng)過焦點F,所以⊥,則,
由拋物線定義可知:,
由基本不等式得:,則,
當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,
故,即,C正確;
D選項,當(dāng)直線l不經(jīng)過焦點時,設(shè),
由三角形三邊關(guān)系可知:,
由拋物線定義可知結(jié)合C選項可知:,即,
若以AB為直徑作圓M,則圓M與準(zhǔn)線相離,D錯誤.故選:BC
8.(2023·廣東茂名·統(tǒng)考一模)(多選)已知拋物線,F(xiàn)為拋物線C的焦點,下列說法正確的是( )
A.若拋物線C上一點P到焦點F的距離是4,則P的坐標(biāo)為、
B.拋物線C在點處的切線方程為
C.一個頂點在原點O的正三角形與拋物線相交于A、B兩點,的周長為
D.點H為拋物線C的上任意一點,點,,當(dāng)t取最大值時,的面積為2
【答案】ABD
【解析】A選項:由拋物線C的定義知,解得
代入可得,所以P的坐標(biāo)為、,故A正確;
B選項:由得,,切線方拋物線C在點處的切線斜率為,
所以切線方程為,故B正確;
C選項:頂點在原點O的正三角形與拋物線相交與A、B兩點,
設(shè)正三角形的邊長為,則根據(jù)對稱性可得
且點在拋物線上,所以,解得,
所以這個正三角形的邊長為,故C錯誤;
D選項:F為拋物線的焦點,過H作HD垂直拋物線C的準(zhǔn)線于點D,
如圖,
由拋物線的定義知,
當(dāng)t取最大值時,取最小值,即直線GH與拋物線C相切.
設(shè)直線HG的方程為,由得,
所以,解得,
此時,即,所以,故,
所以,故D正確.故選:ABD.
9.(2022·江西·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點為F,過F作斜率為的直線與C交于兩點,若線段中點的縱坐標(biāo)為,則F到C的準(zhǔn)線的距離為_______.
【答案】
【解析】設(shè),,則,,
兩式相減得,即,
因為、兩點在斜率為的直線上,所以,
所以由得,
因為線段中點的縱坐標(biāo)為,所以,
則,,
所以F到C的準(zhǔn)線的距離為.
故答案為:.
10.(2023·河南·長葛市第一高級中學(xué)統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點為F,準(zhǔn)線為l,點P在D上,PA與l垂直,垂足為A,若,則的面積等于______.
【答案】
【解析】由以及可知,
故為等邊三角形,所以
因此故,
所以,
故答案為:
11.(2023秋·云南楚雄·高三統(tǒng)考期末)已知拋物線C:的焦點為F,點P在C上,,且點P在圓上.
(1)求C的方程;
(2)過F且不與x軸垂直的直線l與C交于A,B兩點,點A與點M關(guān)于x軸對稱,直線BM與x軸交于點N,若△ABN的面積為,求直線l的方程.
【答案】(1);(2)或
【解析】(1)聯(lián)立,解得,即,
由,得,則,
故C的方程為.
(2)設(shè),,則,
由(1)知點F的坐標(biāo)為,可設(shè)直線AB的方程為,
聯(lián)立,得,則,,
直線MB的斜率為,
直線MB的方程為,
可得,
令,得,可得點N的坐標(biāo)為,
△ABN的面積,
解得,故直線l的方程為或.
12.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知拋物線,圓與拋物線有且只有兩個公共點.
(1)求拋物線的方程;
(2)設(shè)為坐標(biāo)原點,過圓心的直線與圓交于點,直線分別交拋物線于點(點不與點重合).記的面積為,的面積為,求的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由,
得,即.
由對稱性可得關(guān)于的方程有兩個相等的正的實數(shù)根,
所以,且,解得,
所以拋物線C的方程為.
(2)由題意,知直線的斜率不為,故設(shè)直線的方程為,
如圖,設(shè),,,.
將直線的方程代入圓的方程中,消去,得,
所以,所以,且.
直線的方程為,代入拋物線方程,
消去,得,解得或,所以.
同理,得,
所以
,
所以當(dāng)時,取得最大值,為.
13.(2023春·廣西柳州·高三統(tǒng)考階段練習(xí))在直角坐標(biāo)系中,動點M到定點的距離比到y(tǒng)軸的距離大1.
(1)求動點M的軌跡方程;
(2)當(dāng)時,記動點M的軌跡為曲線C,過F的直線與曲線C交于P,Q兩點,直線OP,OQ與直線分別交于A,B兩點,試判斷以AB為直徑的圓是否經(jīng)過定點?若是,求出定點坐標(biāo);若不是,請說明理由.
【答案】(1)時,;時,;(2)是,過定點和
【解析】(1)動點M到定點的距離比到y(tǒng)軸的距離大1,
當(dāng)時,動點M到定點的距離等于到的距離,軌跡為拋物線,
設(shè)拋物線方程為,,,
當(dāng)時,滿足條件.
綜上所述:軌跡方程為:時,;時,
(2)設(shè)直線的方程為,,聯(lián)立,
整理得:,,,
直線的方程為,同理:直線的方程為,
令得,,
設(shè)中點的坐標(biāo)為,則,,
所以.

圓的半徑為.
所以為直徑的圓的方程為.
展開可得,令,可得,解得或.
所以以為直徑的圓經(jīng)過定點和
14.(2023秋·湖南長沙·高三長沙一中??茧A段練習(xí))已知F是拋物線C:的焦點,以F為圓心,2p為半徑的圓F與拋物線C交于A,B兩點,且.
(1)求拋物線C和圓F的方程;
(2)若點P為圓F優(yōu)弧AB上任意一點,過點P作拋物線C的兩條切線PM,PN,切點分別為M,N,請問是否為定值?若是,求出該定值;若不是,請說明理由.
【答案】(1)拋物線C的方程為,圓F的方程為;(2)是,16
【解析】(1)由題意可得:拋物線C:的焦點為,
則圓F的方程為,
聯(lián)立方程,消去x得,
解得或(舍去),
將代入得A,B的坐標(biāo)分別為,.
故,所以,
所以拋物線C的方程為,圓F的方程為.
(2)是,理由如下:
設(shè),則,
因為拋物線的方程為,則,
所以切線PM的方程為,即,①
同理切線PN的方程為,②
則由①②過,則,
所以直線MN的方程為,
聯(lián)立方程,消去y得,
則,,
所以

又在圓F上,則,即,
故為定值16.

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