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考點規(guī)范練47 拋物線
一、基礎鞏固
1.(2018吉林省吉林市調研)以拋物線y2=8x上的任意一點為圓心作圓與直線x=-2相切,這些圓必過一定點,則這一定點的坐標是( )
A.(0,2) B.(2,0) C.(4,0) D.(0,4)
答案B
解析由題意得,拋物線y2=8x的準線方程為x=-2,因為動圓的圓心在拋物線y2=8x上,且動圓與拋物線的準線相切,所以動圓必過拋物線的焦點,即過點(2,0).選B.
2.拋物線y=-4x2上的一點M到焦點的距離為1,則點M的縱坐標是( )
A.-1716 B.-1516 C.1716 D.1516
答案B
解析拋物線方程可化為x2=-y4,其準線方程為y=116.
設M(x0,y0),則由拋物線的定義,
可知116-y0=1,y0=-1516.
3.(2018北京朝陽一模)已知F為拋物線C:y2=4x的焦點,過點F的直線l交拋物線C于A,B兩點,若|AB|=8,則線段AB的中點M到直線x+1=0的距離為( )
A.2 B.4 C.8 D.16
答案B
解析如圖,拋物線y2=4x的焦點為F(1,0),準線方程為x=-1,即x+1=0,分別過A,B作準線的垂線,垂足為C,D,則有|AB|=|AF|+|BF|=|AC|+|BD|=8,過AB的中點M作準線的垂線,垂足為N,則MN為直角梯形ABDC的中位線,則|MN|=12(|AC|+|BD|)=4,即M到直線x+1=0的距離為4.故選B.
4.已知拋物線x2=ay與直線y=2x-2相交于M,N兩點,若MN中點的橫坐標為3,則此拋物線方程為( )
A.x2=32y B.x2=6y C.x2=-3y D.x2=3y
答案D
解析設點M(x1,y1),N(x2,y2).
由x2=ay,y=2x-2消去y,得x2-2ax+2a=0,
所以x1+x22=2a2=3,即a=3,
因此所求的拋物線方程是x2=3y.
5.(2018山東菏澤期末)已知等邊三角形AOB(O為坐標原點)的三個頂點在拋物線Γ:y2=2px(p>0)上,且△AOB的面積為93,則p=( )
A.3 B.3 C.32 D.332
答案C
解析根據拋物線和等邊三角形的對稱性可知A,B兩點關于x軸對稱,不妨設直線OB:y=33x,與y2=2px聯立得B(6p,23p),因為△AOB的面積為93,所以34(43p)2=93,解得p=32.故選C.
6.已知拋物線y2=2px(p>0)上一點M(1,m)(m>0)到其焦點的距離為5,雙曲線x2a-y2=1的左頂點為A,若雙曲線的一條漸近線與直線AM平行,則實數a=( )
A.19 B.14 C.13 D.12
答案A
解析因為拋物線的準線為x=-p2,所以1+p2=5,解得p=8,所以m=4.又雙曲線的左頂點坐標為(-a,0),所以41+a=1a,解得a=19,故選A.
7.若拋物線y2=4x上的點M到焦點的距離為10,則M到y(tǒng)軸的距離是 .
答案9
解析設點M坐標為(xM,yM).拋物線y2=4x的準線為x=-1,由拋物線的定義知xM+1=10,即xM=9.
8.已知拋物線y2=4x,過焦點F的直線與拋物線交于A,B兩點,過A,B分別作y軸的垂線,垂足分別為C,D,則|AC|+|BD|的最小值為 .
答案2
解析由題意知F(1,0),|AC|+|BD|=|AF|+|FB|-2=|AB|-2,即|AC|+|BD|取得最小值時當且僅當|AB|取得最小值.依拋物線定義知當|AB|為通徑,即|AB|=2p=4時,為最小值,所以|AC|+|BD|的最小值為2.
9.已知過拋物線y2=2px(p>0)的焦點,斜率為22的直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1
0),
化簡得y2=4x(x>0).
(2)設過點M(m,0)(m>0)的直線l與曲線C的交點為A(x1,y1),B(x2,y2).
設l的方程為x=ty+m.
由x=ty+m,y2=4x,得y2-4ty-4m=0,Δ=16(t2+m)>0,
于是y1+y2=4t,y1y2=-4m. ①②
因為FA=(x1-1,y1),FB=(x2-1,y2),
所以FAFB=(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+y1y2+1.
又FAFB<0,
所以x1x2-(x1+x2)+y1y2+1<0, ③
因為x=y24,所以不等式③可變形為
y124y224+y1y2-y124+y224+1<0,
即(y1y2)216+y1y2-14[(y1+y2)2-2y1y2]+1<0. ④
將①②代入④整理得m2-6m+1<4t2. ⑤
因為對任意實數t,4t2的最小值為0,
所以不等式⑤對于一切t成立等價于m2-6m+1<0,
即3-220)的焦點為F,A(x1,2),B(x2,8)是C上兩點,且x2>x1>0,若|BF|=3|AF|,則x1+x2=( )
A.32 B.6 C.62 D.8
答案C
解析∵3|FA|=|FB|,
∴根據拋物線的定義,可得32+p2=8+p2,
解得p=2,
∴拋物線方程為x2=4y,將y1=2,y2=8代入方程,
得x1=22,x2=42,∴x1+x2=62.故選C.
13.已知雙曲線y24-x2=1的兩條漸近線分別與拋物線y2=2px(p>0)的準線交于A,B兩點,O為坐標原點,若△OAB的面積為1,則p的值為( )
A.1 B.2 C.22 D.4
答案B
解析雙曲線y24-x2=1的兩條漸近線方程是y=2x.
又拋物線y2=2px(p>0)的準線方程是x=-p2,
故A,B兩點的縱坐標是y=p.
∵△AOB的面積為1,∴12p22p=1.
∵p>0,∴p=2.
14.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,直線y=4與y軸的交點為P,與C的交點為Q,且|QF|=54|PQ|.
(1)求C的方程;
(2)過F的直線l與C相交于A,B兩點,若AB的垂直平分線l與C相交于M,N兩點,且A,M,B,N四點在同一圓上,求l的方程.
解(1)設Q(x0,4),代入y2=2px得x0=8p.
所以|PQ|=8p,|QF|=p2+x0=p2+8p.
由題設得p2+8p=548p,
解得p=-2(舍去)或p=2.
所以C的方程為y2=4x.
(2)依題意知l與坐標軸不垂直,故可設l的方程為x=my+1(m≠0).
代入y2=4x得y2-4my-4=0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2=4m,y1y2=-4.
故AB的中點為D(2m2+1,2m),
|AB|=m2+1|y1-y2|=4(m2+1).
又l的斜率為-m,
所以l的方程為x=-1my+2m2+3.
將上式代入y2=4x,并整理得y2+4my-4(2m2+3)=0.
設M(x3,y3),N(x4,y4),
則y3+y4=-4m,y3y4=-4(2m2+3).
故MN的中點為E2m2+2m2+3,-2m,
|MN|=1+1m2|y3-y4|=4(m2+1)2m2+1m2.
由于MN垂直平分AB,故A,M,B,N四點在同一圓上等價于|AE|=|BE|=12|MN|,
從而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,
即4(m2+1)2+2m+2m2+2m2+22
=4(m2+1)2(2m2+1)m4,
化簡得m2-1=0,解得m=1或m=-1.
所求直線l的方程為x-y-1=0或x+y-1=0.
15.已知拋物線x2=2py(p>0)的頂點到焦點的距離為1,過點P(0,p)作直線與拋物線交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,其中x1>x2.
(1)若直線AB的斜率為12,過A,B兩點的圓C與拋物線在點A處有共同的切線,求圓C的方程.
(2)若AP=λPB,是否存在異于點P的點Q,使得對任意λ,都有QP⊥(QA-λQB)?若存在,求出點Q的坐標;若不存在,說明理由.
解(1)由已知得p=2,直線和y軸交于點(0,2),
則直線AB的方程為y-2=12x,即x-2y+4=0.
由x-2y+4=0,x2=4y,得A,B的坐標分別為(4,4),(-2,1).
又x2=4y,可得y=14x2,故y=12x,
故拋物線在點A處切線的斜率為2.
設圓C的方程為(x-a)2+(y-b)2=r2,
則b-4a-4=-12,(a+2)2+(b-1)2=(a-4)2+(b-4)2,
解得a=-1,b=132,r2=1254,
故圓的方程為(x+1)2+y-1322=1254,
即為x2+y2+2x-13x+12=0.
(2)依題意可設直線AB的方程為y=kx+2,代入拋物線方程x2=4y得x2-4kx-8=0,故x1x2=-8. ①
由已知AP=λPB得-x1=λx2.
若k=0,這時λ=1,要使QP⊥(QA-λQB),點Q必在y軸上.
設點Q的坐標是(0,m),
從而QP=(0,2-m),
QA-λQB=(x1,y1-m)-λ(x2,y2-m)
=(x1-λx2,y1-m-λ(y2-m)),
故QP(QA-λQB)=(2-m)[y1-λy2-m(1-λ)]=0,
即y1-λy2-m(1-λ)=0,
即x124+x1x2x224-m1+x1x2=0,
即14x2(x1+x2)(x1x2-4m)=0,將①代入得m=-2.
所以存在點Q(0,-2)使得QP⊥(QA-λQB).
三、高考預測
16.已知點F是拋物線y2=2px(p>0)(O為坐標原點)的焦點,傾斜角為π3的直線l過焦點F且與拋物線在第一象限交于點A,當|AF|=2時,拋物線方程為( )
A.y2=x B.y2=2x C.y2=4x D.y2=8x
答案B
解析過點A作AB⊥x軸于點B,則Rt△ABF中,∠AFB=60,|AF|=2,
所以|BF|=|AF|cos∠AFB=12|AF|=1,
|AB|=|AF|sin∠AFB=3.
設點A的坐標為(x0,3)x0>p2,
由x0+p2=2,3=2px0,解得p=1.
所以拋物線的方程為y2=2x.故選B.
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