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湘教版(2019)选择性必修 第一册3.3 抛物线复习练习题
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这是一份湘教版(2019)选择性必修 第一册3.3 抛物线复习练习题,共4页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题
1.顶点在原点、坐标轴为对称轴的抛物线过点(-2,3),则它的方程
是( ).
A.x2=-eq \f(9,2)y或y2=eq \f(4,3)x B.y2=-eq \f(9,2)x或x2=eq \f(4,3)y
C.x2=eq \f(4,3)y D.y2=-eq \f(9,2)x
答案 B
2.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点作直线交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,若x1+x2=3p,则|PQ|等于( ).
A.4p B.5p
C.6p D.8p
解析 设焦点为F,则|PQ|=|PF|+|QF|=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x1+\f(p,2)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2+\f(p,2)))=x1+x2+p=4p,故选A.
答案 A
3.直线l过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,且与抛物线交于A,B两点,若线段AB的长为8,AB的中点到y轴的距离为2,则此抛物线的方程为( ).
A.y2=12x B.y2=8x
C.y2=6x D.y2=4x
答案 B
4.设点A是抛物线y2=4x上一点,点B(1,0),点M是线段AB的中点,若|AB|=3,则M到直线x=-1的距离为____.
答案 eq \f(5,2)
5.若动圆P与圆C:(x-2)2+y2=1外切,又与直线l:x+1=0相切,则动圆的圆心P的轨迹方程为________.
解析 设动圆P的半径为R,则有|PC|=R+1,P到直线l的距离d=R,所以P到直线l′:x=-2的距离为R+1,即P点到定点(2,0)的距离与P点到直线x=-2的距离相等,由抛物线定义知P点轨迹方程为y2=8x.
答案 y2=8x
6.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的直线交抛物线于A,B两点,且|AB|=eq \f(5,2)p,求AB所在的直线方程.
解 焦点Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),设A(x1,y1),B(x2,y2),若AB⊥x轴,则|AB|=2p消去y,得k2x2-(pk2+2p)x+eq \f(p2k2,4)=0,
∴x1+x2=eq \f(pk2+2p,k2).
∴|AB|=x1+x2+eq \f(p,2)+eq \f(p,2)=eq \f(pk2+2p,k2)+p=eq \f(5,2)p,∴k=±2.
∴AB所在直线的方程为y=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(p,2)))或y=-2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(p,2))).
eq \a\vs4\al\c1(综合提高 (限时25分钟))
7.直线y=kx-2交抛物线y2=8x于A、B两点,若AB中点的横坐标为2,则k=( ).
A.2或-1 B.-1
C.2 D.3
解析 由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=kx-2,y2=8x))得:k2x2-(4k+8)x+4=0,由Δ>0且x1+x2=eq \f(4k+8,k2)=4得k=2.
答案 C
8.已知F是抛物线y2=x的焦点,A、B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点P到y轴的距离为( ).
A.eq \f(3,4) B.1
C.eq \f(5,4) D.eq \f(7,4)
解析 y2=x的准线方程为x=-eq \f(1,4),过A、B、P分别作准线的垂线,垂足分别为A1、B1、P1.由抛物线定义知|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=2|PP1|=3,∴|PP1|=eq \f(3,2),∴P到y轴的距离为eq \f(3,2)-eq \f(1,4)=eq \f(5,4).
答案 C
9.过点M(2,4)作与抛物线y2=8x只有一个公共点的直线l有________条.
解析 容易发现点M(2,4)在抛物线y2=8x上,这样l过M点且与x轴平行时,l与抛物线有一个公共点,或者l在M点上与抛物线相切.
答案 2
10.抛物线y=x2上的点到直线2x-y-4=0的距离最短的点的坐标是____________.
解析 设点A(x,y)是符合题设条件的点,则由点到直线的距离公式,得d=eq \f(\r(5),5)|2x-y-4|=eq \f(\r(5),5)|2x-x2-4|
=eq \f(\r(5),5)|-(x-1)2-3|≥eq \f(3\r(5),5).
当且仅当x=1时,d取得最小值,故所求点为(1,1).
答案 (1,1)
11.顶点在原点,焦点在y轴上的抛物线被直线x-2y-1=0截得的弦长为eq \r(15),求这抛物线方程.
解 设抛物线方程为:x2=ay(a≠0),
由方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2=ay,,x-2y-1=0.))
消去y得:2x2-ax+a=0,因直线与抛物线有两个交点,
∴Δ=(-a)2-4×2×a>0,即a<0,或a>8.
设两交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则
x1+x2=eq \f(a,2),x1x2=eq \f(a,2),y1-y2=eq \f(1,2)(x1-x2),
弦长为|AB|= eq \r((x1-x2)2+(y1-y2)2)
= eq \r(\f(5,4)(x1-x2)2)= eq \r(\f(5,4)[(x1+x2)2-4x1x2])
=eq \f(1,4)eq \r(5(a2-8a)).
∵|AB|=eq \r(15),∴eq \f(1,4)eq \r(5(a2-8a))=eq \r(15),即a2-8a-48=0,解得a=-4或a=12.∴所求抛物线方程为:x2=-4y或x2=12y.
12.正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线y2=2px(p>0)上,求这个三角形的边长.
解 如图,设正三角形OAB的顶点A、B在抛物线上,且坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
yeq \\al(2,1)=2px1,yeq \\al(2,2)=2px2.
又∵|OA|=|OB|,
∴xeq \\al(2,1)+yeq \\al(2,1)=xeq \\al(2,2)+yeq \\al(2,2),
即xeq \\al(2,1)-xeq \\al(2,2)+2px1-2px2=0.
∴(x1-x2)(x1+x2+2p)=0.
∴x1>0,x2>0,2p>0,∴x1+x2+2p≠0.
即A、B两点关于x轴对称,则∠AOx=30°.
∴AB⊥x轴,∴y1=x1tan 30°=eq \f(\r(3),3)x1.
又∵x1=eq \f(yeq \\al(2,1),2p),∴y1=2eq \r(3)p.
而|AB|=2y1=4eq \r(3)p即为所求边长.
一、选择题
1.顶点在原点、坐标轴为对称轴的抛物线过点(-2,3),则它的方程
是( ).
A.x2=-eq \f(9,2)y或y2=eq \f(4,3)x B.y2=-eq \f(9,2)x或x2=eq \f(4,3)y
C.x2=eq \f(4,3)y D.y2=-eq \f(9,2)x
答案 B
2.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点作直线交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,若x1+x2=3p,则|PQ|等于( ).
A.4p B.5p
C.6p D.8p
解析 设焦点为F,则|PQ|=|PF|+|QF|=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x1+\f(p,2)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2+\f(p,2)))=x1+x2+p=4p,故选A.
答案 A
3.直线l过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,且与抛物线交于A,B两点,若线段AB的长为8,AB的中点到y轴的距离为2,则此抛物线的方程为( ).
A.y2=12x B.y2=8x
C.y2=6x D.y2=4x
答案 B
4.设点A是抛物线y2=4x上一点,点B(1,0),点M是线段AB的中点,若|AB|=3,则M到直线x=-1的距离为____.
答案 eq \f(5,2)
5.若动圆P与圆C:(x-2)2+y2=1外切,又与直线l:x+1=0相切,则动圆的圆心P的轨迹方程为________.
解析 设动圆P的半径为R,则有|PC|=R+1,P到直线l的距离d=R,所以P到直线l′:x=-2的距离为R+1,即P点到定点(2,0)的距离与P点到直线x=-2的距离相等,由抛物线定义知P点轨迹方程为y2=8x.
答案 y2=8x
6.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的直线交抛物线于A,B两点,且|AB|=eq \f(5,2)p,求AB所在的直线方程.
解 焦点Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),设A(x1,y1),B(x2,y2),若AB⊥x轴,则|AB|=2p
∴x1+x2=eq \f(pk2+2p,k2).
∴|AB|=x1+x2+eq \f(p,2)+eq \f(p,2)=eq \f(pk2+2p,k2)+p=eq \f(5,2)p,∴k=±2.
∴AB所在直线的方程为y=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(p,2)))或y=-2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(p,2))).
eq \a\vs4\al\c1(综合提高 (限时25分钟))
7.直线y=kx-2交抛物线y2=8x于A、B两点,若AB中点的横坐标为2,则k=( ).
A.2或-1 B.-1
C.2 D.3
解析 由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y=kx-2,y2=8x))得:k2x2-(4k+8)x+4=0,由Δ>0且x1+x2=eq \f(4k+8,k2)=4得k=2.
答案 C
8.已知F是抛物线y2=x的焦点,A、B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点P到y轴的距离为( ).
A.eq \f(3,4) B.1
C.eq \f(5,4) D.eq \f(7,4)
解析 y2=x的准线方程为x=-eq \f(1,4),过A、B、P分别作准线的垂线,垂足分别为A1、B1、P1.由抛物线定义知|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=2|PP1|=3,∴|PP1|=eq \f(3,2),∴P到y轴的距离为eq \f(3,2)-eq \f(1,4)=eq \f(5,4).
答案 C
9.过点M(2,4)作与抛物线y2=8x只有一个公共点的直线l有________条.
解析 容易发现点M(2,4)在抛物线y2=8x上,这样l过M点且与x轴平行时,l与抛物线有一个公共点,或者l在M点上与抛物线相切.
答案 2
10.抛物线y=x2上的点到直线2x-y-4=0的距离最短的点的坐标是____________.
解析 设点A(x,y)是符合题设条件的点,则由点到直线的距离公式,得d=eq \f(\r(5),5)|2x-y-4|=eq \f(\r(5),5)|2x-x2-4|
=eq \f(\r(5),5)|-(x-1)2-3|≥eq \f(3\r(5),5).
当且仅当x=1时,d取得最小值,故所求点为(1,1).
答案 (1,1)
11.顶点在原点,焦点在y轴上的抛物线被直线x-2y-1=0截得的弦长为eq \r(15),求这抛物线方程.
解 设抛物线方程为:x2=ay(a≠0),
由方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2=ay,,x-2y-1=0.))
消去y得:2x2-ax+a=0,因直线与抛物线有两个交点,
∴Δ=(-a)2-4×2×a>0,即a<0,或a>8.
设两交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则
x1+x2=eq \f(a,2),x1x2=eq \f(a,2),y1-y2=eq \f(1,2)(x1-x2),
弦长为|AB|= eq \r((x1-x2)2+(y1-y2)2)
= eq \r(\f(5,4)(x1-x2)2)= eq \r(\f(5,4)[(x1+x2)2-4x1x2])
=eq \f(1,4)eq \r(5(a2-8a)).
∵|AB|=eq \r(15),∴eq \f(1,4)eq \r(5(a2-8a))=eq \r(15),即a2-8a-48=0,解得a=-4或a=12.∴所求抛物线方程为:x2=-4y或x2=12y.
12.正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线y2=2px(p>0)上,求这个三角形的边长.
解 如图,设正三角形OAB的顶点A、B在抛物线上,且坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
yeq \\al(2,1)=2px1,yeq \\al(2,2)=2px2.
又∵|OA|=|OB|,
∴xeq \\al(2,1)+yeq \\al(2,1)=xeq \\al(2,2)+yeq \\al(2,2),
即xeq \\al(2,1)-xeq \\al(2,2)+2px1-2px2=0.
∴(x1-x2)(x1+x2+2p)=0.
∴x1>0,x2>0,2p>0,∴x1+x2+2p≠0.
即A、B两点关于x轴对称,则∠AOx=30°.
∴AB⊥x轴,∴y1=x1tan 30°=eq \f(\r(3),3)x1.
又∵x1=eq \f(yeq \\al(2,1),2p),∴y1=2eq \r(3)p.
而|AB|=2y1=4eq \r(3)p即为所求边长.
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