2011-2020年高考数学真题分专题训练 专题28 抛物线(教师版含解析)
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这是一份2011-2020年高考数学真题分专题训练 专题28 抛物线(教师版含解析),共22页。试卷主要包含了设 F 为抛物线 C,若抛物线,【2016 四川文科】抛物线,已知抛物线等内容,欢迎下载使用。
专题 28 抛 物 线
十年大数据*全景展示
年 份
题号
考 点
考 查 内 容
抛物线
理 20
直线与抛物线位置关系,抛物线几何性质的应用
2011
文 9
理 20
文 20
文 8
抛物线
直线与抛物线位置关系,抛物线几何性质的应用
圆的方程,抛物线的定义、直线与抛物线的位置关系
圆的方程,抛物线的定义、标准方程及其几何性质
抛物线的定义及几何性质
圆,抛物线
圆,抛物线
抛物线
2012
卷1
圆,抛物线
圆的方程、抛物线的定义、直线与抛物线的位置关系、点到直线距离
公式
2013
2014
理 11
卷2
文 10
理 10
文 10
理 10
文 10
理 20
抛物线
抛物线
抛物线
抛物线
抛物线
抛物线
圆,抛物线
抛物线的定义,直线与抛物线的位置关系
抛物线的定义、标准方程
卷1
卷2
抛物线的定义、标准方程
抛物线的定义、标准方程,抛物线焦点弦长的计算
抛物线的定义、标准方程,抛物线焦点弦长的计算
直线与抛物线的位置关系,抛物线存在问题的解法
圆的几何性质,抛物线的标准方程及其几何性质,直线与抛物线的位
置关系
2015 卷1
理 10
卷1
2016
文 20
文 5
抛物线
抛物线
抛物线
抛物线
抛物线
抛物线
抛物线
抛物线
抛物线
直线与抛物线的位置关系
卷2
抛物线的几何性质,反比例函数的性质
卷3
文理 20
理 10
文 20
理 16
文 12
理 8
抛物线定义与几何性质,直线与抛物线位置关系,轨迹方程求法
抛物线定义与几何性质,直线与抛物线位置关系
抛物线的几何性质,直线与抛物线位置关系
抛物线的几何性质,直线与抛物线位置关系
抛物线的几何性质,直线与抛物线位置关系,点到直线距离公式
抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系
直线与抛物线的位置关系
卷1
2017
卷2
卷1
文 20
2018
卷2 理 19 文 20 抛物线
抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系,圆的方程的求法
抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系
抛物线的定义,直线与抛物线位置关系,
卷3
卷1
卷2
理 16
理 19
抛物线
抛物线
直线与圆,直 直线与圆位置关系,直线与抛物线位置关系,抛物线的定义、标准方
线与抛物线 程及其几何性质,抛物线的定点问题
2019
文 21
理 8 文 9
椭圆与抛物线 抛物线与椭圆的几何性质
圆、抛物线
圆、抛物线
抛物线
抛物线的标准方程、几何性质,直线与抛物线的位置关系,圆的方程,
直线与圆的位置关系,抛物线的定点问题
卷3
文 21
理 21
抛物线的标准方程、几何性质,直线与抛物线的位置关系,圆的方程,
直线与圆的位置关系,抛物线的定点问题
卷3
卷1
理 4
理 19
文 19
理文 7
抛物线的定义及标准方程
椭圆、抛物线 椭圆、抛物线方程的求法,椭圆离心率的求法,抛物线的定义
椭圆、抛物线 椭圆、抛物线方程的求法,椭圆离心率的求法,抛物线的定义
2020 卷2
卷3
抛物线
直线与抛物线的位置关系,抛物线的几何性质
大数据分析*预测高考
出现频率
考点
2021 年预测
考点95抛物线的定义及标准方程 37 次考 14 次 命题角度:(1)抛物线的定义及应用;(2)抛物线的标准
考点 96 抛物线的几何性质
37 次考 19 次 方程与几何性质;(3)直线与抛物线的位置关系.
核心素养:数学运算、运算推理、直观想象
考点97直线与抛物线的位置关系 37 次考 22 次
十年试题分类*探求规律
考点 95 抛物线的定义及标准方程
k
1.(2016 全国 II 文)设 F 为抛物线 C:y2=4x 的焦点,曲线 y= (k>0)与 C 交于点 P,PF⊥x 轴,则 k=(
)
x
1
3
2
(A)
(B)1
(C)
(D)2
2
【答案】D
2
y = 4x的焦点,所以 F(1,0),
【解析】因为 F 抛物线
k
k
又因为曲线 y = (k >0)与C 交于点 P , PF x 轴,所以
^
= 2,所以k = 2,选 D.
x
1
x
2
2
y
2
2
-
=
1(a 0,b 0) 的离心率为 2.若抛物线
>
>
C2 : x
= 2py(p >0)
的焦
2
2.(2012 山东文理)已知双曲线C1 :
a
b
点到双曲线C 的渐近线的距离为2,则抛物线C 的方程为(
)
1
2
8 3
3
16 3
3
A. x
=
y
B. x
2
=
y
C. x
2
=8y
D. x =16y
2
2
2
2
y
2
c
x
-
=
1(a >0,b >0) 的离心率为 2,所以
= 2Þ b = 3a.
【答案】D【解析】∵双曲线C1 :
a
b
2
a
又渐近线方程为bx±ay = 0,
所以双曲线C1 的渐近线方程为
3x± y = 0.
p
| |
p
2
而抛物C2 : x
故选 D.
2
= 2py(p >0) 的焦点坐标为(0, ),所以有
= 2Þ p =8 .
2
( 3)
2
+12
考点 96 抛物线的几何性质
3.【2020 全国Ⅰ理 4】已知 A为抛物线C: y
2
= 2px(p >0)上一点,点 A到C的焦点的距离为12,到 y
轴的距离为9,则 p =
(
)
A.2
B.3
C.6
D.9
【答案】C
【思路导引】利用抛物线的定义建立方程即可得到答案.
p
p
AF = x + =12,即12 = 9 +
,解得
p = 6,故选
【解析】设抛物线的焦点为 F,由抛物线的定义知
C.
A
2
2
PQ ^ l
4.(2020·北京)设抛物线的顶点为O,焦点为 F ,准线为l.P 是抛物线上异于O的一点,过 P 作
于
Q,则线段 FQ的垂直平分线(
A.经过点O
)
B.经过点 P
C.平行于直线OP
【答案】B
D.垂直于直线OP
【解析】如图所示,因为线段
FQ的垂直平分线上的点到 F,Q
的距离相等,又点 P 在抛物线上,根据定义
PQ = PF
可知,
,所以线段
FQ的垂直平分线经过点 P .
x
2
2
y
2
2
5.【2020 天津 7】设双曲线C的方程为
-
=
1(a 0,b 0) ,过抛物线
>
>
2
y = 4x的焦点和点(0,b)的直
a
b
l
线为 .若 的一条渐近线与 平行,另一条渐近线与 垂直,则双曲线 的方程为
C
l
l
C
(
)
x
2
y
2
y
2
x
2
-
=1
x
2
-
=1
- y
2
=1
x
2
- y =1
2
A.
B.
C.
D.
4
4
4
4
【答案】D
y
( )
1,0
x+ =1
-b
,即直线的斜率为 ,
l
,所以直线 的方程为
【解析】由题可知,抛物线的焦点为
b
b
b
a
b
y = ± x,所以-b = -
-b´ = -1
a > 0,b > 0,解得a =1,b =1
又双曲线的渐近线的方程为
,
,因为
.
a
a
故选 D.
x
2
y
2
+
=1的一个焦点,则 p=
6.【2019 全国Ⅱ文】若抛物线 y2=2px(p>0)的焦点是椭圆
3p
p
A.2
B.3
D.8
C.4
【答案】D
p
x2
y2
p
2
2
y
= 2px(p > 0) 的焦点( ,0)是椭圆
+
=1的一个焦点,所以3p- p = ( )
,
2
【解析】因为抛物线
2
3p
p
解得
p =8,故选 D.
7.(2016 全国 I 理)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于 A, B 两点,交C的准线于 D, E 两点.已知
| AB|=4 2 ,| DE |=2 5 ,则C的焦点到准线的距离为
A.2
B.4
C.6
D.8
2
y = 2px(p > 0) ,由| AB |= 4 2 ,
B【解析】由题意,不妨设抛物线方程为
4
p
| DE |= 2 5 ,可取 A( ,2 2) , D(- , 5) ,设O为 坐标原点,
p
2
16
p
2
由|OA|=|OD |,得
+8 =
+5,得 p = 4,所以选 B.
p
2
4
y
2
= 4x的焦点坐标是(
)
8.【2016 四川文科】抛物线
(A)(0,2)
(B) (0,1)
(C) (2,0) (D) (1,0)
【答案】D
【解析】由题意,
y = 4x的焦点坐标为(1,0),故选 D.
2
9.(2016 四川理)设O为坐标原点,P 是以 F 为焦点的抛物线
上的点,且 PM =2 MF ,则直线OM 的斜率的最大值为
y = 2px(p > 0)上任意一点,M 是线段 PF
2
3
2
3
2
A.
B.
C.
D.1
3
2
uuur
uuuur
uuur
æ
è
p
ö
ø
1
(
) (
)
>
P 2pt
2
, 2pt , M x , y (不妨设t 0),则 FP = 2pt
2
- , 2pt ,∵ FM = FP,∴
C【解析】设
ç
÷
2
3
ì
p 2p
x- =
p
ì
2p
p
t
2
- ,
x =
y =
t + ,
2
ï
ï
ï
ï
2t
+1
1
1
2
2
2
3
6
3
2pt
3
,∴í
∴kOM
=
=
£
=
,∴(kOM )max
=
,
í
2pt
2t
2
1
1
2
2
2
ï
ï
t +
y =
,
,
2
ï
ï
2t
î
3
î
3
故选 C.
10.(2015 陕西文)已知抛物线
A.(-1,0) B.(1,0)
y = 2px( p > 0)的准线经过点(-1, 1) ,则该抛物线的焦点坐标为
2
C.(0,-1)
D.(0,1)
p = 2 ,∴焦点坐标为(1, 0)
,故选 B.
p
【答案】B【解析】因为抛物线的准线方程为 x
= - = -
1,∴
2
O
F
C : y
2
= 4 2x
P C
| PF |= 4 2
的焦点, 为 上一点,若 ,
11.(2013 新课标 1 文理) 为坐标原点, 为抛物线
则DPOF
的面积为
A.2
B.2 2
C.2 3
D.4
(
)
【答案】C【 解析】∵OF = 2 ,由抛物线的定义可得 P 点的坐标 3 2,±2 6 ,
1
1
∴DPOF
的面积为 OF y
= ´
2´2 6 = 2 3 .
P
2
2
y
2
= 2px(p > 0)的准线经过双曲线 x
2
- y
2
=1的一个焦点,则 p =
.
12.(2015 陕西理)若抛物线
p
p
【答案】2 2【解析】y
2
= 2px 的准线方程为 x = - ,又 p > 0,所以 x = - 必经过双曲线 x
2
- y =1
2
2
2
p
的左焦点(- 2,0),所以- = - 2 , p = 2 2 .
2
ABCD和正方形DEFG 的边长分别为a,b(a < b)
O AD
,原点 为 的中
13.(2014 湖南文理)如图,正方形
b
y
2
= 2px(p > 0)经过C,F
两点,则 =
.
点,抛物线
a
【答案】1+ 2【解析】由正方形的定义可知 BC= CD,结合抛物线的定义得点 D 为抛物线的焦点,所以
p
p
p
| AD|= p = a ,D( ,0) F( +b,b) ,将点 F 的坐标代入抛物线的方程得b
2
= 2p( +b) = a +2ab,变
2
2
2
2
b
2b
形得
解得
( )
2
-
-1= 0,
a
b
a
b
b
a
=1+ 2
=1- 2
=1+ 2
.
或
(舍去),所以
a
a
2
= 2px 的焦点坐标为(1, 0) ,则 p
=
14.(2013 北京文理)若抛物线
【答案】2, x = -1【解析】
y
,准线方程为
.
p
p
=
1, p 2;准线
=
x = - = -1
.
2
2
l
15.(2012 陕西文理)右图是抛物线 形拱桥,当水面在 时,拱顶离水面 2 米,水面宽 4 米,水位下降 1 米后,
水面宽 米.
【答案】2 6 【解析】建立直角坐标系,使拱桥的顶点 O 的坐标为(0,0),设抛物线的方程为
x
2
= -2py,
1
与抛物线的交点为 A、B,根据题意知 A(–2,–2),B(2,–2),则有- 2 = a´(- 2)
2
,
l
,∴a = -
2
1
y = - x
2
x = 6 x = - 6 ,∴此时水面宽为2 6
,水位下降 1 米,则 y=–3,此时有 或
∴抛物线的解析式为
米.
2
考点 97 直线与抛物线的位置关系
16.(2020 全国Ⅲ文 7 理 5)设O为坐标原点,直线 x = 2与抛物线C : y
OD ^OE ,则C的焦点坐标为
2
= 2px(p > 0)交于 D, E两点,若
(
)
æ 1 ö
è 4 ø
æ 1 ö
B.ç , 0÷
(
D.(2 , 0)
A.ç , 0÷
C. 1, 0)
è 2 ø
【答案】B
x = 2与抛物线
2
= 2px(p > 0)交于C,D 两点,且OD ^OE
y ,根据抛物线的对
【解析】解法一:∵直线
p
称性可以确定ÐDOx = ÐCOx =
,∴C(2, 2)
,代入抛物线方程4 = 4p
p =1,∴其焦点坐标为
,求得
4
1
( ,0)
,故选 B.
2
解 法 二 : 将 x = 2 代 入
y
2
= 2px(p >
0)
得 y = ±2 p . 由 OD ⊥ OE 得 k ×k = -1 , 即
OD OE
2 p - 2 p
1
×
= -1,得 p =1,∴抛物线C : y = 2x的焦点坐标为 F( ,0),故选 B.
2
2
2
2
2
17.(2018 全国Ⅰ理 8)设抛物线C : y2
=
4x 的焦点为F ,过点(-2 , 0)
且斜率为 的直线与C 交于M , N 两
3
点,则FM FN
×
=
(
)
A.5
B.6
C.7
D.8
【答案】D
ì
2
x 2 ,
= ( + )
2
2
3
ïy
(- )
)
2,0
y =
(x+ 2
,与抛物线方程联立í
3
【解析】根据题意,过点
且斜率为 的直线方程为
3
,
ï
îy2 = 4x
y
2
-6y +8 = 0,解得M 1, 2 , N 4, 4 ,又F 1, 0),\FM 0, 2 , FN 3, 4 ,从而可以求得
(
)
(
)
(
=(
)
=(
)
消元整理得:
FM ×FN =8,故选 D.
18.(2017 新课标Ⅰ理)已知 F 为抛物线C:y = 4x的焦点,过 F 作两条互相垂直的直线l ,l ,直线l 与
2
1 2 1
C交于 A、 B 两点,直线l2 与C交于 D、 E 两点,则| AB| +| DE |的最小值为(
A.16 B.14 C.12 D.10
【答案】A【解析】由已知l 垂直于 x轴是不符合题意,所以l 的斜率存在设为k ,l 的斜率为k ,由题意
)
1
1
1
2
2
有k ×k = -1,设 A(x , y ), B(x , y ), D(x , y ), E(x , y )
1
2
1
1
2
2
3
3
4
4
此时直线l 方程为 y = k (x-1) ,
1
1
ì =
4x
2
取方程íy
,得
k
x
-2k1
x-4x+k1
= 0,
2
1
2
2
2
îy = k1(x-1)
-2k1
2
-4 2k1 + 4
2
∴
x + x = -
=
1
2
k1
2
2
k1
2k2 +4
2
同理得
x + x =
3
4
2
2
k
由抛物线定义可知| AB| +| DE |= x + x + x + x +2p
1
2
3
4
2k1
2
+4 + 2k2
2
+4
4
4
16
=
+4 =
+
+8≥2
+8 =16
k1
2
k
2
2
k1
2
k
2
k1
2
k
2
2
2
当且仅当k = -k =1(或-1)时,取得等号.
1
2
19.(2017 全国Ⅱ文)过抛物线C : y
2
= 4x 的焦点 F ,且斜率为 3 的直线交C于点M (M 在 x的轴上方),
l C N l MN ^l
为 的准线,点 在 上且
NF
的距离为
,则
M
到直线
A. 5
B.2 2
D.3 3
C.2 3
【答案】C
1
【解析】由题知MF : y
=
3(x 1) ,与抛物线
-
y
2
= 4x
联立得3x 10x 3 0,解得
2
-
+ =
x = ,x = 3
,
1
2
3
所以 M(3, 2 3),因为MN ^l
,所以
N(-1,2 3)
,因为
F(1, 0)
NF : y = - 3(x-1)
,所以 .
| 3´(3-1)+2 3 |
= 2 3
.故选 C.
所以 M 到直线
NF
的距离为
( 3)
2
+12
y
2
= 4x的焦点为 F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点 A,B,C ,其
20.(2015 浙江理)如图,设抛物线
中点 A,B在抛物线上,点C在 y 轴上,则DBCF 与DACF 的面积之比是
BF 2 -1
BF 2 +1
BF -1
AF -1
BF +1
AF +1
A.
B.
C.
D.
2
-1
AF +1
2
AF
SDBCF BC xB BF -1
SDACF AC xA AF -1
=
=
=
【答案】A【解析】如图,
,故选 A.
21.(2015 四川文理)设直线l与抛物线
y
2
= 4x相交于 A,B两点,与圆(x-5)
2
+ y
2
= r (r > 0) 相切于点 M ,
2
且M 为线段 AB 的中点.若这样的直线l恰有 4 条,则r 的取值范围是
( )
A. 1,3
( )
B. 1,4
( )
C. 2,3
( )
D. 2,4
【答案】D 【解析】当直线l的斜率不存在时,这样的直线l恰好有 2 条,即 x =5±r,所以0< r 2,又 y0 < 4x0 ,
2
所以
y x -5
0
0
即r
2
-4 0,设 A(x , y ),B(x , y )
,则
x + x =
1 2
,
1
1
2
2
A,B
x = -1的垂线,设垂足分别为C,D
如图所示.
过
分别作 准线
16
| AB|=| AF | +| BF |=| AC | +| BD|= x +1+ x +1 = x + x +2=
.
1
2
1
2
3
28.【2020山东13】斜率为 3 的直线过抛物线C: y
2
=4x的焦点,且与C 交于 A ,B 两点,则 AB = __________.
16
【答案】
3
【解析】由题抛物线
2
=
,可知其焦点为
,准线为l:x = -1,如图所示.作 AA¢^l,BB¢^l,
F (1, 0)
C:y 4x
直线 AB 准线交于点 H ,由kAB = 3,∴倾斜角q =60o ,∴ÐA¢HA 30
=
o ,
由抛物线定义知:| AA¢|=| AF |,| BB¢|=| BF |,
又∵| AH |= 2 | AA¢|,∴ F 为 AH中点,∵| MF |= 2,∴| HF |=| AF |= 4 ,
1
2
4
3
4 16
,∴| AB | | AF | | BF | 4
∵| BB | | BF |=
¢ =
| HB | ,∴3| BF | 4,∴| BF |
=
=
=
+
= + =
.
3
3
29.【2019 北京文】设抛物线 y2=4x 的焦点为 F,准线为 l.则以 F 为圆心,且与 l 相切的圆的方程为__________.
【答案】(x-1)
2
+ y = 4
2
【解析】抛物线 y2=4x 中,2p=4,p=2,焦点 F(1,0),准线 l 的方程为 x=−1,
以 F 为圆心,且与 l 相切的圆的方程为(x−1)2+y2=22,即为(x-1)
2
+ y = 4.
2
(- )
2
=
30.【2018 全国 3 理 16】已知点M 1,1 和抛物线C:y 4x ,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于 A ,
B 两点.若∠AMB = 90° ,则 k = ________.
【答案】2
ì =
2
1
ïy
4x1 ,
y1 - y
4
(
) (
)
\ -
=
4x 4x ,\k =
-
=
【解析】设 A x , y , B x , y ,则í
y
2
1
y
2
2
2
.
1
1
2
2
1
2
-
y + y
1 2
ïy
î
2
2
= 4x2 ,
x x
1
2
¢
= -
¢ ¢
取 AB 中点 M (x , y ) ,分别过点 A ,B作准线 x
1的垂线,垂足分别为 A , B .
0
0
1
1
1
QÐ AMB =90°,\ MM¢ = AB
= (
AF + BF
)= (
AA¢ + BB¢ ).
2
2
2
¢
\
¢
QM 为中点 AB , MM 平行于 x轴.
(- ) \ = \ + = \ =
QM 1,1 , y 1, y y 2, k 2,故答案为 2.
0
1
2
2
y = 4ax 截得的线段长为 4,则抛物
31.【2018 北京文】已知直线 l 过点(1,0)且垂直于轴,若 l 被抛物线
线的焦点坐标为_________.
( )
1,0
【答案】
( )
P 1,2
( )
P 1,2
y2 = 4ax 中,解得a =1,\y2 = 4x
代入 ,由抛
【解析】由题意可得,点
在抛物线上,将
p
( )
1,0
.
2p = 4, p = 2, =1
\
, 焦 点坐标为
物线方程可得:
2
32.(2017 新课标Ⅱ理)已知 F 是抛物线C:
N .若 M 为 FN 的中点,则| FN |=
y
2
=8x的焦点, M 是C上一点, FM 的延长线交 y 轴于点
.
【答案】6【解析】如图所示,不妨设点 M 位于第一象限,设抛物线的准线与 x 轴交于点 F' ,作 MB ^l 与
点 B ,NA^l 与点 A,由抛物线的解析式可得准线方程为 x = -2,则 AN = 2,FF' = 4,在直角梯形 ANFF'
AN + FF '
中,中位线 BM
=
=
MF = MB =3,结合题意,有 MN = MF =3,
3,由抛物线的定义有:
2
故 FN = FM + NM =3+3=6.
3
33.【2019 全国Ⅰ理】已知抛物线 C:y2=3x 的焦点为 F,斜率为 的直线 l 与 C 的交点为 A,B,与 x 轴的
2
交点为 P.
(1)若|AF|+|BF|=4,求 l 的方程;
AP =3PB
(2)若
,求|AB|.
3
7
4 13
3
【答案】(1) y = x- ;(2)
.
2
8
3
) (
【解析】设直线l: y
=
x t,A x , y ,B x , y
+ ( ).
1
1
2
2
2
æ 3 ö
è 4 ø
3
5
(1)由题设得 F ç ,0÷,故| AF |+| BF |= x + x + ,由题设可得 x + x = .
1
2
1
2
2
2
ì
3
ïy = x+t
12(t -1)
,可得9x
2
+12(t -1)x+4t
2
= 0 ,则 x + x = -
.
由í
2
= 3x
1
2
9
ï
îy
2
12(t -1) 5
7
3
7
从而-
= ,得t = - .所以l的方程为 y = x- .
9
2
8
2
8
(2)由 AP =3PB可得 y = -3y .
1
2
ì
3
ïy = x+t
由í
2
= 3x
,可得
y
2
-2y +2t = 0 .所以 y + y = 2.从而-3y + y = 2 ,故 y = -1, y = 3.
1
2
2
2
2
1
ï
îy
2
1
4 13
3
代入C的方程得 x =3,x = ,故| AB|=
.
1
2
3
34.【2018 全国 I 文 20】(本小题满分 12 分)
设抛物线C : y = 2x ,点 A(2,0), B(-2,0),过点 A的直线l与C交于 M , N 两点.
2
(1)当l与 x 轴垂直时,求直线 BM 的方程;
(2)证明:ÐABM =ÐABN .
【解析】【基本解法 1】(1)当l ^ x轴时,直线l:x = 2
带入抛物线方程得:
2-0 1
2+2 2
-2-0
2+ 2
1
y = ±2解得点 M
(2 , 2)或 ( - ),\
2 , 2
=
=
=
或kBM
= - ,
M
kBM
2
1
1
2
1
1
所以直线 BM 得方程为:
y
x 2
= ( - ) =
x-1
或
y = - (x-2)= - x+1
.
2
2
2
M ,N
x
\ÐABM =ÐABN
关于 轴对称, .
(2)当斜 率不存在时,
y k x 2 ,
ì = ( - )
当斜率存在时,可设直线方程为l : y = k(x-2),í
\k
2
2
-(4k
2
+ 2)x+ 4k
2
= 0
.
x
î y = 2x ,
2
4k
2
+ 2
M(x , y ),N(x , y )
x + x =
,x x = 4
,
1 2
设点
则:
1
1
2
2
1
2
k
2
y1
y2
2x x -8
1 2
(x + 2)(x + 2)
1 2
k + k =
+
= k
= 0 \k = -k ,\ÐABM =ÐABN
, .
MB NB
MB
NB
x + 2 x + 2
1
2
35.(2018 全国 II 文 20 理 19)(本小题满分 12 分)
( > )
=
设抛物线C: y
(1)求l的方程;
(2)求过点 A, B 且与C 的准线相切的圆的方程.
2
=4x的焦点为 F ,过 F 且斜率为k k 0 的直线l与C 交于 A, B 两点. AB 8.
【解析】(1)由题意得
, 的方程为
F(1, 0) l y = k(x-1)(k > 0).
ì = ( - )
ïy k x 1 ,
A(x , y ),B(x , y )
í
得k
2
x
2
-(2k
2
+4)x +k = 0
2
设
,由
2
.
1
1
2
ïy = 4x ,
2
î
2k
2
+4
4k
2
+4
D =16k
2
+16 > 0,故 x + x =
\ AB = AF + BF = (x +1)+ (x +1)=
1 2
.
.
1
2
2
2
k
k
4k
2
+4
=8,解得k = -1(舍去),k =1
l
.因此 的方程为
y = x-1
.
由题设知
k
2
(2)由(1)得 AB 的中点坐标为(3, 2) ,\AB的垂直平分线方程为
y -2 = -(x-3),即 y = -x+5.
ìy = -x +5,
ì =
x
3,
2
ìx0 =11,
ï
0
0
0
(x , y )
í
í
解得
或í
设所求圆的圆心坐标为
,则
(y - x +1)
2
0
0
=
y = -6.
0
ï(x +1)
2
=
0
0
2
+16.
y
î
0
î
î
0
( - )
因此所求圆的方程为 x 3
2
y 2
+( - )
2
=
( - )
16或 x 11
2
+( + )
y 6 =144 .
2
x
2
36.(2017 新课标Ⅰ文)设 A, B 为曲线C: y =
(1)求直线 AB 的斜率;
上两点, A与 B 的横坐标之和为 4.
4
(2)设 M 为曲线C上一点,C在M 处的切线与直线 AB 平行,且 AM ^ BM ,求直线 AB 的方程.
x1
2
x2
2
【解析】(1)设 A(x , y ), B(x , y ),则 x ¹ x , y =
, y2 =
,x +x =4,
1 2
1
1
2
2
1
2
1
4
4
y1 - y
x1 - x2
2
x1 + x
2
于是直线 AB 的斜率k =
=
= 1.
4
x
2
x
(2)由 y =
,得 y' = .
4
2
x3
2
设M(x , y ) ,由题设知 =1,解得 x3 = 2 ,于是 M(2,1).
3
3
设直线 AB 的方程为 y = x + m ,故线段 AB 的中点为 N(2,2+m),| MN |=|m+1|.
x
2
将 y = x + m 代入 y =
得 x
2
- 4x - 4m = 0 .
4
当D =16(m+1) > 0 ,即m > -1时, x = 2± 2 m +1,从而|AB|= 2 | x - x |= 4 2(m +1) .
1,2
1
2
由题设知| AB|= 2| MN | ,即 4 2(m +1) = 2(m +1) ,解得m = 7,所以直线 AB 的方程为 y = x + 7.
37.(2017 新课标Ⅲ理)已知抛物线C:y = 2x,过点(2,0)的直线l交C与 A,B 两点,圆M 是以线段 AB
2
为直径的圆.
(1)证明:坐标原点O在圆 M 上;
(2)设圆 M 过点 P(4,-2),求直线l与圆 M 的方程.
(
)
(
)
2
=
+
【解析】(1)设 A x ,y , B x ,y ,l: x ym 2
1
1
2
ìx = my +2
由í
2
2
4 0
可得 y - my - = ,则 y y = -4
1 2
y = 2x
2
î
(
)
2
y
2
y
2
y1y2
又 x1= 1 , x2= 2 ,故 x1x2
=
=4
2
2
4
y y -4
因此OA的斜率与OB 的斜率之积为
故坐标原点O在圆 M 上.
1
×
2
=
=-1,所以OA^OB.
x x
4
1
2
(
+ +4=2m2 +4
)
(2)由(1)可得 y +y =2m , x x m y y
+ =
1
2
1
2
1
2
(
)
(
)
2
故圆心M 的坐标为 m2
+2,
m ,圆 M 的半径r = m
2
+2 + m
2
由于圆M 过点 P(4,-2),因此 APgBP =0,
( - )( - ) (
)(
2
)
故 x 4 x 4 + y + 2 y + 2 = 0
1
2
1
即 x1x2
x x
-4( + )+
y1 y2
y y
+2( + )+20 = 0
1 2
1
2
由(1)可得 y y =-4 , x x =4.
1
2
1 2
1 0
所以2m -m- = ,解得
或 .
m =1 m = -1
2
2
当m=1时,直线l的方程为 x- y -2 = 0,圆心 M 的坐标为(3,1),圆 M 的半径为 10 ,圆 M 的方程为
( - )
x 3
2
y 1 =10
+( - )
2
1
9 1
85
4
当m= - 时,直线l的方程为2x+ y-4 =0,圆心 M 的坐标为( ,
-
的半径为
,圆M
的
) ,圆 M
2
4 2
9
1
85
16
(x- )
2
+(y + )
2
=
.
方程为
4
2
1
= 2px过点 P(1,1).过点(0, )作直线l与抛物线C 交于不同的两点
38.(2017 北京理)已知抛物线C:y
2
2
M , N ,过点 M 作 x轴的垂线分别与直线OP,ON 交于点 A, B ,其中O为原点.
(Ⅰ)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;
(Ⅱ)求证: A为线段 BM 的中点.
1
【解析】(Ⅰ)由抛物线 C: y
2
= 2px 过点 P(1,1),得 p = .所以抛物线C的方程为 y
2
= x.
2
1
1
抛物线C的焦点坐标为( ,0),准线方程为 x = - .
4
4
(Ⅱ)当直线 MN 的斜率不存在或斜率为 0 时,显然与抛物线只有一个交点不满足题意,所以直线 MN 的斜
率存在且不为 0.
1
1
2
设(0, )为点Q,过Q的直线 MN 方程为 y = kx + (k ¹ 0),设 M(x , y ) , N(x , y ) ,显然, x , x 均不
1
1
2
2
1
2
2
为 0.
ì
1
ïy = kx +
1
1
由í
2 ,得4k
x
+(4k -4)x+1=0.考虑D = (k -1)
2
-4´ ´k =1-2k ,由题意D > 0,所以k < .
2
2
2
4
2
ï
îy
2
= x
1- k
则 x + x =
,①
1
2
2
k
1
x x =
. ②
1
2
2
4k
由题意可得 A, B 横坐标相等且同为 x1 ,
因为点 P 的坐标为(1,1),所以直线 OP 的方程为 y = x ,点 A 的坐标为(x ,x ).
1
1
y2
x2
y2x
x2
1
直线 ON 的方程为 y = x ,点 B 的坐标为(x1,
) .
x1y
x2
2
若要证明 A为 BM 的中点,只需证2y = y + y ,即证
+ y1 = 2x
1
,
A
B
M
即证 x y + x y = 2x x ,
1
2
2
1
1 2
ì
1
2
1
2
y = kx +
ï
ï
1
1
将í
代入上式,
ï
y = kx +
ï
2
2
î
1
1
即证(kx2
+
)x +(kx +
1 1
2)x2
=
2x x ,
1
2
2
1
2
即证(2k 2)x x
-
+
(x + x ) 0③
=
2
1
2
1
1
1- k
k -1 1- k
将①②代入③得(2k 2)
-
+
=
0,化简有
+
= 0恒成立,
4k
2
2k
2
2k
2
2k
2
所以2y = y + y 恒成立.
A
B
M
故 A 为线段 BM 的中点.
39.(2015 浙江文)如图,已知抛物线C1 :
1
y = x2 ,圆C2 :x
2
+(y -1) =1,过点 P(t,0) (t>0)作不过原
2
4
点O的直线 PA , PB分别与抛物线C 和圆C 相切, A,B为切点.
1
2
(Ⅰ)求点 A,B的坐标;
(Ⅱ)求DPAB的面积.
注:直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行,则该直线与抛物线相切,称该公共
点为切点.
【解析】(Ⅰ)由题意可知,直线 PA 的斜率存在,故可设直线 PA的方程为 y k x t
= ( - ).
y k x t
ì = ( - )
ï
消去 y .整理得:
2
x -4kx+4kt = 0.
所以í
1
y = x
2
ï
î
4
因为直线 PA与抛物线相切,所以Δ =16k
A(2t,t ).设圆C2 的圆心为 D(0,1),
点 B 的坐标为(x , y ),由题意知,点 B,O 关于直线 PD 对称,
2
-16kt = 0 ,解得k =t .
所以 x = 2t ,即点
2
0
0
ì y
故有í 2
x0
2t
= - +1,解得 x0 = 2t
2
2
ï
0
2t
+
2t
2t
,y0 =
.即点 B(
,
) .
2
1+t2
1 t
2
1+t 1+t
2
ï
x t - y = 0
î
0
0
AP = t 1+t2 ,
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
直线 AP 的方程为tx- y-t = 0,
2
t
2
所以点 B 到直线 PA的距离为d =
.
1+t
2
1
t
3
所以DPAB的面积为 S = AP ×d =
.
2
2
40.(2015 福建文)已知点 F 为抛物线E :
y
2
= 2px( p > 0)的焦点,点 2,m
A( )在抛物线E 上,且 ΑF =3.
(Ⅰ)求抛物线E 的方程;
(- )
E
(Ⅱ)已知点G 1,0 ,延长 ΑF 交抛物线 于点 Β ,证明:以点 F 为圆心且与直线GΑ相切的圆,必与直
线GΒ 相切.
p
【解析】解法一:(Ⅰ)由抛物线的定义得| AF |= 2 +
.
2
p
2+ = 3
p = 2
,
因为| AF |= 3,即
,解得
2
所以抛物线E 的方程为
y
2
= 4x .
(Ⅱ)因为点 A(2,m)在抛物线
E:
2
y = 4x 上,
所以m= ±2 2
,由抛物线的对称性,不妨设
A 2,2 2
.
(
)
(
) ( )
由A 2,2 2 ,
F 1,0
可得直线
AF
的方程为
y = 2 2(x-1).
ì
(
,得2x
2
-5x+2 = 0,
由í
ïy
î
2
= 4x
1
æ 1
è 2
,- 2 ö
÷.
x = 2或 x =
,从而 ç
B
解得
2
ø
又G(-1,0
),
2 2 -0 2 2
- 2 -0
2 2
3
k =
GA
=
k =
GB
= -
所以
,
,
-(-1)
3
1
2
-(-1)
2
所以k +k = 0 ,从而ÐAGF =ÐBGF ,这表明点 F 到直线GA,GB的距离相等,故以 F 为圆心且与
GA
GB
直线GA相切的圆必与直线GB 相切.
解法二:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)设以点 F 为圆心且与直线GA相切的圆的半径为 .
r
因为点 A(2,m)在抛物线 E :
2
y = 4x 上,
所以m= ±2 2
,由抛物线的对称性,不妨设
(
A 2,2 2
)
.
(
) ( )
由A 2,2 2 ,
F 1,0
可得直线
AF
的方程为
y = 2 2(x-1).
ì
(
,得2x
2
-5x+2 = 0,
由í
ïy
î
2
= 4x
1
2
1
B( ,- 2)
解得
x = 2或 x =
,从而
.
2
又G(-1,0),故直线GA
2 2x-3y +2 2 = 0
的方程为 ,
2 2 +2 2
4 2
17
从而r =
=
.
8+9
2 2 +2 2
8+9
4 2
17
又直线GB的方程为2 2x+3y +2 2 = 0
,所以点
F
到直线GB的距离d =
=
= r
.
这表明以点 F 为圆心且与直线GA相切的圆必与直线GB相切.
y
2
x
2
41.(2014 陕西文理)如图,曲线C由上半椭圆C : + =1(a >b > 0,y ³ 0)和部分抛物线
1
2
2
a b
3
C2 : y = -x
2
+1(y £ 0)连接而成,C ,C 的公共点为 A,B ,其中C 的离心率为
.
1
2
1
2
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)过点 B的直线l 与C ,C 分别交于 P,Q(均异于点 A,B ),若 AP ^ AQ,求直线l 的方程.
1
2
【解析】(Ⅰ)在C ,C 方程中,令 y = 0,可得 b=1,且得 A(-1,0),B(1, 0) 是上半椭圆C 的左右顶点,
1
2
1
c
3
设C 的半焦距为c,由 =
及a
2
-c
2
= b =1,解得a = 2,所以a = 2,b =1
2
1
a
2
y
2
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,上半椭圆C1 的方程为
+ x =1(y ³ 0),
2
4
易知,直线l与 x轴不重合也不垂直,设其方程为 y = k(x-1)(k ¹ 0)
代入C1 的方程中,整理得:(k
2
+4)x
2
-2k
2
x+ k
2
-4 = 0
(*)
2k
2
设点 P 的坐标(x , y ) ,由韦达定理得 x + x =
P
P
P
B
2
+ 4
k
k
k
2
2
-4
+ 4
-8k
又 B(1,0),得 xP =
,从而求得 yP =
k
2
+ 4
k
k
2
2
-4 -8k
所以点 P 的坐标为(
,
+4) .
+4 k
2
ìy = k(x-1)(k ¹ 0)
uuur
-2k),\AP =
2k
k + 4
2
得点Q的坐标为(-k -1,-k
2
(k,4),AQ = -k(1,k +2),
同理由í
î y = -x +1(y £ 0)
2
-2k
2
QAP ^ AQ ,\AP× AQ = 0,即
+4[k -4(k +2)]= 0,
k
2
8
8
8
Qk ¹ 0,\k -4(k +2) = 0,解得k = - ,经检验,k = - 符合题意,故直线l的方程为 y = - (x-1).
3
3
3
42.(2012 新课标文理)设抛物线C:x
2
2 (
= py p > 的焦点为 F ,准线为l,A为C上一点,已知以 F 为
0)
圆心, FA 为半径的圆 F 交l于 B 、 D点.
(Ⅰ)若ÐBFD = 90o ,DABD 的面积为4 2 ,求 p 的值及圆 F 的方程;
(Ⅱ)若 A、 B 、 F 三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m、
n距离的比值.
【解析】(Ⅰ)由对称性知:DBFD 是等腰直角D ,斜边 BD = 2p,
1
点 A到准线l的距离d = FA = FB = 2p , SDABD = 4 2 Û ´ BD ´d = 4 2 Û p = 2 ,
2
圆 F 的方程为
x
2
+(y -1) =8.
2
x
2
0
2p
p
(Ⅱ)由对称性设
A(x0,
)(x > 0) ,则 F(0, ),
0
2
x
2
0
2p
x
2
0
2p
p
点 A,B关于点 F 对称得:
B(-x0, p-
)Þ p-
= - Û x
2
0
=3p2 ,
= 0 ,
2
3p p
-
3p
得: A( 3p, ),直线m: y =
p
3p
2
2
x+ Û x- 3y +
2
Û y =
p
3p
2
2
x
2
x
3
3
3p p
x
2
=
2py
Þ ¢= =
y
Þ x =
p
Þ 切点
P(
, ),
2p
p
3
3
3
6
3
(x- 3p) Û x- 3y -
3
直线n: y - =
p = 0,
6
3
3
6
3p 3p
坐标原点到m,n距离的比值为
:
=
3.
2
6
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