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高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册第三章 圆锥曲线的方程3.3 抛物线巩固练习
展开3.3.2 抛物线的简单几何性质
【考点梳理】
考点一 抛物线的简单几何性质
考点二 直线与抛物线的位置关系
直线y=kx+b与抛物线y2=2px(p>0)的交点个数决定于关于x的方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+b,,y2=2px))解的个数,即二次方程k2x2+2(kb-p)x+b2=0解的个数.当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有两个不同的公共点;若Δ=0,直线与抛物线有一个公共点;若Δ<0,直线与抛物线没有公共点.当k=0时,直线与抛物线的轴平行或重合,此时直线与抛物线有1个公共点.
考点三 直线和抛物线
1.抛物线的通径(过焦点且垂直于轴的弦)长为2p.
2.抛物线的焦点弦
过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的一条直线与它交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则
①y1y2=-p2,x1x2=eq \f(p2,4);②eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AB))=x1+x2+p;③eq \f(1,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(AF)))+eq \f(1,\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(BF)))=eq \f(2,p).
重难点技巧:抛物线的焦半径公式如下:(为焦准距)
(1)焦点在轴正半轴,抛物线上任意一点,则;
(2)焦点在轴负半轴,抛物线上任意一点,则;
(3)焦点在轴正半轴,抛物线上任意一点,则;
(4)焦点在轴负半轴,抛物线上任意一点,则.
【题型归纳】
题型一:抛物线的简单性质(顶点、焦点)
1.(2020·全国高二)对抛物线,下列描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为B.开口向上,焦点为
C.开口向右,焦点为D.开口向右,焦点为
2.(2023·全国高二(文))点到抛物线的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是( )
A.B.或
C. D.或
3.(2017·河南信阳·高二期末(理))抛物线的焦点坐标为
A.B.C.D.
题型二:抛物线的对称性
4.(2023·全国高二单元测试)以抛物线的顶点为圆心的圆交于,两点,交的准线于,两点,已知,,则抛物线的焦点到准线的距离为( )
A.2B.4C.6D.8
5.(2023·中国农业大学附属中学)若正三角形的顶点都在抛物线上,其中一个顶点恰为坐标原点,则这个三角形的面积是( )
A.B.C.D.
6.(2023·全国高二课时练习)是抛物线上的两点,为坐标原点.若,且的面积为,则( )
A.B.C.D.
题型三:抛物线的弦长问题
7.(2023·全国高二课时练习)过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点(,的横坐标不相等),弦的垂直平分线交轴于点,若,则( )
A.14B.16C.18D.20
8.(2023·马鞍山市第二中学郑蒲港分校高二开学考试(文))过拋物线:焦点F的直线与抛物线相交于A,B两点,,O为坐标原点,且△的面积为,则抛物线C的标准方程为( )
A.B.C.D.
9.(2023·河北运河·沧州市一中高二开学考试)已知直线与抛物线:相交于,两点,为抛物线的焦点.若,则等于( )
A.7B.8C.9D.10
题型四:抛物线的焦点弦性质问题
10.(2023·全国高二课时练习)已知抛物线的顶点在原点,焦点在轴正半轴上,过其焦点作直线交抛物线于,两点,过点,分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为点,,,且,则该抛物线的方程为( )
A.B.C.D.
11.(2020·江苏高二课前预习)已知抛物线的顶点在坐标原点,准线方程为,过其焦点的直线与抛物线交于,两点,若直线的斜率为1,则弦的长为( )
A.4B.6C.7D.8
12.(2023·四川自贡·高二期末(文))已知抛物线的焦点为,准线为,过焦点的直线交抛物线于、两点,、两点分别为、两点在直线上的射影,而且,为线段的中点.则下列命题( )
①②等腰直角三角形
③直线的斜率为
④的面积为4(为坐标原点),其中正确的命题个数为( )
A.1B.2C.3D.4
题型五:抛物线的应用
13.(2020·广东普宁·高二期中)如图是抛物线形拱桥,当水面在时,拱顶离水面,水面宽.当水位上升后,水面宽是( )
A.B.C.D.
14.(2023·山东临沂·高二期末)抛物线有如下光学性质:过焦点的光线经抛物线反射后得到的光线平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线的焦点为F,一条平行于x轴的光线从点射出,经过抛物线上的点A反射后,再经抛物线上的另一点B射出,则的周长为( )
A.B.C.D.
15.(2019·广东深圳·)如图是抛物线拱形桥,当水面在时,拱顶高于水面,水面宽为,当水面宽为时,水位下降了( )
A.B.C.D.
题型六:直线与抛物线的位置关系
16.(2023·贵州师大附中高二月考(理))已知抛物线:,过其焦点且斜率为2的直线与抛物线交于,两点,若线段中点的纵坐标为1,则抛物线的准线方程为( )
A.B.C.D.
17.(2023·全国高二课时练习)直线与抛物线有且只有一个公共点,则,满足的条件是( )
A.B.,
C.,D.或
18.(2023·全国高二课时练习)已知点,在抛物线上,为坐标原点,若,且的垂心恰好是此抛物线的焦点,则直线的方程是( )
A.B.C.D.
题型七:抛物线的定值、定点、定直线问题
19.(2023·全国高二课时练习)已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点在轴的正半轴上,直线与抛物线交于,两点,且.
(1)求抛物线的标准方程.
(2)在轴上是否存在一点,使为正三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
20.(2023·全国高二课时练习) 已知抛物线C:y2=4x,A,B,其中m>0,过B的直线l交抛物线C于M,N.
(1)当m=5,且直线l垂直于x轴时,求证:△AMN为直角三角形;
(2)若=+,当点P在直线l上时,求实数m,使得AM⊥AN.
21.(2023·重庆市第六十六中学校高二月考)已知动圆过定点,且与直线相切,
(1)求动圆圆心的轨迹方程;
(2)过点作曲线的两条弦,设、所在直线的斜率分别为、,当、变化且满足时,证明直线恒过定点,并求出该定点的坐标.
【双基达标】
一、单选题
22.(2023·全国高二课时练习)直线交抛物线于、两点,为抛物线的顶点,,则的值为( )
A.B.C.D.
23.(2022·全国高三专题练习)已知抛物线C:的焦点为F,过点F分别作两条直线,,直线l1与抛物线C交于A、B两点,直线l2与抛物线C交于D、E两点,若与的斜率的平方和为1,则的最小值为( )
A.16B.20C.24D.32
24.(2022·全国高三专题练习)如图所示,过抛物线的焦点F的直线依次交拋物线及准线于点A,B,C,若,且,则拋物线的方程为( )
A.B.
C.D.
25.(2023·全国高二课时练习)已知抛物线的准线与圆只有一个公共点,设是抛物线上一点,为抛物线的焦点,若(为坐标原点),则点的坐标是( )
A.或B.或
C.D.
26.(2022·全国高三专题练习(理))已知为抛物线:的焦点,过作两条互相垂直的直线,直线与交于两点,直线与交于两点,则的最小值为( )
A.16B.14C.12D.10
27.(2023·榆林市第十中学)已知直线垂直于抛物线的对称轴,与E交于点A,B(点A在第一象限),过点A且斜率为的直线与E交于另一点C,若,则p=( )
A.B.
C.D.
28.(2023·河南高三模拟预测)抛物线:的焦点为,过点且平行于轴的直线与线段的中垂线交于点,若点在抛物线上,则( )
A.或B.或C.或D.或
29.(2023·河北)已知点为抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,且,则( )
A.B.C.D.
30.(2022·全国高三专题练习(理))直线与抛物线:交于,两点,若,则,两点到抛物线的准线的距离之和为( )
A.1B.2C.3D.4
31.(2023·内江市教育科学研究所高二期末(文))已知直线与抛物线相交于、两点,若的中点为,且抛物线上存在点,使得(为坐标原点),则的值为( )
A.4B.2C.1D.
【高分突破】
一:单选题
32.(2023·全国高二课前预习)已知动圆M与直线y=3相切,且与定圆C:x2+(y+3)2=1外切,则动圆圆心M的轨迹方程为( )
A.x2=-12yB.x2=12yC.y2=12xD.y2=-12x
33.(2023·全国高二课时练习)已知点(x,y)在抛物线y2=4x上,则的最小值是( )
A.2B.3C.4D.0
34.(2023·内蒙古赤峰·高二期末)已知过抛物线的焦点的直线交抛物线于两点,线段的延长线交抛物线的准线于点.若.则( )
A.B.C.D.
35.(2022·浙江高三专题练习)已知抛物线,过点的直线交抛物线于A,B两点,F为抛物线的焦点,若,O为坐标原点,则四边形的面积是( )
A.B.C.D.
36.(2023·陕西汉中·高二期末(文))已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于,两点,且,则的斜率为( )
A.B.C.D.
37.(2022·全国高三专题练习(理)(文))已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若.则双曲线的离心率为( )
A.B.C.2D.3
38.(2023·全国高三专题练习(文))已知抛物线的焦点为,过且倾斜角为的直线与抛物线相交于两点,,过两点分别作抛物线的切线,交于点.下列说法不正确的是( )
A.B.(为坐标原点)的面积为
C.D.若是抛物线上一动点,则的最小值为
二、多选题
39.(2022·江苏高三专题练习)已知抛物线的焦点为,点)在抛物线上,若,则( )
A.B.
C.D.的坐标为
40.(2023·河北迁安·高二期末)已知抛物线的焦点为,,是抛物线上两点,则下列结论正确的是( )
A.点的坐标为
B.若直线过点,则
C.若,则的最小值为
D.若,则线段的中点到轴的距离为
41.(2023·历下·山东师范大学附中高三开学考试)过抛物线的焦点F作直线交抛物线于两点,M为线段的中点,则下列结论正确的是( )
A.以线段为直径的圆与直线相交B.以线段为直径的圆与y轴相切
C.当时,D.的最小值为4
42.(2023·双峰县第一中学高三开学考试)抛物线C:的焦点为F,准线l交x轴于点Q(-2,0),过焦点的直线m与抛物线C交于A,B两点,则( )
A.p=2
B.
C.直线AQ与BQ的斜率之和为0
D.准线l上存在点M,若△MAB为等边三角形,可得直线AB的斜率为
43.(2023·江苏省溧水高级中学高二月考)抛物线的焦点为,动直线与抛物线交于两点且,直线分别与抛物线交于两点,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过定点B.
C.D.若于点,则点的轨迹是圆
三、填空题
44.(2022·全国高三专题练习)在直角坐标系xOy中,直线l过抛物线y2=4x的焦点F,且与该抛物线相交于A、B两点,其中点A在x轴上方.若直线l的倾斜角为60°,则△OAF的面积为________.
45.(2022·贵州贵阳·高三开学考试(文))已知点为抛物线上一动点,点为圆:上的动点,记动点到轴距离为,则的最小值为______.
46.(2023·东城·北京二中高二月考)在直角坐标系中,点为抛物线上一点,点为该抛物线的焦点,若,则的面积为___________.
47.(2023·全国高二课时练习)抛物线型塔桥的顶点距水面2米时,水面宽8米,若水面上升1米,则此时水面宽为___________米.
48.(2023·江苏姑苏·苏州中学高三月考)如图所示,已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线l与x轴的交点为K,点A在抛物线C上,且在x轴的上方,过点A作AB⊥l于B,|AK|=|AF|,则△AFK的面积为________.
四、解答题
49.(2022·全国高三专题练习)已知抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F且倾斜角为的直线l被E截得的线段长为8.
(1)求抛物线E的方程;
(2)已知点C是抛物线上的动点,以C为圆心的圆过点F,且圆C与直线x=-相交于A,B两点. 求的取值范围.
50.(2023·贵州贵阳一中高三月考(理))在平面直角坐标系中,已知动点到定点的距离比到x轴的距离大1.
(1)求动点M的轨迹C的方程;
(2)过点作斜率为的直线分别交曲线C于不同于N的A,B两点,且.证明:直线恒过定点.
51.(2023·云南玉溪·高三月考(理))已知抛物线:,过点的直线交抛物线于,,且(为坐标原点).
(1)求抛物线的方程;
(2)过作与直线垂直的直线交抛物线于,.求四边形面积的最小值.
52.(2023·深圳市第七高级中学高三月考)抛物线:的焦点为F,过点F的直线与抛物线交于M,N两点,弦的最小值为2.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)设点Q是直线上的任意一点,过点的直线l与抛物线E交于A,B两点,记直线AQ,BQ,PQ的斜率分别为,,,证明:为定值.
53.(2023·江苏鼓楼·金陵中学高三月考)已知在平面直角坐标系中,点,设动点到轴的距离为,且,记动点的轨迹为曲线.
求曲线的方程:
设动直线与交于,两点,为上不同于,的点,若直线,分别与轴相交于,两点,且,证明:动直线恒过定点.
54.(2023·山西运城·高三)在平面直角坐标系中,抛物线的顶点是原点,以轴为对称轴,且经过点.
(1)求抛物线的方程;
(2)已知直线与抛物线交于,两点,在抛物线上是否存在点,使得直线,分别于轴交于,两点,且,若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
图形
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
对称轴
x轴
x轴
y轴
y轴
焦点坐标
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(p,2),0))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(p,2)))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(p,2)))
准线方程
x=-eq \f(p,2)
x=eq \f(p,2)
y=-eq \f(p,2)
y=eq \f(p,2)
顶点坐标
O(0,0)
离心率
e=1
通径长
2p
【答案详解】
1.A
【详解】
由题知,该抛物线的标准方程为,
则该抛物线开口向上,焦点坐标为.
故选:A.
2.D
【详解】
将转化为,
当时,抛物线开口向上,准线方程,点到准线的距离为,解得,所以抛物线方程为,即;
当时,抛物线开口向下,准线方程,点到准线的距离为,解得或(舍去),所以抛物线方程为,即.
所以抛物线的方程为或
故选:D
3.B
【详解】
将化为,则抛物线的焦点坐标为.故选B.
4.B
解:不妨设抛物线的方程为,令点在第一象限,点在第二象限.
根据抛物线的对称性,得点的纵坐标为,代入抛物线的方程得,即点.
又点.因为点,都在以坐标原点为圆心的圆上,所以,解得或(舍去),
则抛物线的焦点到准线的距离为4.
故选:B.
5.A
【详解】
设三角形其中一个顶点为,
因为三角形是正三角形,
所以,即,
解得,
所以三角形的两个顶点为,
所以三角形的面积为,
故选:A
6.C
【详解】
如图,
∵,知两点关于轴对称,
设,
∴,解得,
∴,∴,
∴,∴.
故选:C
7.D
设,,弦的中点为,,
则,
所以,所以,
则,
所以弦的垂直平分线为.
令,则,所以.
又,
所以.
故选:D.
8.D
【详解】
由题设,令为,联立抛物线方程并整理得,
∴若,则,,又易得,
∴,则,即,
∴,
又,而,
∴,即,又,则,故.
故选:D
9.C
【详解】
,又,
,
,
直线方程为,代入抛物线方程,得:
,
,
,
故选:C.
10.A
【详解】
设,,,
抛物线的方程为,,
由可得,
所以
所以,,
所以,,,,
所以,, ,,
所以,
因为,所以,所以,
所以抛物线的方程为.
故选:A.
11.D
解:依题意得,抛物线的方程是,直线的方程是.联立
消去,得,即.设,,则,所以.
故选:D.
12.B
【详解】
根据题意可得焦点F(1,0),准线方程为x=-1,由题意可得直线BA的斜率不为0,
可设直线AB的方程为x=my+1设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意可知,将直线AB与抛物线方程联立得y2-4my-4=0所以.
对于①:所以FC⊥FD,即∠CFD=90°,故①正确;
对于②:由①可得,不可能CM⊥DM,更不会∠C或∠D为直角,故B不正确;
对于③:因为,所以,即,
因为所以解得,所以,
所以直线的斜率为.故③正确;
对于④:由題意可得,
点O到直线AB的距离,
所以,故④错误.
故选:B
13.C
解:建立如图所示的直角坐标系:
设抛物线方程为,
由题意知:在抛物线上,
即,
解得:,
,
当水位上升后,
即将代入,
即,
解得:,
∴水面宽为.
故选:C.
14.B
【详解】
如下图所示:因为,所以,所以,所以,
又因为,所以,即,
又,所以,所以或,所以,所以,所以,
又因为,,,
所以的周长为:,
故选:B.
15.D
【详解】
建系如图,设拱桥所在抛物线为,点在抛物线上,得,
抛物线方程为,
当水面宽为时,设拱顶高于水面,由点在抛物线上,得,
故水面下降了.
故选:D.
16.B
【详解】
抛物线的焦点坐标为,
所以直线AB为,将其代入抛物线方程可得,
设,则,
因为线段中点的纵坐标为1,
所以,
所以准线方程为,
故选:B
17.D
【详解】
当时,直线与抛物线有且只有一个公共点,符合题意;
当时,由可得:,
若直线与抛物线有且只有一个公共点,
则,整理可得:,所以,
综上所述:或,
故选:D.
18.C
【详解】
如图所示,为的垂心,为焦点,
,垂直平分线段,直线垂直于轴.
设,,其中.
为垂心,,,
即,解得,
直线的方程为,即.
故选:C.
19.
【详解】
(1)由题意,设所求抛物线的标准方程为.
由,消去,得.
设,,则,.
由,
得,解得或(舍去),
∴抛物线的标准方程为.
(2)设的中点为点,则.
假设在轴上存在满足条件的点,连接.
∵为正三角形,
∴,即,
解得,∴,
∴.
又,
∴在轴上不存在一点,使为正三角形.
20.
(1)证明:由题意,l:x=5,代入y2=4x中,解得,
不妨取M(5,),N(5,-),则,
∴,
∴AM⊥AN,即△AMN为直角三角形,得证.
(2)由题意,四边形OAPB为平行四边形,则kBP=kOA=2,
设直线l:y=2(x-m),,联立,得y2-2y-4m=0,
由题意,判别式Δ=4+16m>0,y1+y2=2,y1y2=-4m,
∵AM⊥AN,则,又,
∴,化简得(y1+2)(y2+2)+16=0,即y1y2+2(y1+y2)+20=0,
∴,解得m=6,故m=6时,有AM⊥AN.
21.
(1)∵动圆过定点,且与直线相切,
∴曲线是以点为焦点,直线为准线的抛物线,其方程为:.
(2)∵直线与抛物线有两个不同的交点
∴直线的斜率必不为0.
∴设其方程为,并设点,点,与抛物线联立得:.
∴整理得:,其中,,且
∵
.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴或.
当时,直线的方程可化为:,过定点;
当时,直线的方程可化为:,过定点,即点不合题意,舍去.
∴直线必过定点.
22.A
【详解】
设点、,联立,可得,
,可得,由韦达定理可得,由题意可知,
因为,则,解得.
故选:A.
23.C
解:抛物线C:的焦点,设直线l1:,直线l2:
由题意可知,则,联立
整理得:
设,,则,
设,,同理可得:
由抛物线的性质可得:,
∴,
当且仅当时,上式“=”成立.∴的最小值24.
故选:C
24.B
【详解】
如图分别过点,作准线的垂线,分别交准线于点,
设,则由已知得:,由定义得:,故
在直角三角形中,,
,,从而得
,,求得
所以抛物线的方程为.
故选:B
25.B
解:抛物线的准线方程为.
方程可化为.
由题意,知圆心到准线的距离,解得,
所以抛物线的方程为,焦点为.
设,则,,
所以,解得,
所以点的坐标为或.
故选B.
26.A
【详解】
由已知垂直于轴是不符合题意,所以的斜率存在设为,的斜率为,
由题意有,设,,,,此时直线方程为,
取方程,得,
∴,同理得
由抛物线定义可知,
当且仅当(或)时,取得等号;
故选:A
27.A
如图,因为过点A且斜率为的直线与E交于另一点C,若,
所以可设,作于.
因为,则.由,易得,
所以,,即知,
因为点在上.
所以,解得.
故选:A
28.A
【详解】
若点在抛物线外部,如下图,设线段的中点为,
因为线段的中垂线是,所以,
由抛物线定义,又等于点到准线的距离,而图中,
所以点不在抛物线外部;
若点在抛物线内部,如下图,
设线段的中点为,,,
因为线段的中垂线是,所以,
再由抛物线定义得,解得或,
所以时,,
时,,
故选:A.
29.B
【详解】
焦点,设直线为,代入抛物线方程得.
设,由韦达定理得:①.
由,即,有②
∴由①②得:或,即,
,化简得,
或(舍).
故选:B.
30.C
【详解】
联立,整理得:,解得:
即直线与抛物线交于,两点,且
由,得,解得:或(舍)
所以抛物线方程为,准线方程为
故,两点到抛物线的准线的距离之和为,
故选:C.
【点睛】
关键点点睛:解题的关键是熟悉抛物线的性质.
31.B
【详解】
解:设,联立得:,解得:,因为为的中点,所以,
又因为,所以有,即,点在抛物线上,代入可得,解得:.
故选:B.
32.A
33.B
【详解】
因为点(x,y)在抛物线y2=4x上,所以x≥0,
因为z=x2+y2+3=x2+2x+3=(x+1)2+2,
所以当x=0时,z最小,最小值为3.
故选:B.
34.B
【详解】
过点A,B分别作直线AM,BN垂直于准线l,垂足分别为M,N,如图:
因直线AB过抛物线的焦点F,于是有,
显然有∽,于是得,
即,,,
所以.
故选:B
35.A
【详解】
抛物线的准线方程为,设,,由抛物线的定义可知,,由抛物线的对称性,不妨令,设直线的方程为,由得,,∴,四边形的面积,
故选:A.
36.D
【详解】
由题知,抛物线方程为,设的直线方程为,代入抛物线方程,得,
设,,则,.
因为所以或故,即的斜率为.
故选:D
37.A
【详解】
设双曲线与抛物线的公共焦点为,
则抛物线的准线为,
令,则,解得,所以,
又因为双曲线的渐近线方程为,所以,
所以,即,所以,
所以双曲线的离心率.
故选:A.
38.C
【详解】
由已知的焦点为,所以直线的方程为,
设,
直线方程与抛物线方程联立,整理得,
所以,,
由,得,代入得
,,
所以,开方可得或,
可得在,因为,所以,
在,因为,所以,
所以,,故A正确;
由,
得,故B正确;
因为,
所以
,故C错误;
由得,所以在抛物线内部,抛物线的准线方程为,
如图
过作与,交抛物线与点,所以,所以,
当在一条直线上时最小,此时,
故D正确.
故选:C.
39.AC
【详解】
由题可知,由,,
所以,.
故选:AC.
40.BCD
【详解】
对于A,抛物线,即,易知点的坐标为,故A错误;
对于B,显然直线斜率存在,设直线的方程为,联立,整理得,,故B正确;
对于C,若,则过点,则,当时,,即抛物线通经的长,故C正确,
对于D,抛物线的焦点为,准线方程为,过点,,分别作准线的垂直线,,,垂足分别为,,,所以,,所以,所以线段,所以线段的中点到轴的距离为,故D正确.
故选:BCD.
41.ACD
解:的焦点,准线方程为,
设,,在准线上的射影为,,,
由,,,
可得线段为直径的圆与准线相切,与直线相交,故A对;
当直线的斜率不存在时,显然以线段为直径的圆与轴相切;
当直线的斜率存在且不为0,可设直线的方程为,联立,可得,
设,,,,
可得,,设,,
可得的横坐标为,的中点的横坐标为,,
当时,的中点的横坐标为,,显然以线段为直径的圆与轴相交,故B错;
以为极点,轴的正半轴为极轴的抛物线的极坐标方程为,
设,,,,可得,,
可得,又,可得,,则,故C正确;
显然当直线垂直于轴,可得取得最小值4,故D正确.
故选:ACD.
42.BCD
【详解】
对A,由准线l交x轴于点Q(-2,0),
所以,,故A错误,
对B,抛物线过焦点的弦通径最短,即垂直于轴时,
令,可得,,
所以,故B正确;
对C,设直线m的方程为,
代入抛物线方程可得:,
设,则有:,
所以
,故C正确;
对D,若△MAB为等边三角形,设A,B中点为,
则,,
设,所以,所以,则,
则点到直线m的距离,
而,
由可得,
解得,所以,
此时AB的斜率为,故D正确.
故选:BCD
43.ABD
【详解】
由题意,,若,,则,,
∵,即,又联立直线与抛物线有,
∴,,则,
∴,而,即,故过定点,A正确;
若,,,,
由:,可得,则;
由:,可得,则;
∴,而且,故,B正确;
,,
∴,C错误;
∵在直线上,又过定点且,
∴,故在以为直径的圆上,D正确;
故选:ABD
44.
解:由题意得:抛物线交点,直线l的倾斜角为60°
,直线l的方程为,即
代入抛物线方程,得
解得(舍去)
所以,于是可得
故答案为:
45.
如图,连接交圆于M点,交抛物线于 N点,
由抛物线方程,知其焦点坐标为,准线方程为,根据抛物线的定义可知:
当三点共线时 最小,又点 M在圆上
四点共线时,最小,如图所示
此时的最小值为:,
故答案为:.
46.
【详解】
抛物线的焦点,
因点为抛物线上一点,且,由抛物线对称性,不妨令点A在第一象限,则直线AF倾斜角为,如图,
直线AF方程为:,
由消去x得:,解得,,于是得点A的纵坐标为,
从而有,
所以的面积为.
故答案为:
47.
根据题意,建立如图所示的坐标系,可设抛物线的标准方程为,
因为顶点距水面2米时,水面宽8米,所以,
代入方程得,所以,
当水面上升1米后,即,
代入方程得
所以水面的宽是米
故答案为:
48.8
由题意知,抛物线的焦点为F(2,0),准线l为x=-2,
∴K(-2,0),设A(x0,y0)(y0>0),
∵过点A作AB⊥l于B,
∴B(-2,y0),
∴|AF|=|AB|=x0-(-2)=x0+2,又|BK|2=|AK|2-|AB|2,
∴x0=2,y0=4,即A(2,4),
∴△AFK的面积为.
故答案为:8
49.(1)y2=4x;(2).
解:(1)直线l的方程为,联立,消去y整理得.
设直线l与抛物线E的交点的横坐标分别为,则,故直线l被抛物线E截得的线段长为,得p=2,
∴抛物线E的方程为y2=4x.
(2)由(1)知,F(1,0),设C(x0,y0),则圆C的方程是
令,得.
又∵,∴恒成立.
设
则,.
∵,∴∈.
∴的取值范围是.
50.
(1)解:由题意可知:,化简可得曲线.
(2)证明:由题意可知,是曲线上的点,
设,
则,
联立直线的方程与抛物线C的方程,
,
解得①,同理可得②,
而③,又④,
由①②③④整理可得,
故直线恒过定点.
51.(1);(2)64.
(1)设直线为代入整理得
设
所以
又所以
由得
综上:所求抛物线的方程为
(2)由(1)得
因为所以
令,有
故当时,
四边形面积有最小值
52.
(1)对于,过焦点的弦最短时,弦垂直于轴,
此时M,N两点的横坐标均为,
代入可求得纵坐标分别为,则此时,所以,
即抛物线方程为.
(2)证明:设,,,
因为直线l的斜率显然不为0,故可设直线l的方程为,
联立方程,消去得.
所以
且
又
所以(定值).
53.
解:,且动点的纵坐标非负,
动点到点的距离与到直线的距离相等,
动点的轨迹为以点为焦点,直线为准线的抛物线,
曲线的方程为.
由点在上,则,,
由抛物线的方程,可设,,
显然直线的斜率存在,且斜率为,
直线的方程为,
,即,
同理可得,,
,
,即,①
显然直线的斜率存在,且斜率为,
直线的方程为,②
将①式代入②式,整理得,③
则无论为何值,恒为方程③的解,
点恒在直线上,即动直线恒过定点.
54.
解:(1)设抛物线的方程为:由题:,
抛物线的方程:
(2)设,联立:得
由,
,
假设在抛物线上存在点,使得
,且
又
存在点使得.
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