2020高考数学一轮复习检测:第8章 第6节 抛物线(含解析)
展开限时规范训练(限时练·夯基练·提能练)
A级 基础夯实练
1.已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px(p>0)的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为( )
A.- B.-1
C.- D.-
解析:选C.由已知,得准线方程为x=-2,所以F的坐标为(2,0).又A(-2,3),所以直线AF的斜率为k==-.
2.若点A,B在抛物线y2=2px(p>0)上,O是坐标原点,若正三角形OAB的面积为4,则该抛物线方程是( )
A.y2=x B.y2=x
C.y2=2x D.y2=x
解析:选A.根据抛物线的对称性,AB⊥x轴,由于正三角形的面积是4,故AB2=4,故AB=4,正三角形的高为2,故可以设点A的坐标为(2,2)代入抛物线方程得4=4p,解得p=,故所求的抛物线方程为y2=x.故选A.
3.(2018·皖北协作区联考)已知抛物线C:x2=2py(p>0),若直线y=2x被抛物线所截弦长为4,则抛物线C的方程为( )
A.x2=8y B.x2=4y
C.x2=2y D.x2=y
解析:选C.由得或
即两交点坐标为(0,0)和(4p,8p),则=4,得p=1(舍去负值),故抛物线C的方程为x2=2y.
4.(2018·湖南省五市十校联考)已知抛物线y2=2x上一点A到焦点F的距离与其到对称轴的距离之比为5∶4,且|AF|>2,则点A到原点的距离为( )
A. B.2
C.4 D.8
解析:选B.令点A到点F的距离为5a,点A到x轴的距离为4a,则点A的坐标为,代入y2=2x中,解得a=或a=(舍),此时A(2,2),故点A到原点的距离为2.
5.(2018·太原模拟)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点.若=4,则|QF|等于( )
A. B.
C.3 D.2
解析:选C.因为=4,所以||=4||,所以=.如图,过Q作QQ′⊥l,垂足为Q′,设l与x轴的交点为A,则|AF|=4,所以==,所以|QQ′|=3,根据抛物线定义可知|QQ′|=|QF|=3.
6.(2018·江西协作体联考)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5.若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程为( )
A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8x
C.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x
解析:选C.由已知得抛物线的焦点F,设点A(0,2),抛物线上点M(x0,y0),则=,=.由已知得,·=0,即y-8y0+16=0,因而y0=4,M.由|MF|=5得,=5,又p>0,解得p=2或p=8,即抛物线方程为y2=4x或y2=16x.
7.(2018·云南大理州模拟)在直角坐标系xOy中,有一定点M(-1,2),若线段OM的垂直平分线过抛物线x2=2py(p>0)的焦点,则该抛物线的准线方程是________.
解析:依题意可得线段OM的垂直平分线的方程为2x-4y+5=0,
把焦点坐标代入可求得p=,
所以准线方程为y=-.
答案:y=-
8.(2018·河北六校模拟)抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点O是坐标原点,过点O,F的圆与抛物线C的准线相切,且该圆的面积为36π,则抛物线的方程为________.
解析:设满足题意的圆的圆心为M.
根据题意可知圆心M在抛物线上,
又因为圆的面积为36π,
所以圆的半径为6,则|MF|=xM+=6,即xM=6-,
又由题意可知xM=,所以=6-,解得p=8.
所以抛物线方程为y2=16x.
答案:y2=16x
9.设P是抛物线y2=4x上的一个动点,则点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值为________.
解析:如图,易知抛物线的焦点为F(1,0),准线方程是x=-1,由抛物线的定义知,点P到直线x=-1的距离等于点P到F的距离.于是问题转化为在抛物线上求一点P,使点P到点A(-1,1)的距离与点P到F(1,0)的距离之和最小,连接AF交抛物线于点P,此时最小值为|AF|==.
答案:
10.(2018·湖北武汉调研测试)已知抛物线C:x2=2py(p>0)和定点M(0,1),设过点M的动直线交抛物线C于A,B两点,抛物线C在A,B处的切线的交点为N.
(1)若N在以AB为直径的圆上,求p的值;
(2)若△ABN的面积的最小值为4,求抛物线C的方程.
解:由题意知,直线AB的斜率一定存在,∴设直线AB:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
将直线AB的方程代入抛物线C的方程得x2-2pkx-2p=0,
则x1+x2=2pk,x1x2=-2p.①
(1)由x2=2py得y′=,则A,B处的切线斜率的乘积为=-,
∵点N在以AB为直径的圆上,
∴AN⊥BN,∴-=-1,∴p=2.
(2)易得直线AN:y-y1=(x-x1),直线BN:y-y2=(x-x2),
联立,得结合①式,
解得即N(pk,-1).
|AB|=|x2-x1|==,
点N到直线AB的距离d==,
则S△ABN=·|AB|·d=≥2,当k=0时,取等号,
∵△ABN的面积的最小值为4,
∴2=4,∴p=2,故抛物线C的方程为x2=4y.
B级 能力提升练
11.(2018·河北邯郸质检)已知抛物线y2=2px(p>0)过点A,其准线与x轴交于点B,直线AB与抛物线的另一个交点为M,若=λ,则实数λ为( )
A. B.
C.2 D.3
解析:选C.把点A代入抛物线的方程得2=2p×,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x,则B(-1,0),设M,则=,=(-1-,-yM),由=λ,得解得λ=2或λ=1(舍去),故选C.
12.(2018·河南郑州模拟)已知抛物线y2=8x,点Q是圆C:x2+y2+2x-8y+13=0上任意一点,记抛物线上任意一点P到直线x=-2的距离为d,则|PQ|+d的最小值为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
解析:选C.如图,由题意知抛物线y2=8x的焦点为F(2,0),连接PF,FQ,则d=|PF|,将圆C的方程化为(x+1)2+(y-4)2=4,圆心为C(-1,4),半径为2,则|PQ|+d=|PQ|+|PF|,又|PQ|+|PF|≥|FQ|(当且仅当F,P,Q三点共线时取得等号).所以当F,Q,C三点共线时取得最小值,且为|CF|-|CQ|=-2=3,故选C.
13.(2018·广东五校联考)已知过抛物线C:y2=8x的焦点F的直线l交抛物线于P,Q两点,若R为线段PQ的中点,连接OR并延长交抛物线C于点S,则的取值范围是( )
A.(0,2) B.[2,+∞)
C.(0,2] D.(2,+∞)
解析:选D.由题意知,抛物线y2=8x的焦点F的坐标为(2,0),直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为y=k(x-2).由消去y整理得k2x2-4(k2+2)x+4k2=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),R(x0,y0),S(x3,y3),则x1+x2=,故x0==,y0=k(x0-2)=,所以kOS==,直线OS的方程为y=x,代入抛物线方程,解得x3=,由条件知k2>0.所以==k2+2>2.选D.
14.(2018·河南洛阳统一考试)已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,直线AB与抛物线C相交于A,B两点,若2+-3=0,则弦AB中点到抛物线C的准线的距离为________.
解析:依题意得,抛物线的焦点为F(0,1),准线方程是y=-1,因为2(-)+(-)=0,即2+=0,所以F,A,B三点共线.设直线AB:y=kx+1(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),则由得x2=4(kx+1),即x2-4kx-4=0,x1x2=-4 ①;
又2+=0,因此2x1+x2=0 ②.
由①②解得x=2,弦AB的中点到抛物线C的准线的距离为[(y1+1)+(y2+1)]=(y1+y2)+1=(x+x)+1=+1=.
答案:
15.已知F是抛物线y2=4x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,·=-4(其中O为坐标原点),则△ABO面积的最小值是________.
解析:不妨设A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,由·=-4,即x1x2+y1y2=-4得yy+y1y2=-4,得y1y2=-8.所以S△ABO=|x1y2-x2y1|=|y1-y2|≥4,当y1=2,y2=-2时取等号,故△ABO面积的最小值为4.
答案:4
C级 素养加强练
16.已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1).过点作直线l与抛物线C交于不同的两点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.
(1)求抛物线C的方程,并求其焦点坐标和准线方程;
(2)求证:A为线段BM的中点.
解:(1)把P(1,1)代入y2=2px得p=,所以抛物线C:y2=x,所以焦点坐标为,准线:x=-.
(2)证明:设l:y=kx+,M(x1,y1),N(x2,y2),
OP:y=x,ON:y=x,
由题知A(x1,x1),B,
由
消去y得k2x2+(k-1)x+=0,
所以x1+x2=,x1·x2=.
所以y1+=kx1++=2kx1+,
由x1+x2=,x1x2=,
上式=2kx1+=2kx1+(1-k)·2x1=2x1,
所以A为线段BM的中点.