专项测试(10)抛物线焦点弦—2022高考二轮复习黄金选填题(解析几何篇)
展开2022高考二轮解析几何黄金选填题专项测试(10)——抛物线焦点弦
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2020·广西南宁市·南宁三中)已知AB是抛物线的一条焦点弦,|AB|=16,则AB中点C的横坐标是( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】设,根据抛物线的定义,得到,求得,进而求得点C的横坐标.
【详解】由题意,设,因为是抛物线的一条焦点弦,且,
根据抛物线的定义,可得,又由,所以,所以点C的横坐标是.
2.(2022·北京东城区·高三期末)已知抛物线()的焦点F到准线的距离为2,过焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,且,则点A到y轴的距离为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】可设出直线方程与抛物线方程联立,得出,再由焦半径公式表示出,得到,结合这两个关系式可求解
【详解】已知焦点F到准线的距离为2,得,可得设,
与抛物线方程联立可得:,①,又,,②,根据①②解得点A到y轴的距离为
3.(2022·上海高三专题练习)已知为抛物线的焦点,、是抛物线上的不同两点,则下列条件中与“、、三点共线”等价的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设直线的方程为,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,将韦达定理逐一代入各选项中的等式,求出的值,进而可得出结论.
【详解】设直线的方程为,将直线的方程与抛物线的方程联立,消去得,由韦达定理得,.抛物线的焦点的坐标为,若、、三点共线,则.对于A选项,,解得;对于B选项,,解得;对于C选项,,
整理得,即,解得;对于D选项,,整理得,解得或.
4.(2022·贵州安顺市·)斜率为的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于两点,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】B
【分析】将直线的方程和抛物线的方程联立,消去得到关于的一元二次方程, 将用,表示出来,再利用韦达定理化简即可.
【详解】由得,.可得直线方程为,联立,消去得.设,,,,则,.又,,所以.
故.
5.(2020·宁夏吴忠市·吴忠中学)已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线相交于、两点,若,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设点、的坐标分别为,,直线的方程为,联立直线与抛物线方程,根据韦达定理,以及焦半径公式,结合题中条件,列出方程求解,即可得出直线斜率,进而可得直线方程.
【详解】设点、的坐标分别为,,由题意,点的坐标为,设直线的方程为,联立方程.消去后整理为,有,由抛物线的性质,有,可得,
解得,有,解得,故直线的方程为.
6.(2020·长沙市·湖南师大附中)过抛物线焦点F的直线,与抛物线交于A、B两点,设,,则 ( )
A.-4 B.4 C.4 D.-4
【答案】A
【分析】设直线的方程为,与抛物线方程联立,化为,利用根与系数的关系即可得出
【详解】设直线的方程为,设,联立,消去化为,所以,所以
,所以,
7.(2020·福建高三其他模拟)设抛物线C:的焦点为F,点A、B在C上,若,,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作出准线,过作,垂直于准线,垂足分别为,利用,,在直角梯形中可求得的斜率.
【详解】如图,l为抛物线的准线,分别过点A,B作垂线垂直l于,,由抛物线的定义可知,,.所以.过A作垂直于H,在中,,,所以,,由对称可知也满足题意,点A,B其他情形亦同法可得该结果,
8.(2020·山西太原市·太原五中高三)已知抛物线C方程为,F为其焦点,过点F的直线l与抛物线C交于A,B两点,且抛物线在A,B两点处的切线分别交x轴于P,Q两点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设直线l的方程为:,,与抛物线联立求出,再利用导数的几何意义分别求出抛物线在A,B两点处的切线方程,得到的坐标,即可得到的表达式,然后根据基本不等式即可求出.
【详解】因为抛物线C方程为,所以其焦点为,所以可设直线l的方程为:,,(斜率不存在的直线显然不符合题意),联立抛物线方程可得,,所以,又,所以抛物线在A处的切线方程为:,即,令,可得点的坐标为,同理可得,点的坐标为,所以
,当且仅当时取等号,即的取值范围为.
二、不定项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,全对得5分,对而不全得3分,否则得0分).
9.(2020·河北石家庄市·高三月考)已知抛物线的焦点为F,过焦点的直线与抛物线分别交于A、B两点,与y轴的正半轴交于点S,与准线l交于点T,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】是抛物线的准线,作于,作于,与轴交于点,则轴,抛物线的对称轴与准线的交点为,由平行线的性质,结合抛物线的定义可求得上各线段长,从而判断各选项.
【详解】如图,是抛物线的准线,作于,作于,与轴交于点,则轴,抛物线的对称轴与准线的交点为,由抛物线方程知,即,∵,∴,,即,∴,设,则,在直角梯形中,,即,解得,又,∴,∴,又,∴,∴.
10.(2020·全国高三专题练习)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
【答案】BCD
【分析】由抛物线标准方程写出焦点坐标判断A,根据焦点弦性质判断B,由向量共线与焦点弦性质判断C,利用抛物线定义把抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,结合中点坐标公式判断D.
【详解】易知点的坐标为,选项A错误;根据抛物线的性质知,过焦点时,,选项B正确;若,则过点,则的最小值即抛物线通经的长,为,即,选项C正确,抛物线的焦点为,准线方程为,过点,,分别做准线的垂直线,,,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,选项D正确.
11.(2020·长沙市·湖南师大附中)已知抛物线:的准线经过点,过的焦点作两条互相垂直的直线,,直线与交于,两点,直线与交于,两点,则下列结论正确的是( )
A. B.的最小值为16
C.四边形的面积的最小值为64 D.若直线的斜率为2,则
【答案】ABD
【分析】由准线的概念可得,设直线的斜率为得直线的方程,与抛物线方程联立方程组消元后,应用韦达定理得,由抛物线焦点弦长公式可得,直线斜率为,同理可得,利用基本不等式可判断B,C,计算,代入可判断D.
【详解】由题可知,所以,故A正确.设直线的斜率为,则直线的斜率为.设,,,,直线:,直线:.联立
,消去整理得,所以,
.所以.同理,
从而,当且仅当时等号成立,故B正确.因为,当且仅当时等号成立,故C错误.,将,与,代入上式,得,所以,故D正确.
【点睛】抛物线焦点弦的几个常用结论
设是过抛物线的焦点的弦,若,,则:
(1),;(2)若点在第一象限,点在第四象限,则,,弦长,(为直线的倾斜角);
(3);(4)以为直径的圆与准线相切;(5)以或为直径的圆与轴相切.
12.(2020·安徽马鞍山市·马鞍山二中)过抛物线的焦点作直线交抛物线于、两点,为线段的中点,则( )
A.以线段为直径的圆与直线轴相离 B.以线段为直径的圆与轴相切
C.当时, D.的最小值为
【答案】CD
【分析】求得抛物线的焦点坐标和准线方程,设、、在准线上的射影为、、,由抛物线的定义和中位线定理、直线和圆的位置关系,可判断A选项的正误;设直线的方程为,将该直线的方程与抛物线的方程联立,求出以线段为直径的圆的半径长,以及圆心到轴的距离,比较和的大小关系可得出结论,进而可判断B选项的正误;由B选项知,根据知,结合韦达定理求得的值,可判断C选项的正误;由可判断D选项的正误.综合可得出结论.
【详解】对于A选项,的焦点,准线方程为,设、、在准线上的射影为、、,
由,, ,可知以线段为直径的圆与准线相切,与直线轴相交,故A错;对于B选项,设直线的方程为,设点、,联立,得,由韦达定理得,,
则,则,所以,以为直径的圆的半径为,设,则,则线段的中点到轴的距离为,则.当时,;当时,.
所以,以线段为直径的圆不一定与轴相切,故B错;对于C选项,,,,,则,,则,
所以,,故C正确;对于D选项,由B选项知,,当且仅当时,取最小值.故D正确.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)
13.(2020·山东济南市·高三)过抛物线的焦点且斜率大于0的直线交抛物线于点(点于第一象限),交其准线于点,若,则直线的斜率为___________.
【答案】
【分析】过作于(是准线),可得,与直线倾斜角相等,求出即可得结论.
【详解】如图,作于(是准线),则,由题意,∴,
,由知轴,与直线倾斜角相等,∴的斜率为.
14.(2020·四川高三其他模拟)已知点为抛物线的焦点,经过点且倾斜角为的直线与抛物线相交于,点,线段的垂直平分线与轴相交于点.则的值为______.
【答案】2
【分析】先写出过点且倾斜角为的直线方程,然后与抛物线方程联立成方程组,消元后利用根与系数的关系得到线段的中点坐标,从而可得到线段的垂直平分线方程,进而可求出点的坐标,于是就得到的值,即可得结果.
【详解】抛物线的焦点,则经过点且倾斜角为的直线为,设,线段为,由,得,
所以,所以线段的垂直平分线方程为,
令,得,所以,所以,所以,
15.(2020·全国高三专题练习)设F为抛物线的焦点,经过点的直线与抛物线交于A,B两点,且,则 __________.
【答案】
【分析】根据题意,直线设为,然后,联立方程,利用韦达定理求出,进而求出,,再利用抛物线的性质求解即可
【详解】由题意知,经过点的直线要满足,所以,该直线的斜率必存在,且该直线必不平行于轴,设为,且,抛物线的焦点为,设,,,,,联立方程得,,消去,可得,,又由,可得,由抛物线方程得,,,
16.(2020·福建厦门市·厦门双十中学)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,且倾斜角为60°的直线交抛物线于A,B两点,若|AF|>|BF|,且|AF|=2,则p=________.
【答案】1
【分析】利用抛物线的性质,得到|AF|=3|BF|,进而得到|AB|=|AF|+|BF|=,最后,联立方程和|AB|=x1+x2+p=,利用韦达定理消参,进而求出即可
【详解】
过点A,B向抛物线的准线作垂线,垂足分别为C,D,过点B向AC作垂线,垂足为E,∵A,B两点在抛物线上,∴|AC|=|AF|,|BD|=|BF|.∵BE⊥AC,∴|AE|=|AF|-|BF|,∵直线AB的倾斜角为60°,
∴在Rt△ABE中,2|AE|=|AB|=|AF|+|BF|,即2(|AF|-|BF|)=|AF|+|BF|,∴|AF|=3|BF|.
∵|AF|=2,∴|BF|=,∴|AB|=|AF|+|BF|=.设直线AB的方程为y=,代入y2=2px,
得3x2-5px+=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),∴x1+x2=,∵|AB|=x1+x2+p=,∴p=1。
2022高考数学选填经典题型汇编 题型42 抛物线过焦点的弦: 这是一份2022高考数学选填经典题型汇编 题型42 抛物线过焦点的弦,共7页。
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