2023年高考数学一轮复习《抛物线》精选练习(2份打包,教师版+原卷版)
展开2023年高考数学一轮复习《抛物线》精选练习
一 、选择题
1.已知AB是抛物线y2=8x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
【答案解析】答案为:C.
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=x1+x2+p=16,又p=4,所以x1+x2=12,
所以点C的横坐标是=6.]
2.抛物线y=4ax2(a≠0)的焦点坐标是( )
A.(0,a) B.(a,0) C. D.
【答案解析】答案为:C
解析:将y=4ax2(a≠0)化为标准方程得x2=y(a≠0),所以焦点坐标为.故选C.
3.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线与双曲线x2-=1的一条渐近线平行,并交抛物线于A,B两点,若|AF|>|BF|,且|AF|=2,则抛物线的方程为( )
A.y2=2x B.y2=3x C.y2=4x D.y2=x
【答案解析】答案为:A
解析:由双曲线方程x2-=1知其渐近线方程为y=±x,
∴过抛物线焦点F且与渐近线平行的直线AB的斜率为±,不妨取kAB=,
则其倾斜角为60°,即∠AFx=60°.过A作AN⊥x轴,垂足为N.由|AF|=2,
得|FN|=1.过A作AM⊥准线l,垂足为M,则|AM|=p+1.
由抛物线的定义知,|AM|=|AF|,∴p+1=2,∴p=1,
∴抛物线的方程为y2=2x,故选A.
4.已知点P是抛物线y2=-4x上的动点,设点P到此抛物线的准线的距离为d1,到直线x+y-4=0的距离为d2,则d1+d2的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案解析】答案为:D
解析:点P到准线的距离等于点P到焦点F的距离,
过焦点F作直线x+y-4=0的垂线,此时d1+d2最小,
∵F(-1,0),则d1+d2==.故选D.
5.过抛物线y2=8x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,交抛物线的准线于点C,若|AF|=6,=λ(λ>0),则λ的值为( )
A. B. C. D.3
【答案解析】答案为:D
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(-2,y3),
则x1+2=6,解得x1=4,y1=±4,点A(4,4),
则直线AB的方程为y=2(x-2),令x=-2,得C(-2,-8),
联立方程组解得B(1,-2),
所以|BF|=1+2=3,|BC|=9,所以λ=3.故选D.
6.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,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案解析】答案为:B
解析:由题意,不妨设抛物线方程为y2=2px(p>0),由|AB|=4,|DE|=2,
可取A(,2),D(-,),设O为坐标原点,由|OA|=|OD|,得+8=+5,
得p=4,所以选B.
7.已知抛物线C1:y=x2(p>0)的焦点与双曲线C2:-y2=1的右焦点的连线交C1于第一象限的点M,若C1在点M处的切线平行于C2的一条渐近线,则p=( )
A. B. C. D.
【答案解析】答案为:D
解析:由题意可知,抛物线开口向上且焦点坐标为(0,),双曲线焦点坐标为(2,0),
所以两个焦点连线的直线方程为y=-(x-2).设M(x0,y0),则有y′=x0=
⇒x0=p.因为y0=x,所以y0=.又M点在直线y=-(x-2)上,
即有=-(p-2)⇒p=,故选D.
8.已知圆C:x2+y2+6x+8y+21=0,抛物线y2=8x的准线为l.设抛物线上任意一点P到直线l的距离为m,则m+|PC|的最小值为( )
A.5 B. C.-2 D.4
【答案解析】答案为:B.
解析:由题意得,圆C的圆心坐标为(-3,-4),抛物线的焦点为F(2,0).
根据抛物线的定义,得m+|PC|=|PF|+|PC|≥|FC|=.]
二 、填空题
9.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________.
【答案解析】答案为:y2=16x.
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.
10.直线y=k(x-1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,若|AB|=,则k=________.
【答案解析】答案为:±.
解析:[设A(x1,y1),B(x2,y2),因为直线AB经过抛物线y2=4x的焦点,
所以|AB|=x1+x2+2=,所以x1+x2=.联立
得到k2x2-(2k2+4)x+k2=0,所以x1+x2==,所以k=±.]
11.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线l与抛物线交于A,B两点,且|AF|=4|FB|,O为坐标原点,若△AOB的面积为,则p=________.
【答案解析】答案为:1.
解析:易知抛物线y2=2px的焦点F的坐标为(,0),准线为x=-,
不妨设点A在x轴上方,如图,过A,B作准线的垂线AA′,BB′,垂足分别为A′,B′,过点B作BH⊥AA′,交AA′于H,则|BB′|=|A′H|,
设|FB|=t,则|AF|=|AA′|=4t,∴|AH|=|AA′|-|A′H|=3t,
又|AB|=5t,∴在Rt△ABH中,cos∠HAB=,
∴tan∠HAB=,则可得直线AB的方程为y=(x-).
由得8x2-17px+2p2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=x1+x2+p=p+p=p,
易知点O到直线AB的距离为d=|OF|·sin∠A′AB=×=p.
∴S△AOB=×p×p==,∴p2=1,又p>0,∴p=1.
12.已知抛物线C1:y=ax2(a>0)的焦点F也是椭圆C2:+=1(b>0)的一个焦点,点M,P(,1)分别为曲线C1,C2上的点,则|MP|+|MF|的最小值为________.
【答案解析】答案为:2
解析:将P(,1)代入+=1,可得+=1,∴b=,c=1,∴抛物线的焦点F为(0,1),∴抛物线C1的方程为x2=4y,准线为直线y=-1,设点M在准线上的射影为D,根据抛物线的定义可知|MF|=|MD|,∴要求|MP|+|MF|的最小值,即求|MP|+|MD|的最小值,易知当D,M,P三点共线时,|MP|+|MD|最小,最小值为1-(-1)=2.
三 、解答题
13.设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为4.
(1)求直线AB的斜率;
(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.
【答案解析】解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1≠x2,y1=,y2=,x1+x2=4,
于是直线AB的斜率k===1.
(2)由y=,得y′=.
设M(x3,y3),由题设知=1,解得x3=2,于是M(2,1).
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|.
将y=x+m代入y=得x2-4x-4m=0.
当Δ=16(m+1)>0,即m>-1时,x1,2=2±2.
从而|AB|=|x1-x2|=4.
由题设知|AB|=2|MN|,即4=2(m+1),解得m=7.
所以直线AB的方程为y=x+7.
14.已知抛物线C1:x2=2py(p>0)与圆C2:x2+y2=5的两个交点之间的距离为4.
(1)求p的值;
(2)设过抛物线C1的焦点F且斜率为k的直线与抛物线交于A,B两点,与圆C2交于C,D两点,当k∈[0,1]时,求|AB|·|CD|的取值范围.
【答案解析】解:(1)由题意知,交点坐标为(-2,1),(2,1),
代入抛物线C1:x2=2py,解得p=2.
(2)由(1)知,抛物线C1方程为x2=4y,故抛物线C1的焦点F(0,1).
设直线方程为y=kx+1,与抛物线C1:x2=4y联立化简得x2-4kx-4=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4,
∴|AB|=·=·=4(1+k2).
∵圆心C2到直线y=kx+1的距离为d=,
∴|CD|=2=2=2.
∴|AB|·|CD|=4(1+k2)×2=8=8.
又k∈[0,1],
∴|AB|·|CD|的取值范围为[16,24].
15.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A(x1,y1),B(x2,y2)是过F的直线与抛物线的两个交点,求证:
(1)y1y2=-p2,x1x2=;
(2)+为定值;
(3)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
【答案解析】证明:(1)由已知得抛物线焦点坐标为.
由题意可设直线方程为x=my+,代入y2=2px,
得y2=2p,即y2-2pmy-p2=0.(*)
因为在抛物线内部,所以直线与抛物线必有两交点.
则y1,y2是方程(*)的两个实数根,所以y1y2=-p2.
因为y=2px1,y=2px2,所以yy=4p2x1x2,
所以x1x2===.
(2)+=+=.
因为x1x2=,x1+x2=|AB|-p,代入上式,
得+==(定值).
(3)设AB的中点为M(x0,y0),如图所示,
分别过A,B作准线l的垂线,垂足为C,D,过M作准线l的垂线,垂足为N,
则|MN|=(|AC|+|BD|)=(|AF|+|BF|)=|AB|.
所以以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
16.已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F的直线交抛物线于A,B两点.
(1)若=2,求直线AB的斜率;
(2)设点M在线段AB上运动,原点O关于点M的对称点为C,求四边形OACB面积的最小值.
【答案解析】解:(1)依题意知F(1,0),设直线AB的方程为x=my+1.
将直线AB的方程与抛物线的方程联立,消去x得y2-4my-4=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
所以y1+y2=4m,y1y2=-4.①
因为=2,所以y1=-2y2.②
联立①和②,消去y1,y2,得m=±.
所以直线AB的斜率是±2.
(2)由点C与原点O关于点M对称,得M是线段OC的中点,从而点O与点C到直线AB的距离相等,所以四边形OACB的面积等于2S△AOB.
因为2S△AOB=2··|OF|·|y1-y2|==4,
所以当m=0时,四边形OACB的面积最小,最小值是4.
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