高中数学高考考点37 抛物线的标准方程及几何性质-备战2021年新高考数学一轮复习考点一遍过(1)
展开【命题解读】
抛物线的标准方程及其几何性质是高考考查知识点之一,对于抛物线作为圆锥曲线的一个重要内容,高考主要考查抛物线的方程、焦点、准线及几何性质,在选择、填空和解答中都有可能出现,主要是考查学生的运算能力和数形结合能力。
【命题预测】
预计2021年的高考抛物线的考查还是以常考查的知识点为主,不会变化很大,主要还是抛物线的方程和几何性质,注重数形结合和分析能力的考查。
【复习建议】
1.理解抛物线的定义以及椭圆抛物线的标准方程的形式,准线等;
2.掌握椭抛物线的简单几何性质。
考向一 抛物线的定义及标准方程
1.满足以下三个条件的点的轨迹叫作抛物线:
(1)在平面内;
(2)动点到定点F的距离与到定直线l的距离相等;
(3)定点不在定直线上.
2.抛物线的标准方程
1. 【2020全国开学考试(理)】已知抛物线的焦点为,为抛物线上一点,为坐标原点,且,则( )
A.4B.2C.D.
【答案】B
【解析】依题意可得,设,
由得,
所以,,所以,,
因为为抛物线上一点,所以,解得.
故选:B.
2. 【2020四川成都七中开学考试】抛物线的焦点为,点在抛物线上,且点到直线的距离是线段长度的2倍,则线段的长度为( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】依题意,得F(1,0),抛物线的准线为x=-1,
线段AF的长等于点A到准线x=-1的距离,
因为点到直线的距离是线段长度的2倍,
所以,点到直线的距离是点A到准线x=-1的距离的2倍
设A点横坐标为,是+3=2(+1),解得:=1,
所以,|AF|=1-(-1)=2
故选B
考向二 椭圆的几何性质
1. 【2019岳麓湖南师大附中期末】已知直线,,点P为抛物线上的任一点,则P到直线l1,l2的距离之和的最小值为
A.2B.C.1D.
【答案】B
【解析】抛物线,其焦点坐标,准线为也就是直线,故到直线的距离就是到的距离.如图所示,
设到直线的距离为,则,当且仅当三点共线时等号成立,故选B.
2.【2020江西上高二中月考】抛物线的焦点为,点,为抛物线上一点,且不在直线上,则周长的最小值为____.
【答案】3+
【解析】求△MAF周长的最小值,即求|MA|+|MF|的最小值,
设点M在准线上的射影为D,则
根据抛物线的定义,可知|MF|=|MD|
因此,|MA|+|MF|的最小值,即|MA|+|MD|的最小值
根据平面几何知识,可得当D,M,A三点共线时|MA|+|MD|最小,
因此最小值为xA﹣(﹣1)=2+1=3,
∵|AF|==,
∴△MAF周长的最小值为3+,
故答案为3+
3. 【2020江西南昌二中其他(理)】已知抛物线的焦点为是抛物线上一点,过点向抛物线的准线引垂线,垂足为,若为等边三角形,则______.
【答案】
【解析】抛物线,焦点为,准线为,
是抛物线上一点,则,
由题意可得,
由于为等边三角形,则有,
即有:,可得.
故答案为.
题组一(真题在线)
1. 【2019年高考全国Ⅱ卷理数】若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p=
A.2 B.3
C.4 D.8
2. 【2020年高考全国Ⅰ卷理数】已知A为抛物线C:y2=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.2B.3
C.6D.9
3. 【2020年高考全国Ⅲ卷理数】设为坐标原点,直线与抛物线C交于,两点,若,则的焦点坐标为
A. B.
C. D.
4. 【2020年高考北京】设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线
A. 经过点B. 经过点
C. 平行于直线D. 垂直于直线
5. 【2020年新高考全国Ⅰ卷】斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则=________.
6. 【2019年高考全国Ⅰ卷理数】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轴的交点为P.
(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;
(2)若,求|AB|.
7. 【2019年高考全国Ⅲ卷理数】已知曲线C:y=,D为直线y=上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.
(1)证明:直线AB过定点:
(2)若以E(0,)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.
8. 【2019年高考北京卷理数】已知抛物线C:x2=−2py经过点(2,−1).
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=−1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
题组二
1. 【2020江苏歌风中学月考】若抛物线上的点M到焦点的距离为10,则M点到y轴的距离是( )
A.6B.8C.9D.10
2. 【2020全国其他】已知抛物线:()上一点到焦点的距离为6,,分别为抛物线与圆上的动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
3. 【2020四川成都七中开学考试】抛物线的焦点为,点在抛物线上,且点到直线的距离是线段长度的2倍,则线段的长度为( )
A.1B.2C.3D.4
4. 【2020安徽开学考试(理)】已知双曲线的两条渐近线互相垂直,且焦距为,则抛物线的准线方程为( )
A.B.C.D.
5. 【2020山东淄博高三一模】已知抛物线上一点到其准线及对称轴的距离分别为3和,则的值可以是( )
A.2B.6C.4D.8
6.【2020山东菏泽高三一模】已知直线过抛物线的焦点,且与该抛物线交于,两点,若线段的长是16,的中点到轴的距离是6,是坐标原点,则( ).
A.抛物线的方程是B.抛物线的准线方程是
C.直线的方程是D.的面积是
7. 【2020赣榆智贤中学高二月考】已知抛物线,过点的直线与抛物线交于,且的长为10,设的中点为,则到轴的距离为______.
8. 【2020江苏泰州中学高二开学考试】已知抛物线的准线方程为,在抛物线上存在两点关于直线对称,且为坐标原点,则的值为__________.
9. 【2020全国其他】已知抛物线的焦点为,点,点为抛物线上的动点.
(1)若的最小值为,求实数的值;
(2)设线段的中点为,其中为坐标原点,若,求外接圆的方程.
10. 【2020浙江高三开学考试】如图,已知椭圆,且满足,抛物线,点是椭圆与抛物线的交点,过点的直线交椭圆于点,交轴于点.
(1)若点,求椭圆及抛物线的方程;
(2)若椭圆的离心率为,点的纵坐标记为,若存在直线,使为线段的中点,求的最大值.
题组一
1. D
【解析】因为抛物线的焦点是椭圆的一个焦点,所以,解得,故选D.
2. C
【解析】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知,即,解得.
故选:C.
3. B
【解析】因为直线与抛物线交于两点,且,
根据抛物线的对称性可以确定,所以,
代入抛物线方程,求得,所以其焦点坐标为,
故选:B.
4. B
【解析】如图所示:.
因为线段的垂直平分线上的点到的距离相等,又点在抛物线上,根据定义可知,,所以线段的垂直平分线经过点.
故选:B.
5.
【解析】∵抛物线的方程为,∴抛物线的焦点F坐标为,
又∵直线AB过焦点F且斜率为,∴直线AB的方程为:
代入抛物线方程消去y并化简得,
解法一:解得
所以
解法二:
设,则,
过分别作准线的垂线,设垂足分别为如图所示.
故答案为:
6. 见解析
【解析】设直线.
(1)由题设得,故,由题设可得.
由,可得,则.
从而,得.
所以的方程为.
(2)由可得.
由,可得.
所以.从而,故.
代入的方程得.
故.
7. 见解析
【解析】(1)设,则.
由于,所以切线DA的斜率为,故 .
整理得
设,同理可得.
故直线AB的方程为.
所以直线AB过定点.
(2)由(1)得直线AB的方程为.
由,可得.
于是,
.
设分别为点D,E到直线AB的距离,则.
因此,四边形ADBE的面积.
设M为线段AB的中点,则.
由于,而,与向量平行,所以.解得t=0或.
当=0时,S=3;当时,.
因此,四边形ADBE的面积为3或.
8. 见解析
【解析】(1)由抛物线经过点,得.
所以抛物线的方程为,其准线方程为.
(2)抛物线的焦点为.
设直线的方程为.
由得.
设,则.
直线的方程为.
令,得点A的横坐标.
同理得点B的横坐标.
设点,则,
.
令,即,则或.
综上,以AB为直径的圆经过y轴上的定点和.
题组二
1.C
【解析】抛物线的焦点,准线为,由M到焦点的距离为10,
可知M到准线的距离也为10,故到M到的距离是9,
故选C.
2.A
【解析】由抛物线:()焦点在轴上,准线方程,
则点到焦点的距离为,则,∴抛物线方程为.
设,圆:,圆心为,半径为1,
则,
当时,有最小值,故最小值为.
故选:.
3.B
【解析】依题意,得F(1,0),抛物线的准线为x=-1,
线段AF的长等于点A到准线x=-1的距离,
因为点到直线的距离是线段长度的2倍,
所以,点到直线的距离是点A到准线x=-1的距离的2倍
设A点横坐标为,是+3=2(+1),解得:=1,
所以,|AF|=1-(-1)=2
故选B
4. B
【解析】因为双曲线的两条渐近线互相垂直,
所以,又焦距为,
所以,
解得,
所以 ,
所以抛物线的准线方程是,
故选:B.
5.AC
【解析】设的横坐标为,由题意,,,解得或.
故选:AC
6.AD
【解析】设,,
根据抛物线的定义可知,
又的中点到轴的距离为6,∴,
∴,∴.
∴所求抛物线的方程为.故A项正确;
抛物线的准线方程是,故B项错误;
设直线的方程是,联立,
消去得,则,
所以,解得,
故直线的方程是或.故C项错误;
.
故D项正确.
故选:AD.
7. 3
【解析】由抛物线方程可知,
,.
由线段的中点到轴的距离为,
故答案为3.
8.
【解析】拋物线的准线方程为,可知抛物线的方程为:.
设点,的中点为,则
两式相减可得,,,所以,解得,可得,则,
可得.
故答案为:.
9. 见解析
【解析】(1)由题意,联立,可得.
①若线段与抛物线没有公共点,即时,
点在抛物线准线上的射影为,由抛物线的定义可得,
则当、、三点共线时,的最小值为,此时;
②若线段与抛物线有公共点,即时,
则当、、三点共线时,的最小值为,此时,
综上,实数的值为或;
(2)因为,所以轴且,
设,则,代入抛物线的方程得,解得,
于是,所以外接圆的方程为.
10. 见解析
【解析】(1)点在抛物线上,
代入得,,故抛物线.
点在椭圆上,故,
又,,故:,,
椭圆的方程为:.
(2)椭圆的离心率为,故,
又,故.
又,,故:,,
椭圆的方程为:.
设,直线的方程为:,
联立椭圆方程得:,代入化简得:
,
,,
,
由于为线段的中点,且点的纵坐标为,
故,
得:,,
消得:,代入得:,
又,
所以的最大值为,
当,时,取到最大值.
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点
O(0,0)
对称轴
直线y=0
直线x=0
焦点
Fp2,0
F-p2,0
F0,p2
F0,-p2
离心率
e=1
准线方程
x=-p2
x=p2
y=-p2
y=p2
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
开口方向
向右
向左
向上
向下
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