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2023_2024学年高二数学上学期期末复习专题1_5抛物线15类常考题型汇总练习学生版
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这是一份2023_2024学年高二数学上学期期末复习专题1_5抛物线15类常考题型汇总练习学生版,共14页。试卷主要包含了抛物线标准方程的几种形式,圆锥曲线第二定义,抛物线的简单几何性质,抛物线的焦点弦等内容,欢迎下载使用。
一、抛物线标准方程的几种形式
二、圆锥曲线第二定义
结论:动点M到定点F的距离与到定直线l的距离之比为一个常数,即eq \f(|MF|,|MA|)=e.
(1)当0<e<1时,动点M的轨迹是椭圆;
(2)当e=1时,动点M的轨迹是抛物线;
(3)当e>1时,动点M的轨迹是双曲线.此时定点F为圆锥曲线的一个焦点,定直线l叫做圆锥曲线对应该焦点F的一条准线x=eq \f(a2,c),常数e就是该圆锥曲线的离心率,此结论称为圆锥曲线的统一定义(也称为第二定义).
三、抛物线的简单几何性质
四、抛物线的焦点弦
1.已知AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的弦,F为抛物线的焦点,A(x1,y1),B(x2,y2),则:
(1)y1y2=-p2,x1x2=eq \f(p2,4);
(2)|AB|=x1+x2+p=eq \f(2p,sin2θ)(θ为直线AB的倾斜角);
(3)S△ABO=eq \f(p2,2sin θ)(θ为直线AB的倾斜角);
(4)eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(2,p);
(5)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
2.当直线经过抛物线的焦点,且与抛物线的对称轴垂直时,直线被抛物线截得的线段称为抛物线的通径,显然通径长等于2p
模块一 抛物线的概念与基本性质
【题型1】抛物线的焦半径相关计算
(2023·雅礼中学高二期中)抛物线焦点为F,O为坐标原点,M为抛物线上一点,且,的面积为,则抛物线方程为
A.B.C.D.
若抛物线y2=4x上一点P到x轴的距离为2,则点P到抛物线的焦点F的距离为( )
A.4B.5C.6D.7
(多选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线的斜率为eq \r(3)且经过点F,直线l与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),与抛物线的准线交于点D,若|AF|=4,则以下结论正确的是( )
A.p=2B.F为AD中点
C.|BD|=2|BF|D.|BF|=2
【题型2】抛物线的焦点弦
过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若x1+x2=6,则|AB|=________.
已知AB是抛物线2x2=y的焦点弦,若|AB|=4,则AB的中点的纵坐标为________.
【题型3】抛物线的轨迹问题
若动点到点的距离和它到直线的距离相等,则动点的轨迹是( )
A.椭圆B.抛物线C.直线D.双曲线
设圆与y轴交于A,B两点(A在B的上方),过B作圆O的切线l,若动点P到A的距离等于P到l的距离,则动点P的轨迹方程为( )
A.B.C.D.
(多选)已知抛物线的焦点为F,定点和动点A,B都在抛物线C上,且(其中O为坐标原点)的面积为4,则下列说法正确的是( )
A.
B.抛物线的标准方程为
C.设点R是线段AF的中点,则点R的轨迹方程为
D.若,则弦AB的中点N的横坐标的最小值为3
若动点到点的距离比它到直线的距离大1,则的轨迹方程是 .
若动圆M经过双曲线的左焦点且与直线x=2相切,则圆心M的坐标满足的方程是 .
【题型4】抛物线的光学性质
探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯口的直径为60 cm,灯深40 cm,则抛物线的标准方程可能是( )
A.y2=eq \f(25,4)xB.y2=eq \f(45,4)x
C.x2=-eq \f(45,2)yD.x2=-eq \f(45,4)y
抛物线的光学性质:经焦点的光线由抛物线反射后的光线平行于抛物线的对称轴(即光线在曲线上某一点处反射等效于在这点处切线的反射),过抛物线上一点作其切线交准线于点,,垂足为,抛物线的焦点为,射线交于点,若.则 , .
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,一条平行于轴的光线从点射出,经过抛物线上的点反射后,再经抛物线上的另一点射出,则 .
根据抛物线的光学性质,从抛物线的焦点发出的光,经抛物线反射后光线都平行于抛物线的轴,已知抛物线,若从点Q(3,2)发射平行于x轴的光射向抛物线的A点,经A点反射后交抛物线于B点,则 .
【题型5】抛物线的实际应用问题
如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由一个长方形和抛物线构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有,已知行车道总宽度,那么车辆通过隧道的限制高度为( )
A.B.C.D.
石城永宁桥,省级文物保护单位,位于江西省赣州市石城县高田镇.永宁桥建筑风格独特,是一座楼阁式抛物线形石拱桥.当石拱桥拱顶离水面1.6m时,水面宽6.4m,当水面下降0.9m时,水面的宽度为( )
A.7mB.7.5mC.8mD.8.5m
为落实“二十大”不断实现人民对美好生活的向往,某小区在园区中心建立一座景观喷泉.如图所示,喷头装在管柱OA的顶端A处,喷出的水流在各个方向上呈抛物线状.现要求水流最高点B离地面4m,点B到管柱OA所在直线的距离为2m,且水流落在地面上以O为圆心,6m为半径的圆内,则管柱OA的高度为( )
A.2mB.3mC.2.5mD.1.5m
如图是一座拋物线形拱桥,当桥洞内水面宽时,拱顶距离水面,当水面上升后,桥洞内水面宽为( )
A.B.C.D.
图中是抛物线形拱桥,当水面在l时,水面宽4m,水面下降2m后,水面宽8m,则桥拱顶点O离水面l的距离为 .
一抛物线型的拱桥如图所示:桥的跨度米,拱高米,在建造时每隔4米用一个柱子支撑,则支柱的长度 米.
【题型6】利用几何性质计算求值
已知抛物线的焦点为,准线为,过的直线与抛物线交于点A、B,与直线交于点D,若且,则 .
在平面直角坐标系中,已知抛物线C:的焦点为F,过的直线l与C交于A,B两点.若的面积等于的面积的2倍,则 .
已知F是抛物线的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N,若,则
已知抛物线:的焦点为,点在轴上,线段的延长线交于点,若,则 .
焦点为的抛物线上有一点,为坐标原点,则满足的点的坐标为 .
模块二 抛物线中最值问题
【题型7】对称轴上的点到抛物线距离最小问题
已知A(2,0),B为抛物线y2=x上的一点,则|AB|的最小值为________.
已知抛物线,点A的坐标为,则抛物线上距离点A最近的点P的坐标为 ,距离= ,
已知抛物线,圆,为上一点,为上一点,则的最小值为( )
A.5B.C.2D.3
已知点在抛物线上,且为焦点,若为上的一个动点,设点的坐标为,则的最小值为 .
【题型8】直线到抛物线距离最小问题
(2023上·广东广州·高二统考期末)若动点P在直线上,动点Q在曲线上,则|PQ|的最小值为( )
A.B.C.D.
已知抛物线y2=2x,直线l的方程为x-y+3=0,点P是抛物线上的一动点,则点P到直线l的最短距离为________,此时点P的坐标为________.
已知直线和直线,则抛物线上的动点到直线和的距离之和的最小值为 .
【题型9】抛物线中的线段和差最值问题
已知P是抛物线x2=4y上的动点,点P在x轴上的射影是点Q,点A的坐标是(8,7),
则|PA|+|PQ|的最小值为________.
已知抛物线的焦点为F,点P在C上,若点,则周长的最小值为( ).
A.13B.12C.10D.8
已知点为抛物线上任意一点,点为圆上任意一点,点,则的最小值为 .
【题型10】其它最值问题
知抛物线的焦点为F,直线l与C交于A,B两点,且AB的中点到x轴的距离为6,则的最大值为 .
已知点,点在抛物线上运动,点在圆上运动,则的最小值 .
点A,B是抛物线上的两点,F是抛物线C的焦点,若,中点D到抛物线C的准线的距离为d,则的最小值为 .
已知抛物线C:的焦点为F,直线l与C交于,两点,其中点A在第一象限,点M是的中点,作垂直于准线,垂足为N,若以为直径的圆M经过焦点F,则的最小值为________
已知抛物线的焦点为,准线为,、是上异于点的两点(为坐标原点),若,过的中点作于点,则的最小值为 .
已知点是抛物线上的动点,则的最小值为 .
模块三 抛物线与直线联立韦达化运算
【题型11】焦点弦中点相关运算与证明
已知抛物线 的焦点为 F,直线与该抛物线交于A、B 两点,过的中点Q作y轴的垂线与抛物线交于点P,若,则 .
直线y=x-1被抛物线y2=4x截得的线段的中点坐标是________.
已知抛物线 的焦点为 F,直线与该抛物线交于A、B 两点,过的中点Q作y轴的垂线与抛物线交于点P,若,则 .
已知为坐标原点,过抛物线的焦点的直线交于两点.若为线段的中点,且,则 .
设抛物线W:y2=4x的焦点为F,直线l:y=x+m与抛物线W相交于A,B两点,点Q为线段AB的中点.
(1)求m的取值范围;(2)求证:点Q的纵坐标为定值.
物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线的标准方程.
【题型12】抛物线的焦点弦韦达化计算
(2023上·广东广州·高二统考期末)已知抛物线,直线过抛物线的焦点,直线与抛物线交于两点,弦长为12,则直线的方程为 .
(2022上·广东深圳·高二校考期末)已知点是抛物线C:上的点,F为抛物线的焦点,且,直线l:与抛物线C相交于不同的两点A,B.
(1)求抛物线C的方程;(2)若,求k的值.
过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且A,B两点的纵坐标之积为,求抛物线C的方程.
已知抛物线的顶点在原点,x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为eq \f(π,4)的直线被抛物线所截得的弦长为6,求抛物线的标准方程.
【题型13】不过焦点的弦长相关计算
过点(1,0)作斜率为-2的直线,与抛物线y2=8x交于A,B两点,则弦AB的长为( )
A.2eq \r(13)B.2eq \r(15)
C.2eq \r(17)D.2eq \r(19)
设点P(x,y)(y≥0)为平面直角坐标系xOy内的一个动点(其中O为坐标原点),点P到定点Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))的距离比点P到x轴的距离大eq \f(1,2).
(1)求点P的轨迹方程;
(2)若直线l:y=kx+1与点P的轨迹相交于A,B两点,且|AB|=2eq \r(6),求实数k的值.
【题型14】垂直关系的处理
若抛物线y2=4x与直线y=x-4相交于不同的两点A,B,求证OA⊥OB.
过抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点F作直线l与抛物线C交于A,B两点,当点A的纵坐标为1时,|AF|=2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若抛物线C上存在点M(-2,y0),使得MA⊥MB,求直线l的方程.
【题型15】向量数量积的处理
已知抛物线C:的焦点为F,直线l与C交于,两点,其中点A在第一象限,若直线l经过焦点F,且,则________
已知抛物线y2=2px(p>0)上点T(3,t)到焦点F的距离为4.
(1)求t,p的值;
(2)如图所示,设A,B是抛物线上分别位于x轴两侧的两个动点,且
(其中O为坐标原点).求证直线AB必过定点,并求出该定点的坐标.
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
y2=2px(p>0)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0))
x=-eq \f(p,2)
y2=-2px(p>0)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(p,2),0))
x=eq \f(p,2)
x2=2py(p>0)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(p,2)))
y=-eq \f(p,2)
x2=-2py(p>0)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(p,2)))
y=eq \f(p,2)
类型
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
图象
性质
焦点
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
x=-eq \f(p,2)
x=eq \f(p,2)
y=-eq \f(p,2)
y=eq \f(p,2)
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
x∈R,y≥0
x∈R,y≤0
对称轴
x轴
y轴
顶点
O(0,0)
离心率
e=1
开口方向
向右
向左
向上
向下
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