2025届高中数学一轮复习练习:第九章限时跟踪检测(56) 抛物线(二)(含解析)
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这是一份2025届高中数学一轮复习练习:第九章限时跟踪检测(56) 抛物线(二)(含解析),共11页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,填空题与解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(2024·辽宁大连模拟)直线l过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于A,B两点,|AB|=4,若AB的中点到y轴的距离为1,则p的值是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
2.(2024·浙江杭州模拟)已知抛物线x2=4y上有一条长为6的动弦AB,则AB的中点到x轴的最短距离为( )
A.eq \f(1,14) B.eq \f(3,2)
C.1 D.2
3.(2024·广西玉林陆川中学模拟)设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,M为抛物线上一点,若△OFM的外接圆与抛物线的准线相切(O为坐标原点),且外接圆的面积为9π,则p=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
4.(2024·湖南雅礼中学、河南实验中学联考)过抛物线C:y2=4x的焦点F的直线l与抛物线C交于P,Q两点,与抛物线的准线交于点M,且eq \(FM,\s\up6(→))=3eq \(FP,\s\up6(→)),则|eq \(FP,\s\up6(→))|=( )
A.eq \f(3,2) B.eq \f(2,3)
C.eq \f(4,3) D.eq \f(3,4)
5.若抛物线y=4x2上一点到直线y=4x-5的距离最短,则该点的坐标是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1)) B.(0,0)
C.(1,2) D.(1,4)
6.(2024·山东百师联盟测试)若点M为抛物线y=eq \f(1,4)x2上任意一点,点N为圆x2+y2-2y+eq \f(3,4)=0上任意一点,设函数f(x)=lga(x+2)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过定点P,则|MP|+|MN|的最小值为( )
A.2 B.eq \f(5,2)
C.3 D.eq \f(7,2)
7.(2024·江西南昌模拟)已知抛物线C:y2=4x的准线为l,点M是抛物线上一点,若圆M过点A(3,0)且与直线l相切,则圆M与y轴相交所得的弦长是( )
A.2eq \r( ,2) B.2eq \r( ,3)
C.4 D.2eq \r( ,5)
8.(2024·山东济宁模拟)过抛物线y2=4x的焦点F的直线与该抛物线及其准线都相交,交点从左到右依次为A,B,C.若eq \(AB,\s\up6(→))=eq \r( ,2)eq \(BF,\s\up6(→)),则线段BC的中点到准线的距离为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
9.(2024·山东泰安模拟)已知以F为焦点的抛物线y2=-2x上的两点A,B(点A的横坐标大于点B的横坐标),满足eq \(OA,\s\up6(→))-eq \(OB,\s\up6(→))=λeq \(FA,\s\up6(→))(O为坐标原点),弦AB的中点M的横坐标为-eq \f(5,6),则实数λ=( )
A.eq \f(3,2) B.eq \f(4,3)
C.3 D.4
二、多项选择题
10.(2024·河北名校联考)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,过焦点的直线l与抛物线C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则下列说法一定正确的是( )
A.|AB|≥8
B.x1x2=4,y1y2=-16
C.以AF为直径的圆与直线x=-2相切
D.若点P(-2,0),则有kAP+kBP=0
11.(2024·山东聊城模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2,过F的直线l交抛物线C于两点A,B,则( )
A.C的准线方程为x=-2
B.若|AF|=4,则|OA|=eq \r( ,21)
C.若|AF|·|BF|=4p2,则l的斜率为±eq \f(\r( ,3),3)
D.过点A作准线的垂线,垂足为H,若x轴平分∠HFB,则|AF|=4
三、填空题与解答题
12.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过F且被抛物线截得的弦长为2的直线有且仅有两条,写出一个满足条件的抛物线的方程________,此时该弦中点到y轴的距离为________.
13.(2024·湖南长沙一中等名校联考)设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,过第一象限内的抛物线上一点A作l的垂线,垂足为B.设C(2p,0),直线AF与BC相交于点D.若|CF|=|AF|,且△ACD的面积为eq \f(3\r(2),2),则直线AC的斜率k=________,抛物线的方程为________.
14.(2024·安徽皖南八校联考)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.
高分推荐题
15.(多选)(2024·江苏苏州模拟)已知点A(-1,0),B(1,0),G(0,1),抛物线C:y2=4x.过点G的直线l与C交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,直线AP,AQ分别与C交于另一点E,F,则下列说法中正确的是( )
A.y1+y2=y1y2
B.直线EF的斜率为eq \f(1,2)
C.若△POE的面积为eq \f(5\r( ,3),6)(O为坐标原点),则eq \(OE,\s\up6(→))与eq \(OP,\s\up6(→))的夹角为eq \f(π,6)
D.若M为抛物线C上位于x轴上方的一点,|AM|=t|MB|,则当t取最大值时,△ABM的面积为2
解析版
一、单项选择题
1.(2024·辽宁大连模拟)直线l过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于A,B两点,|AB|=4,若AB的中点到y轴的距离为1,则p的值是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:设点A(x1,y1),B(x2,y2),根据抛物线定义得x1+x2+p=4①,因为AB的中点到y轴的距离是1,所以eq \f(x1+x2,2)=1②,由①②可知p=2,故选B.
答案:B
2.(2024·浙江杭州模拟)已知抛物线x2=4y上有一条长为6的动弦AB,则AB的中点到x轴的最短距离为( )
A.eq \f(1,14) B.eq \f(3,2)
C.1 D.2
解析:设抛物线的焦点为F(0,1),AB的中点为M,准线方程为y=-1,则点M到准线的距离d=eq \f(1,2)(|AF|+|BF|)≥eq \f(1,2)|AB|=3,即点M到准线的距离的最小值为3,所以点M到x轴的最短距离为2.故选D.
答案:D
3.(2024·广西玉林陆川中学模拟)设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,M为抛物线上一点,若△OFM的外接圆与抛物线的准线相切(O为坐标原点),且外接圆的面积为9π,则p=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:由题意知△OFM的外接圆的圆心到准线的距离等于圆的半径.∵圆的面积为9π,∴圆的半径为3.又圆心在OF的垂直平分线上,|OF|=eq \f(p,2),∴eq \f(p,2)+eq \f(p,4)=3,∴p=4,故选B.
答案:B
4.(2024·湖南雅礼中学、河南实验中学联考)过抛物线C:y2=4x的焦点F的直线l与抛物线C交于P,Q两点,与抛物线的准线交于点M,且eq \(FM,\s\up6(→))=3eq \(FP,\s\up6(→)),则|eq \(FP,\s\up6(→))|=( )
A.eq \f(3,2) B.eq \f(2,3)
C.eq \f(4,3) D.eq \f(3,4)
解析:如图,不妨设Q点在第一象限,过P作PN垂直于抛物线的准线,垂足为N.
由抛物线的定义可知,|PF|=|PN|.
又因为eq \(FM,\s\up6(→))=3eq \(FP,\s\up6(→)),所以eq \(PM,\s\up6(→))=2eq \(FP,\s\up6(→)),
所以|PM|=2|PF|=2|PN|,
在Rt△PNM中,cs∠MPN=eq \f(|PN|,|PM|)=eq \f(1,2),由抛物线焦点弦的性质,知|eq \(FP,\s\up6(→))|=eq \f(p,1+cs∠MPN)=eq \f(2,1+\f(1,2))=eq \f(4,3).故选C.
答案:C
5.若抛物线y=4x2上一点到直线y=4x-5的距离最短,则该点的坐标是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1)) B.(0,0)
C.(1,2) D.(1,4)
解析:设与直线y=4x-5平行的直线为y=4x+m(m≠-5),由平面几何的性质可知,抛物线y=4x2上到直线y=4x-5的距离最短的点即为直线y=4x+m与抛物线相切的点.而对y=4x2求导得y′=8x,又直线y=4x+m的斜率为4,所以8x=4,得x=eq \f(1,2),此时y=4×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))2=1,即切点为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1)).故选A.
答案:A
6.(2024·山东百师联盟测试)若点M为抛物线y=eq \f(1,4)x2上任意一点,点N为圆x2+y2-2y+eq \f(3,4)=0上任意一点,设函数f(x)=lga(x+2)+2(a>0,且a≠1)的图象恒过定点P,则|MP|+|MN|的最小值为( )
A.2 B.eq \f(5,2)
C.3 D.eq \f(7,2)
解析:函数f(x)的图象恒过定点P(-1,2),抛物线的方程为x2=4y,焦点为F(0,1),准线l的方程为y=-1,圆的标准方程为x2+(y-1)2=eq \f(1,4),其圆心为F(0,1),半径r=eq \f(1,2).过点M作MQ⊥l于点Q,由抛物线定义可知|MQ|=|MF|,则|MP|+|MN|≥|MP|+|MF|-r=|MP|+|MQ|-eq \f(1,2)≥|PQ|-eq \f(1,2)≥2+1-eq \f(1,2)=eq \f(5,2)(当P,M,Q三点共线时取等号),所以|MP|+|MN|的最小值为eq \f(5,2).故选B.
答案:B
7.(2024·江西南昌模拟)已知抛物线C:y2=4x的准线为l,点M是抛物线上一点,若圆M过点A(3,0)且与直线l相切,则圆M与y轴相交所得的弦长是( )
A.2eq \r( ,2) B.2eq \r( ,3)
C.4 D.2eq \r( ,5)
解析:由题意得,C:y2=4x,则准线l为x=-1,设M(x0,y0),因为圆M与直线l相切,所以圆的半径为r=x0+1,则圆的标准方程为(x-x0)2+(y-y0)2=(x0+1)2,又圆M过点A(3,0),所以(3-x0)2+(0-y0)2=(x0+1)2①.又yeq \\al(2,0)=4x0②,由①②,解得x0=2,则r=3.设圆M与y轴交于点B,C,则|BC|=2eq \r( ,r2-x\\al(2,0))=2eq \r( ,32-22)=2eq \r( ,5).故选D.
答案:D
8.(2024·山东济宁模拟)过抛物线y2=4x的焦点F的直线与该抛物线及其准线都相交,交点从左到右依次为A,B,C.若eq \(AB,\s\up6(→))=eq \r( ,2)eq \(BF,\s\up6(→)),则线段BC的中点到准线的距离为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:由抛物线的方程可得焦点F(1,0),准线的方程为x=-1,
由eq \(AB,\s\up6(→))=eq \r( ,2)eq \(BF,\s\up6(→)),可得eq \f(|AB|,|BF|)=eq \r( ,2).
由于抛物线的对称性,不妨假设直线和抛物线的位置关系如图所示,作BE垂直准线于点E,准线交x轴于点N,则|BF|=|BE|,
故eq \f(|AB|,|BF|)=eq \f(|AB|,|BE|)=eq \r( ,2),故cs∠ABE=eq \f(|BE|,|AB|)=eq \f(\r( ,2),2),即∠ABE=eq \f(π,4),
而BE∥x轴,故∠AFN=eq \f(π,4),所以直线AB的倾斜角为eq \f(π,4),
所以直线AB的方程为y=x-1.
设B(x1,y1),C(x2,y2),
联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=x-1,,y2=4x,))整理可得x2-6x+1=0,
可得x1+x2=6,
所以BC的中点的横坐标为3,
则线段BC的中点到准线的距离为3+1=4.
答案:B
9.(2024·山东泰安模拟)已知以F为焦点的抛物线y2=-2x上的两点A,B(点A的横坐标大于点B的横坐标),满足eq \(OA,\s\up6(→))-eq \(OB,\s\up6(→))=λeq \(FA,\s\up6(→))(O为坐标原点),弦AB的中点M的横坐标为-eq \f(5,6),则实数λ=( )
A.eq \f(3,2) B.eq \f(4,3)
C.3 D.4
解析:由题意可得抛物线y2=-2x的焦点Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),0)).弦AB的中点M的横坐标为-eq \f(5,6),由已知条件可知直线AB的斜率k存在.∵eq \(OA,\s\up6(→))-eq \(OB,\s\up6(→))=eq \(BA,\s\up6(→))=λeq \(FA,\s\up6(→)),∴直线AB过点F.设直线AB的方程为y=keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,2))),A(x1,y1),B(x2,y2)(x1>x2),则联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y2=-2x,,y=k\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,2))),))消去y得k2x2+(k2+2)x+eq \f(k2,4)=0,∴x1x2=eq \f(1,4).又弦AB的中点M的横坐标为-eq \f(5,6),∴x1+x2=-eq \f(5,3),∴x1=-eq \f(1,6),x2=-eq \f(3,2),∴点A到准线的距离为eq \f(1,2)-x1=eq \f(1,2)+eq \f(1,6)=eq \f(2,3),点B到准线的距离为eq \f(1,2)-x2=eq \f(1,2)+eq \f(3,2)=2,∴eq \f(|FA|,|FB|)=eq \f(1,3),∴eq \f(|FA|,|AB|)=eq \f(1,4),又eq \(OA,\s\up6(→))-eq \(OB,\s\up6(→))=eq \(BA,\s\up6(→)),eq \(OA,\s\up6(→))-eq \(OB,\s\up6(→))=λeq \(FA,\s\up6(→)),故λ=4.
答案:D
二、多项选择题
10.(2024·河北名校联考)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,过焦点的直线l与抛物线C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则下列说法一定正确的是( )
A.|AB|≥8
B.x1x2=4,y1y2=-16
C.以AF为直径的圆与直线x=-2相切
D.若点P(-2,0),则有kAP+kBP=0
解析:因为焦点弦中通径最短为2p=8,所以|AB|≥8,A正确;根据焦点弦的有关性质,得x1x2=eq \f(p2,4)=4,y1y2=-p2=-16,所以B正确;以AF为直径的圆与y轴相切,以焦点弦AB为直径的圆与直线x=-2相切,所以C错误;设直线AB:x=my+2,代入抛物线C:y2=8x整理,得y2-8my-16=0,所以y1+y2=8m,y1y2=-16,所以kAP+kBP=eq \f(y1,x1+2)+eq \f(y2,x2+2)=eq \f(y1x2+2+y2x1+2,x1+2x2+2)=
eq \f(y1my2+4+y2my1+4,x1+2x2+2)=
eq \f(2my1y2+4y1+y2,x1+2x2+2)=eq \f(-32m+32m,x1+2x2+2)=0,D正确.故选ABD.
答案:ABD
11.(2024·山东聊城模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2,过F的直线l交抛物线C于两点A,B,则( )
A.C的准线方程为x=-2
B.若|AF|=4,则|OA|=eq \r( ,21)
C.若|AF|·|BF|=4p2,则l的斜率为±eq \f(\r( ,3),3)
D.过点A作准线的垂线,垂足为H,若x轴平分∠HFB,则|AF|=4
解析:因为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2,所以p=2,所以抛物线方程为y2=4x,则焦点F(1,0),准线为x=-1,故A错误;
若|AF|=4,则xA=3,所以yeq \\al(2,A)=4xA=12,所以|OA|=eq \r(x\\al(2,A)+y\\al(2,A))=eq \r(21),故B正确;
可设A(x1,y1),B(x2,y2),
直线AB的方程为x=my+1,与抛物线y2=4x联立,
消去x,可得y2-4my-4=0,
可得y1+y2=4m,y1y2=-4,
由抛物线的定义可得
|AF|·|BF|=(x1+1)(x2+1)
=(my1+2)(my2+2)=16,
即m2y1y2+2m(y1+y2)+4=16,
即-4m2+8m2+4=16,
解得m=±eq \r(3),则直线AB的斜率为±eq \f(\r(3),3),故C正确;
对于D,若x轴平分∠HFB,则∠OFH=∠OFB,又AH∥x轴,
所以∠AHF=∠OFH=∠OFB=∠FAH,又AF=AH,
所以HF=AF=AH,
所以eq \f(xA+xH,2)=xF,即xA=3,所以|AF|=xA+1=4,故D正确.
故选BCD.
答案:BCD
三、填空题与解答题
12.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过F且被抛物线截得的弦长为2的直线有且仅有两条,写出一个满足条件的抛物线的方程________,此时该弦中点到y轴的距离为________.
解析:抛物线的焦点弦中通径最短,其长度为2p,∴2p0)的准线方程为y=-eq \f(p,2),焦点为Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(p,2))).
∵当点A的纵坐标为1时,|AF|=2,
∴1+eq \f(p,2)=2,解得p=2.
∴抛物线C的方程为x2=4y.
(2)∵点M(-2,y0)在抛物线C上,
∴y0=eq \f(-22,4)=1.又∵F(0,1),
∴设直线l的方程为y=kx+1.
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx+1,,x2=4y,))消去y并整理得x2-4kx-4=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4,eq \(MA,\s\up6(→))=(x1+2,y1-1),eq \(MB,\s\up6(→))=(x2+2,y2-1).
∵MA⊥MB,∴eq \(MA,\s\up6(→))·eq \(MB,\s\up6(→))=0,
∴(x1+2)(x2+2)+(y1-1)(y2-1)=0,
又y1=kx1+1,y2=kx2+1,
∴可得x1x2+2(x1+x2)+4+k2x1x2=0,
∴-4+8k+4-4k2=0,
解得k=2或k=0.
当k=0时,l过点M(舍去),∴k=2,
∴直线l的方程为y=2x+1.
高分推荐题
15.(多选)(2024·江苏苏州模拟)已知点A(-1,0),B(1,0),G(0,1),抛物线C:y2=4x.过点G的直线l与C交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,直线AP,AQ分别与C交于另一点E,F,则下列说法中正确的是( )
A.y1+y2=y1y2
B.直线EF的斜率为eq \f(1,2)
C.若△POE的面积为eq \f(5\r( ,3),6)(O为坐标原点),则eq \(OE,\s\up6(→))与eq \(OP,\s\up6(→))的夹角为eq \f(π,6)
D.若M为抛物线C上位于x轴上方的一点,|AM|=t|MB|,则当t取最大值时,△ABM的面积为2
解析:对于A,易知x1=eq \f(y\\al(2,1),4),x2=eq \f(y\\al(2,2),4),
所以直线PQ的方程为4x-(y1+y2)y+y1y2=0.
因为直线PQ过点G(0,1),所以y1+y2=y1y2,
故A正确.
对于B,设Eeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(y\\al(2,3),4),y3)),Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(y\\al(2,4),4),y4)),
所以直线PE的方程为4x-(y1+y3)y+y1y3=0,
因为直线PE过点A(-1,0),所以y1y3=4,同理可得y2y4=4,
所以kEF=eq \f(y4-y3,\f(y\\al(2,4),4)-\f(y\\al(2,3),4))=eq \f(4,y4+y3)=eq \f(4,\f(4,y2)+\f(4,y1))=eq \f(y1y2,y1+y2)=1,
故B错误.
对于C,eq \(OP,\s\up6(→))·eq \(OE,\s\up6(→))=eq \f(y\\al(2,1),4)·eq \f(y\\al(2,3),4)+y1y3=5,
设∠POE=α,则|eq \(OP,\s\up6(→))|·|eq \(OE,\s\up6(→))|cs α=5.
因为S△POE=eq \f(1,2)|eq \(OP,\s\up6(→))|·|eq \(OE,\s\up6(→))|sin α=eq \f(5\r( ,3),6),
所以tan α=eq \f(\r( ,3),3),所以eq \(OE,\s\up6(→))与eq \(OP,\s\up6(→))的夹角为eq \f(π,6),故C正确.
对于D,易知B为抛物线的焦点,过M作MD垂直抛物线C的准线x=-1于点D,图略.
由抛物线的定义知,eq \f(|AM|,|MB|)=eq \f(|AM|,|MD|)=eq \f(1,sin∠MAD),
即t=eq \f(1,sin∠MAD),
又0
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