所属成套资源:2024-2025学年人教A版2019高中数学选择性必修第一册同步精品试题(Word版附解析)
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- 2024-2025学年高二数学同步精品试题(人教A版2019)3.3.1抛物线及其标准方程(五大题型)(Word版附解析) 试卷 0 次下载
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- 2024-2025学年高二数学同步精品试题(人教A版2019)第三章圆锥曲线的方程章末题型归纳总结(Word版附解析) 试卷 0 次下载
人教A版 (2019)选择性必修 第一册3.3 抛物线课时训练
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这是一份人教A版 (2019)选择性必修 第一册3.3 抛物线课时训练,共51页。
TOC \ "1-2" \h \z \u \l "_Tc181714972" 【题型归纳】 PAGEREF _Tc181714972 \h 2
\l "_Tc181714973" 题型一:抛物线的几何性质 PAGEREF _Tc181714973 \h 2
\l "_Tc181714974" 题型二:直线与抛物线的位置关系 PAGEREF _Tc181714974 \h 4
\l "_Tc181714975" 题型三:中点弦问题 PAGEREF _Tc181714975 \h 8
\l "_Tc181714976" 题型四:焦半径问题 PAGEREF _Tc181714976 \h 10
\l "_Tc181714977" 题型五:弦长、面积问题 PAGEREF _Tc181714977 \h 12
\l "_Tc181714978" 题型六:定点定值问题 PAGEREF _Tc181714978 \h 17
\l "_Tc181714979" 题型七:最值问题 PAGEREF _Tc181714979 \h 21
\l "_Tc181714980" 【重难点集训】 PAGEREF _Tc181714980 \h 28
\l "_Tc181714981" 【高考真题】 PAGEREF _Tc181714981 \h 43
【题型归纳】
题型一:抛物线的几何性质
1.(多选题)(2024·高三·黑龙江哈尔滨·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,两条曲线在第一象限的交点,为椭圆上一点,则下列说法中正确的是( )
A.B.
C.直线是抛物线的切线D.有且只有两个点,满足
【答案】AC
【解析】对于A中,由在抛物线上,可得,解得,所以A正确;
对于B中,因为椭圆与抛物线的焦点重合且两条曲线在第一象限的交点,
可得,且,解得,所以B不正确;
对于C中,直线的方程为,代入抛物线,整理得,
其中,所以直线是抛物线的切线,所以C正确;
对于D中,如图所示,取,则,所以,
所以,所以椭圆不存在点使得,所以D不正确.
故选:AC.
2.(多选题)(2024·高二·河北邢台·阶段练习)关于抛物线,下列说法正确的是( )
A.抛物线没有离心率
B.抛物线的离心率为1
C.若直线与抛物线只有一个交点,则该直线与抛物线相切
D.抛物线一定有一条对称轴,一个顶点,一个焦点
【答案】BD
【解析】抛物线上的点M到焦点F的距离和点M到准线的距离d的比,叫作抛物线的离心率,
所以由抛物线的定义可知抛物线的离心率为1,故A不正确,B正确;
若直线与抛物线的对称轴平行,则直线与抛物线也只有一个交点,
此时直线与抛物线相交,所以C不正确;
抛物线有且仅有一条对称轴,一个顶点,一个焦点,所以D正确.
故选:BD.
3.(多选题)(2024·高二·陕西·期中)过点且与抛物线只有一个交点的直线方程可能是( )
A.B.C.D.
【答案】ABC
【解析】由已知抛物线方程为,其对称轴为,
当直线与抛物线对称轴平行时,直线方程为,此时与抛物线只有一个交点成立,
当直线与抛物线对称轴不平行时,可知直线斜率存在,
设直线方程为,
联立直线与抛物线,得,
由直线与抛物线只有一个交点,可知,
解得或,
所以直线方程为或,即,或,
综上所述:直线方程为或,或,
故选:ABC.
4.(多选题)(2024·高三·湖北咸宁·阶段练习)过抛物线的焦点F的一条直线交抛物线于,两点,则下列结论正确的是( )
A.为定值
B.若经过点A和抛物线的顶点的直线交准线于点C,则轴
C.存在这样的抛物线和直线AB,使得OA⊥OB(O为坐标原点)
D.若直线AB与x轴垂直,则
【答案】ABD
【解析】
由已知可得AB的斜率不等于0,
所以设AB的方程为,
联立直线与抛物线的方程,消去x得,
所以为定值,即A正确,
经过点A和抛物线的顶点的直线的方程为,与准线的交点的坐标,
因为,
所以,即轴,所以B正确,
因为,
所以不可能,即C错误,
当AB与x轴垂直时,,
则由抛物线定义得,所以D正确,
故选:ABD.
题型二:直线与抛物线的位置关系
5.(1)求过定点,且与抛物线只有一个公共点的直线l的方程.
(2)若直线l:与曲线C:()恰好有一个公共点,试求实数a的取值集合.
【解析】(1)由题意知,直线的斜率存在.
设直线斜率为,则切线方程为,
由消去x,得.
当时,此时直线,与抛物线只有一个公共点;
当时,所以,解得,即过M点的切线有两条.
所求直线l的方程为或.
综上所述,所求直线l的方程为,或,或.
(2)因为直线l与曲线C恰好有一个公共点,
所以方程组只有一组实数解,
消去y,得,即①.
当,即时, 直线为,直线与曲线恰一个公共点;
当,即时,
由,解得(舍去)或.
当时,由方程①化为,解得,
代入直线方程为,解得,即此时直线与曲线恰一个公共点.
综上,实数a的取值集合是.
6.(2024·高二·全国·课后作业)已知直线上有一个动点Q,过Q作直线l垂直于x轴,动点P在直线l上,且,记点P的轨迹为C.
(1)求曲线C的方程.
(2)设直线l与x轴交于点A,且.试判断直线PB与曲线C的位置关系,并证明你的结论.
【解析】(1)设P的坐标为,则点Q的坐标为.
因为,
所以.
所以.
∴点P的轨迹方程为.
(2)
直线PB与曲线C相切,设点P的坐标为,
点A的坐标为.
因为,
所以.
所以点B的坐标为.
所以直线PB的斜率为.
因为
所以.
所以直线PB的方程为
代入,
得.
因为
所以直线PB与曲线C相切.
7.(2024·高二·河南焦作·期末)已知抛物线,直线与交于点(与坐标原点不重合),过的中点作与轴平行的直线,直线与交于点与轴交于点
(1)求;
(2)证明:直线与抛物线只有一个公共点.
【解析】(1)联立方程,可得:,解得
所以,
因为是的中点,所以
直线,点
将代入,得
所以.
因为,
所以直线的方程为,
与联立消去得,
因为,
所以直线与抛物线只有一个公共点.
8.(2024·高二·广东佛山·期末)在平面直角坐标系中,动圆过点,且与直线相切,设圆心的轨迹是曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)已知,,过点的直线交曲线于点,(位于轴下方),中点为,若直线与轴平行,求证:直线与曲线相切.
【解析】(1)依题意,点到点的距离等于它到直线的距离,.故点的轨迹是焦点为,准线为的抛物线.
因此,曲线的方程为.
(2)依题意可设,,,设直线的方程为,
由消去得:①,
所以,
因为直线与轴平行,所以
此时方程①为,解得,,即,
所以的方程为,即,
由消去得:,
,所以与曲线相切
题型三:中点弦问题
9.(2024·高二·山西朔州·期末)直线与抛物线交于两点,中点的横坐标为2,则 .
【答案】2
【解析】若,此时与抛物线只有1个交点,不合题意,
故,
联立,整理得,
由0,解得,
设,
则
因为中点的横坐标为2,则,
故,解得(舍去)或,
所以.
故答案为:2
10.(2024·高二·广东江门·期中)已知线段是抛物线的一条弦,且中点M在上,则点A横坐标最大值为
【答案】2
【解析】由题意,设Ax1,y1,Bx2,y2,
由抛物线范围可知,,
所以如图,
当点A在原点时横坐标有最小值,为0,
由AB中点M在上,可知,即,
所以,
即如图,
当点B在原点时,点A横坐标有最大值,为2.
故答案为:2.
11.(2024·高二·江苏连云港·阶段练习)已知抛物线,过点的直线交抛物线于两点,若为的中点,则直线的方程为 .
【答案】
【解析】设,,由题意,
因为,在抛物线上,所以,,两式相减得,
,整理得,,
即直线的斜率,
直线的中点为,
,
,
所以直线的方程为,化简得.
故答案为:.
题型四:焦半径问题
12.(2024·高二·黑龙江哈尔滨·期中)已知抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合.斜率为的直线经过点,且与的交点为.若,则直线的斜率为( )
A.1B.C.D.
【答案】D
【解析】由椭圆方程可知,则,
由题意可设直线的方程为:,,
与抛物线方程联立可知,即,
又,
所以.
故选:D
13.(2024·高二·江苏常州·期中)已知抛物线,弦过抛物线的焦点且满足,则弦的中点到轴的距离为( )
A.B.3C.D.4
【答案】C
【解析】
抛物线的焦点,
设,假设,
显然弦所在的直线的斜率存在且不等于零,
设弦所在的直线方程为,
联立,消去可得,,
所以,
因为,所以,则,
所以,解得,所以,
所以,
所以弦的中点的坐标为,
所以弦的中点轴的距离为,
故选:C.
14.(2024·高二·广东珠海·期末)已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于、两点,若,则的中点到准线的距离为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由抛物线的性质,结合抛物线的定义求解即可.
已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于、两点,
设抛物线的准线交轴于点,的中点为,
过作准线的垂线使得,,,轴于,
设,又,则,,
则,又,则,
又,则,即,
则,
故选:C.
15.(2024·高二·江西宜春·开学考试)设抛物线的焦点为,过点且倾斜角为的直线与抛物线C交于,两点,若,则( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】抛物线的焦点为,
所以直线方程为,代入抛物线方程并整理得,
设,,则,
又,∴,所以.
故选:B
题型五:弦长、面积问题
16.(2024·高二·全国·课后作业)若,是抛物线上不同的两点,线段的垂直平分线交轴于点,则的最大值为 .
【答案】6
【解析】
设Ax1,y1,Bx2,y2,中点,
则,
设斜率为,则,
相减得:,
因为,即,
设抛物线的焦点为,,
所以,当且仅当,,三点共线时等号成立,
此时满足在抛物线内部,
所以AB的最大值为6.
故答案为:6.
17.(2024·高二·全国·课后作业)已知抛物线的焦点为,过的直线交于两点,轴被以为直径的圆所截得的弦长为6,则 .
【答案】10
【解析】
抛物线C:的焦点F1,0,易知当斜率不存在时不符合题意,
故设直线的方程为y=kx-1,,
设Ax1,y1,Bx2,y2.
则即,
恒成立,
故,
AB中点的横坐标为,
即以为直径的圆的圆心到轴的距离
又,即以为直径的圆的半径,
由图知,,即,
解得,故.
故答案为:10.
18.(2024·高二·江苏南京·期末)已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,分别过作准线的垂线,垂足分别为.若,四边形的面积为,则 .
【答案】
【解析】由题意可知直线有斜率且不为0,设所在直线方程为,
联立,得.
不妨设在第一象限,,,,,
则,
又,,即,
联立,解得或(舍,
则,即,进而可得
所以
解得,
故答案为:
19.(2024·高二·内蒙古赤峰·期末)已知抛物线的焦点为F,直线与轴的交点为A,与C的交点为P,且.
(1)求C的方程;
(2)延长交抛物线于Q,O为坐标原点,求的面积.
【解析】(1)设,代入由中得,
所以,,
由题设得,解得(舍去)或.
所以的方程为;
(2)由(1)知,F1,0,
所以直线方程为,即,
联立,
则,故,
故,
原点到直线的距离为,
故.
20.(2024·高二·陕西榆林·期末)已知抛物线:()的焦点关于其准线的对称点为.
(1)求抛物线的方程;
(2)若为坐标原点,过焦点且斜率为1的直线交抛物线于、两点,求的面积.
【解析】(1)抛物线:y2=2pxp>0的焦点关于其准线的对称点为,
于是,解得:,
所以抛物线的方程为.
(2)由(1)知,直线的方程为,设Ax1,y1,Bx2,y2,
由消去x得:,则,
所以的面积.
题型六:定点定值问题
21.(2024·高二·福建厦门·阶段练习)在平面直角坐标系中,点在抛物线上,且A到的焦点的距离为1.
(1)求的方程;
(2)若直线与抛物线C交于两点,,且,试探究直线是否过定点,若是,请求出定点坐标,否则,请说明理由.
【解析】(1)依题意可得,解得,所以抛物线方程为:;
(2)设直线显然存在,
联立方程,化简可得
所以
在抛物线C上,故,
,解得或,
因为,所以,得
所以直线过定点.
22.(2024·高二·江苏泰州·期中)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线E:和点.点Q在E上,且.
(1)求E的方程;
(2)若过点H作两条直线,,与E相交于A,B两点,与E相交于C,D两点,直线AB,CD,AD,BC的斜率分别为,,,.证明:.
【解析】(1)因为,所以,
因为点Q在E上,所以,所以,
所以E的方程为:.
(2)设
所以直线的斜率为
直线的斜率为
直线的斜率为
直线的斜率为
所以
所以.
23.(2024·高二·青海玉树·期末)在平面直角坐标系中,动点到点的距离等于点到直线的距离.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)记动点的轨迹为曲线,过点的直线与曲线交于两点,,直线的斜率为,直线的斜率为.证明:为定值.
【解析】(1)因动点到点的距离等于点到直线的距离,故可知动点的轨迹是抛物线,
设其方程为,由题意得,故动点的轨迹方程为:
(2)
如图,因直线的斜率不能为零(否则直线与抛物线只有一个公共点),又过点,
可设由消去并整理得:,
显然设,则由韦达定理,(*)
则,
将(*)代入得:,
故为定值.
24.(2024·高二·陕西汉中·期末)在平面直角坐标系中,抛物线上一点P的横坐标为4,且点P到焦点F的距离为5.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线交抛物线于A,B两点(位于对称轴异侧),且,求证:直线l必过定点.
【解析】(1)由题可知,点P到抛物线准线的距离为5,
因为抛物线的准线方程为,点P的横坐标为4,
所以,解得,所以抛物线的方程为;
(2)证明:设,且,
联立消去x可得,
则,且,即,
所以,
由,得,即,
解得(舍)或,故直线l的方程为,
所以直线l必过定点.
25.(2024·高二·江苏苏州·期末)已知抛物线,记其焦点为.设直线:,在该直线左侧的抛物线上的一点P到直线的距离为,且.
(1)求的方程;
(2)如图,过焦点作两条相互垂直的直线、,且的斜率恒大于0.若交于点,交抛物线于、两点,证明:为定值.
【解析】(1)抛物线的准线的方程为,
则可知,解得,
所以的方程为.
(2)作于,于.
由抛物线定义,,,
又因为,,
所以,,
由此,,,
所以,,
所以,为定值.
题型七:最值问题
26.(2024·山东泰安·模拟预测)已知直线l:分别与x轴,直线交于点A,B,点P是线段AB的垂直平分线上的一点(P不在x轴负半轴上)且.
(1)求点P的轨迹C的方程;
(2)设l与C交于E,F两点,点M在C上且满足,延长MA交C于点N,求的最小值.
【解析】(1)由题意,
如图, ∵,
∴,
又∵不在轴负半轴上,
∴与直线垂直,
又∵,
∴点的轨迹是以1,0为焦点,为准线的抛物线,
∴点的轨迹方程为.
(2)
由得,
∵与交于两点,
∴,
设,,则,
又∵,
∴,
∵的斜率为,
∴直线的方程为,
设,,同理得,,
∴
,
当且仅当即时取到“=”,
∴的最小值为16.
27.(2024·高二·上海·阶段练习)已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于两点
(1)设直线的方程为,求线段的长
(2)设直线经过点,若以线段为直径的圆经过点,求直线的方程
(3)设,若存在经过点的直线,使得在抛物线上存在一点,满足,求的取值范围
【解析】(1)由抛物线方程知:F1,0,则直线过焦点,
设Ax1,y1,Bx2,y2,
由得:,,
.
(2)由题意知:直线斜率不为零,可设,Ax1,y1,Bx2,y2,
由得:,则,解得:;
,,
,,,
,
解得:(满足),
直线得方程为:或.
(3)
由题意知:直线斜率不为零,可设,,,,
,;
由得:,则,即,
,,,
由得:,
即,,,
,,即的取值范围为.
28.(2024·高二·重庆·阶段练习)已知点及抛物线上一点满足的最小值为.
(1)求;
(2)过点作两条直线分别交抛物线于点,,并且都与动圆相切,若直线经过点,求的最小值.
【解析】(1)设抛物线的焦点为F,由题意得,即,
所以,
当且仅当M、P、F三点共线时取等号.
因为的最小值为,
所以,解得.
(2)由(1)知,,故N在抛物线上,直线NQ 、 NP斜率都存在,
设直线NQ 、 NP斜率分别为、,,
则直线NQ的方程为,
由,可得,
所以,则,又Q在抛物线上,
所以,同理,
又直线PQ过点M,所以,
即,解得,即,
因为NQ与NP都与圆C相切,所以直线NC是的角平分线,
由题意知NC的斜率存在,设直线NC的斜率为k,
则,解得,
当时,NC过原点,此时直线不经过点,故舍去,所以,
所以直线NC的方程 ,
所以的最小值即是点到直线NC的距离d,即,
所以的最小值为.
29.(2024·海南·模拟预测)已知抛物线()的焦点F到双曲线的渐近线的距离是.
(1)求p的值;
(2)已知过点F的直线与E交于A,B两点,线段的中垂线与E的准线l交于点P,且线段的中点为M,设,求实数的取值范围.
【解析】(1)E的焦点为,
双曲线的渐近线方程为,不妨取,即.
由点到直线的距离公式得,
得.
(2)由(1)知,,:.
设直线的方程为,
联立消去x并整理,得,
设,,则,,
,
∴.
易得M点的坐标为,
∴的中垂线方程为,
令得,
∴,
从而,
∴,
∴实数的取值范围为.
30.(2024·高三·重庆沙坪坝·期中)已知抛物线的顶点为,过点的直线交于两点.
(1)判断是否为定值,并说明理由;
(2)设直线分别与直线交于点,求的最小值.
【解析】(1)当过点的直线斜率为0时,与抛物线只有1个交点,不合要求,舍去,
设直线的方程为,
联立得,
设,则,
所以,
所以为定值-4.
(2)直线的方程为,直线的方程为,
由,得点的横坐标,
同理:点的横坐标为,
于是
,
令,则,
所以,
综上所述:当,即时,的最小值为.
31.(2024·高二·上海宝山·期末)在平面直角坐标系中,为坐标原点,直线,已知动点到点的距离等于点到直线的距离,设点的轨迹为.
(1)过点且斜率为2的直线与曲线交于两个不同的点、,求线段的长;
(2)求曲线上的点到直线的最短距离.
【解析】(1)已知动点到点的距离等于点到直线的距离,
所以曲线的轨迹是以点为焦点,直线为准线的抛物线,
其标准方程为①,
因为过点且斜率为2的直线与曲线交于两个不同的点、,
则直线的方程为②,
联立①②,消去并整理得,
设点,,由韦达定理得,
此时;
(2)不妨设点是抛物线上的点,
则点到直线的距离,
易知当时,,
故曲线上的点到直线的最短距离为.
【重难点集训】
1.(2024·高二·全国·课后作业)已知点为抛物线上异于原点的两个动点,若,则线段中点的横坐标的最小值为( )
A.1B.C.D.2
【答案】B
【解析】设的中点,抛物线的准线为,
如图,作,垂足分别为.
由直角梯形的性质可得,
取抛物线焦点为,由抛物线定义可得,
当且仅当直线经过点时取等号,
所以线段中点的横坐标的最小值为.
故选:B.
2.(2024·湖南益阳·一模)已知抛物线,的焦点分别为、,若、分别为、上的点,且线段平行于轴,则下列结论错误的是( )
A.当时,是直角三角形B.当时,是等腰三角形
C.存在四边形是菱形D.存在四边形是矩形
【答案】C
【解析】依题意,线段平行于轴,不妨设在第一象限,设,
则,焦点,
A选项,当时,解得,所以,
则,是直角三角形,A选项正确.
B选项,当时,解得,所以,
由于,所以关于直线对称,而,
所以此时是等腰三角形.
对于CD选项,先考虑四边形是平行四边形,
则,则,
此时,,
所以四边形是矩形,不是菱形,所以C选项错误,D选项正确.
故选:C
3.(2024·高二·浙江杭州·期中)设抛物线的焦点为,为抛物线上一点且在第一象限,,若将直线绕点逆时针旋转得到直线,且直线与抛物线交于两点,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】F1,0,
设,
则,所以,则,
故,
所以,
则直线的倾斜角,
所以直线的斜率,
所以直线的方程为,
联立,消得,
,
设,
则,
所以.
故选:A.
4.(2024·高二·云南曲靖·期末)已知直线交抛物线于两点,且的中点为,则直线的斜率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】易知直线的斜率存在,设直线的斜率为,
则两式相减得,整理得,
因为的中点为,则,
所以,即直线的斜率为.
故选:D.
5.(2024·西藏林芝·模拟预测)已知抛物线上一点到准线的距离为,到直线的距离为,则的最小值为( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【解析】由抛物线知,焦点,准线方程为,根据题意作图如下;
点到直线的距离为,到准线的距离为,
由抛物线的定义知:,
所以点到直线和准线的距离之和为,
且点到直线的距离为,
所以的最小值为.
故选:D
6.(2024·高二·浙江·期中)已知抛物线,过抛物线焦点的直线交抛物线于两点,交圆于两点,其中位于第一象限,则的最小值为( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】C
【解析】由题意得,焦点坐标为F0,1,
当直线斜率不存在时,不满足交抛物线于两点,舍去,
设直线方程为,联立得,,
方程的判别式,
设Ax1,y1,Bx2,y2,
则,,
则,,
其中的圆心为F0,1,半径为1,
故,同理可得,
,
当且仅当,即时,等号成立,
故选:C
7.(2024·高二·重庆·阶段练习)已知轴上一定点,和抛物线上的一动点,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】设,则,所以
,
因为恒成立,所以恒成立,
所以恒成立,
当时显然恒成立,当时恒成立,
所以,则,又,所以,即实数的取值范围为.
故选:B
8.(2024·高二·内蒙古兴安盟·期中)已知抛物线C:的焦点为F,点,N是抛物线C上一点,当取得最小值时,的面积为( )
A.7B.5C.D.
【答案】D
【解析】过点作准线的垂线,垂足为,
由抛物线定义可知,,
由图知,当MN与抛物线C的准线垂直时,取得最小值,
此时点纵坐标为4,代入抛物线方程可得,
则的面积为.
故选:D
9.(多选题)(2024·高二·河南·阶段练习)已知F是抛物线的焦点,l是C的准线,N是C上一点且位于第一象限,直线FN与圆相切于点E,过点N作l的垂线,垂足为P,则下列结论正确的是( )
A.若,则或
B.若,则的面积为或
C.的周长的最小值为4
D.若为等边三角形,则
【答案】ABD
【解析】依题意,,,直线,则,
记l交x轴于点M,坐标原点为O,,则,,
, ,
,,
对于A,由,得或,或,A正确;
对于B,或,B正确;
对于C,的周长为,令,
由,得,,C错误;
对于D,若为等边三角形,则,,D正确.
故选:ABD
10.(多选题)(2024·高二·江苏南京·期中)设抛物线y2=2pxp>0的焦点为,点在轴上,若线段的中点在抛物线上,且点到抛物线的准线的距离为,则( )
A.B.点的坐标为0,2
C.D.直线的方程为
【答案】AC
【解析】由题意得,焦点为,准线为,
设的坐标为,由为的中点得,,即
由点到抛物线准线的距离为,得,解得,故A正确;
则抛物线为,,则,故,
所以的坐标为0,2或,故B错误;
的面积为,故C正确;
由、M0,2或知,直线的方程为
,即,故D错误.
故选:AC
11.(多选题)(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)某曲线C的方程为,下列说法正确的是( )
A.曲线C关于对称
B.曲线C上的点的纵坐标的最大值是2
C.曲线C与直线交于A、B两点,则
D.点在曲线C上,则的取值范围为
【答案】AD
【解析】对于A:将,互换代入曲线,
得,方程不变,所以曲线关于对称,所以A选项正确:
对于B:,即,
将其看成关于的一元二次方程,根据判别式法得,
解得,若,则,此时,故B错误.
对于C:将代入方程,
可得,即,解得或,
所以,
则,所以C选项错误;
对于D:因为,
由题意可知,即,
又因为,
所以,则,当且仅当时等号成立;
因为,则,则,当且仅当时等号成立;
则,此时,
即,所以D选项正确.
故选:ABD.
12.(2024·高二·全国·课后作业)已知抛物线的焦点为,过且斜率为的直线交于两点,若,则的准线方程为 .
【答案】
【解析】易知,直线的方程为,
由得,
设Ax1,y1,Bx2,y2,
则,,
所以,
解得,所以的准线方程为.
故答案为:
13.(2024·高二·全国·课后作业)已知顶点在原点,焦点在轴上的抛物线上的任一点到其焦点的距离比其到轴的距离大1,过作直线交抛物线于,以线段为直径的圆交轴于,则的最小值为 .
【答案】
【解析】由抛物线定义可知,即,则焦点为F1,0或,
取F1,0,则抛物线方程为.
设直线,代入,得.
设Ax1,y1,Bx2,y2,则,,
则.
则以线段为直径的圆的圆心,
半径,
过作于点,连接,
,
当时,有最小值.
同理可设当取抛物线方程为时,也有最小值.
故答案为:
14.(2024·高二·全国·课后作业)已知抛物线的焦点为,若以轴正方向的射线绕焦点逆时针旋转,与抛物线交于点,过作轴,交准线于点,则的面积为 .
【答案】
【解析】由题知焦点F1,0,准线为,直线的方程为:,
联立,可得,
所以或(舍),,
,
所以.
故答案为:.
15.(2024·高二·云南保山·阶段练习)已知点是抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,过点作的准线的垂线,垂足为为坐标原点.
(1)证明:三点共线;
(2)若,求直线的方程.
【解析】(1)
证明:拋物线的焦点坐标为F1,0,
设直线的方程为,点,
联立,消去得,则,
所以,因为,所以,
又,所以,
即,所以三点共线.
(2)因为,所以,于是,即,
由(1)知,
所以直线的方程为.
16.(2024·高二·安徽六安·期末)过抛物线焦点的直线交于两点,特别地,当直线的倾斜角为时,.
(1)求抛物线的方程;
(2)已知点,若,求的面积(为坐标原点).
【解析】(1)抛物线焦点的坐标为,
当直线的倾斜角为时,直线,联立抛物线方程,
化简并整理得,,显然,
设Ax1,y1,Bx2,y2,则,
则
,解得,
所以抛物线的方程为;
(2)设Ax1,y1,Bx2,y2,
显然直线的斜率不为0,所以设直线,联立抛物线方程,
化简并整理得,显然,
所以,
又,所以,
因为,
所以
,
所以,则,
设的面积为,
则,
所以的面积为.
17.(2024·高二·四川宜宾·期末)已知为抛物线的焦点,是抛物线上一点,且的最小值为1.
(1)求的方程;
(2)过的直线与交于两点,过原点作直线的垂线交于点(异于点).当四边形的面积为时,求直线的方程.
【解析】(1)
由题知,当点在原点上时,PF的最小,所以,所以,所以抛物线的方程为.
(2)设方程为
由联立得:.于是,,
于是,
直线方程为.
由联立得:.解得或.
于是,点,所以
所以四边形的面积
即,令,则,所以
于是,.
即
即解得或
于是,或
所以直线的方程为或
18.(2024·高二·福建福州·期末)已知抛物线,其焦点为,点在抛物线C上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)为坐标原点,为抛物线上不同的两点,且,求证:直线AB过定点;
【解析】(1)抛物线,,
其焦点为,准线方程为,
可得,且,
解得,或(舍去),,
则抛物线的方程为;
(2)如图,设直线的方程为,,
联立,可得,
则,又,所以,
由,可得即,解得,或(舍去),
所以直线恒过定点.
【高考真题】
1.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)(多选题)抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A.l与相切
B.当P,A,B三点共线时,
C.当时,
D.满足的点有且仅有2个
【答案】ABD
【解析】A选项,抛物线的准线为,
的圆心到直线的距离显然是,等于圆的半径,
故准线和相切,A选项正确;
B选项,三点共线时,即,则的纵坐标,
由,得到,故,
此时切线长,B选项正确;
C选项,当时,,此时,故或,
当时,,,,
不满足;
当时,,,,
不满足;
于是不成立,C选项错误;
D选项,方法一:利用抛物线定义转化
根据抛物线的定义,,这里,
于是时点的存在性问题转化成时点的存在性问题,
,中点,中垂线的斜率为,
于是的中垂线方程为:,与抛物线联立可得,
,即的中垂线和抛物线有两个交点,
即存在两个点,使得,D选项正确.
方法二:(设点直接求解)
设,由可得,又,又,
根据两点间的距离公式,,整理得,
,则关于的方程有两个解,
即存在两个这样的点,D选项正确.
故选:ABD
2.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)(多选题)设计一条美丽的丝带,其造型可以看作图中的曲线C的一部分.已知C过坐标原点O.且C上的点满足:横坐标大于,到点的距离与到定直线的距离之积为4,则( )
A.B.点在C上
C.C在第一象限的点的纵坐标的最大值为1D.当点在C上时,
【答案】ABD
【解析】对于A:设曲线上的动点Px,y,则且,
因为曲线过坐标原点,故,解得,故A正确.
对于B:又曲线方程为,而,
故.
当时,,
故在曲线上,故B正确.
对于C:由曲线的方程可得,取,
则,而,故此时,
故在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,故C错误.
对于D:当点在曲线上时,由C的分析可得,
故,故D正确.
故选:ABD.
3.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)(多选题)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A.B.
C.以MN为直径的圆与l相切D.为等腰三角形
【答案】AC
【解析】A选项:直线过点,所以抛物线的焦点,
所以,则A选项正确,且抛物线的方程为.
B选项:设,
由消去并化简得,
解得,所以,B选项错误.
C选项:设的中点为,到直线的距离分别为,
因为,
即到直线的距离等于的一半,所以以为直径的圆与直线相切,C选项正确.
D选项:直线,即,
到直线的距离为,
所以三角形的面积为,
由上述分析可知,
所以,
所以三角形不是等腰三角形,D选项错误.
故选:AC.
4.(2022年新高考全国II卷数学真题)(多选题)已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点M(p,0),若,则( )
A.直线的斜率为B.|OB|=|OF|
C.|AB|>4|OF|D.
【答案】ACD
【解析】对于A,易得,由可得点在的垂直平分线上,则点横坐标为,
代入抛物线可得,则A(3p4,6p2),则直线的斜率为,A正确;
对于B,由斜率为可得直线的方程为x=12 6y+p2,联立抛物线方程得,
设,则,则,代入抛物线得,解得,则B(p3,-6p3),
则,B错误;
对于C,由抛物线定义知:,C正确;
对于D,OA⋅OB=(3p4,6p2)⋅(p3,-6p3)=3p4⋅p3+6p2⋅-6p3=-3p24
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