(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 第7講 拋物線練習(xí)(含解析)

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1、第7講 拋物線 [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)] 1.已知點(diǎn)A(-2,3)在拋物線C:y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線上,記C的焦點(diǎn)為F,則直線AF的斜率為(  ) A.- B.-1 C.- D.- 解析:選C.由已知,得準(zhǔn)線方程為x=-2,所以F的坐標(biāo)為(2,0).又A(-2,3),所以直線AF的斜率為k==-. 2.已知拋物線C1:x2=2py(p>0)的準(zhǔn)線與拋物線C2:x2=-2py(p>0)交于A,B兩點(diǎn),C1的焦點(diǎn)為F,若△FAB的面積等于1,則C1的方程是(  ) A.x2=2y B.x2=y(tǒng) C.x2=y(tǒng) D.x2=y(tǒng) 解析:選A.由題意得,F(xiàn),不妨設(shè)A,B(-p,-),所以S

2、△FAB=·2p·p=1,則p=1,即拋物線C1的方程是x2=2y,故選A. 3.(2019·麗水調(diào)研)已知等邊△ABF的頂點(diǎn)F是拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn),頂點(diǎn)B在拋物線的準(zhǔn)線l上且AB⊥l,則點(diǎn)A的位置(  ) A.在C開口內(nèi) B.在C上 C.在C開口外 D.與p值有關(guān) 解析:選B.設(shè)B,由已知有AB中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則A,△ABF是邊長|AB|=2p的等邊三角形,即|AF|= =2p,所以p2+m2=4p2,所以m=±p,所以A,代入y2=2px中,得點(diǎn)A在拋物線C上,故選B. 4.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2),

3、P3(x3,y3)在拋物線上,且2x2=x1+x3,則有(  ) A.|FP1|+|FP2|=|FP3| B.|FP1|2+|FP2|2=|FP3|2 C.|FP1|+|FP3|=2|FP2| D.|FP1|·|FP3|=|FP2|2 解析:選C.根據(jù)拋物線的定義知|FP1|=x1+,|FP2|=x2+,|FP3|=x3+, 所以|FP1|+|FP3|=+=(x1+x3)+p=2x2+p=2=2|FP2|. 5. 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,經(jīng)過F且斜率為的直線與拋物線在x軸上方的部分相交于點(diǎn)A,AK⊥l,垂足為K,則△AKF的面積是(  ) A.4 B.3 C

4、.4 D.8 解析:選C.F(1,0),直線AF:y=(x-1),代入y2=4x得3x2-10x+3=0, 解得x=3或x=. 由于點(diǎn)A在x軸上方且直線的斜率為,所以其坐標(biāo)為(3,2). 因?yàn)閨AF|=|AK|=3+1=4,AF的斜率為,即傾斜角為60°,所以∠KAF=60°, 所以△AKF為等邊三角形, 所以△AKF的面積為×42=4. 6.(2019·杭州市高考模擬)設(shè)傾斜角為α的直線l經(jīng)過拋物線Г:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F,與拋物線Г交于A,B兩點(diǎn),設(shè)點(diǎn)A在x軸上方,點(diǎn)B在x軸下方.若=m,則cos α的值為(  ) A. B. C. D. 解析:選A.設(shè)拋物線

5、y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線為l:x=-. 如圖所示,分別過點(diǎn)A,B作AM⊥l,BN⊥l,垂足分別為M,N. 在三角形ABC中,∠BAC等于直線AB的傾斜角α, 由=m,|AF|=m|BF|,|AB|=|AF|+|BF|=(m+1)|BF|, 根據(jù)拋物線的定義得:|AM|=|AF|=m|BF|,|BN|=|BF|, 所以|AC|=|AM|-|MC|=m|BF|-|BF|=(m-1)|BF|, 在直角三角形ABC中,cos α=cos ∠BAC===,故選A. 7.已知拋物線y2=2px(p>0)上一點(diǎn)M到焦點(diǎn)F的距離等于2p,則直線MF的斜率為________. 解析:設(shè)M

6、(xM,yM),由拋物線定義可得|MF|=xM+=2p,解得xM=,代入拋物線方程可得yM=±p,則直線MF的斜率為==±. 答案:± 8.已知拋物線C的方程為y2=2px(p>0),○·M的方程為x2+y2+8x+12=0,如果拋物線C的準(zhǔn)線與○·M相切,那么p的值為________. 解析:將○·M的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程:(x+4)2+y2=4,圓心坐標(biāo)為(-4,0),半徑r=2,又因?yàn)閽佄锞€的準(zhǔn)線方程為x=-,所以=2,p=12或4. 答案:12或4 9.若點(diǎn)P在拋物線y2=x上,點(diǎn)Q在圓(x-3)2+y2=1上,則|PQ|的最小值為________. 解析:由題意得拋物線與圓不

7、相交, 且圓的圓心為A(3,0), 則|PQ|≥|PA|-|AQ|=|PA|-1, 當(dāng)且僅當(dāng)P,Q,A三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào), 所以當(dāng)|PA|取得最小值時(shí),|PQ|最?。? 設(shè)P(x0,y0),則y=x0,|PA|=== ,當(dāng)且僅當(dāng)x0=時(shí),|PA|取得最小值,此時(shí)|PQ|取得最小值-1. 答案:-1 10.(2019·浙江省名校協(xié)作體高三聯(lián)考)拋物線頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,且過點(diǎn)(4,4),焦點(diǎn)為F. (1)求拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)P是拋物線上一動(dòng)點(diǎn),M是PF的中點(diǎn),求M的軌跡方程. 解:(1)拋物線頂點(diǎn)在原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,且過點(diǎn)(4,4),設(shè)拋物線解析式為y2

8、=2px,把(4,4)代入,得16=2×4p,所以p=2, 所以拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=4x,焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(1,0). (2)設(shè)M(x,y),P(x0,y0),F(xiàn)(1,0),M是PF的中點(diǎn),則x0+1=2x,0+y0=2y, 所以x0=2x-1,y0=2y, 因?yàn)镻是拋物線上一動(dòng)點(diǎn),所以y=4x0, 所以(2y)2=4(2x-1),化簡得y2=2x-1. 所以M的軌跡方程為y2=2x-1. 11.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,A是拋物線上橫坐標(biāo)為4,且位于x軸上方的點(diǎn),A到拋物線準(zhǔn)線的距離等于5,過A作AB垂直于y軸,垂足為B,OB的中點(diǎn)為M. (1)求拋物線的方程

9、; (2)若過M作MN⊥FA,垂足為N,求點(diǎn)N的坐標(biāo). 解:(1)拋物線y2=2px的準(zhǔn)線為x=-, 于是4+=5,所以p=2. 所以拋物線方程為y2=4x. (2)因?yàn)辄c(diǎn)A的坐標(biāo)是(4,4), 由題意得B(0,4),M(0,2). 又因?yàn)镕(1,0),所以kFA=, 因?yàn)镸N⊥FA,所以kMN=-. 又FA的方程為y=(x-1),① MN的方程為y-2=-x,② 聯(lián)立①②,解得x=,y=, 所以點(diǎn)N的坐標(biāo)為. [能力提升] 1.(2019·臺(tái)州書生中學(xué)月考)拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,已知點(diǎn)A,B為拋物線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且滿足∠AFB=120°,過AB的

10、中點(diǎn)M作拋物線準(zhǔn)線l的垂線MN,垂足為N,則的最大值為(  ) A. B.1 C. D.2 解析:選A.過A、B分別作拋物線準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為A1,B1,連接AF、BF,由拋物線的定義知|MN|=(|AA1|+|BB1|)=(|AF|+|BF|),在△AFB中,|AB|2=|AF|2+|BF|2-2|AF||BF|·cos 120°=|AF|2+|BF|2+|AF||BF|. 所以=· = =≤×=, 當(dāng)且僅當(dāng)|AF|=|BF|時(shí)取等號(hào),所以的最大值為. 2.已知F為拋物線y2=x的焦點(diǎn),點(diǎn)A,B在該拋物線上且位于x軸的兩側(cè),·=2(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則△ABO與△A

11、FO面積之和的最小值是(  ) A.2 B.3 C. D. 解析:選B.設(shè)A(x1,),B(x2,-), 則S△AFO=×=. 由·=2得x1x2-=2, 即x1x2--2=0,解得x1x2=4, 所以(||·||)2=(x+x1)(x+x2) =xx+x1x2·(x1+x2)+x1x2 =20+4(x1+x2), 因?yàn)閏os∠AOB=, 所以sin∠AOB= =. 所以S△AOB=||||sin∠AOB =|||| = == ==+, 所以S△ABO+S△AFO=+≥2=3,當(dāng)=,即x1=時(shí)等號(hào)成立. 3.如圖,正方形ABCD和正方形DEFG的邊長分別

12、為a,b(a<b),原點(diǎn)O為AD的中點(diǎn),拋物線y2=2px(p>0)經(jīng)過C,F(xiàn)兩點(diǎn),則=________. 解析:依題知C,F(xiàn),因?yàn)辄c(diǎn)C,F(xiàn)在拋物線上,所以兩式相除得-2-1=0,解得=1+或=1-(舍). 答案:1+ 4.(2019·臺(tái)州市高考模擬)如圖,過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F作直線與拋物線及其準(zhǔn)線分別交于A,B,C三點(diǎn),若=4,則||=________. 解析: 分別過A,B作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為A1,B1,則DF=p=2,由拋物線的定義可知FB=BB1,AF=AA1, 因?yàn)椋?,所以==, 所以FB=BB1=. 所以FC=4FB=6, 所以cos ∠D

13、FC==, 所以cos ∠A1AC===,解得AF=3, 所以AB=AF+BF=3+=. 答案: 5.已知拋物線x2=4y的焦點(diǎn)為F,P為該拋物線在第一象限內(nèi)的圖象上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn). (1)當(dāng)|PF|=2時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo); (2)求點(diǎn)P到直線y=x-10的距離的最小值. 解:(1)由拋物線x2=4y的焦點(diǎn)為F,P為該拋物線在第一象限內(nèi)的圖象上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn), 故設(shè)P(a>0), 因?yàn)閨PF|=2,結(jié)合拋物線的定義得+1=2, 所以a=2,所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,1). (2)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為P(a>0), 則點(diǎn)P到直線y=x-10的距離為=. 因?yàn)椋璦+10=(a-2)2+9,

14、 所以當(dāng)a=2時(shí),-a+10取得最小值9, 故點(diǎn)P到直線y=x-10的距離的最小值為. 6.(2019·杭州寧波二市三校聯(lián)考)已知A,B,C是拋物線y2=2px(p>0)上三個(gè)不同的點(diǎn),且AB⊥AC. (1)若A(1,2),B(4,-4),求點(diǎn)C的坐標(biāo); (2)若拋物線上存在點(diǎn)D,使得線段AD總被直線BC平分,求點(diǎn)A的坐標(biāo). 解:(1)因?yàn)锳(1,2)在拋物線y2=2px(p>0)上,所以p=2.所以拋物線方程為y2=4x. 設(shè)C,則由kAB·kAC=-1,即·=-1,解得t=6,即C(9,6). (2)設(shè)A(x0,y0),B,C,則y=2px0, 直線BC的方程為=,即(y1+y2)y=2px+y1y2,由kAB·kAC=·=-1, 得y0(y1+y2)+y1y2+y=-4p2, 與直線BC的方程聯(lián)立,化簡,得(y1+y2)(y+y0)=2p(x-2p-x0), 故直線BC恒過點(diǎn)E(x0+2p,-y0). 因此直線AE的方程為y=-(x-x0)+y0, 代入拋物線的方程y2=2px(p>0), 得點(diǎn)D的坐標(biāo)為. 因?yàn)榫€段AD總被直線BC平分, 所以 解得x0=,y0=±p, 即點(diǎn)A的坐標(biāo)為. 10

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