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高考数学(文数)一轮复习创新思维课时练8.7《抛物线》(教师版)
展开这是一份高考数学(文数)一轮复习创新思维课时练8.7《抛物线》(教师版),共7页。试卷主要包含了已知点M是抛物线C,抛物线C,设抛物线C,设A,B为曲线C等内容,欢迎下载使用。
1.已知抛物线y2=eq \f(1,8)x,则它的准线方程为( )
A.y=-2 B.y=2
C.x=-eq \f(1,32) D.y=eq \f(1,32)
解析:因为抛物线y2=eq \f(1,8)x,所以p=eq \f(1,16),eq \f(p,2)=eq \f(1,32),它的准线方程为x=-eq \f(1,32).
答案:C
2.(洛阳模拟)已知点M是抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,F为C的焦点,MF的中点坐标是(2,2),则p的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),那么Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4-\f(p,2),4))在抛物线上,即16=2peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4-\f(p,2))),即p2-8p+16=0,解得p=4.
答案:D
3.若抛物线y2=2px(p>0)上的点P(x0,eq \r(2))到其焦点F的距离是P到y轴距离的3倍,则p等于( )
A.eq \f(1,2) B.1
C.eq \f(3,2) D.2
解析:根据焦半径公式|PF|=x0+eq \f(p,2),所以x0+eq \f(p,2)=3x0,解得x0=eq \f(p,4),代入抛物线方程(eq \r(2))2=2p×eq \f(p,4),解得p=2.
答案:D
4.抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,P是C上一点,若P到F的距离是P到y轴距离的两倍,且△OPF的面积为1(O为坐标原点),则p的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:设点P(x,y),根据已知可得x+eq \f(p,2)=2x,解得:x=eq \f(p,2),|y|=p,所以S△OPF=eq \f(1,2)×eq \f(p,2)×p=1,解得p=2.
答案:B
5.(正定模拟)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为( )
A.y=x-1或y=-x+1
B.y=eq \f(\r(3),3)(x-1)或y=-eq \f(\r(3),3)(x-1)
C.y=eq \r(3)(x-1)或y=-eq \r(3)(x-1)
D.y=eq \f(\r(2),2)(x-1)或y=-eq \f(\r(2),2)(x-1)
解析:如图所示,作出抛物线的准线l1及点A,B到
准线的垂线段AA1,BB1,并设直线l交准线于点M.
设|BF|=m,由抛物线的定义可知|BB1|=m,|AA1|=|AF|
=3m.由BB1∥AA1可知eq \f(|BB1|,|AA1|)=eq \f(|MB|,|MA|),即eq \f(m,3m)=
eq \f(|MB|,|MB|+4m),所以|MB|=2m,则|MA|=6m.故∠AMA1=
30°,得∠AFx=∠MAA1=60°,结合选项知选C项.
答案:C
6.以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4eq \r(2),|DE|=2eq \r(5),则C的焦点到准线的距离为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:由题意,不妨设抛物线方程为y2=2px(p>0),由|AB|=4eq \r(2),|DE|=2eq \r(5),可取A(eq \f(4,p),2eq \r(2)),D(-eq \f(p,2),eq \r(5)),设O为坐标原点,由|OA|=|OD|,得eq \f(16,p2)+8=eq \f(p2,4)+ 5,得p=4,所以选B.
答案:B
7.(沈阳质量监测)已知抛物线x2=4y的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,过P作PA⊥l于点A,当∠AFO=30°(O为坐标原点)时,|PF|=________.
解析:设l与y轴的交点为B,在Rt△ABF中,∠AFB=30°,|BF|=2,所以|AB|=eq \f(2\r(3),3),设P(x0,y0),则x0=±eq \f(2\r(3),3),代入x2=4y中,得y0=eq \f(1,3),从而|PF|=|PA|=y0+1=eq \f(4,3).
答案:eq \f(4,3)
8.已知抛物线C的方程为y2=2px(p>0),⊙M的方程为x2+y2+8x+12=0,如果抛物线C的准线与⊙M相切,那么p的值为__________.
解析:将⊙M的方程化为标准方程:(x+4)2+y2=4,圆心坐标为(-4,0),半径r=2,又抛物线的准线方程为x=-eq \f(p,2),∴|4-eq \f(p,2)|=2,解得p=12或4.
答案:12或4
9.如图所示,点O为坐标原点,直线l经过抛物线C:
y2=4x的焦点F,设点A是直线l与抛物线C在第一
象限的交点.以点F为圆心,|FA|为半径的圆与x轴
负半轴的交点为点B,与抛物线C在第四象限的交点
为点C.
(1)若点O到直线l的距离为eq \f(\r(3),2),求直线l的方程;
(2)试判断直线AB与抛物线C的位置关系,并给出证明.
解析:(1)由题易知,抛物线C的焦点为F(1,0),
当直线l的斜率不存在时,即x=1,不符合题意.
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:y=k(x-1),即kx-y-k=0.
所以eq \f(|-k|,\r(1+k2))=eq \f(\r(3),2),解得k=±eq \r(3).
即直线l的方程为y=±eq \r(3)(x-1).
(2)直线AB与抛物线C相切,证明如下:
设A(x0,y0),则yeq \\al(2,0)=4x0.
因为|BF|=|AF|=x0+1,所以B(-x0,0).
所以直线AB的方程为:y=eq \f(y0,2x0)(x+x0),
整理得,x=eq \f(2x0y,y0)-x0,
把上式代入y2=4x得y0y2-8x0y+4x0y0=0,
Δ=64xeq \\al(2,0)-16x0yeq \\al(2,0)=64xeq \\al(2,0)-64xeq \\al(2,0)=0,所以直线AB与抛物线C相切.
10.设A,B为曲线C:y=eq \f(x2,4)上两点,A与B的横坐标之和为4.
(1)求直线AB的斜率;
(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.
解析:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1≠x2,y1=eq \f(x\\al(2,1),4),y2=eq \f(x\\al(2,2),4),x1+x2=4,
于是直线AB的斜率k=eq \f(y1-y2,x1-x2)=eq \f(x1+x2,4)=1.
(2)由y=eq \f(x2,4),得y′=eq \f(x,2).
设M(x3,y3),由题设知eq \f(x3,2)=1,
解得x3=2,于是M(2,1).
设直线AB的方程为y=x+m,故线段AB的中点为N(2,2+m),|MN|=|m+1|.
将y=x+m代入y=eq \f(x2,4)得x2-4x-4m=0.
当Δ=16(m+1)>0,即m>-1时,x1,2=2±2eq \r(m+1).
从而|AB|=eq \r(2)|x1-x2|=4eq \r(2m+1).
由题设知|AB|=2|MN|,即4eq \r(2m+1)=2(m+1),解得m=7.
所以直线AB的方程为y=x+7.
B组 能力提升练
11.(玉溪模拟)若抛物线y2=2px(p>0)上一点P(2,y0)到其准线的距离为4,则抛物线的标准方程为( )
A.y2=4x B.y2=6x
C.y2=8x D.y2=10x
解析: 因为抛物线y2=2px,所以准线为x=-eq \f(p,2).
因为点P(2,y0)到其准线的距离为4,
所以2+eq \f(p,2)=4,所以p=4,
所以抛物线的标准方程为y2=8x.
答案:C
12.(永州模拟)已知点M,N是抛物线y=4x2上不同的两点,F为抛物线的焦点,且满足∠MFN=135°,弦MN的中点P到直线l:y=-eq \f(1,16)的距离为d,若|MN|2=λ·d2,则λ的最小值为( )
A.eq \f(\r(2),2) B.1-eq \f(\r(2),2)
C.1+eq \f(\r(2),2) D.2+eq \r(2)
解析:抛物线y=4x2的焦点Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,16))),准线为y=-eq \f(1,16),设|MF|=a,|NF|=b,由∠MFN=135°,可得|MN|2=|MF|2+|NF|2-2|MF|·|NF|·cs∠MFN=a2+b2+eq \r(2)ab,由抛物线的定义可得M到准线的距离为|MF|,N到准线的距离为|NF|,由梯形的中位线定理可得d=eq \f(1,2)(|MF|+|NF|)=eq \f(1,2)(a+b),由|MN|2=λ·d2,可得eq \f(1,4)λ=eq \f(a2+b2+\r(2)ab,a+b2)=1-eq \f(2-\r(2)ab,a+b2)≥1-eq \f(2-\r(2)ab,2\r(ab)2)=1-eq \f(2-\r(2),4)=eq \f(2+\r(2),4),可得λ≥2+eq \r(2),当且仅当a=b时,取得最小值2+eq \r(2).
答案:D
13.(衡水模拟)焦点为F的抛物线C:y2=8x的准线与x轴交于点A,点M在抛物线C上,则当eq \f(|MA|,|MF|)取得最大值时,直线MA的方程为( )
A.y=x+2或y=-x-2
B.y=x+2
C.y=2x+2或y=-2x+2
D.y=-2x+2
解析:如图,过M作MP与准线垂直,垂足为P,
则eq \f(|MA|,|MF|)=eq \f(|MA|,|MP|)=eq \f(1,cs∠AMP)=eq \f(1,cs∠MAF),则当eq \f(|MA|,|MF|)
取得最大值时,∠MAF必须取得最大值,此时直
线AM与抛物线相切,可设切线方程为y=k(x+2),
与y2=8x联立,消去x得ky2-8y+16k=0,所以
Δ=64-64k2=0,得k=±1.则直线方程为y=x+2
或y=-x-2.
答案:A
14.(2016·高考浙江卷)若抛物线y2=4x上的点M到焦点的距离为10,则M到y轴的距离是________.
解析:由抛物线定义得xM+1=10⇒xM=9.
答案:9
15.如图所示,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l依次
交抛物线及其准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,
则抛物线的方程是__________.
解析:分别过点A、B作准线的垂线AE、BD,分别交准
线于点E、D(图略),则|BF|=|BD|,∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=
2|BD|,∴∠BCD=
30°,又|AE|=|AF|=3,∴|AC|=6,即点F是AC的中点,根据题意得p=eq \f(3,2),
∴抛物线的方程是y2=3x.
答案:y2=3x
16.已知抛物线C1:x2=2py(p>0),O是坐标原点,点A,B为抛物线C1上异于O点的两点,以OA为直径的圆C2过点B.
(1)若A(-2,1),求p的值以及圆C2的方程;
(2)求圆C2的面积S的最小值(用p表示).
解析:(1)∵A(-2,1)在抛物线C1上,∴4=2p,p=2.又圆C2的圆心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(1,2))),半径为eq \f(|OA|,2)=eq \f(\r(5),2),∴圆C2的方程为(x+1)2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(y-\f(1,2)))2=eq \f(5,4).
(2)记A(x1,eq \f(x\\al(2,1),2p)),B(x2,eq \f(x\\al(2,2),2p)).则eq \(OB,\s\up6(→))=(x2,eq \f(x\\al(2,2),2p)),eq \(AB,\s\up6(→))=(x2-x1,eq \f(x\\al(2,2)-x\\al(2,1),2p)).
由eq \(OB,\s\up6(→))·eq \(AB,\s\up6(→))=0知,x2(x2-x1)+eq \f(x\\al(2,2)x\\al(2,2)-x\\al(2,1),4p2)=0.
∵x2≠0,且x1≠x2,∴xeq \\al(2,2)+x1·x2=-4p2,∴x1=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2+\f(4p2,x2))).
∴xeq \\al(2,1)=xeq \\al(2,2)+eq \f(16p4,x\\al(2,2))+8p2≥2eq \r(16p4)+8p2=16p2,当且仅当xeq \\al(2,2)=eq \f(16p4,x\\al(2,2)),即xeq \\al(2,2)=4p2时取等号.
又|OA|2=xeq \\al(2,1)+eq \f(x\\al(4,1),4p2)=eq \f(1,4p2)(xeq \\al(4,1)+4p2·xeq \\al(2,1)),注意到xeq \\al(2,1)≥16p2,
∴|OA|2≥eq \f(1,4p2)(162·p4+4p2·16p2)=80p2.而S=π·eq \f(|OA|2,4),∴S≥20πp2,
即S的最小值为20πp2,当且仅当xeq \\al(2,2)=4p2时取得.
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