2025版高考数学全程一轮复习课后定时检测练习62抛物线(Word版附解析)
展开1.[2024·山东滨州模拟]已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点P(2,y0)到其焦点的距离为5,则p=( )
A.3 B.4C.5 D.6
2.若抛物线C:x2=2py(p>0)上的点P到焦点的距离为8,到x轴的距离为6,则抛物线C的标准方程是( )
A.x2=4yB.x2=6y
C.x2=8yD.x2=16y
3.[2024·广东深圳模拟]探照灯反射镜的纵断面是抛物线的一部分,光源放在焦点F处.已知灯口直径为60cm,光源距灯口的深度为40cm,则光源到反射镜的顶点的距离为( )
A.5cmB.10cm
C.15cmD.20cm
4.[2024·江西南昌模拟]抛物线C:y2=-12x的焦点为F,P为抛物线C上一动点,定点A(-5,2),则|PA|+|PF|的最小值为( )
A.8 B.6C.5 D.9
5.[2024·北京海淀模拟]过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于点A,B,线段AB的中点C的横坐标为4,则AB长为( )
A.10 B.8C.5 D.4
6.[2024·广东梅州模拟]已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,点E(2,0),线段EF与抛物线C相交于点M,若抛物线C在点M处的切线与直线2x+y+2=0垂直,则抛物线C的方程为( )
A.x2=3yB.x2=12y
C.x2=9yD.x2=6y
7.[2024·江苏淮阴模拟]已知线段AB是抛物线y2=4x的一条弦,且AB中点M在x=1上,则点A横坐标( )
A.有最大值,无最小值
B.无最大值,有最小值
C.无最大值,无最小值
D.有最大值,有最小值
8.(素养提升)[2024·河北唐山模拟]已知抛物线C:y2=2px(p>0),直线l:y=k(x+eq \f(p,2))(k>0)与C的一个交点为M,F为抛物线C的焦点,O为坐标原点,若sin∠MFO=eq \f(\r(2),2),则k=( )
A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,2)C.eq \f(\r(2),2) D.eq \f(\r(3),3)
二、多项选择题
9.
[2024·江苏常州模拟]已知定圆A的半径为1,圆心A到定直线l的距离为d,动圆C与圆A和直线l都相切,圆心C的轨迹为如图所示的两条抛物线,记这两抛物线的焦点到对应准线的距离分别为p1,p2,则( )
A.d>1B.p1+p2=2d
C.p1p2=d2D.eq \f(1,p1)+eq \f(1,p2)>eq \f(2,d)
10.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,点A∈l,线段AF交抛物线C于点B,过点B作l的垂线,垂足为H,若eq \(FA,\s\up6(→))=3eq \(FB,\s\up6(→)),则( )
A.|eq \(BH,\s\up6(→))|=eq \f(5,3)B.|eq \(AF,\s\up6(→))|=4
C.|eq \(AF,\s\up6(→))|=3|eq \(BH,\s\up6(→))|D.|eq \(AF,\s\up6(→))|=4|eq \(BH,\s\up6(→))|
三、填空题
11.[2024·重庆沙坪坝模拟]设F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,点A在C上,过A作y轴的垂线,垂足为M,若|AF|-|AM|=2,则p=________.
12.[2024·河南安阳模拟]已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点A,B在C上,且|AF|=2,|BF|=5,则|AB|=________.
13.设F为抛物线y2=8x的焦点,A,B,C为该抛物线上不同的三点,若eq \(FA,\s\up6(→))+eq \(FB,\s\up6(→))+eq \(FC,\s\up6(→))=eq \(OF,\s\up6(→)),O为坐标原点,则|eq \(FA,\s\up6(→))|+|eq \(FB,\s\up6(→))|+|eq \(FC,\s\up6(→))|=________.
四、解答题
14.倾斜角为60°的直线l过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点.
(1)求抛物线的准线方程;
(2)求△OAB的面积(O为坐标原点).
优生选做题
15.[2024·江西抚州模拟]已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到其准线的距离为2,圆M:(x-1)2+y2=1,过F的直线l与抛物线C和圆M从上到下依次交于A,P,Q,B四点,则9|AP|+4|BQ|的最小值为________.
16.[2024·河南周口模拟]已知抛物线y2=2px(p>0)上有两点A,B,且直线AB过点(8,0),∠AOB=90°.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若抛物线上有一点Q,纵坐标为4,抛物线上另有两点M,N,且直线QM与QN的斜率满足kQM+kQN=0,△QMN重心的横坐标为4,求直线MN的方程.
课后定时检测案62 抛物线
1.解析:设抛物线的焦点为F,则|PF|=5,由抛物线的定义知,|PF|=2+eq \f(p,2)=5,解得p=6.故选D.
答案:D
2.解析:由抛物线定义可得:6+eq \f(p,2)=8,解得p=4,所以抛物线C的标准方程为x2=8y.故选C.
答案:C
3.解析:以抛物线的顶点为坐标原点建立平面直角坐标系如图所示,设F(eq \f(p,2),0),则抛物线上一点的坐标为(eq \f(p,2)+40,30),代入抛物线方程y2=2px(p>0)得302=2p(eq \f(p,2)+40),解得p=10(p=-90舍去),eq \f(p,2)=5,所以光源到反射镜的顶点的距离为5cm.故选A.
答案:A
4.解析:如图,设抛物线C的准线为l,过P作PC⊥l于C,过A作AB⊥l于B,因为|PF|=|PC|,所以当A,P,C三点共线时,|PA|+|PF|取得最小值,故|PA|+|PF|的最小值为|-5|+eq \f(p,2)=8.故选A.
答案:A
5.解析:
AB中点为C,则xC=4,过A,B,C分别做准线x=-1的垂线,垂足分别为M,N,D,因为C为AB中点,则易知CD为梯形AMNB的中位线,而|CD|=xC+1=5,所以|AM|+|BN|=2|CD|=10.根据抛物线定义可知|AM|=|AF|,|BN|=|BF|,所以|AB|=|AF|+|BF|=|AM|+|BN|=10.故选A.
答案:A
6.解析:抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F(0,eq \f(p,2)),设点M的坐标为(x0,y0),抛物线方程变形为y=eq \f(x2,2p),由y′=eq \f(x,p),所以抛物线C在点M处的切线斜率为eq \f(x0,p),由抛物线C在点M处的切线与直线2x+y+2=0垂直,得eq \f(x0,p)=eq \f(1,2),即x0=eq \f(1,2)p,所以y0=eq \f(1,8)p.因为点M在线段EF上,所以eq \f(y0-\f(p,2),x0-0)=eq \f(0-\f(p,2),2-0),所以-eq \f(3,4)=-eq \f(p,4),解得p=3,所以抛物线C的方程为x2=6y.故选D.
答案:D
7.解析:由题意,设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线范围可知,x≥0,所以如图1,当点A在原点时横坐标有最小值,为0,由AB中点M在x=1上,可知eq \f(x1+x2,2)=1,即x1=2-x2,所以x1≤2,即如图2,当点B在原点时,点A横坐标有最大值,为2.故选D.
答案:D
8.解析:如图,
抛物线C的准线n:x=-eq \f(p,2),
直线n与x轴交于点A(-eq \f(p,2),0),
过点M作准线n的垂线,垂足为Q,由抛物线的性质可得|MF|=|MQ|,
所以eq \f(|MQ|,|MA|)=eq \f(|MF|,|MA|)=eq \f(sin∠MAF,sin∠MFA)=eq \f(sin∠MAF,\f(\r(2),2)),
又eq \f(|MQ|,|MA|)=cs∠QMA=cs∠MAF,
所以eq \f(sin∠MAF,\f(\r(2),2))=cs∠MAF,
故tan∠MAF=eq \f(sin∠MAF,cs∠MAF)=eq \f(\r(2),2),即k=eq \f(\r(2),2).故选C.
答案:C
9.解析:动圆C与圆A和直线l都相切,当圆C与圆A相外切时,取到A的距离为d+1,且平行于l的直线l1,则圆心C到A的距离等于圆心C到l1的距离,由抛物线的定义得:圆心C的轨迹是以A为焦点,以l1为准线的抛物线;当圆C与圆A相内切时,取到A的距离为d-1,且平行于l的直线l2,则圆心C到A的距离等于圆心C到l2的距离,由抛物线的定义得:圆心C的轨迹是以A为焦点,以l2为准线的抛物线;所以p1=d+1,p2=d-1,当d<1时,抛物线不完整,所以d>1,p1+p2=2d,p1p2=d2-1,eq \f(1,p1)+eq \f(1,p2)=eq \f(1,d+1)+eq \f(1,d-1)=eq \f(2d,d2-1)>eq \f(2d,d2)=eq \f(2,d),故选ABD.
答案:ABD
10.解析:
抛物线C:y2=4x的焦点F(1,0),准线l为x=-1,设准线l与x轴交于点M,∵eq \(FA,\s\up6(→))=3eq \(FB,\s\up6(→)),由△ABH与△AFM相似得:eq \f(|BH|,|MF|)=eq \f(|AB|,|AF|)=eq \f(2,3),∵|MF|=2,∴|BH|=eq \f(2,3)×2=eq \f(4,3),即|eq \(BH,\s\up6(→))|=eq \f(4,3),故A错误;由抛物线定义得|BF|=|BH|,∴|AF|=3|BF|=3|BH|=4,即|eq \(AF,\s\up6(→))|=4,|eq \(AF,\s\up6(→))|=3|eq \(BH,\s\up6(→))|,故BC正确,D错误.故选BC.
答案:BC
11.解析:由抛物线的定义知|AF|-|AM|=eq \f(p,2),所以eq \f(p,2)=2,p=4.
答案:4
12.解析:由题意知F(1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),则由|AF|=2,得x1+1=2,得x1=1,代入C:y2=4x,得y1=±2,所以A(1,2)或A(1,-2).由|BF|=5,得x2+1=5,得x2=4,代入C:y2=4x,得y2=±4,所以B(4,4)或B(4,-4).
根据抛物线的对称性可得|AB|=eq \r(13)或|AB|=3eq \r(5).
答案:eq \r(13)或3eq \r(5)
13.解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),易知p=4,F(2,0),则eq \(FA,\s\up6(→))=(x1-2,y1),eq \(FB,\s\up6(→))=(x2-2,y2),eq \(FC,\s\up6(→))=(x3-2,y3).因为eq \(FA,\s\up6(→))+eq \(FB,\s\up6(→))+eq \(FC,\s\up6(→))=eq \(OF,\s\up6(→)),所以x1-2+x2-2+x3-2=2,即x1+x2+x3=8.由抛物线的定义可得|eq \(FA,\s\up6(→))|=x1+2,|eq \(FB,\s\up6(→))|=x2+2,|eq \(FC,\s\up6(→))|=x3+2,所以|eq \(FA,\s\up6(→))|+|eq \(FB,\s\up6(→))|+|eq \(FC,\s\up6(→))|=x1+x2+x3+6=14.
答案:14
14.解析:(1)由已知可得,p=2,焦点在x轴上,
所以抛物线的准线方程为x=-1.
(2)∵抛物线的方程为y2=4x,∴抛物线的焦点F坐标为F(1,0).
又∵直线l的倾斜角为60°,所以斜率为eq \r(3),
∴直线AB的方程为:y=eq \r(3)(x-1).
代入抛物线方程消去y并化简得3x2-10x+3=0.
解法一 解得x1=eq \f(1,3),x2=3,
所以|AB|=eq \r(1+k2)|x1-x2|=eq \r(1+3)×|3-eq \f(1,3)|=eq \f(16,3).
又点O到直线eq \r(3)x-y-eq \r(3)=0的距离为d=eq \f(\r(3),2),
所以S△OAB=eq \f(1,2)|AB|·d=eq \f(1,2)×eq \f(16,3)×eq \f(\r(3),2)=eq \f(4\r(3),3).
解法二 Δ=100-36=64>0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=eq \f(10,3),
过A,B分别作准线x=-1的垂线,设垂足分别为C,D,如图所示.
|AB|=|AF|+|BF|=|AC|+|BD|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=eq \f(16,3).
点O到直线eq \r(3)x-y-eq \r(3)=0的距离为d=eq \f(\r(3),2),
所以S△OAB=eq \f(1,2)|AB|·d=eq \f(1,2)×eq \f(16,3)×eq \f(\r(3),2)=eq \f(4\r(3),3).
15.解析:因为抛物线的焦点到准线的距离为2,所以p=2,
所以抛物线方程为y2=4x,
如图,|PF|=|QF|=1,
因为9|AP|+4|BQ|=9(|AF|-|PF|)+4(|BF|-|QF|)=9|AF|+4|BF|-13,
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以|AF|=x1+eq \f(p,2)=x1+1,|BF|=x2+eq \f(p,2)=x2+1,
所以9|AP|+4|BQ|=9x1+4x2,
因为直线l水平时显然不合题意,故可设l:x=my+1,
因为直线所过定点F(1,0)在抛物线内部,则直线l必然与抛物线有两交点,同样与圆也有两交点,
联立eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y2=4x,,x=my+1,))x2-(2+4m2)x+1=0,所以x1x2=1,
所以9|AP|+4|BQ|=9x1+4x2≥2eq \r(36x1x2)=12,
当且仅当9x1=4x2,即x1=eq \f(2,3),x2=eq \f(3,2)时取等号,
所以9|AP|+4|BQ|的最小值为12.
答案:12
16.解析:(1)由题意知直线AB的斜率不可能为0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+8,
由∠AOB=90°得,eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OB,\s\up6(→))=0,即x1x2+y1y2=0,
即eq \f(y eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ,2p)·eq \f(y eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ,2p)+y1y2=0,即y1y2+4p2=0,
将x=my+8代入y2=2px,得y2=2p(my+8),
则y2-2pmy-16p=0,则y1y2=-16p,
则4p2-16p=0,由p>0,解得p=4,
故所求抛物线的标准方程为y2=8x.
(2)由抛物线方程可得Q点坐标为(2,4),设M(x3,y3),N(x4,y4),
则kQM+kQN=eq \f(y3-4,x3-2)+eq \f(y4-4,x4-2)=eq \f(y3-4,\f((y3)2,8)-2)+eq \f(y4-4,\f((y4)2,8)-2)=eq \f(8,y3+4)+eq \f(8,y4+4)=0,
则y3+y4+8=0,且eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(3)) =8x3,,y eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(4)) =8x4,))则(y3)2-(y4)2=8(x3-x4),
故kMN=eq \f(y3-y4,x3-x4)=eq \f(8,y3+y4)=-1.又eq \f(2+x3+x4,3)=4,
则x3+x4=10,又y3+y4=-8,可得直线MN的中点坐标为(5,-4),
故由点斜式得直线MN的方程为y+4=-(x-5),即x+y-1=0.
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