新高考数学一轮复习 圆锥曲线专项重难点突破专题19 抛物线中的定点、定值、定直线问题(2份打包,原卷版+解析版)
展开一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知点 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 作直线l与抛物线 SKIPIF 1 < 0 相交于A,B两点,设直线PA,PB的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.2D.无法确定
【解析】设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立抛物线方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
故选:A
2.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在抛物线上(异于顶点), SKIPIF 1 < 0 (点 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点),过点 SKIPIF 1 < 0 作直线 SKIPIF 1 < 0 的垂线与 SKIPIF 1 < 0 轴交于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.6B. SKIPIF 1 < 0 C.4D. SKIPIF 1 < 0
【解析】法一:依题意,设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点且 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,易得直线 SKIPIF 1 < 0 的垂线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,由抛物线的定义易知 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,故选:A.
法二:特殊值法.不妨设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,易得直线 SKIPIF 1 < 0 的垂线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .故选:A.
3.过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 的直线l交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点,若点P关于x轴对称的点为M,则直线QM的方程可能为
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题意,抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,准线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
过 SKIPIF 1 < 0 三点向准线作垂线,垂足分别为 SKIPIF 1 < 0 ,准线与 SKIPIF 1 < 0 轴交于点 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
而 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 有公共点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 三点共线,即直线 SKIPIF 1 < 0 一定过点 SKIPIF 1 < 0 ,
由四个选项可知,只有选项 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
4.已知直线l与抛物线 SKIPIF 1 < 0 交于不同的两点A,B,O为坐标原点,若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线l恒过定点( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
需满足 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线l为: SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即直线l恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,故选:A.
5.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 且不与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直的直线与抛物线相交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 轴上一点,满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.为定值 SKIPIF 1 < 0 B.为定值 SKIPIF 1 < 0
C.不是定值,最大值为 SKIPIF 1 < 0 D.不是定值,最小值为 SKIPIF 1 < 0
【解析】若直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴重合,此时,直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 只有一个交点,不合乎题意;
由题意, SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,所以,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
在直线 SKIPIF 1 < 0 的方程中,令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,因此, SKIPIF 1 < 0 .故选:A.
6.已知点 SKIPIF 1 < 0 ,设不垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 交于不同的两点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 轴是 SKIPIF 1 < 0 的角平分线,则直线 SKIPIF 1 < 0 一定过点( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】根据题意,直线的斜率不等于零,且直线过的定点应该在 SKIPIF 1 < 0 轴上,
设直线为 SKIPIF 1 < 0 ,与抛物线方程联立,消元得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 轴是 SKIPIF 1 < 0 的角平分线,
∴ SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的斜率互为相反数,即 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故直线过定点 SKIPIF 1 < 0 .故选:A.
7.已知 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 是抛物线 SKIPIF 1 < 0 上三个不同的点,且抛物线的焦点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的重心,若直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在且分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A.3B. SKIPIF 1 < 0 C.1D.0
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减,得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为焦点 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的重心,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,故选:D.
8.已知抛物线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,过其焦点F的直线交此抛物线于M.N两点,交y轴于点E,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.1D. SKIPIF 1 < 0
【解析】根据条件可得F(1,0),
则设直线MN的方程为y=k(x﹣1),M(x1,y1),N(x2,y2),
所以E(0,﹣k),联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,
则x1+x2= SKIPIF 1 < 0 ,x1x2=1,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以λ1(1﹣x1)=x1,λ2(1﹣x2)=x2,即有λ1= SKIPIF 1 < 0 ,λ2= SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:D.
二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.
9.如图,过点 SKIPIF 1 < 0 作两条直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )分别交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 位于 SKIPIF 1 < 0 轴上方),直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 .则下列说法正确的( )
A. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点的纵坐标之积为 SKIPIF 1 < 0
B.点 SKIPIF 1 < 0 在定直线 SKIPIF 1 < 0 上
C.点 SKIPIF 1 < 0 与抛物线上各点的连线中, SKIPIF 1 < 0 最短
D.无论 SKIPIF 1 < 0 旋转到什么位置,始终有 SKIPIF 1 < 0
【解析】设点 SKIPIF 1 < 0 ,
将直线l的方程 SKIPIF 1 < 0 代入抛物线方程 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 .则 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
由题得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
消去y得 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 代入上式得 SKIPIF 1 < 0 ,故点Q在直线 SKIPIF 1 < 0 上,故B正确;
设抛物线上任一点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 最小,此时 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 最短,故C正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,但 SKIPIF 1 < 0 ,所以D错误.
故选:ABC.
10.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 ,过其准线上的点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 的两条切线,切点分别为A、B,下列说法正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
C.当 SKIPIF 1 < 0 时,直线AB的斜率为2D.直线AB过定点 SKIPIF 1 < 0
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 为准线上的点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故A错;
根据抛物线方程得到 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,设切点坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,同理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为方程 SKIPIF 1 < 0 的解, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
由B选项得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故C错;
由B选项得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,联立得 SKIPIF 1 < 0 ,
同理得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线AB的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,恒过点 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:BD.
11.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,准线为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上异于点 SKIPIF 1 < 0 的两点( SKIPIF 1 < 0 为坐标原点)则下列说法正确的是( )
A.若 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 三点共线,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0
C.若 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0
D.若 SKIPIF 1 < 0 ,过 SKIPIF 1 < 0 的中点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
【解析】对于A选项,易知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴重合时,直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 只有一个公共点,不合乎题意,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
易知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,故 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,A对;
对于B选项,设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,B对;
对于C选项,易知 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,由于直线 SKIPIF 1 < 0 不过原点,所以, SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,C错;
对于D选项,过点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,D对.
故选:ABD.
12.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 轴正半轴上一点,则( )
A.存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得过点 SKIPIF 1 < 0 任意作弦 SKIPIF 1 < 0 ,总有 SKIPIF 1 < 0 为定值
B.不存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得过点 SKIPIF 1 < 0 任意作弦 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 为定值
C.存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得过点 SKIPIF 1 < 0 任意作弦 SKIPIF 1 < 0 ,总有 SKIPIF 1 < 0 为定值
D.不存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得过点 SKIPIF 1 < 0 任意作弦 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 为定值
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
即存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确,B错误;
由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
如果 SKIPIF 1 < 0 为定值,则必有 SKIPIF 1 < 0 ,而此方程组无解,
所以 SKIPIF 1 < 0 不为定值,故C错误,D正确.
故选:AD.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.
13.设A、B为抛物线 SKIPIF 1 < 0 上的点,且 SKIPIF 1 < 0 (O为原点),则直线 SKIPIF 1 < 0 必过的定点坐标为 .
【解析】设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
可得直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,即直线 SKIPIF 1 < 0 必经过定点 SKIPIF 1 < 0 .
14.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 和直线 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 上的动点(不在 SKIPIF 1 < 0 轴上),以点 SKIPIF 1 < 0 为圆心且过原点 SKIPIF 1 < 0 的圆与直线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,若直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的另一个交点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,记直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】如图,设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的方程分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 为圆的直径, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
15.已知AB,CD是过抛物线 SKIPIF 1 < 0 焦点F且互相垂直的两弦,则 SKIPIF 1 < 0 的值为 .
【解析】由题设,直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的斜率一定存在,
设 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立抛物线方程,可得 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立抛物线,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,同理有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 .
16.经过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 的直线交此抛物线于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,抛物线在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点处的切线相交于点 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 必定在直线 上.(写出此直线的方程)
【解析】抛物线 SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 ,焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入抛物线整理得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,∴过 SKIPIF 1 < 0 点切线斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,同理过 SKIPIF 1 < 0 点切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,两式相除得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以点 SKIPIF 1 < 0 在准线 SKIPIF 1 < 0 上.
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是C上两个不同的点.
(1)求证:直线 SKIPIF 1 < 0 与C相切;
(2)若O为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 ,C在A,B处的切线交于点P,证明:点P在定直线上.
【解析】(1)联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 在C上,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因此直线 SKIPIF 1 < 0 与C相切.
(2)由(1)知,设 SKIPIF 1 < 0 ,切线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,切线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故点P在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
18.设抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为F,过F且斜率为1的直线l与E交于A,B两点,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求抛物线E的方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 为E上一点,E在P处的切线与x轴交于Q,过Q的直线与E交于M,N两点,直线PM和PN的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .求证: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【解析】(1)由题意, SKIPIF 1 < 0 ,直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .于是 SKIPIF 1 < 0 ,∴焦点弦 SKIPIF 1 < 0 ,解得p=2.故抛物线E的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)因 SKIPIF 1 < 0 在E上,∴m=2.设E在P处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .由 SKIPIF 1 < 0 ,解得t=1,
∴P处的切线方程为y=x+1,从而得 SKIPIF 1 < 0 .
易知直线MN的斜率存在,设其方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
于是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
故 SKIPIF 1 < 0 为定值2.
19.已知过点 SKIPIF 1 < 0 的直线交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于A,B两点,且 SKIPIF 1 < 0 (点O为坐标原点),M,N,P是抛物线上横坐标不同的三点,直线MP过定点 SKIPIF 1 < 0 ,直线NP过定点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求该抛物线的标准方程;
(2)证明:直线MN过定点.
【解析】(1)设直线AB方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立得 SKIPIF 1 < 0 ,消x得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以抛物线的解析式为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为M、P、C三点共线,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,①
因为N、P、D三点共线,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,②
直线MN方程为: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ③
由①②得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
代入③得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线MN过定点 SKIPIF 1 < 0 .
20.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,准线为 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 且倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 的直线交抛物线于点 SKIPIF 1 < 0 (M在第一象限), SKIPIF 1 < 0 ,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的值.
(2)若斜率不为0的直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 相切,切点为 SKIPIF 1 < 0 ,平行于 SKIPIF 1 < 0 的直线交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 与到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离之比是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.
【解析】(1)如图所示,过点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 ,垂足为 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 ,
由题得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以△ SKIPIF 1 < 0 是等边三角形,
因为 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可知抛物线的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
设点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 和直线 SKIPIF 1 < 0 的距离分别为 SKIPIF 1 < 0 ,则由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 与到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离之比是定值,定值为3.
21.已知动圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,与 SKIPIF 1 < 0 轴相切,记圆心 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为曲线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若斜率为4的直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别交曲线 SKIPIF 1 < 0 于另一点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,证明:直线 SKIPIF 1 < 0 过定点.
【解析】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,动圆的半径为 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为1,
因为动圆 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 外切,可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
化为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
证明:设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,化为 SKIPIF 1 < 0 ,△ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,与 SKIPIF 1 < 0 联立,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .同理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
化为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
根据对应系数相等可得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
22.已知抛物线E: SKIPIF 1 < 0 (p>0),过点 SKIPIF 1 < 0 的两条直线l1,l2分别交E于AB两点和C,D两点.当l1的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
(1)求E的标准方程:
(2)设G为直线AD与BC的交点,证明:点G必在定直线上.
【解析】(1)当 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时,得 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消元得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
由弦长公式得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去), SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
从而 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)法一:因为l1,l2分别交E于AB两点和C,D两点,所以直线斜率存在
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
同理 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 .
直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,同理,直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在抛物线的对称轴上,由抛物线的对称性可知,交点 SKIPIF 1 < 0 必在垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线上,所以只需证 SKIPIF 1 < 0 的横坐标为定值即可.由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
所以点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标为2,即直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
法二:设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 .
直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,同理,直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,.
因为 SKIPIF 1 < 0 在抛物线的对称轴上,由抛物线的对称性可知,交点 SKIPIF 1 < 0 必在垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线上,所以只需证 SKIPIF 1 < 0 的横坐标为定值即可.由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
所以点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标为2,即直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
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