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      (人教A版)选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习 专题14 抛物线综合大题归类(2份,原卷版+解析版)

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      (人教A版)选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习 专题14 抛物线综合大题归类(2份,原卷版+解析版)

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      这是一份(人教A版)选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习 专题14 抛物线综合大题归类(2份,原卷版+解析版),文件包含人教A版选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习专题14抛物线综合大题归类原卷版docx、人教A版选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习专题14抛物线综合大题归类解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共44页, 欢迎下载使用。
      目录
      TOC \ "1-1" \h \u \l "_Tc13428" 【题型一】基础运算 PAGEREF _Tc13428 1
      \l "_Tc29640" 【题型二】常规韦达定理 PAGEREF _Tc29640 3
      \l "_Tc13494" 【题型三】抛物线方程特征:“点代入” PAGEREF _Tc13494 5
      \l "_Tc3483" 【题型四】抛物线中的直线过定点 PAGEREF _Tc3483 8
      \l "_Tc9872" 【题型五】焦点四边形面积最值 PAGEREF _Tc9872 9
      \l "_Tc19631" 【题型六】范围最值 PAGEREF _Tc19631 11
      \l "_Tc13194" 【题型七】斜率计算1:等腰三角形与的等角 PAGEREF _Tc13194 13
      \l "_Tc11971" 【题型八】斜率计算2:原点直线斜率积 PAGEREF _Tc11971 14
      \l "_Tc15216" 【题型九】斜率计算3:斜率和定值与定点直线 PAGEREF _Tc15216 16
      \l "_Tc12623" 【题型十】斜率计算4:三斜率 PAGEREF _Tc12623 18
      \l "_Tc30515" 培优第一阶——基础过关练 PAGEREF _Tc30515 21
      \l "_Tc32115" 培优第二阶——能力提升练 PAGEREF _Tc32115 23
      \l "_Tc14234" 培优第三阶——培优拔尖练 PAGEREF _Tc14234 25
      【题型一】基础运算
      【典例分析】
      已知动点到的距离与点到直线:的距离相等.
      (1)求动点的轨迹方程;
      (2)若过点且倾斜角为60°的直线与动点的轨迹交于,两点,求线段的长度.
      【答案】(1);(2)
      【分析】(1)由抛物线的定义可求得动点M的轨迹方程;
      (2)可知直线AB的方程为,设点,将直线AB的方程与抛物线的方程联立,求出的值,利用抛物线的定义可求得|AB|的值
      (1)
      由题意点M的轨迹是以F为焦点,直线l为准线的抛物线,
      所以,则,
      所以动点M的轨迹方程是
      (2)
      由已知可得直线的方程是即,
      设,
      由得,,
      所以,则,

      【变式训练】
      已知直线l的斜率为k,且过点,抛物线,直线l与抛物线C有两个不同的交点A、B.
      (1)求k的取值范围;
      (2)设直线l的倾斜角,当tan为何值时,A、B分别与坐标原点的连线互相垂直?
      【答案】(1)且;(2)或.
      【分析】(1)由题设直线l为且,联立抛物线结合,即可求k的范围;
      (2)由(1)应用韦达定理求得、,再由及数量积的坐标表示列方程求值,根据倾斜角和斜率关系及反三角函数求.
      (1)
      由题设,直线l为且,联立抛物线整理得:,
      所以,可得,
      故k的取值范围为且.
      (2)
      由(1),,,则,
      由题设,,可得,
      所以,。;
      【题型二】常规韦达定理
      【典例分析】
      已知椭圆C:+ =1(a>b>0)的一个焦点与抛物线的焦点相同,F1,F2为C的左、右焦点,M为C上任意一点,最大值为1.
      (1)求椭圆C的方程;
      (2)直线:交椭圆C于A,B两点,若,且,求的值.
      【答案】(1)(2)
      【分析】(1)由抛物线方程可得焦点为,即,当M为椭圆的短轴端点时,面积最大,即可得到,进而求得,即可求解;
      (2)联立直线方程与椭圆方程,可得,由韦达定理可得,结合点到直线距离公式可得,则根据即可求解.
      (1)
      由抛物线的方程得其焦点为,则,
      当点M为椭圆的短轴端点时,面积最大,此时,则,
      所以,故椭圆的方程为.
      (2)
      联立得,,
      ,则(*),
      设,,则,,
      因为且,代入(*)得,,
      因为,
      设点O到直线AB的距离为d,则,
      所以,
      所以,即.

      【变式训练】
      已知一个半径为的圆的圆心在抛物线上,该圆经过坐标原点且与C的准线l相切.过抛物线C的焦点F的直线AB交C于A,B两点,过弦AB的中点M作平行于x轴的直线,与直线OA,OB,l分别相交于P,Q,N三点.
      (1)求抛物线C的方程;
      (2)当时,求直线AB的方程.
      【答案】(1)(2)或
      【分析】(1)设圆的圆心坐标为,由题意可得,,从而可求出,进而可得抛物线方程,
      (2)设直线AB的方程为,代入抛物线方程化简利用根与系数的关系,表示出AB的中点M的坐标,的长度,直线OA和OB的方程,表示出,由列方程求出,从而可求出直线AB的方程.
      (1)
      设圆的圆心坐标为,可得.
      易知抛物线的焦点为,准线方程为,
      由题意得,
      解得(负值舍去),则抛物线C的方程为.
      (2)
      由(1)知,设直线AB的方程为,
      与抛物线的方程联立,可得,
      ,,则,,,
      则AB的中点M的坐标为,易知,故,
      直线OA的方程为,即,直线OB的方程为,即,
      令,可得,,
      则,
      即,解得,
      所以直线AB的方程为,
      即或.

      【题型三】抛物线方程特征:“点代入”
      【典例分析】
      已知点在抛物线上,点到抛物线的焦点的距离为4.
      (1)求抛物线的方程;
      (2)已知点在抛物线上,若是以为斜边的等腰直角三角形,求的最小值.
      【答案】(1)(2)128
      【分析】(1)根据焦半径公式求解得,进而可得答案;
      (2)设点,,(),直线的斜率为,进而根据题意,结合弦长公式得,再根据基本不等式求解即可.
      (1)解:因为点到抛物线的焦点的距离为4,所以,,解得.
      所以抛物线C的方程为.
      (2)解:设点,,(),直线的斜率为.
      因为,所以直线的斜率为.因为,
      所以,化简得,①
      ,则,得,②
      ,则,即,③
      将②③代入①,得,.

      因为,,所以,,
      即,当且仅当时,等号成立.
      故的最小值为128.

      【变式训练】
      1.如图,已知抛物线C:和圆:,过抛物线C上一点作两条直线与圆相切于A,B两点,分别交抛物线于E,F两点,圆心M到抛物线准线的距离为.
      (1)求抛物线C的方程;
      (2)当的角平分线垂直于x轴时,求直线EF的斜率.
      【答案】(1);(2).
      【分析】(1)根据抛物线定义可得求出参数,即可写出抛物线方程;
      (2)根据已知有H(4,2),,设、应用斜率的两点式求,进而求直线斜率.
      (1)由题意,.∵点M到抛物线准线的距离为,
      ∴,则抛物线C的方程为.
      (2)当的角平分线垂直于x轴时H(4,2),.
      设,,∴,即,
      ∴,∴.
      2.已知O为坐标原点,过抛物线的焦点F作一条倾斜角为的直线与抛物线相交于A,B两点
      (1)用p表示A,B之间的距离;
      (2)证明:的大小是与p无关的定值,并求出这个值.
      【答案】(1)(2)证明见解析,
      【分析】(1)由题意可写出直线方程为:,联立直线与抛物线可得,由即可得答案;
      (2)由,将、代入化简即可得出答案.
      (1)过焦点,且倾斜角为的直线方程是.由,得.
      设,,则,,
      故.
      (2)由(1)知:,,,,,,
      所以,
      在中,由余弦定理可知,
      .即的大小是与p无关的定值,且.
      3.已知抛物线C:的焦点为F,以抛物线上一动点M为圆心的圆经过点F,若圆M的面积最小值为.
      (1)求p的值;
      (2)当点M的横坐标为1且位于第一象限时,过M作抛物线的两条弦MA,MB,且满足证明:直线AB的斜率为定值.
      【答案】(1)2(2)证明见解析.
      【分析】(1)根据给定条件,求出圆心M到点F距离的最小值即可计算作答.
      (2)由(1)求出点M的坐标,由已知可得直线MA,MB倾斜角互补,设出点A,B的坐标,探求点A,B的纵坐标关系即可计算作答,
      (1)
      设,有,而点,则,
      因,因此,而圆M面积最小值为,即,则有,
      所以p的值是2.
      (2)
      由(1)知,抛物线,则有,而,即有轴,
      因过M作抛物线的两条弦MA,MB,有,则直线MA,MB倾斜角互补,即直线MA,MB斜率和为0,
      设点,直线的斜率,直线的斜率,
      因此有,整理得:,
      所以直线的斜率是定值.
      【题型四】抛物线中的直线过定点
      【典例分析】
      在平面直角坐标系中,已知动圆与圆内切,且与直线相切,设动圆圆心的轨迹为曲线.
      (1)求曲线的方程;
      (2)曲线上存在一点,不经过点的直线与交于,两点,若直线,的斜率之和为,证明:直线过定点.
      【答案】(1)(2)
      【分析】(1)由直线与圆相切,两圆内切的条件可得圆心到点的距离与直线的距离相等,再由抛物线的定义和方程可得解.
      (2)求得的坐标,设直线的方程为,与抛物线方程联立,运用判别式大于和韦达定理,由两点的斜率公式,化简整理可得与的关系,再由直线过定点的求法,可得所求定点,即可得证.
      (1)
      圆的圆心为,半径为,
      由题意可得,动圆的圆心到点的距离与到直线的距离相等,
      所以点的轨迹是以为焦点,直线为准线的抛物线,
      所以曲线的方程为;
      (2)
      将代入抛物线可得(舍去),
      所以,
      因为直线的斜率不为,
      设直线的方程为,,,
      联立直线与抛物线,可得,
      由题意可知,即,
      又,,
      因为直线与的斜率之和为,
      所以,
      化简可得,
      此时,解得或,直线与抛物线有两个交点,
      所以直线的方程为即,
      可得直线恒过定点.
      【变式训练】
      已知一个边长为的等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线上.
      (1)求抛物线的方程;
      (2)过点作两条互相垂直的直线和,交抛物线于、两点,交抛物线于,两点,若线段的中点为,线段的中点为,证明:直线过定点.
      【答案】(1)(2)证明见解析
      【分析】(1)求出等边三角形的顶点坐标,代入抛物线方程,求出,进而求出抛物线方程;
      (2)设出直线方程为,联立抛物线方程,求出两根之和,两根之积,进而求出线段的中点的坐标,同理得到线段的中点的坐标,从而求出直线的方程,求出直线过的定点坐标.
      (1)
      由对称性可知等边三角形的顶点在上,
      代入得:,解得:,所以抛物线方程为:;
      (2)由题意知和斜率均存在,,设直线方程为,则直线方程为,
      由联立得:,设,则,
      故,同理得故直线MN方程为
      整理得:,故直线MN过定点
      【题型五】焦点四边形面积最值
      【典例分析】
      已知抛物线C: 的焦点为F,点E(﹣1,0),圆 与抛物线C交于A,B两点,直线BE与抛物线交点为D.
      (1)求证:直线AD过焦点F;
      (2)过F作直线MN⊥AD,交抛物线C于M,N两点,求四边形ANDM面积的最小值.
      【答案】(1)证明见解析(2)32
      【分析】(1)设,,,,写出直线的方程,与抛物线的方程联立,运用韦达定理,可得的坐标,进而得到直线的斜率,与直线的斜率比较,可得证明;
      (2)可设直线的方程为,直线的方程为,与抛物线的方程联立,运用韦达定理和弦长公式,可得,,再由四边形的面积公式和基本不等式,可得所求最小值.
      (1)
      证明:设 ,直线BE的方程为 ,
      与 联立,可得y2+(x0+1)y+y0=0,因为有一根﹣y0,可得﹣y0yD=4,即有yD,
      即D(,),又F(1,0),直线DF的斜率为,
      直线AF的斜率为,所以直线AF的斜率和直线DF的斜率相等,
      所以直线AD过焦点F;
      (2)由题意可知A,B关于x轴对称,则D点与B不可能重合,故直线AD斜率一定存在,
      可设直线的方程为,直线的方程为,
      联立,可得,设,,,,则,
      故,同理可得,所以四边形面积,
      当且仅当时,取得等号,所以四边形面积的最小值为32.
      【变式训练】
      .已知抛物线上的点到焦点的距离等于圆的半径.
      (1)求抛物线的方程;
      (2)过点作两条互相垂直的直线与,直线交于,两点,直线交于,两点,求四边形面积的最小值.
      【答案】(1)(2)
      【分析】(1)根据圆的半径及抛物线的定义可得方程;
      (2)分别联立两条直线与抛物线,可得线段与长度,进而可得面积,结合基本不等式可得最小值.
      (1)
      由题设知,抛物线的准线方程为,
      由点到焦点的距离等于圆的半径,
      而可化为,即该圆的半径为,
      所以,解得,
      所以抛物线的标准方程为;
      (2)
      由题意可知,直线与直线的斜率都存在,且焦点坐标为,
      因为,不妨设直线的方程为,直线的方程为,
      联立,得,恒成立.
      设,,
      则,,
      所以,
      同理,得,
      所以四边形的面积
      ,(当且仅当时等号成立)
      所以四边形的面积的最小值是.
      【题型六】范围最值
      【典例分析】
      .已知抛物线的焦点为F,点M是抛物线的准线上的动点.
      (1)求p的值和抛物线的焦点坐标;
      (2)设直线l与抛物线相交于A、B两点,且,求直线l在x轴上截距b的取值范围.
      【答案】(1);(2)
      【分析】(1)根据抛物线的定义与方程求解;(2)利用向量处理,结合韦达定理代换整理,注意讨论直线l斜率是否存在.
      (1)因为抛物线的准线是,所以抛物线的焦点坐标,所以;
      (2)因为点M是抛物线的准线上的动点,设.
      (ⅰ)若直线l的斜率不存在,则.
      由得,
      因为,所以,即,所以,
      因为,所以;因为,所以,
      即,所以,
      所以因为,所以①.
      (ⅱ)若直线l的斜率存在,设为k,则.设.
      由得,所以,
      且,所以(*),
      因为,所以,即,所以,
      所以,得,因为,所以,
      即,所以,所以
      则所以,得,
      所以②,代入(*)得,,所以③,
      由②得,所以④,
      所以,所以,⑤
      由④,⑤知,
      综合(ⅰ)(ⅱ)知直线l在x轴上截距b的取值范围是.
      【变式训练】
      已知抛物线的焦点为F,过F的直线与抛物线C交于A,B两点,当A,B两点的纵坐标相同时,.
      (1)求抛物线C的方程;
      (2)若P,Q为抛物线C上两个动点,,E为PQ的中点,求点E纵坐标的最小值.
      【答案】(1);(2)时最小;时最小.
      【分析】(1)由题设易知,结合已知即可写出抛物线方程.
      (2)设直线为,联立抛物线方程,应用韦达定理得到及关于参数k、b的表达式,再由中点公式求关于k、m的表达式,进而根据对勾函数性质求最值,注意分类讨论m.
      (1)由题设,且,则,
      所以抛物线C的方程.
      (2)设直线为,联立抛物线可得,
      所以,即,
      ,,则,故,
      又,可得,
      所以且,则,
      由对勾函数的性质:
      当,时,在上递增,则最小;
      当,时,在上递减,在上递增,则最小;
      综上,时最小;时最小.
      【题型七】斜率计算1:等腰三角形与的等角
      【典例分析】
      动圆M与圆外切,且与直线相切.
      (1)求动圆M圆心的轨迹的方程.
      (2)已知斜率为-1的直线l交曲线于A,B两个不同的点,定点.求证:直线PA,PB与x轴总围成等腰三角形.
      【答案】(1)(2)证明见解析
      【分析】(1)根据题意,M到C的距离等于点M到直线的距离,由抛物线的定义可解.
      (2)要证结论,即证直线PA,PB的倾斜角互补,即证.由条件可设直线l的方程为,,.联立直线与抛物线的方程,由韦达定理代入即可得证明.
      (1)
      圆的标准方程为,即,半径.设圆M的半径为R,
      则点M到点C的距离为,点M到直线的距离为R,所以点M到C的距离等于点M到直线的距离,
      即点M的轨迹为抛物线,且抛物线方程为.
      (2)
      要证结论,即证直线PA,PB的倾斜角互补,即证.
      由条件可设直线l的方程为,,.
      由,得,则,,
      所以,同理.
      所以,所以命题得证.
      【变式训练】
      已知抛物线的焦点为F,过点的直线l交C于M,N两点,当l与x轴垂直时,.
      (1)求C的方程:
      (2)在x轴上是否存在点P,使得恒成立(O为坐标原点)?若存在求出坐标,若不存在说明理由.
      【答案】(1)(2)存在,
      【分析】(1)易知,求出即可;
      (2)设,,,由题可知直线l斜率不为零,
      设,代入抛物线方程消去x,得,
      由可得,利用斜率公式,根与系数的关系求解即可
      (1)
      当l与x轴垂直时,由题意易得,
      从而,解得p=1,
      所以C的方程为;
      (2)
      设,,,由题可知直线l斜率不为零,
      设,代入抛物线方程消去x,得,
      从而,,①
      由可得
      将①代入上式,得恒成立,
      所以,因此存在点P,且满足题意,P点坐标为.
      【题型八】斜率计算2:原点直线斜率积
      【典例分析】
      已知抛物线的焦点为F,点P在抛物线E上,点P的纵坐标为1,且,A,B是抛物线E上异于O的两点
      (1)求抛物线E的标准方程;
      (2)若直线OA,OB的斜率之积为,求证:直线AB恒过定点.
      【答案】(1);(2)证明见解析.
      【分析】(1)由抛物线的定义(或焦半径公式)求得得抛物线方程;
      (2)设,设方程为,代入抛物线方程整理后应用韦达定理得,代入得出的关系,然后观察直线方程得定点坐标.
      (1)
      由题意,,
      抛物线方程为;
      (2)
      设,易知,直线斜率存在,设方程为,
      由得,,即,
      ,,

      ,,
      所以直线方程为,过定点;
      直线恒过定点.

      【变式训练】
      已知抛物线上纵坐标为3的一点P到焦点的距离为5.
      (1)求抛物线C的方程;
      (2)设直线l经过点,且与抛物线C交于A、B两点,O为坐标原点,若直线OA,OB的斜率分别为,,求.
      【答案】(1);(2).
      【分析】(1)利用抛物线的定义即求;
      (2)由题可设 的方程为,联立抛物线的方程,由韦达定理及斜率公式即可求解.
      (1)
      抛物线的准线方程为,
      由抛物线的定义可得点P到焦点的距离即为点P到准线的距离,
      所以,解得,
      所以抛物线C的标准方程为.
      (2)
      由题意直线 l 的斜率存在,
      设直线 l 的方程为,,,
      代入抛物线方程化简得,
      所以,
      所以.
      【题型九】斜率计算3:斜率和定值与定点直线
      【典例分析】
      已知抛物线,点在抛物线上.
      (1)求抛物线的准线方程;
      (2)过点的直线与抛物线交于两点,直线交轴于点,直线交轴于,记直线的斜率分别为,求证:为定值.
      【答案】(1)
      (2)证明见解析
      【分析】(1)将代入可得答案;
      (2)设,直线,由三点共线、三点共线可得,,直线与抛物线联立,利用韦达定理代入可得答案.
      (1)
      将代入,解得,
      的准线方程为.
      (2)
      设,直线,
      联立,整理得,
      由题意,,即或,
      且,
      因为三点共线,由,整理得,
      同理得,
      【变式训练】
      在平面直角坐标系xOy中,抛物线E:上一点到焦点F的距离.不经过点S的直线l与E交于A,B.
      (1)求抛物线E的标准方程;
      (2)若直线AS,BS的斜率之和为2,证明:直线l过定点.
      【答案】(1)
      (2)证明见解析
      【分析】(1)利用抛物线的定义即可求出p;
      (2)根据斜率公式,韦达定理列方程求出直线方程即可.
      (1)
      抛物线D:的焦点,准线方程为,
      因为抛物线上一点到焦点F的距离,
      由抛物线的定义得,所以.
      所以抛物线E的标准方程是;
      (2)
      将代入可得或(舍),所以点S坐标为,
      由题意直线l的斜率不等于0,
      设直线l的方程是,,,
      联立,得,
      由韦达定理得,
      因为直线,的斜率之和为2,
      所以,
      所以,
      将代入上式可得 ,
      所以直线l的方程是,显然它过定点.
      【题型十】斜率计算4:三斜率
      【典例分析】
      .如图,抛物线E:y2=2px的焦点为F,四边形DFMN为正方形,点M在抛物线E上,过焦点F的直线l交抛物线E于A,B两点,交直线ND于点C.
      (1)若B为线段AC的中点,求直线l的斜率;
      (2)若正方形DFMN的边长为1,直线MA,MB,MC的斜率分别为k1,k2,k3,则是否存在实数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求出λ;若不存在,请说明理由.
      【答案】(1);
      (2)存在,理由见解析.
      【分析】(1)作出辅助线,利用抛物线定义及中位线得到AQ=AB,从而得到倾斜角的余弦值及正切值,即直线l的斜率;(2)先求出p=1,设出直线方程my=x-,与抛物线方程联立,得到两根之和,两根之积,假设存在实数λ,得到等量关系,求出λ的值.
      (1)
      由已知可得DN为抛物线的准线.
      设直线l的倾斜角为α.
      如图所示,分别过点A,B,作AG⊥DN,BH⊥DN,G,H为垂足.则BH=BF,AG=AF.
      作BQ⊥AG,Q为垂足,则QG=BH.
      因为B为线段AC的中点,所以BH为△ACG的中位线.所以BH=AG=AQ,所以AQ=AB.
      所以cs α=cs ∠QAB=,所以tan α=,所以直线l的斜率为.
      (2)
      存在,使得k1+k2=λk3,理由如下:
      因为正方形DFMN的边长为1,所以p=1,因此抛物线的方程为:y2=2x.可得.
      设直线l的方程为my=x-,A(x1,y1),B(x2,y2),.
      联立,化为:y2-2my-1=0,所以y1+y2=2m,y1y2=-1.
      假设存在实数λ,使得k1+k2=λk3,则,
      左边=,所以,
      解得:λ=2.因此存在实数λ=2,使得k1+k2=2k3.
      【变式训练】
      如图,已知点是拋物线的准线上的动点,拋物线上存在不同的两点满足的中点均在上.
      (1)求拋物线的方程;
      (2)记直线的斜率分别为,请问是否存在常数,使得?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
      【答案】(1)
      (2)存在,
      【分析】(1)利用准线,即可求出,故可求得抛物线方程;
      (2)设中点为及直线的方程为,将直线方程与抛物线方程联立,消去得,利用及可以求得,,将其代入,即可得到,同理设中点,直线的方程为:,依据上述方法能得到,由此可以得出,由即可求出的值.
      (1)
      ∵抛物线的准线,
      ∴,即,抛物线的方程为.
      (2)
      方法①:设中点,
      设直线的方程为,整理得
      ∵直线的斜率不为零,令,
      ∴直线的方程为:,
      联立消得,
      则,,
      ∵,即,,
      ∴,化简得,
      同理设中点,直线的方程为:,
      联立消得,
      则,,
      ∵,即,,
      ∴,化简得,
      则,是方程的两根,
      即,
      又∵
      ∴由得,,即,
      故存在满足条件.
      方法②:设,中点为,
      则,消得,
      同理设中点,
      则,消得则,
      则、是方程的两根,即,
      由和得,
      由得,
      又∵,即,,即,
      ∴,
      又∵,且,
      ∴,即,
      故存在满足条件.
      分阶培优练
      培优第一阶——基础过关练
      1.已知抛物线C:与直线相切.
      (1)求C的方程;
      (2)过C的焦点F的直线l与C交于A,B两点,AB的中垂线与C的准线交于点P,若,求l的方程.
      【答案】(1)
      (2)或
      【分析】(1)联立方程利用运算求解;(2)分析可得,设l的方程为,联立方程结合韦达定理运算求解.
      【详解】(1)联立方程,消去x得,
      ∵抛物线C与直线相切,则,解得或(舍去)
      故抛物线的方程C:.
      (2)设l的方程为,则线段AB的中点,
      过作抛物线的准线的垂线,垂足为N,则,即,
      ∵,则,即,
      ∴,
      联立方程,消去x得,

      则,AB的中垂线的方程为,
      ∴,则,
      即,解得,
      故l的方程为或.
      2.已知为坐标原点,直线与抛物线相交于两点.
      (1)求证:;
      (2)求的面积S.
      【答案】(1)证明见解析
      (2)
      【分析】(1)根据,结合韦达定理运算处理;
      (2)根据点到直线距离公式结合弦长公式运算求解.
      (1)

      由,消得:
      又,
      ,即
      (2)
      点到直线的距离

      3.在平面直角坐标系中,点,过动点P作直线的垂线,垂足为M,且.记动点P的轨迹为曲线E.
      (1)求曲线的方程;
      (2)过点的直线交曲线于不同的两点、,若为线段的中点,求直线的方程.
      【答案】(1)
      (2)
      【分析】(1)利用向量数量积的坐标形式表示P点坐标满足的等量关系并化简即可得到其轨迹方程;
      (2)先根据直线与曲线E的公共点个数情况讨论直线的斜率,斜率不存在和斜率为0时均不满足;斜率存在且不为0时,再根据中点坐标关系解出斜率k,即可求得直线l的方程.
      (1)
      设,则.
      因为,所以,
      因为,所以,即.
      所以曲线E的方程为.
      (2)
      若直线l的斜率不存在,则l与曲线E无公共点,因此l的斜率存在;
      若l的斜率为0,则l与曲线E只有一个公共点,因此l的斜率不为0.
      设,
      由得,于是,解得且.
      设,,则.
      因为B为线段的中点,所以.
      又,所以,
      因此,所以,符合且,
      于是,此时直线的方程为.
      培优第二阶——能力提升练
      1、已知抛物线:的焦点为,点在抛物线上,且.
      (1)求抛物线的标准方程.
      (2)直线:与抛物线交于,两点,点,若(为坐标原点),直线是否恒过点?若是,求出定点的坐标;若不是,请说明理由.
      【答案】(1);
      (2)直线过定点.
      【分析】(1)利用代入法,结合抛物线定义进行求解即可;
      (2)直线方程与抛物线方程联立,根据角相等的性质、斜率公式、一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.
      (1)
      因为点在抛物线上,且,
      所以有,因此抛物线的标准方程为;
      (2)
      设,,
      直线方程与抛物线方程联立,得,
      因为,.
      因为,所以,
      所以.
      则,即.
      当时,,即;
      当时,,符合题意,即.
      综上,直线过定点.
      【点睛】关键点睛:通过角相等得到两条直线的斜率关系是解题的关键.
      2.如图,已知抛物线的焦点F,且经过点,.
      (1)求p和m的值;
      (2)点M,N在C上,且.过点A作,D为垂足,证明:存在定点Q,使得为定值.
      【答案】(1),;
      (2)证明见解析.
      【分析】(1)由抛物线定义有求,由在抛物线上求m即可.
      (2)令,,,联立抛物线得到一元二次方程,应用韦达定理,根据及向量垂直的坐标表示列方程,求k、n数量关系,确定所过定点,再由易知在以为直径的圆上,即可证结论.
      (1)
      由抛物线定义知:,则,
      又在抛物线上,则,可得.
      (2)
      设,,由(1)知:,
      所以,,又,
      所以,
      令直线,联立,整理得,且,
      所以,,则,,
      综上,,
      当时,过定点;
      当时,过定点,即共线,不合题意;
      所以直线过定点,又,故在以为直径的圆上,
      而中点为,即为定值,得证.
      3.已知抛物线与直线交于M,N两点,且线段MN的中点为.
      (1)求抛物线C的方程;
      (2)过点P作直线m交抛物线于点A,B,是否存在定点M,使得以弦AB为直径的圆恒过点M.若存在,请求出点M坐标;若不存在,请说明理由.
      【答案】(1);
      (2)存在,.
      【分析】(1)联立抛物线与直线,结合中点横坐标为8列方程求参数p,即可得抛物线方程.
      (2)设直线,,,联立抛物线,假设存在以AB为直径的圆恒过,应用韦达定理及恒成立求参数m、n,即可得结果.
      (1)
      将代入,得;
      ∴,可得,所以抛物线C的方程为.
      (2)
      设直线,,.
      联立,整理得,
      所以,.
      假设存在以AB为直径的圆恒过,
      则恒成立,
      化简得,
      令,可得,
      故以弦AB为直径的圆恒过.
      培优第三阶——培优拔尖练
      1.抛物线的焦点为,准线为A为C上的一点,已知以为圆心,为半径的圆交于两点,
      (1)若的面积为,求的值及圆的方程
      (2)若直线与抛物线C交于P,Q两点,且,准线与y轴交于点S,点S关于直线PQ的对称点为T,求的取值范围.
      【答案】(1),圆的方程为
      (2)
      【分析】(1)由焦半径和圆的半径得到,结合面积求出,圆的方程为;(2)表达出关于直线的对称点的坐标,利用垂直关系列出方程,求出,从而利用两点间距离公式表达出.
      (1)
      由对称性可知:,
      设,由焦半径可得:,

      解得:
      圆的方程为:
      (2)
      由题意得:直线的斜率一定存在,其中,
      设关于直线的对称点为,
      则,解得:,
      联立与得:,
      设,
      则,
      则,


      解得:(此时O与P或Q重合,舍去)或,
      所以

      【点睛】圆锥曲线相关的取值范围问题,一般思路为设出直线方程,与圆锥曲线联立,得到两根之和,两根之积,由题干条件列出方程,求出变量之间的关系,再表达出弦长或面积等,结合基本不等式,导函数,函数单调性等求出最值或取值范围.
      2.已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于点,且.
      (1)求抛物线的方程;
      (2)过点作抛物线的两条互相垂直的弦,,设弦,的中点分别为P,Q,求的最小值.
      【答案】(1)
      (2)8
      【分析】(1)设出,由焦半径得到方程,求出,进而求出抛物线方程;
      (2)设出直线方程,表达出P,Q两点坐标,用两点间距离公式表达出,利用基本不等式求出最小值.
      (1)
      依题意,设.
      由抛物线的定义得,解得:,
      因为在抛物线上,
      所以,所以,解得:.
      故抛物线的方程为.
      (2)
      由题意可知,直线的斜率存在,且不为0.
      设直线的方程为,,.
      联立,整理得:,
      则,从而.
      因为是弦的中点,所以,
      同理可得.


      当且仅当且,即时等号成立,
      故的最小值为8.
      【点睛】圆锥曲线与直线相交问题,一般设出直线方程,联立后得到两根之和,两根之积,结合题目条件列出方程,或表达出弦长,常常结合基本不等式或二次函数等进行求解.
      3.如图,已知点是焦点为F的抛物线上一点,A,B是抛物线C上异于P的两点,且直线PA,PB的倾斜角互补,若直线PA的斜率为.
      (1)求抛物线方程;
      (2)证明:直线AB的斜率为定值并求出此定值;
      (3)令焦点F到直线AB的距离d,求的最大值.
      【答案】(1)
      (2)证明见解析,
      (3)
      【分析】(1)待定系数法求解抛物线方程;(2)设出直线方程,联立后得到A点纵坐标,同理得到B点纵坐标,从而求出直线AB的斜率;(3)在前两问基础上用斜率k表达出,换元后使用基本不等式求出最大值.
      (1)
      将点代入抛物线方程可得:,抛物线
      (2)
      设,与抛物线方程联立可得:
      ,∴,用代k可得:
      因此,,即.
      (3)
      由(1)可知,,,
      因此
      到直线AB的距离.


      ,令,由得

      当且仅当时取等号.
      的最大值为.
      【点睛】求解抛物线取值范围问题,把要求解的问题转化为单元问题,常使用的工具有换元,基本不等式,或导函数.【提分秘籍】
      基本规律
      韦达定理基本题型思维:
      (1)设直线方程,设交点坐标为;
      (2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
      (3)列出韦达定理;
      (4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;
      (5)代入韦达定理求解.
      【提分秘籍】
      基本规律
      联立方程写出韦达定理后,要注意把题中的条件转化为韦达定理的形式,这个是解题的突破点。
      【提分秘籍】
      基本规律
      充分利用抛物线方程的结构特征:x,y一个二次一个一次,所以可以“设二次不舍一次”,点代入计算化简
      【提分秘籍】
      基本规律
      求解直线过定点问题常用方法如下:
      (1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
      (2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;
      (3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
      【提分秘籍】
      基本规律
      圆锥曲线中求面积常规类型
      (1)
      (2)三角形恒过数轴上的定线段,可分为左右或者上下面积,转化为
      (3)三角形恒过某定点,可分为左右或者上下面积,转化为
      (4)四边形面积,注意根据题中条件,直接求面积或者转化为三角形面积求解。
      【提分秘籍】
      基本规律
      1.对于抛物线。过点(0,m)作直线交抛物线于A.,B两点则直线OA,OB的斜率之积为定值
      2.对于抛物线。过点(m,0)作直线交抛物线于A.,B两点则直线OA,OB的斜率之积为定值

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      (人教A版)选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习 专题13 抛物线性质归类(2份,原卷版+解析版):

      这是一份(人教A版)选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习 专题13 抛物线性质归类(2份,原卷版+解析版),文件包含人教A版选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习专题13抛物线性质归类原卷版docx、人教A版选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习专题13抛物线性质归类解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共48页, 欢迎下载使用。

      (人教A版)选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习 专题08 直线与圆综合大题归类(2份,原卷版+解析版):

      这是一份(人教A版)选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习 专题08 直线与圆综合大题归类(2份,原卷版+解析版),文件包含人教A版选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习专题08直线与圆综合大题归类原卷版docx、人教A版选择性必修一高二数学上册题型归纳培优练习专题08直线与圆综合大题归类解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共56页, 欢迎下载使用。

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