2020版高考数学一轮复习课后限时集训47《抛物线》文数(含解析)北师大版 试卷
展开课后限时集训(四十七)
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A组 基础达标
一、选择题
1.抛物线y=ax2的准线方程是y=1,则a的值为( )
A. B.- C.4 D.-4
B [由y=ax2,变形得x2=y=2×y,∴p=.又抛物线的准线方程是y=1,∴-=1,解得a=-.]
2.若动点M(x,y)到点F(4,0)的距离比它到直线x=-5的距离小1,则点M的轨迹方程是( )
A.x=-4 B.x=4
C.y2=8x D.y2=16x
D [依题意可知点M到点F的距离等于点M到直线x=-4的距离,因此点M的轨迹是抛物线,且顶点在原点,焦点在x轴正半轴上,p=8,∴点M的轨迹的方程为y2=16x,故选D.]
3.已知AB是抛物线y2=8x的一条焦点弦,|AB|=16,则AB中点C的横坐标是( )
A.3 B.4
C.6 D.8
C [设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=x1+x2+p=16,又p=4,所以x1+x2=12,所以点C的横坐标是=6.]
4.以x轴为对称轴,原点为顶点的抛物线上的一点P(1,m)到焦点的距离为4,则抛物线的方程是( )
A.y=4x2 B.y=12x2
C.y2=6x D.y2=12x
D [设抛物线方程为y2=2px(p>0),则准线方程为x=-,由题知1+=4,∴p=6,∴抛物线方程为y2=12x,故选D.]
5.(2019·湖北荆州模拟)从抛物线y2=4x在第一象限内的一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且|PM|=9,设抛物线的焦点为F,则直线PF的斜率为( )
A. B.
C. D.
C [设P(x0,y0),由抛物线y2=4x,可知其焦点F的坐标为(1,0),故|PM|=x0+1=9,解得x0=8,故P点坐标为(8,4),所以kPF==.]
二、填空题
6.(2019·泰安期末)若抛物线x2=4y上的点A到焦点的距离为10,则点A到x轴的距离是________.
9 [根据题意,抛物线x2=4y的准线方程为y=-1,点A到准线的距离为10,故点A到x轴的距离是9.]
7.(2019·营口期末)直线y=k(x-1)与抛物线y2=4x交于A,B两点,若|AB|=,则k=________.
± [设A(x1,y1),B(x2,y2),因为直线AB经过抛物线y2=4x的焦点,所以|AB|=x1+x2+2=,所以x1+x2=.联立得到k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
所以x1+x2==,所以k=±.]
8.(2018·北京高考)已知直线l过点(1,0)且垂直于x轴,若l被抛物线y2=4ax截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为________.
(1,0) [由题知直线l的方程为x=1,则直线与抛物线的交点为(1,±2)(a>0).又直线被抛物线截得的线段长为4,所以4=4,即a=1.所以抛物线的焦点坐标为(1,0).]
三、解答题
9.(2019·襄阳模拟)已知点F,M(0,4),动点P到点F的距离与到直线y=-的距离相等.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)是否存在定直线y=a,使得以PM为直径的圆与直线y=a的相交弦长为定值?若存在,求出定直线方程,若不存在,请说明理由.
[解] (1)设P(x,y),由题意得=,化简得y=x2.
∴点P的轨迹方程为x2=y.
(2)假设存在定直线y=a,使得以PM为直径的圆与直线y=a的相交弦长为定值,
设P(t,t2),则以PM为直径的圆方程为2+2=,
∴以PM为直径的圆与直线y=a的相交弦长为
l=2
=2
若a为常数,则对于任意实数y,l为定值的条件是a-=0,即a=时,l=.
∴存在定直线y=,以PM为直径的圆与直线y=的相交弦长为定值.
10.如图,已知点F为抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点,点A(2,m)在抛物线E上,且|AF|=3.
(1)求抛物线E的方程;
(2)已知点G(-1,0),延长AF交抛物线E于点B,证明:GF为∠AGB的平分线.
[解] (1)由抛物线定义可得|AF|=2+=3,解得p=2.
∴抛物线E的方程为y2=4x.
(2)证明:∵点A(2,m)在抛物线E上,
∴m2=4×2,解得m=±2,由抛物线的对称性,不妨设A(2,2),由A(2,2),F(1,0),
∴直线AF的方程为y=2(x-1),
由得2x2-5x+2=0,解得x=2或,∴B.
又G(-1,0),∴kGA=,kGB=-,
∴kGA+kGB=0,∴∠AGF=∠BGF.
∴GF为∠AGB的平分线.
B组 能力提升
1.(2019·鸡西模拟)已知圆C:x2+y2+6x+8y+21=0,抛物线y2=8x的准线为l.设抛物线上任意一点P到直线l的距离为m,则m+|PC|的最小值为( )
A.5 B. C.-2 D.4
B [由题意得,圆C的圆心坐标为(-3,-4),抛物线的焦点为F(2,0).根据抛物线的定义,得m+|PC|=|PF|+|PC|≥|FC|=.]
2.(2019·长春模拟)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F且倾斜角为120°的直线l与抛物线在第一、四象限分别交于A、B两点,则的值等于( )
A. B.
C. D.
A [设A(x1,y1),B(x2,y2),|AB|=x1+x2+p==,所以x1+x2=.又x1x2=,可得x2=p,x1=,则==.故选A.]
3.(2019·山东枣庄期末)已知抛物线C1:y2=2px(p>0)的焦点F与双曲线C2:-=1(b>0)的一个焦点重合,若点F到双曲线C2的一条渐近线的距离为1,则C1的焦点F到其准线的距离为________.
4 [根据题意,双曲线的一个焦点为(,0),它到一条渐近线y=x的距离为=b=1,所以焦点F(2,0),所以抛物线方程为y2=8x,其准线方程为x=-2,故C1的焦点F到其准线的距离为4.]
4.(2019·江西吉安模拟)已知抛物线C1:x2=2py(p>0)与圆C2:x2+y2=5的两个交点之间的距离为4.
(1)求p的值;
(2)设过抛物线C1的焦点F且斜率为k的直线与抛物线交于A,B两点,与圆C2交于C,D两点,当k∈[0,1]时,求|AB|·|CD|的取值范围.
[解] (1)由题意知,交点坐标为(-2,1),(2,1),代入抛物线C1:x2=2py,解得p=2.
(2)由(1)知,抛物线C1方程为x2=4y,故抛物线C1的焦点F(0,1).设直线方程为y=kx+1,与抛物线C1:x2=4y联立化简得x2-4kx-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4,∴|AB|=·=·=4(1+k2).∵圆心C2到直线y=kx+1的距离为d=,∴|CD|=2=2=2.∴|AB|·|CD|=4(1+k2)×2=8=8.又k∈[0,1],
∴|AB|·|CD|的取值范围为[16,24].