新高考数学一轮复习考点精讲讲练学案 抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值(含解析)
展开1、抛物线方程中,字母p的几何意义是抛物线的焦点F到准线的距离,等于焦点到抛物线顶点的距离.牢记它对解题非常有益.
2、求解直线和抛物线相交所得交点有关的问题,关键是联立直线的方程和抛物线的方程,写出根与系数关系,结合根与系数关系,设而不求来对问题进行求解.
【典例剖析】
典例1.已知抛物线的焦点为, 点为抛物线上一点,点,则的最小值为 ( )
A.B.2C.D.3
典例2.已知点为抛物线上的动点,设点到的距离为,到直线的距离为,则的最小值是( )
A.B.C.D.
典例3.已知直线:和直线:,抛物线上一动点P到直线和直线的距离之和的最小值是( )
A.B.C.D.
典例4.过抛物线:的焦点作两条互相垂直的弦,,设为抛物线上的一动点,,若,则的最小值是( )
A.2B.3C.4D.5
典例5.已知A(2,1),抛物线C:的焦点为F,P是抛物线C上任意一点,则△PAF周长的最小值为( )
A.B.C.D.
【双基达标】
6.已知抛物线的焦点为,、是抛物线上两动点,是平面内一定点,下列说法正确的序号为( )
①抛物线准线方程为;
②若,则线段中点到轴距离为;
③以为圆心,线段的长为半径的圆与准线相切;
④的周长的最小值为.
A.①②④B.②③C.③④D.②③④
7.已知点是抛物线上的一个动点,则点到点的距离与点到轴的距离之和的最小值为( )
A.2B.C.3D.
8.点F是抛物线的焦点,点,P为抛物线上一点,P不在直线AF上,则△PAF的周长的最小值是( )
A.4B.6C.D.
9.已知抛物线)的焦点为F,过F且倾斜角为的直线l与抛物线相交于A,B两点,,过A,B两点分别作抛物线的切线,交于点Q.则下列四个命题中正确的个数是( )个.
①;
②若M(1,1),P是抛物线上一动点,则的最小值为;
③(O为坐标原点)的面积为.;
④,则.
A.1B.2C.3D.4
10.已知抛物线E:,圆F:,直线l:(t为实数)与抛物线E交于点A,与圆F交于B,C两点,且点B位于点C的右侧,则△FAB的周长可能为( )
A.4B.5C.6D.7
11.已知,,则的最小值为( )
A.B.C.D.
12.已知P为抛物线上一个动点,Q为圆上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是( )
A.6B.5C.4D.3
13.已知抛物线y2=4x的焦点为F,定点,M为抛物线上一点,则|MA|+|MF|的最小值为( )
A.3B.4C.5D.6
14.抛物线有一条重要的性质:平行于抛物线的轴的光线,经过抛物线上的一点反射后经过它的焦点.反之,从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的轴.已知抛物线,从点发出一条平行于x轴的光线,经过抛物线两次反射后,穿过点,则光线从A出发到达B所走过的路程为( )
A.8B.10C.12D.14
15.已知点,点为抛物线的焦点,点在抛物线上移动,则的最小值为( )
A.B.C.D.
16.已知抛物线的焦点为,点在抛物线上运动,点坐标为,则的最小值为( )
A.B.C.D.
17.已知抛物线焦点的坐标为,P为抛物线上的任意一点,,则的最小值为( )
A.3B.4C.5D.
18.已知点是抛物线上的一个动点,则点到点的距离与到轴的距离之和的最小值为( )
A.1B.C.2D.
19.已知抛物线的焦点为F,过F且倾斜角为的直线l与抛物线相交于A,B两点,,过A,B两点分别作抛物线的切线,交于点Q.下列说法正确的是( )
A.
B.(O为坐标原点)的面积为
C.
D.若,P是抛物线上一动点,则的最小值为
20.若抛物线的准线为,是抛物线上任意一点,则到准线的距离与到直线的距离之和的最小值是( )
A.B.C.D.
【高分突破】
单选题
21.已知P为抛物线上一个动点,Q为圆上一个动点,那么过点P作的垂线,垂足为M,与距离之和的最小值是( )
A.B.C.D.
22.已知点P是抛物线上的动点,过点P向y轴作垂线,垂足记为N,动点M满足最小值为3,则点M的轨迹长度为( )
A.B.C.D.
23.点P在曲线上,过P分别作直线及的垂线,垂足分别为G,H,则的最小值为( )
A.B.C.D.
24.已知抛物线上一点P到的距离为,到准线的距离为,则的最小值为( )
A.B.3C.D.
25.已知为抛物线的准线,抛物线上的点到的距离为,点的坐标为,则的最小值是( )
A.B.4C.2D.
26.设抛物线的焦点为,点为抛物线上一点,点坐标为,则的最小值为( )
A.B.C.D.
二、多选题
27.已知抛物线的准线为,点在抛物线上,以为圆心的圆与相切于点,点与抛物线的焦点不重合,且,,则( )
A.圆的半径是4
B.圆与直线相切
C.抛物线上的点到点的距离的最小值为4
D.抛物线上的点到点,的距离之和的最小值为4
28.过抛物线的焦点F的直线l与C交于A,B两点,设、,已知,,则( )
A.若直线l垂直于x轴,则B.
C.若P为C上的动点,则的最小值为5D.若点N在以AB为直径的圆上,则直线l的斜率为2
29.已知抛物线C:的焦点为F,P为抛物线上一点,则下列结论正确的有( )
A.焦点F到抛物线准线的距离为2
B.若,则点P的坐标为
C.过焦点F且垂直于x轴的直线被抛物线所截得的弦长为2
D.若点M的坐标为,则的最小值为4
30.已知抛物线的焦点为为抛物线上一动点,直线交抛物线于两点,点,则下列说法正确的是( )
A.存在直线,使得两点关于对称
B.的最小值为6
C.当直线过焦点时,以为直径的圆与轴相切
D.若分别以为切点的抛物线的两条切线的交点在准线上,则两点的纵坐标之和的最小值为4
三、填空题
31.已知为抛物线上的一个动点,为圆上的一个动点,那么点到点的距离与点到抛物线准线的距离之和的最小值是______.
32.已知点为抛物线上的一个动点,设点到抛物线的准线的距离为,点,则的最小值为______.
33.已知是抛物线上一点,点,,则周长的最小值为______.
34.已知是抛物线上一点,为其焦点,点,则的最小值是______.
35.已知抛物线,圆,点,若A,B分别是,上的动点,则的最小值为______.
36.已知曲线:,抛物线:,为曲线上一动点,为抛物线上一动点,与两条曲线都相切的直线叫做这两条曲线的公切线,则以下说法正确的有___________
①直线l:是曲线和的公切线:
②曲线和的公切线有且仅有一条;
③最小值为;
④当轴时,最小值为.
37.F为抛物线的焦点,点P在抛物线上,Q是圆上的点,则最小值是__________.
38.已知为抛物线的焦点,是上的动点,点,则的最小值为 _______.
39.已知点是抛物线的准线与x轴的交点,F为抛物线的焦点,P是抛物线上的动点,则最小值为_____.
40.如图所示,已知P为抛物线上的一个动点,点,F为抛物线C的焦点,若的最小值为3,则抛物线C的标准方程为______.
四、解答题
41.已知抛物线:的焦点为,点在上,点在的内侧,且的最小值为.
(1)求的方程;
(2)为坐标原点,点A在y轴正半轴上,点B,C为E上两个不同的点,其中B点在第四象限,且AB,互相垂直平分,求四边形AOBC的面积.
42.已知抛物线的焦点为F,M为T上一动点,N为圆上一动点,的最小值为.
(1)求T的方程;
(2)直线l交T于A,B两点,交x轴的正半轴于点C,点D与C关于原点O对称,且,证明:.
43.如图所示,,是焦点为的抛物线上的两动点,线段的中点在定直线上.
(1)求的值;
(2)求的最大值.
44.在两个条件①点;②点中任选一个,补充在下面的问题中.
已知抛物线的焦点为F,准线为l,点P在此抛物线上移动,求:
(1)点P到点F与它到______的距离之和的最小值;
(2)点P到点与它到准线l的距离之和的最小值;
(3)点P到直线与它到准线l的距离之和的最小值.
45.设P是抛物线上的一个动点,F为抛物线的焦点.
(1)若点P到直线的距离为,求的最小值;
(2)若,求的最小值.
参考答案
1.D
【分析】求出抛物线C的准线l的方程,过A作l的垂线段,结合几何意义及抛物线定义即可得解.
【详解】抛物线的准线l:,显然点A在抛物线C内,过A作AM⊥l于M,交抛物线C于P,如图,
在抛物线C上任取不同于点P的点,过作于点N,连PF,AN,,
由抛物线定义知,,
于是得,即点P是过A作准线l的垂线与抛物线C的交点时,取最小值,
所以的最小值为3.
故选:D
2.B
【分析】直线为抛物线的准线,点到准线的距离等于点到焦点的距离,过焦点作直线的垂线,此时最小,再根据点到直线距离公式即可求解.
【详解】直线为抛物线的准线,点到准线的距离等于点到焦点的距离,过焦点作直线的垂线,
如下图所示,此时最小,为点到直线的距离.
,则.
故选:B.
【点睛】抛物线方程中,字母p的几何意义是抛物线的焦点F到准线的距离,等于焦点到抛物线顶点的距离.牢记它对解题非常有益.
3.A
【分析】根据已知条件,结合抛物线的定义,可得点P到直线和直线的距离之和,当B,P,F三点共线时,最小,再结合点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】∵抛物线,∴抛物线的准线为,焦点为,
∴点P到准线的距离PA等于点P到焦点F的距离PF,即,
∴点P到直线和直线的距离之和,
∴当B,P,F三点共线时,最小,
∵,∴,
∴点P到直线和直线的距离之和的最小值为.
故选:A.
4.B
【分析】显然直线的斜率存在且不为0,设直线的斜率为,则直线的方程为,与抛物线方程联立结合韦达定理可得:,因为,所以直线的斜率为:,所以,由,解得,设点到准线的距离为,由抛物线的性质可知:,而当垂直于轴时,的值最小,最小值为.
【详解】解:显然直线的斜率存在且不为0,设直线的斜率为,则直线的方程为,
联立方程,消去得:,
设,,,,
,
,
由抛物线的性质可知:,
,直线的斜率为:,
,
,
,
,
抛物线方程为:,准线方程为:,
设点到准线的距离为,由抛物线的性质可知:,
而当垂直于轴时,的值最小,最小值为,如图所示:
的最小值为3,
故选:B.
5.C
【分析】借助抛物线的定义,将转化成,三点共线时,周长最小.
【详解】
抛物线的准线,过点P作垂直于准线,由题可知,△PAF的周长为,
,易知当三点共线时,△PAF的周长最小,且最小值为.
故选:C.
6.D
【分析】根据抛物线的方程直接写出抛物线的准线方程,可判断①的正误;设点、,利用抛物线的定义可判断②的正误;利用抛物线的定义可判断③的正误;过点作抛物线准线的垂线,垂足为点,利用抛物线的定义以及、、三点共线时,求出的周长的最小值,可判断④的正误.
【详解】对于①,易知点,抛物线的准线方程为,①错;
对于②,设点、,则,所以,,
所以,线段中点到轴距离为,②对;
对于③,由抛物线的定义可得,所以,线段的长为半径的圆与准线相切,③对;
对于④,过点作抛物线准线的垂线,垂足为点,
由抛物线的定义可得,所以,,
当且仅当、、三点共线时,即当时,取得最小值,
又因为,所以,的周长的最小值为,④对.
故选:D.
7.B
【解析】利用抛物线的定义,把到轴的距离转化为,利用几何法求最值
【详解】
抛物线的焦点,准线,如图示:过P作PP1⊥y轴于P1,作PP2⊥l于P2,则
所以点到点的距离与点到轴的距离之和为
由图示,易知,当P落在Q时,DPF三点共线,,
其他位置,都有
所以点到点的距离与点到轴的距离之和的最小值为:
当D、P、F三点共线时取最小值.
故选:B
【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以简化运算.
8.C
【分析】由抛物线的定义转化后求距离最值
【详解】抛物线的焦点,准线为
过点作准线于点,故△PAF的周长为,
,可知当三点共线时周长最小,为
故选:C
9.C
【分析】利用求得,然后结合导数、抛物线的定义、三角形的面积、两角差的正切公式对命题进行分析,从而确定正确答案.
【详解】抛物线的焦点为,
直线的方程为,设,
由消去并化简得,.
,
由得,
所以抛物线方程,,
不妨设在第一象限,在第二象限,则,
,设,
,设,
所以,所以,①正确.
到抛物线准线的距离为,结合抛物线的定义可知,的最小值是,②正确.
到直线的距离为,所以,③错误.
,
,④正确.
所以正确的有个.
故选:C
【点睛】求解直线和抛物线相交所得交点有关的问题,关键是联立直线的方程和抛物线的方程,写出根与系数关系,结合根与系数关系,设而不求来对问题进行求解.
10.B
【分析】先判断出抛物线焦点和圆心重合,由抛物线定义得,又,可得△FAB的周长为,又知,即可求解.
【详解】
由题意知:抛物线焦点恰为圆心,抛物线准线,圆半径为2,可得圆与相切,设直线l:与准线交于,
由抛物线定义知:,又,故△FAB的周长为,
由图知,故,结合选项知:△FAB的周长可能为5.
故选:B.
11.A
【分析】由题意将问题转化为函数和图象两点的距离问题,结合图象即可得出结果.
【详解】记,易知所求根式部分为函数和
图象两点的距离问题,
设,
则,
所以,
又单调递增,所以是唯一零点,
令,
所以在上单调递减,在上单调递增,
得,即,所以,
,
当且仅当时等号成立.
故选:A
12.C
【分析】根据抛物线定义将线段进行转化,数形结合进行求解.
【详解】连接PF,根据抛物线定义可知:点P到抛物线准线的距离等于点P到焦点的距离,连接圆心与焦点,交圆于点,交抛物线于点,如图所示,此时点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和最小即为的长度,其中,故,
故选:C
13.B
【分析】作出图象,过点M作准线的垂线,垂足为H,结合图形可得当且仅当三点M,A,H共线时|MA|+|MH|最小,求解即可.
【详解】过点M作准线的垂线,垂足为H,
由抛物线的定义可知|MF|=|MH|,
则问题转化为|MA|+|MH|的最小值,
结合图形可得当且仅当三点M,A,H共线时|MA|+|MH|最小,
其最小值为.
故选:B.
14.C
【分析】利用抛物线的定义求解.
【详解】如图所示:
焦点为,设光线第一次交抛物线于点,第二次交抛物线于点,
过焦点F,准线方程为:,
作垂直于准线于点,作垂直于准线于点,
则,
,
,
,
故选:C
15.C
【分析】作出图形,过点作直线的垂线,垂足为点,由抛物线的定义可知当、、三点共线时,即当与直线垂直时,取得最小值,即可得解.
【详解】抛物线的焦点为,准线方程为,如下图所示:
过点作直线的垂线,垂足为点,由抛物线的定义可得,
所以,,
由图可知,当点、、三点共线时,即当与直线垂直时,
取得最小值,且最小值为.
故选:C.
16.D
【解析】利用抛物线的定义和数形结合分析,求得的最小值.
【详解】由图可知,是点到准线的距离,是点到准线的距离,由抛物线的定义可知,即,所以的最小值是求点到准线的距离,抛物线方程,准线方程,.
故选:D
17.A
【分析】先根据焦点坐标求出,结合抛物线的定义可求答案.
【详解】因为抛物线焦点的坐标为,所以,解得.
记抛物线的准线为l,作于,作于,则由抛物线的定义得,当且仅当P为BA与抛物线的交点时,等号成立.
故选:A.
18.A
【分析】利用抛物线的定义进行转化,结合图像可知当三点共线时即可得出答案.
【详解】解:如图所示,
设此抛物线的焦点为,准线.
过点作,垂足为.
则,到轴的距离,
则点到点的距离与到轴的距离之和为
设,因此当、、三点共线时,取得最小值.
.
即的最小值为,
所以则点到点的距离与到轴的距离之和为.
故选:A.
19.A
【分析】设l的方程,和抛物线方程联立,得到根与系数关系,求出,根据求出p的值.
A:用导数求出切线斜率,验证两斜率之积是否为-1;
B:利用三角形面积公式即可求解;
C:根据抛物线焦点弦的几何性质可判断;
D:数形结合,利用抛物线的定义转化为P到准线的距离即可求出最值.
【详解】∵l过点F且倾斜角为,
∴直线l的方为,与抛物线方程联立,得,
设,则,,
∴,,
又,∴,∴;
不妨设,当时,,
∴过A的切线斜率为,
同理可得过B的切线斜率为,
∴,∴,故A正确;
,故B错误;,故C错误;
设点M到准线的距离为d,若,则,则D错误.
故选:A.
20.A
【分析】过点作,垂足为点,过点作直线的垂线段,垂足为点,计算出点到直线的距离,由抛物线的定义可得,利用当、、三点共线可求得的最小值.
【详解】如下图所示,过点作,垂足为点,过点作直线的垂线段,垂足为点,
抛物线的准线为,焦点为,
点到直线的距离为,
由抛物线的定义可知,所以,,
当且仅当、、三点共线时,等号成立,
因此,到准线的距离与到直线的距离之和的最小值是.
故选:A.
21.D
【分析】根据点P到距离等于到准线的距离加1,结合抛物线的定义以及图象,得出与距离之和的最小值.
【详解】抛物线的焦点为,圆的圆心为,半径,如图所示,根据点P到距离等于到准线的距离加1,由抛物线的定义可知,点P到准线的距离等于到焦点的距离,进而推断当P,Q,F三点共线时,点P到点Q的距离与点P到抛物线的焦点距离之和的最小值为,故与距离的最小值为.
故选:D.
22.C
【分析】分点M在抛物线外部,点M在抛物线上或内部两种情况讨论得解.
【详解】当点M在抛物线外部时,,,
点M的轨迹方程为(在抛物线外部的部分),
与联立解得,
∴ 轨迹与抛物线的两个交点为,,则,圆在抛物线外部的弧长为;
当点M在抛物线上或内部时,三点共线时,最小,此时点M的轨迹方程为,其长度为.
所以点M的轨迹长度为.
故选:C.
23.B
【解析】根据抛物线的性质,的最小值等价于的最小值,即焦点到直线的距离.
【详解】由题可知是抛物线的准线,交点,
由抛物线的性质可知,
,
如图,当在一条直线上时,取得最小值为,
利用点到直线距离公式可以求出,
所以的最小值为.
故选:B.
【点睛】本题考查求抛物线上的点到两直线的距离之和最小问题,利用抛物线的性质是关键,属于基础题.
24.C
【分析】利用抛物线的定义,结合图象,求的最小值.
【详解】如图,根据抛物线的定义可知,,那么,
,,.
故选:C
25.B
【解析】设抛物线焦点为,由题意利用抛物线的定义可得,当共线时,取得最小值,由此求得答案.
【详解】解:抛物线焦点,准线,
过作交于点,连接
由抛物线定义,
,
当且仅当三点共线时,取“=”号,
∴的最小值为.
故选:B.
【点睛】本题主要考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,体现了数形结合的数学思想,属于中档题.
26.B
【分析】设点P在准线上的射影为D,则根据抛物线的定义可知|PF|=|PD|,进而把问题转化为求|PM|+|PD|的最小值,即可求解.
【详解】解:由题意,设点P在准线上的射影为D,则根据抛物线的定义可知|PF|=|PD|,
所以要求|PM|+|PF|的最小值,即求|PM|+|PD|的最小值,
当D,P,M三点共线时,|PM|+|PD|取得最小值为.
故选:B.
27.AC
【分析】由抛物线的定义,得,又,,易得是等边三角形,结合图像得到,即可求解;求得的坐标,则判断出A和B选项;对于C选项,设,利用两点间的距离公式得到,结合二次函数的图象性质,得到的最小值;设交于点,通过抛物线的定义结合三点共线得,,当且仅当、、三点共线时取得最小值,即可判断D选项.
【详解】由抛物线的定义,得,,准线
以为圆心的圆与相切于点,所以,即轴,
又,所以;因为,所以是等边三角形,即;
设点在第一象限,作的中点,连接,
,,则,即,
解得:,则抛物线的方程为:,则=3,
对于A选项,有,故A选项正确;
对于B选项,,所以,易得圆与直线不相切,故B选项错误;
对于C选项,设抛物线上的点,则
化简,得,当且仅当时等号成立,故C选项正确;
对于D选项,设过点作准线的垂线交于点,
由抛物线的定义,知,则,当且仅当、、三点共线时取得最小值,所以,故D选项错误;
故选:AC.
28.ABD
【分析】联立抛物线与直线求其交点判断A,联立直线的方程与抛物线的方程,结合设而不求法判断B,结合抛物线定义判断C,利用设而不求法判断D.
【详解】直线l垂直于x轴时,其方程为,联立可得或,
所以,,所以,A对,
由已知可得直线l的斜率不为0,故可设其方程为,
联立化简可得,
,设,
则,,B对,
点N在以AB为直径的圆上,则,又
所以,又,
所以,
所以,
所以,故,此时直线l的斜率为2,D对,
过点作垂直与准线,垂足为,
过点作垂直与准线,垂足为,
则,
所以,
当且仅当点的坐标为时等号成立,
所以的最小值为4,C错,
故选:ABD.
29.AD
【分析】根据抛物线的定义与性质可以判断A、B、C的正误;结合图像当M,P,F三点共线时,取得最小值,计算判断.
【详解】由抛物线的解析式知,所以抛物线的焦点,准线方程为,所以焦点F到抛物线准线的距离为2,故选项A正确;
设抛物线上点,则,解得,故,则点P的坐标有两个,故选项B错误;
过焦点F且垂直于x轴的直线被抛物线所截得的弦为通径,长为,故选项C错误;
由抛物线的图像及点M的位置可知,当M,P,F三点共线时,取得最小值,即,故选项D正确,
故选;AD.
30.BCD
【分析】由于抛物线的焦点,对于A,假设存在直线,使得,两点关于直线对称,设直线的方程为,联立抛物线的方程,由△得,
设,,,,求出线段的中点为坐标,再代入直线上,解得,即可判断A是否正确;
对于B:设为抛物线的准线,则准线的方程为,过点作于点,,当且仅当,, 三点共线时等号成立,即可判断B是否正确;
对于C:当直线过焦点时,设,,由抛物线的定义可得为点到准线的距离,即,求出以为直径的圆心为的中点坐标,进而可得圆心到轴的距离,即可判断C是否正确;
对于D:设,,,,求导得,写出切线的方程,的方程,联立解得交点的坐标,又点在准线上,得,再计算,即可判断D是否正确.
【详解】解:由于抛物线的焦点,
对于A,假设存在直线,使得,两点关于直线对称,
则设直线的方程为,联立,所以,
所以△,即,
设,,,,线段的中点为,所以,
所以,,因为点在直线上,
所以,解得,与矛盾,故A不正确;
对于B:设为抛物线的准线,则准线的方程为,过点作于点,
则,当且仅当,, 三点共线时等号成立,
所以的最小值为6,故B正确;
对于C:当直线过焦点时,设,,
则以为直径的圆心为的中点,,,
所以圆心到轴的距离为,
由抛物线的定义可得为点到准线的距离,即,所以,
所以当直线过焦点时,以为直径的圆与轴相切,故C正确;
对于D:设,,,,由,即,所以,
则切线的方程为,即,
同理切线的方程为,
联立,解得,,
由题意,点在准线上,则,所以,
所以,
所以当时,取得最小值4,故D正确;
故选:BCD.
31.##
【分析】根据题意可得抛物线的焦点坐标、准线方程及圆的圆心坐标、半径,利用抛物线的定义可得点到抛物线准线的距离即为点到焦点的距离,进而得到动点位于线段上时距离最小,计算即可求解.
【详解】解:由题可知,抛物线的准线方程为,焦点坐标为,
圆的圆心坐标为,半径为,
设点到抛物线准线的距离为,则,故,
所以当动点位于线段上时,点到点的距离与点到抛物线准线的距离之和最小,
此时.
故答案为:.
32.
【分析】分析可知,利用抛物线的定义结合三点共线可求得的最小值.
【详解】抛物线的焦点,准线方程为.
过点作抛物线准线的垂线,垂足为点,
由抛物线的定义可得,
则,
当且仅当为线段与抛物线的交点时,等号成立,
因此,的最小值为.
故答案为:.
33.##
【分析】由抛物线的定义将P点到B点(B点即为抛物线的焦点)的距离转化为到抛物线的准线的距离即可求解.
【详解】解:易知是抛物线的焦点,,周长为,
结合抛物线定义可知的最小值为点到抛物线的准线的距离,即,
所以周长的最小值为.
故答案为:.
34.6
【分析】利用抛物线的定义,结合三点共线时两点之间距离最短可求解.
【详解】抛物线的焦点,准线方程,
如图所示,利用抛物线定义知,
当三点共线时,的值最小,即轴
此时
故答案为:6
35.2
【分析】由抛物线得焦点,准线为,,转化为求取得最小值,过点M作准线的垂线与抛物线相交,当点A为此交点时,取得最小值,由此可求得答案.
【详解】解:由抛物线得焦点,准线为,
由圆,得,所以圆是以为圆心,以为半径的圆,
所以,所以当取得最小值时,取得最小值,
又根据抛物线的定义得等于点A到准线的距离,
所以过点M作准线的垂线,垂足为N,且与抛物线相交,当点A为此交点时,取得最小值,最小值为,所以此时,
所以的最小值为2.
故答案为:2.
36.①③④
【分析】对于①利用导数的几何意义即可求解;对于②,分别设两条曲线上的切线方程,然后根据公切线的定义建立方程,将方程转化为函数,研究函数的零点即可;对于③,利用抛物线的焦半径公式转化求的最小值,进而建立函数,然后再研究函数的单调性即可;对于④,先设动点的坐标,根据轴,进而建立目标函数,然后研究该函数单调性即可.
【详解】解:选项①,对于曲线,,当时,,,
故直线与曲线相切与点;
联立,可得,故此时直线与切于点,
故直线l:是曲线和的公切线,故①正确;
对于②,设公切线分别与切于点,
则曲线的切线为:,曲线的切线为,
根据与表示同一条直线,则有,
解得,令,则有,
可得在区间上单调递增;在区间上单调递减,
则有,
根据零点存在性定理可知,在区间上存在一个零点,即存在一条公切线
故曲线和的公切线有且仅有2条,故②错误;
对于③,如图所示,可得,根据抛物线的焦半径公式可得,
故有:,
设点的坐标为:,则有:,
令,可得,
再次求导可得:,故在上单调递增,
又,可得:当时,,即在上单调递减;
当时,,即在上单调递增;
故,则,故,故③正确;
对于④,当轴时,设,则,则有:,
记,则有,令,解得:,
故当时,,在区间上单调递减;
当时,,在区间上单调递增;
故有,故,故选项④正确.
故答案为:①③④.
37.2
【解析】利用抛物线的定义转化,再利用圆外的点和圆上的点连线的最小值,数形结合求最小值.
【详解】设抛物线的准线,于点,则,
圆外的点和圆上的点的连线的最小值是,
所以
由图可知,的最小值是点到准线的距离,
所以最小值是.
故答案为:2
【点睛】结论点睛:本题考查抛物线与圆的几何性质有关的最值,涉及与圆有关的最值具体结论如下:
(1)设为圆的圆心,半径为,圆外一点到圆上的距离的最小值为,最大值为;
(2)过圆内一点的最长弦为圆的直径,最短弦是以该点为中点的弦;
(3)记圆的半径为,圆心到直线的距离为,直线与圆相离,则圆上的点到直线的最大距离为,最小值为;
38.
【分析】过点作抛物线的准线的垂线,垂足点为,结合图形可知,当与直线垂直,且点为线段与抛物线的交点时,取得最小值,即可得解.
【详解】将代入抛物线方程,可得,,在抛物线的内部,
过点作抛物线的准线的垂线,垂足点为,
由抛物线的定义可知,所以,,
当与直线垂直,且点为线段与抛物线的交点时,取得最小值,且最小值为.
故答案为:.
39.
【分析】利用已知条件求出p,设出P的坐标,然后求解的表达式,利用基本不等式即可得出结论.
【详解】解:由题意可知:,设点,P到直线的距离为d,则,
所以,
当且仅当x时,的最小值为,此时,
故答案为:.
【点睛】本题考查抛物线的简单性质的应用,基本不等式的应用,属于中档题.
40.
【分析】根据定义将转化为点P到点Q和准线的距离之和,由最小值为3可得p,然后可得抛物线标准方程.
【详解】过点P、Q分别作准线的垂线,垂直分别为M、N,
由抛物线定义可知,当P,M,Q三点共线时等号成立
所以,解得
所以抛物线C的标准方程为.
故答案为:
41.(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,结合抛物线定义,可求得,即得抛物线方程;
(2)由题意推出四边形AOBC是菱形.,设,根据抛物线的对称性,可表示出B,C的坐标,从而利用向量的坐标运算,求得所设参数值,进而求得答案.
(1)
的准线为:,作于R,
根据抛物线的定义有,所以,
因为在的内侧,所以当P,Q,R三点共线时,取得最小值,
此时,解得,
所以的方程为.
(2)
因为AB,OC互相垂直平分,所以四边形AOBC是菱形.
由,得轴,设点,则,
由抛物线的对称性知,,,.
由,得,解得,
所以在菱形中,,边上的高,
所以菱形的面积.
42.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)先判断出当点M,N,F,E四点共线且点M,N在E,F中间时取得最小值,再解方程求出,即可求解;
(2)设出直线方程,联立抛物线求出,由解出,再由即可证明.
(1)
由题得,当点M,N,F,E四点共线且点M,N在E,F中间时,取得最小值,
最小值为,又,解得,所以T的方程为.
(2)
当直线l的斜率为0时,显然不适合题意;
当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为,联立得,
则,所以,又,
所以,所以,解得或(舍去),即,所以,
所以,又
,所以.
43.(1);(2).
【解析】(1)由抛物线定义有,结合已知条件即可求;
(2)由直线与抛物线位置关系,联立方程得到一元二次方程,结合根与系数关系、弦长公式即可求的最大值.
【详解】(1)由题意知:,抛物线对称轴方程.
设,,,则;
(2)点和在抛物线上,有,,
两式相减得:,令,
∴,即,
∴设直线的方程为,即,代入抛物线方程得,
∴,得,,
∴
∴当时,,
【点睛】思路点睛:求抛物线焦半径相关线段长度时注意抛物线定义的应用,即抛物线焦点到抛物线上点的距离等于该点到抛物线准线的距离;直线与抛物线相交,求弦长时一般要联立方程应用根与系数关系以及弦长公式.
44.(1)选①:4;选②:
(2)
(3)
【分析】(1)(2)(3)数形结合,利用抛物线定义对所求距离之和进行转化为两点之间的距离,或点到直线的距离可得.
(1)
过点B、P分别作准线的垂线,垂足为E、D.
选①:如图1
由抛物线定义可得,
所以点P到点F与它到B的距离之和的最小值为4.
选②:由图2可知,
所以点P到点F与它到B的距离之和的最小值为
(2)
如图2
由抛物线定义可得,
点P到点与它到准线l的距离之和的最小值为.
(3)
记P到直线的距离为d,F到直线的距离为m.
由图2结合抛物线定义可知,则.
所以点P到直线与它到准线l的距离之和的最小值为
45.(1);(2)4.
【分析】(1)利用抛物线的定义可知,将问题问题转化为求的最小值,即求.
(2)判断点B在抛物线的内部,过B作垂直准线于点Q,交抛物线于点,利用抛物线的定义求解即可.
【详解】解析(1)依题意,抛物线的焦点为,准线方程为.
由已知及抛物线的定义,可知,
于是问题转化为求的最小值.
由平面几何知识知,
当F,P,A三点共线时,取得最小值,
最小值为,即的最小值为.
(2)把点B的横坐标代入中,得,
因为,所以点B在抛物线的内部.
过B作垂直准线于点Q,交抛物线于点(如图所示).
由抛物线的定义,可知,
则,
所以的最小值为4.
【点睛】本题考查了抛物线的定义,理解定义是解题的关键,属于基础题.
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