高考数学一轮复习:8平面解析几何-专题6练习(题型归纳与重难专题突破提升)
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这是一份高考数学一轮复习:8平面解析几何-专题6练习(题型归纳与重难专题突破提升),文件包含专题86抛物线原卷版docx、专题86抛物线解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共46页, 欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc154053078" 题型一: 抛物线的定义 PAGEREF _Tc154053078 \h 4
\l "_Tc154053079" 题型二: 抛物线的标准方程 PAGEREF _Tc154053079 \h 5
\l "_Tc154053080" 题型三: 抛物线的焦点弦 PAGEREF _Tc154053080 \h 9
\l "_Tc154053081" 题型四: 最值问题 PAGEREF _Tc154053081 \h 13
\l "_Tc154053082" 题型五: 抛物线与直线方程 PAGEREF _Tc154053082 \h 16
\l "_Tc154053083" 题型六: 弦长、面积问题 PAGEREF _Tc154053083 \h 23
知识点总结
抛物线的定义
我们把平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线. 点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
抛物线标准方程和简单几何性质
【常用结论与知识拓展】
1.抛物线焦点弦的性质
直线l过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则有:
(1)通径的长为2p.
(2)焦点弦长:|AB|=x1+x2+p(|AF|=x1+eq \f(p,2),|BF|=x2+eq \f(p,2)).
(3)x1x2=eq \f(p2,4),y1y2=-p2.
(4)以焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切.
(5)若α为弦AB的倾斜角,则|AF|=eq \f(p,1-cs α),|BF|=eq \f(p,1+cs α);|AB|=eq \f(2p,sin2α).
(6)eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(2,p);以AF或BF为直径的圆与y轴相切.
2.抛物线中的最值
P为抛物线y2=2px(p>0)上的任一点,F为焦点,则有:|PF|≥eq \f(p,2);焦点弦AB以通径(2p)为最小值;A(m,n)为一定点,则|PA|+|PF|有最小值.
3.抛物线的切线
已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),经过焦点F的直线l与抛物线相交于A,B两点,分别过A,B作抛物线C的两条切线l1,l2,l1∩l2=P.则有:(1)l1⊥l2;(2)P在定直线x=-eq \f(p,2)上;(3)PF⊥AB.
4.抛物线中的焦点三角形
如右图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0))的直线l:y=kx-eq \f(kp,2)(其中k为直线l的斜率)交抛物线于A,B两点,那么焦点三角形OAB的面积可以表示为S△OAB=eq \f(p2,2)eq \r(1+\f(1,k2))(若抛物线方程为x2=2py(p>0),直线l:y=kx+eq \f(p,2),则S△OAB=eq \f(p2,2)eq \r(1+k2)).
例题精讲
抛物线的定义
【要点讲解】以抛物线为背景的点的轨迹问题求解策略:借助题目给出的“几何特征”判断平面内动点所满足的“几何条件”,根据抛物线定义即可得出结果.与抛物线上一点有关的距离的最值问题,往往根据抛物线的定义,将到焦点的距离和到准线距离相互转化,再根据“共线”的几何特征进行求解.
若点到点的距离比它到直线的距离大1,则点的轨迹方程为
A.B.C.D.
【解答】解:点到点的距离比它到直线的距离大1,
点到点的距离等于它到直线的距离,
由抛物线的定义可知,点的轨迹为以为焦点,直线为准线的抛物线,
焦准距,
点的轨迹方程为.
故选:.
已知点为抛物线上的点,且点到抛物线的焦点的距离为3,则 2 .
【解答】解:抛物线的焦点为,准线为,
因为点为抛物线上的点,且点到抛物线的焦点的距离为3,
所以,得.
故答案为:2.
动点到点的距离比它到直线的距离大1,则动点的轨迹是
A.椭圆B.双曲线C.双曲线的一支D.抛物线
【解答】解:动点到点的距离比它到直线的距离大1,
将直线向左平移1个单位,得到直线,
可得点到点的距离等于它到直线的距离.
因此点的轨迹是以为焦点、为准线的抛物线,
设抛物线的方程为,可得,得,
抛物线的方程为,即为点的轨迹方程.
故选:.
设抛物线的焦点为,经过点的直线与抛物线相交于、两点,若点恰为线段的中点,则 8 .
【解答】解:过点,,分别作抛物线准线的垂线,
垂足为,,,据抛物线定义,
得.
故答案为8
已知曲线上的任意一点到定点的距离与到定直线的距离相等.
(Ⅰ)求曲线的方程;
(Ⅱ)若曲线上有两个定点、分别在其对称轴的上、下两侧,且,,求原点到直线的距离.
【解答】解:(1)曲线上任意一点到点的距离与到直线的距离相等.
曲线的轨迹是以为焦点的抛物线,且,
曲线的方程为;
(2)由抛物线的定义结合可得,到准线的距离为2,
即的横坐标为1,代入抛物线方程可得,即,
同理可得,故直线的斜率,
故的方程为,即,
由点到直线的距离公式可得:原点到直线的距离为
抛物线的标准方程
【要点讲解】求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.
准线方程为的抛物线的标准方程是
A.B.C.D.
【解答】解:由抛物线的准线方程为,可知抛物线是焦点在轴负半轴上的抛物线,
设其方程为,则其准线方程为,得.
该抛物线的标准方程是.
故选:.
焦点坐标为的抛物线的标准方程是
A.B.C.D.
【解答】解:抛物线的焦点坐标是,
故可设抛物线方程为,
抛物线是焦点在轴负半轴的抛物线,且,得.
抛物线的标准方程为.
故选:.
若抛物线上一点到其准线的距离为3,则抛物线的标准方程为
A.B.C.D.
【解答】解:到其准线的距离为,
故抛物线方程为.
故选:.
以坐标轴为对称轴,焦点在直线上的抛物线的标准方程为
A.或B.或
C.或D.或
【解答】解:直线与坐标轴的交点为,
当抛物线的焦点为时,其标准方程为;
当抛物线的焦点为时,其标准方程为.
故选:.
中国古代桥梁的建筑艺术,有不少是世界桥梁史上的创举,充分显示了中国劳动人民的非凡智慧.一个抛物线型拱桥,当水面离拱顶时,水面宽.若水面下降,则水面宽度为
A.B.C.D.12
【解答】解:根据题意,设该抛物线的方程为,
又由当水面离拱顶时,水面宽,即点和在抛物线上,
则有,解可得,
故抛物线的方程为,
若水面下降,即,则有,解可得,
此时水面宽度为,
故选:.
已知抛物线的顶点在原点,对称轴为轴,且过点,则此抛物线的标准方程为 .
【解答】解:抛物线的顶点在原点,对称轴为轴,且过点,
设抛物线,可得,所以,
所以抛物线的标准方程.
故答案为:.
过点,且顶点在原点、对称轴为坐标轴的抛物线的标准方程为 ,或 .
【解答】解:设抛物线方程为,
代入点可得,,
解得,,
则抛物线方程为,
设抛物线方程为,
代入点可得,,
解得,,
则抛物线方程为,
故抛物线方程为,或.
故答案为:,或.
经过点焦点在轴上的抛物线标准方程.
【解答】解:设抛物线的标准方程为,把点代入可得:,
,
故所求的抛物线的标准方程为.
分别求适合下列条件的方程:
(1)长轴长为10,焦距为4的椭圆标准方程;
(2)经过点的抛物线的标准方程.
【解答】解:(1)设椭圆的长轴长为,焦距为,
由条件可得,,
所以,,
所以,
当椭圆的焦点在轴上时,标准方程为;
当椭圆的焦点在轴上时,标准方程为.
(2)当抛物线的焦点在轴上时,可设所求抛物线的标准方程为,
将点的坐标代入抛物线的标准方程得,
此时,所求抛物线的标准方程为;
当抛物线的焦点在轴上时,可设所求抛物线的标准方程为,
将点的坐标代入抛物线的标准方程得,解得,
此时,所求抛物线的标准方程为.
综上所述,所求抛物线的标准方程为或.
(1)求准线为的抛物线标准方程;
(2)求中心在原点,焦点在轴上,渐近线为,且实轴长为2的双曲线标准方程.
【解答】解:(1)准线为的抛物线标准方程为;
(2)设双曲线标准方程为,
由实轴长为2得,即,
由渐近线得,即,
故抛物线标准方程为.
抛物线的焦点弦
【要点讲解】在解决抛物线的焦点弦有关的问题时,要注意利用几何图形(特征“直角梯形”)的形象、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此.
若抛物线的准线经过椭圆的右焦点,则的值为
A.B.C.1D.2
【解答】解:已知椭圆的右焦点,
若抛物线的准线经过椭圆的右焦点,
此时,
解得.
故选:.
抛物线的焦点到准线的距离为
A.4B.2C.D.
【解答】解:抛物线可化为,则,
由抛物线的定义得焦点到准线的距离为,
即焦点到准线的距离为4;
故选:.
已知是抛物线的焦点,为抛物线上一点.若,则点的横坐标为
A.12B.16C.18D.19
【解答】解析:由题意,抛物线的焦点为,准线方程为,
设,
由抛物线的定义可得,,解得,
故点的横坐标为18.
故选:.
已知为抛物线上的动点,动点满足到点的距离与到点是的焦点)的距离之比为,则的最小值是
A.B.C.D.4
【解答】解:由题意得,等于点到准线的距离,
过点作垂直准线于点,则,
设动点,则,整理得,
所以点的轨迹为以为圆心,半径为的圆,
,
所以当,,三点共线时,最小,.
故选:.
设抛物线的准线与轴的交点为,为坐标原点,经过、两点的圆与直线相切,圆与抛物线的另一个交点为,若,则
A.2或B.2或4C.或D.2或
【解答】解:抛物线的准线与轴的交点为,为坐标原点,经过、两点的圆与直线相切,圆与抛物线的另一个交点为,
设圆心,,半径为,已知,,,
在中,由正弦定理得,
,.
又圆与直线相切,
当时,则圆心到直线距离,得;
当时,则圆心到直线距离.
即,,或(舍,
综上或.
故选:.
直线过抛物线的焦点,且与抛物线交于,两点,线段中点的纵坐标为1,为坐标原点,则到直线的距离为
A.B.C.D.
【解答】解:由抛物线得焦点,
设,,,,则,
两式相减得,即,
因为线段中点的纵坐标为1,即,
所以,即,
所以直线的方程为,即,显然此时直线与抛物线有两交点,
所以到直线的距离.
故选:.
已知抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线交抛物线于,两点,若,则
A.B.C.D.
【解答】解:如图,当点在第一象限时,过点,分别向准线作垂线,垂足为,,作,垂足为,
则轴,设,则,,
由抛物线的定义得,,则有,
在中,等于直线的倾斜角,其正切值即为值,
,,,
于是直线的倾斜角为,斜率.
当点在第四象限时,根据抛物线的对称性可得斜率为.
故选:.
最值问题
抛物线上有一动点,其焦点为,,则的最小值为 15 .
【解答】解:由题可知,抛物线焦点为,准线为,
过作准线的垂线为交准线为点,
根据抛物线的定义可知,
所以,
因为为抛物线上的动点,所以当为点时,取到最小值为.
故答案为:15.
已知点及抛物线上一动点,,则的最小值为 2 .
【解答】解:用抛物线的定义:
焦点,准线,设到准线的距离为
(当且仅当、、共线时取等号)
故的最小值是2.
故答案为:2.
已知抛物线的焦点为,动点在上,圆的半径为1,过点的直线与圆相切于点,则的最小值为
A.2B.3C.4D.5
【解答】解:由向量投影的运算可得:,
由抛物线的性质可得,
即:,
则:最小值为3.
故选:.
抛物线的焦点到圆上点的距离的最小值为
A.0B.4C.5D.6
【解答】解:抛物线的焦点,
又圆的圆心,半径,
抛物线的焦点到圆上点的距离的最小值为:
.
故选:.
已知抛物线的焦点为,点,若点为抛物线任意一点,当取最小值时,点的坐标为 .
【解答】解:设点在准线上的射影为,如图,
则根据抛物线的定义可知,,
求的最小值,即求的最小值,
显然当,,三点共线时最小,
此时点的横坐标为1,代入抛物线方程可知.
故答案为:.
已知为抛物线上的动点,点在轴上的射影为,点的坐标是,则的最小值是
A.2B.C.D.
【解答】解:设抛物线的焦点为,
则,
,当且仅当三点,,共线时取等号,
的最小值是.
故选:.
已知抛物线上一点,,点,则的最小值是
A.10B.8C.5D.4
【解答】解:由抛物线,可得准线方程,焦点,
因为,在抛物线上,可得,
又因为,可得在抛物线的外部,
所以,
可得,
所以,当且仅当,,三点共线,且在,之间时取等号,
所以的最小值为8.
故选:.
抛物线与直线方程
【要点讲解】对于开口向上或向下的抛物线的切线问题,常常借助导数的几何意义写出切线方程,则根据韦达定理等解决问题,常用的解题策略有“变量代换”,“同构法确定直线”等.所谓“同构法确定直线”即若A(x1,y1),B(x2,y2)分别满足x1-2y1+2=0,x2-2y2+2=0,则直线AB的方程为x-2y+2=0.
已知点,在抛物线上且位于轴的两侧,(其中为坐标原点),则直线一定过点
A.B.,C.D.
【解答】解:当直线的斜率为0时,直线与抛物线只有1个交点,不符合题意,
所以直线的斜率不为0,设其方程为,因为点,在抛物线上,
所以设,,,,所以,,
解得或.又因为,两点位于轴的两侧,所以.
联立得,△,所以,
即,所以直线的方程为,所以直线一定过点.
故选:.
已知抛物线,过点的直线与交于,两点,线段的垂直平分线与轴的交点为点,若,则的面积为
A.B.C.D.
【解答】解:不妨直线的方程为,
联立,消去并整理得,
易知△,
解得,
不妨设,,,,
由韦达定理得,,
所以,
此时中点为,
因为,
解得或(舍去),
此时垂直平分线方程为,
不妨令,
解得,
所以,
此时,
而点到直线距离,
则.
故选:.
已知抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合.斜率为的直线经过点,且与的交点为,.若,则直线的斜率为
A.1B.C.D.
【解答】解:因为椭圆的方程,
所以,即,
所以右焦点为,
因为抛物线的方程为,
所以抛物线的焦点为,,
所以,即,
所以抛物线方程为,
所以直线的方程为,
所以,
过点,分别作准线的垂线,垂足为,,
取的中点,过作准线的垂线,垂足为,
由,
所以,
又为的中点,
所以,
所以,即为的中点,
设,则,,,
所以,
所以,
所以,
所以点的横坐标为,
代入抛物线的方程可知点的纵坐标为,
所以,,
把点坐标代入直线的方程:,
所以,即,
故选:.
过抛物线的焦点的直线交抛物线于,两点,点是原点,若,则的面积为
A.B.C.D.
【解答】解:如图所示,抛物线的焦点,准线方程为,
,
,代入抛物线方程可得,
,
直线的方程为,
联立方程,解得或,
,
,
故选:.
已知抛物线的焦点为,直线过焦点与交于,两点,以为直径的圆与轴交于,两点,且,则直线的方程为
A.B.C.D.
【解答】解:设,的中点为,轴于点,过,作准线的垂线,垂足分别为,,如图:
由抛物线的定义知,
故,
所以,
即,
解得或(舍去),
故的横坐标为,
设直线,,,,,
将代入,
得,
则,
解得,
故直线的方程为.
故选:.
已知抛物线的焦点为,直线过焦点与交于、两点,以为直径的圆与轴交于、两点,且,则直线的方程为
A.B.C.D.
【解答】解:设,由题知,设中点为,作轴于点,过、作准线的垂线,垂足分别为、,由抛物线定义及梯形中位线性质知:,于是,由垂径定理:,即,解得或,又,故,于是横坐标为:,设直线,代入有:,则,解得,故直线方程为:.
故选:.
在平面直角坐标系中,若抛物线的准线与圆相切于点,直线与抛物线切于点,直线的方程为
A.B.
C.或D.或
【解答】解:如图,
抛物线的准线为,
由准线与圆相切于点,
则,解得.
则抛物线方程为:,
设直线的方程为,
联立方程得,,
由直线与抛物线相切得,
△,解得,即,
所以直线的方程为,即或.
故选:.
弦长、面积问题
【要点讲解】解决直线与抛物线相交的弦长、面积问题,同直线与椭圆、双曲线位置关系问题类似,要注意应用根与系数的关系及设而不求、整体代换的技巧. 另外,抛物线的几何性质及导数工具等的应用往往能简化运算. 有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式. 涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.
已知过点的直线与抛物线交于,两点,且当的斜率为1时,恰为中点.
(1)求的值;
(2)当经过抛物线的焦点时,求的面积.
【解答】解:(1)当斜率为1时,
可得直线的方程为,
此时直线恰好经过坐标原点,
不妨设,
则为抛物线上的点,
所以,
解得;
(2)由(1)可知抛物线的焦点,
当直线经过时,
直线的方程为,
联立,消去并整理得,
不妨设,,,,
由韦达定理得,,
则的面积.
已知抛物线的顶点为坐标原点,准线方程为.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于,两点,求弦的长.
【解答】解:(1)依题意可设的方程为,
则,解得.
所以的方程为;
(2)将代入,得,
则△,,,
因为过抛物线的焦点,
所以.
已知抛物线的焦点为,为上一动点,为圆上一动点,的最小值为.
(1)求的方程;
(2)直线交于,两点,交轴的正半轴于点,点与关于原点对称,且,求证为定值.
【解答】解:(1)由题得,
当点,,,四点共线且点,在,中间时,取得最小值,
最小值为,
又,解得,
所以的方程为;
证明:(2)当直线的斜率为0时,显然不适合题意,
当直线的斜率不为0时,设直线的方程为,,,,,
联立方程,消去得,
则△,,,
所以,又,
所以,
所以,解得或(舍去),
即,所以,
所以,
又,
所以,
即为定值0.
已知点是抛物线上一点,直线与抛物线交于,两点(位于对称轴异侧),为坐标原点).
(1)求抛物线的方程;
(2)求证:直线必过定点.
【解答】(1)解:因为点是抛物线上一点,
所以,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)证明:因为,位于对称轴异侧,所以不与对称轴平行,
设直线的方程为, ,且,
联立,消去可得,
所以△,且,,即,
所以,
由,得,即,解得或,
故直线的方程为,
所以直线必过定点,得证.
已知抛物线上的点到其焦点的距离为2.
(1)求的方程及焦点的坐标.
(2)过点的直线交抛物线于,两点,且的面积为8,求直线的方程.
【解答】解:(1)由抛物线的定义可得:,解得,
所以抛物线的方程为;
(2)由题意可设直线方程为,,,,,
由,得,
所以△,,,
因为,
所以,得,故直线的方程为:.
抛物线的焦点为,直线过焦点与抛物线交于,两点,当垂直于轴时.
(1)求抛物线的方程;
(2)点,直线,与抛物线的交点分别为,;探究直线是否过定点,如果过定点,求出该定点:如果不过定点,请说明理由.
【解答】解:(1),
当轴时,,
根据抛物线的定义可得,解得,
抛物线的方程:;
(2)设,,,,
直线方程为:即,
直线过点,
,
同理,直线,即,
直线过点,,同理可得,
,,
直线的方程为:,
,
当时,,
直线恒过定点.
已知点在抛物线上,、为抛物线上的两个动点,不垂直于轴,为焦点,且.
(1)求的值,并证明的垂直平分线过定点;
(2)设(1)中的定点为,求面积是否有最大值,若有,求出其最大值,若没有,请说明理由.
【解答】解:(1)因为点在抛物线上,
所以,解得,
所以抛物线的方程为,
设直线的方程为,,,,,,
由,得,
△,
,,
因为,所以,,
所以,①
设的中点为,,
所以,,
所以的垂直平分线方程为,②
联立①②,可得,
所以的垂直平分线过定点.
(2),
点到直线的距离为,
所以
,
,
令,则,,
,
解得:(舍去),,
当时,,当时,,
所以在单调递增,在,单调递减,
所以当时,取最大值为,
所以面积最大值为.
标准
方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
图形
开口
向右
向左
向上
向下
焦点
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(p,2),0))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(p,2)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(p,2)))
准线
x=-eq \f(p,2)
x=eq \f(p,2)
y=-eq \f(p,2)
y=eq \f(p,2)
简单
几何
性质
范围
x≥0,
y∈R
x≤0,
y∈R
y≥0,
x∈R
y≤0,
x∈R
对称
轴
x轴
y轴
顶点
原点O(0,0)
离心率
e=1
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这是一份高考数学一轮复习:3导数及其应用-重难点突破6练习(题型归纳与重难专题突破提升),文件包含重难点突破06恒成立与能成立问题原卷版docx、重难点突破06恒成立与能成立问题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共76页, 欢迎下载使用。