2021-2022学年高二数学(人教A版2019选择性必修一)
3.3.1
抛物线及其标准方程
一、选择题:本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.抛物线的准线与双曲线的两条渐近线所围成的三角形面积为,则的值为
A.
B.
C.
D.
2.抛物线的准线方程是(
)
A.
B.
C.
D.
3.如图,在同一平面内,A,B为两个不同的定点,圆A和圆B的半径都为r,射线AB交圆A于点P,过P作圆A的切线l,当r()变化时,l与圆B的公共点的轨迹是
A.圆
B.椭圆
C.双曲线的一支
D.抛物线
4.过点(1,1)的抛物的焦点坐标为(
)
A.
B.
C.
D.
5.是抛物线的焦点,是抛物线上的两点,,则线段的中点到
轴的距离为(
)
A.
B.
C.
D.
6.设抛物线的焦点在直线上,则该抛物线的准线方程为(
)
A.
B.
C.
D.
7.抛物线上点到轴的距离为3,则点到抛物线焦点的距离为(
)
A.2
B.3
C.4
D.
8.抛物线的焦点到其准线的距离为(
)
A.
B.
C.1
D.2
二、选择题:本题共4小题,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求
9.(多选题)对抛物线,下列描述不正确的是( )
A.开口向上,焦点为
B.开口向上,焦点为
C.开口向右,焦点为
D.开口向右,焦点为
10.(多选)若动点P到定点的距离与到直线的距离相等,则P点的轨迹不可能是(
)
A.抛物线
B.线段
C.直线
D.射线
11.(多选)对抛物线y=4x2,下列描述正确的是(
)
A.焦点坐标为(0,1)
B.焦点坐标为
C.准线方程为y=-
D.准线方程为y=-1
12.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,A为C上一点,以F为圆心,|FA|为半径的圆交l于B,D两点.若∠ABD=90°,且△ABF的面积为9,则(
)
A.|BF|=3
B.△ABF是等边三角形
C.点F到准线的距离为3
D.抛物线C的方程为y2=6x
三、填空题:本题共4小题
13.已知点在抛物线上,则______;点到抛物线的焦点的距离是______.
14.已知抛物线的顶点是椭圆的中心,焦点是椭圆的右焦点,则抛物线方程为________.
15.已知抛物线的焦点为,是抛物线上两点,且,若线段的垂直平分线与轴的交点为,则______.
16.设点是抛物线上的一个动点,为抛物线的焦点,若点的坐标为,则的最小值为________.
四、解答题:本题共6小题.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
17.已知点,直线,动点到点的距离等于它到直线的距离.
(Ⅰ)试判断点的轨迹的形状,并写出其方程;
(Ⅱ)若曲线与直线相交于两点,求的面积.
18.已知拋物线C:经过点,其焦点为F,M为抛物线上除了原点外的任一点,过M的直线l与x轴、y轴分别交于A,B两点.
Ⅰ求抛物线C的方程以及焦点坐标;
Ⅱ若与的面积相等,证明直线l与抛物线C相切.
19.已知点,直线,为直角坐标平面上的动点,过动点作的垂线,垂足为点,且满足.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)若直线与(1)中的轨迹相切于点,,且与圆心为的圆,相交于,两点,当的面积最大时,求点的坐标.
20.已知抛物线过点,过点作直线与抛物线交于不同两点、,过作轴的垂线分别与直线、交于点、,其中为坐标原点.
(1)求抛物线的方程;
(2)写出抛物线的焦点坐标和准线方程;
(3)求证:为线段的中点.
21.已知抛物线的焦点为,直线与的交点为、,与轴的交点为.
(1)若、、成等差数列,求抛物线的方程;
(2)若,求.
22.已知是抛物线上一点,经过点的直线与抛物线交于、两点(不同于点),直线、分别交直线于点、.
(1)求抛物线方程及其焦点坐标;
(2)求证:以为直径的圆恰好经过原点.
参考答案
1.A
【解析】抛物线的准线为,
双曲线的两条渐近线为,
可得两交点为,
即有三角形的面积为,解得,故选A.
2.B
【解析】由题意可得,抛物线的准线方程为.
故选:B.
3.D
【解析】设切线与圆的公共点,过作直线的垂线,过作,垂足为,连,
则,
所以,即动点到定点的距离等于动点到定直线的距离,且定点不在定直线上,
根据抛物线定义知,动点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线.
故选:D.
4.C
【解析】因为抛物过点(1,1),
将点的坐标代入抛物线方程得:,
抛物线方程:,焦点在轴,焦点坐标.
故选:C
5.D
【解析】是抛物线的焦点,?
,准线方程,?
设,
,?
,?
线段AB的中点横坐标为,?
线段AB的中点到y轴的距离为
所以D选项是正确的
6.D
【解析】由题意,抛物线的焦点,又由焦点在上,
解得,所以抛物线的准线方程为,故选D.
7.C
【解析】解:因为抛物线的标准方程为,
所以抛物线的准线方程为:
.
又因为点到轴的距离为3,
所以点到准线的距离为.
根据抛物线的定义可得:点到抛物线焦点的距离为.
故选:C
8.C
【解析】根据的几何意义可知,抛物线的焦点到其准线的距离为.因为,所以
.
故选:C.
9.BCD
【解析】因为抛物线的标准方程为,所以,,开口向上,
因此抛物线的焦点为,准线为.故A正确,BCD都错.
故选:BCD.
10.BCD
【解析】因为动点到定点的距离等于到定直线的距离,且点不在直线上,符合抛物线的定义,所以P点的轨迹是抛物线,不可能是线段、直线、射线,
故选:BCD
11.BC
【解析】由y=4x2,得,所以该抛物线开口向上,焦点坐标为,准线方程为.
故选:BC
12.BCD
【解析】根据题意,作图如下:
因为|FA|为半径的圆交l于B,D两点,
所以,又,
所以为等边三角形,B正确;
∠ABD=90°,,过F作FC⊥AB交于C,
则C为AB的中点,C的横坐标为,B的横坐标为,
所以A的横坐标为,
,
,所以A不正确,
焦点到准线的距离为,所以C正确;
抛物线的方程为:y2=6x,所以D正确.
故选:BCD.
13.2
2
【解析】点代入抛物线方程得:
,解得:;
抛物线方程为:,准线方程为:,
点M到焦点的距离等于点M到准线的距离:
故答案为2,2
14.
【解析】因为椭圆的右焦点为,所以抛物线的,
而抛物线的顶点是椭圆的中心,焦点是椭圆的右焦点,
所以抛物线方程为:.
故答案为:.
15.
【解析】设点、,则,线段的中点,
从而的中垂线方程为,
该直线过点,从而,从而,
从而.
故答案为:.
16.
【解析】设点在准线上的射影为,则根据抛物线的定义可知,
所以,要求取得最小值,即求取得最小,
当、、三点共线时最小为.
故答案为:.
17.(Ⅰ)点的轨迹是以为焦点、直线为准线的抛物线,其方程为(Ⅱ)
【解析】(Ⅰ)因点到点的距离等于它到直线的距离,所以点的轨迹是以为焦点、直线为准线的抛物线,其方程为;
(Ⅱ)设,
联立,得
,
,
直线经过抛物线的焦点,
点到直线的距离,
18.(Ⅰ)抛物线的方程为x2=4y,其焦点坐标为(
0,1),(Ⅱ)见解析
【解析】解:(Ⅰ)∵抛物线x2=2py过点P(2,1),∴4=2p,解得p=2,
∴抛物线的方程为x2=4y,其焦点坐标为(
0,1),
(Ⅱ)设(x0,),由△AFM的面积等于△AFB的面积,可得|MA|=|AB|,
即A是MB的中点,∴A(,0),B(0,-),
∴直线l的方程为y=(x-),
直线l的方程与抛物线C的方程联立得,得x2-2x0x+x02=0,得x=x0,y=,
∴直线l与抛物线C只有一个公共点,
∴直线l与抛物线相切,且切点为M.
19.(1);(2).
【解析】(1)设,
点,直线,
过动点作的垂线,垂足为点,
.
,
整理,得动点的轨迹的方程为.
(2),所以
求导得
切点,所以
切线斜率
所以切线为
整理得,,
,
,,
则时,面积最大,
此时圆心到直线的距离为.
则有,
解得,点的坐标为.
20.(1);(2)焦点坐标为,准线方程为;(3)证明见解析.
【解析】(1)将点的坐标代入抛物线的方程得,解得,
因此,抛物线的标准方程为;
(2)由(1)知,抛物线的焦点坐标为,准线方程为;
(3)设直线的方程为,设点、,
将直线的方程与抛物线的方程联立,消去得,
由韦达定理得,.
直线的方程为,联立,得点,
直线的方程为,联立,得点,
点的坐标为,
,则,
因此,为线段的中点.
21.(1);(2).
【解析】(1)设、,由得,
所以,直线的斜率为,得,
、、成等差数列,,解得,
因此,抛物线的方程为;
(2),,即,,
联立,消去得,,
由韦达定理得,,
将代入,得,
将代入,得,,,
所以,
点到直线的距离.
.
22.(1)抛物线方程为,焦点坐标为;(2)证明见解析.
【解析】(1)将代入,得,因此,抛物线方程为,焦点坐标为;
(2)设,,、.
因为直线不经过点,所以直线一定有斜率,设直线方程为,
与抛物线方程联立得到,消去,得,
则由韦达定理得,.
,,
,,即,
显然,,,,
则点,同理可求得点的坐标为,
所以,,
,因此,以为直径的圆过原点.