2013版【名师一号】高中数学(人教A版)选修2-1(配套word版)技能演练:第二章 圆锥曲线与方程(7份,含详解)

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名称 2013版【名师一号】高中数学(人教A版)选修2-1(配套word版)技能演练:第二章 圆锥曲线与方程(7份,含详解)
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2013-11-14 09:15:09

文档简介

技能演练
基 础 强 化
1.命题“曲线C上的点的坐标都是方程f(x,y)=0的解”是正确的,下面命题中正确的是(  )
A.方程f(x,y)=0的曲线是C
B.方程f(x,y)=0的曲线不一定是C
C.f(x,y)=0是曲线的方程
D.以方程f(x,y)=0的解为坐标的点都在曲线上
解析 由题设知曲线C与方程f(x,y)=0不是对应关系,所以答案B正确.
答案 B
2.下列各对方程中,表示相同曲线的一组是(  )
A.y=x与y=
B.(x-1)2+(y+2)2=0与(x-1)(y+2)=0
C.y=与xy=1
D.y=lgx2与y=2lgx
解析 易知A、B、D中两方程不是同一曲线,C中两方程表示的是同一曲线,故应选C.
答案 C
3.方程(x2-4)2+(y2-4)2=0表示的图形是(  )
A.两个点       B.四个点
C.两条直线 D.四条直线
解析 由方程?x2-4=0且y2-4=0,即x=±2且y=±2,因此方程表示四个点(2,2),(2,-2),(-2,2),(-2,-2).
答案 B
4.已知0≤α≤2π,点P(cosα,sinα)在曲线(x-2)2+y2=3上,则α的值为(  )
A. B.
C.或 D.或
解析 依题意有(cosα-2)2+sin2α=3,化简得cosα=,又0≤α≤2π,∴α=或,故选C.
答案 C
5.直线x-y=0与曲线xy=1的交点是(  )
A.(1,1) B.(-1,-1)
C.(1,1)和(-1,-1) D.(0,0)
解析 ?或
∴直线x-y=0与曲线xy=1的交点是(1,1)和(-1,-1).
答案 C
6.方程y=表示的曲线是(  )
解析 y==且y>0,还是偶函数,故应选D.
答案 D
能 力 提 升
7.若曲线y2=xy+2x+k通过点(a,-a)(a∈R),则k的取值范围是________.
解析 依题意,知a2=a(-a)+2a+k,
∴k=2a2-2a=2(a-)2-.
∵a∈R,∴k≥-.
答案:[-,+∞)
8.如下图,在平面直角坐标系中,已知动点P(x,y),PM⊥y轴,垂足为M,点N与点P关于x轴对称,且·=4,则动点P的轨迹方程为________.
解析 依题意可知M(0,y),N(x,-y),
∴=(x,y),=(x,-2y).
由·=4,得x2-2y2=4,这就是点P的轨迹方程.
答案:x2-2y2=4
9.已知定点A,B,且AB=2a(a>0),如果动点P到点A的距离和到点B的距离之比为2?1,求点P的轨迹方程.
解 以AB所在直线为x轴,以AB的中点O为原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
则A(-a,0),B(a,0).
设点P的坐标为(x,y),由题意得=2,
即=2.
化简整理得3x2-10ax+3y2+3a2=0.
即(x-a)2+y2=a2(a>0)为所求的轨迹方程.
10.如图所示,从曲线x2-y2=1上一点Q引直线l:x+y=2的垂线,垂足为N,求线段QN的中点P的轨迹方程.
解 设P点的坐标为(x,y),曲线上点Q的坐标为(x0,y0),因为点P是线段QN的中点,所以N的坐标为(2x-x0,2y-y0).
又点N在直线l上,
∴2x-x0+2y-y0=2
即x0+y0=2x+2y-2. ①
又QN⊥l,∴kQN==1
即x0-y0=x-y. ②
由①②得
x0=(3x+y-2)
y0=(x+3y-2).
又因为点Q在曲线上,
∴(3x+y-2)2-(x+3y-2)2=1
化简整理得
(x-)2-(y-)2=.
故线段QN的中点P的轨迹方程为
(x-)2-(y-)2=.
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11.直角坐标平面xOy中,若定点A(1,2)与动点P(x,y)满足·=4,则P点的轨迹方程为________.
解析 ∵·=4,
∴(x,y)·(1,2)=4.
∴x+2y=4.
答案 x+2y-4=0
12.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|PA|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于(  )
A.π B.4π
C.8π D.9π
解析 设P(x,y),
由|PA|=2|PB|,得
=2,
化简整理,得
x2-4x+y2=0即(x-2)2+y2=4.
所以点P的轨迹是以(2,0)为圆心,以2为半径的圆.故S=4π.
答案 B
技能演练
基 础 强 化
1.已知F1,F2是两定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是(  )
A.椭圆        B.直线
C.圆 D.线段
答案 D
2.椭圆+=1的焦点坐标为(  )
A.(5,0),(-5,0) B.(0,5),(0,-5)
C.(0,12),(0,-12) D.(12,0),(-12,0)
解析 由b2=25,a2=169,知c2=a2-b2=144,∴c=12,又焦点在y轴上,∴选C.
答案 C
3.若椭圆+=1上一点P到其中一个焦点的距离为7,则点P到另一个焦点的距离是(  )
A.2           B.3
C.5 D.7
解析 由|PF1|+|PF2|=10知,点P到另一个焦点的距离为3.
答案 B
4.若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是(  )
A.a>3 B.a<-2
C.a>3,或a<-2 D.a>3,或-6解析 由??a>3或
-6答案 D
5.椭圆+=1上一点P到两焦点的距离之积为m,则m取最大值时,P点坐标是(  )
A.(5,0)或(-5,0)
B.(,)或(,-)
C.(0,3)或(0,-3)
D.(,)或(-,)
解析 记F1(-4,0),F2(4,0),|PF1|·|PF2|≤2=2=25,当且仅当|PF1|=|PF2|时,等号成立.
∴P应在椭圆短轴的端点,∴P(0,3)或(0,-3).
答案 C
6.已知△ABC周长为18,|AB|=8且A(-4,0),B(4,0),三边|CA|<|AB|<|CB|,则C点的轨迹方程为(  )
A.+=1(y≠0)
B.+=1(y≠0)
C.+=1(y≠0,x<0)
D.+=1(y≠0,x<0)
解析 ∵|CA|+|CB|+|AB|=18,|AB|=8,
∴|CA|+|CB|=10>|AB|,
∴动点C的轨迹是椭圆,且2a=10,2c=8,∴a=5,c=4,b2=a2-c2=9,∴椭圆方程为+=1,又|CA|<|AB|<|CB|,∴x<0,且y≠0,故选C.
答案 C
7.椭圆5x2+ky2=5的一个焦点是(0,2),那么k=________.
解析 把椭圆5x2+ky2=5化为标准形式得,x2+=1,又一个焦点为(0,2),∴焦点在y轴上,且c=2,∴?
∴k=1.
答案 1
8.已知F1,F2为椭圆+=1的两个焦点,过F1的直线交椭圆于A,B两点,若|F2A|+|F2B|=12,则|AB|=__________.
解析 如下图,由椭圆的定义知
|F1A|+|F2A|=2a=10,
|F1B|+|F2B|=2a=10,
∴|AB|=20-|F2A|-|F2B|=20-12=8.
答案 8
能 力 提 升
9.设F1,F2分别为椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右两焦点,若椭圆C上的点A(1,)到F1,F2两点的距离之和为4,求椭圆C的方程及焦点坐标.
解 椭圆C的焦点在x轴上,由椭圆上的点A到F1,F2两点的距离之和是4,得2a=4,即a=2.
又A(1,)在椭圆C上,
∴+=1,解得b2=3.
∴c2=a2-b2=1,
∴椭圆C的方程为+=1,
焦点坐标为F(±1,0).
10.已知M(4,0),N(1,0),若动点P满足·=
6||,求动点P的轨迹方程.
解 设动点P(x,y),=(x-4,y),=(-3,0),=(x-1,y),由·=6||,得-3(x-4)=6,平方化简得3x2+4y2=12,即+=1.
∴点P的轨迹方程为+=1.
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11.椭圆+=1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上.若|PF1|=4,则|PF2|=________;∠F1PF2的大小为________.
解析 依题意知a=3,b=,c=.
由椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=6,
∵|PF1|=4,∴|PF2|=2.
在△F1PF2中,|PF1|=4,|PF2|=2,|F1F2|=2.
由余弦定理可得cos∠F1PF2==-,∴∠F1PF2=120°.
答案 2 120°
12.已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上一点.且⊥,若△PF1F2的面积为9,则b=________.
解析 设|PF1|=m,|PF2|=n,
则,
∴2mn=(m+n)2-m2-n2
=4a2-4c2=4b2.
∴S△PF1F2=m·n=9=b2.
∴b=3.
答案 3
技能演练
基 础 强 化
1.椭圆+=1的焦距是2,则m的值为(  )
A.5           B.8
C.5或3 D.8或5
解析 当焦点在x轴上时,m=4+1=5;当焦点在y轴上时,4=m+1,∴m=3,综上知,m=5或3.
答案 C
2.椭圆+=1与+=1(0<k<9)的关系为(  )
A.有相等的长轴 B.有相等的短轴
C.有相同的焦点 D.有相等的焦距
解析 当0答案 D
3.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于(  )
A. B.
C. D.
解析 依题意2a=4b,即a=2b,又a2=b2+c2,
∴a2=a2+c2,即a2=c2,∴=,
∴e==.
答案 D
4.若椭圆+=1的离心率为,则m的值为(  )
A. B.或18
C.18 D.或6
解析 当焦点在x轴上时,a2=16,b2=m,∴c2=a2-b2=16-m,∴e2===2,∴m=,当焦点在y轴上时,同理可求得m=18.
综上知m的值为或18.
答案 B
5.直线y=x+1被椭圆x2+2y2=4所截得的弦的中点坐标是________.
解析 把y=x+1代入x2+2y2=4得,x2+2(x2+2x+1)=4,即3x2+4x-2=0.设直线与椭圆的两个交点为A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,y1+y2=(x1+x2)+2=-+2=.
∴=-,=.
因此得弦AB中点的坐标为.
答案 (-,)
6.人造地球卫星的运行轨道是以地心为一个焦点的椭圆,设地球半径为R,卫星近地点、远地点离地面的距离分别为r1、r2,则卫星远行轨道的离心率是__________.
解析 由题意得
∴2a=2R+r1+r2,2c=r2-r1.
∴e==.
答案 
7.在平面直角坐标系xOy中,设椭圆+=1(a>b>0)的焦距为2c.以点O为圆心,a为半径作圆M,若过点P(,0)所作圆M的两条切线互相垂直.则该椭圆的离心率为________.
解析 如图,切线PA,PB互相垂直,又半径OA垂直于PA,所以△OAP为等腰直角三角形.∴=a
∴e==.
答案:
8.椭圆+=1(a>b>0)的两焦点为F1(0,-c),F2(0,c)(c>0),离心率e=,焦点到椭圆上点的最短距离为2-,求椭圆的方程.
解 ∵椭圆的长轴的一个端点到焦点的距离最短,
∴a-c=2-.
又e==,
∴a=2,c=.
∴b2=1.
∴椭圆的方程为+x2=1.
能 力 提 升
9.直线l过点M(1,1),与椭圆+=1相交于A,B两点,若AB的中点为M,求直线l的方程.
解 设A(x1,y1),B(x2,y2),
则+=1, ①
+=1, ②
①-②得
+=0,
∴=-·.
又M(1,1)为AB的中点,
∴x1+x2=2,y1+y2=2.
∴直线l的斜率为-.
∴直线l的方程为y-1=-(x-1),
即3x+4y-7=0.
10.椭圆过点(3,0)点,离心率e=,求椭圆的标准方程.
解 当椭圆焦点在x轴上时,则
a=3,=,∴c=.
∴b2=a2-c2=3.
故椭圆的方程为+=1.
当椭圆的焦点在y轴上时,
则b=3,又=,
∴=,∴a2=27,
故椭圆的方程为+=1.
∴所求椭圆的方程为+=1或+=1.
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11.(2010·湖北)设集合A={(x,y)|+=1},B={(x,y)|y=3x},则A∩B的子集的个数是(  )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析 画出示意图知,两曲线有两个交点,∴A∩B含有2个元素,子集有4个.
答案 A
12.(2010·广东)若一个椭圆的长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是(  )
A. B.
C. D.
解析 依题意得2b=a+c,又b2=a2-c2,
∴4(a2-c2)=(a+c)2.
∴5c2+2ac-3a2=0.
∴5e2+2e-3=0.
解得e=,或e=-1(舍去).
答案 B
技能演练
基 础 强 化
1.双曲线-=1的焦距是10,则实数m的值为
(  )
A.-16        B.4
C.16 D.81
解析 2c=10,∴c=5,∴9+m=25,∴m=16.
答案 C
2.已知双曲线-=1上一点P到双曲线的一个焦点的距离为3,则P到另一个焦点的距离为(  )
A.3 B.5
C.6 D.9
解析 由双曲线的定义知||PF1|-|PF2||=6,观察选项知D正确.
答案 D
3.若k∈R,则“k>3”是“方程-=1表示双曲线”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
解析 当k>3时,k-3>0,k+3>0,∴方程-=1表示双曲线.反之,若该方程表示双曲线,则(k-3)(k+3)>0,∴k>3,或k<-3.故k>3是方程-=1表示双曲线的充分不必要条件.
答案 A
4.已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,在左支上过F1的弦AB的长为5,若2a=8,那么△ABF2的周长是(  )
A.16 B.18
C.21 D.26
解析 如图所示,由双曲线的定义知,|AF2|-|AF1|=8,(1)
|BF2|-|BF1|=8,(2)
又|AF1|+|BF1|=|AB|=5,(3)
∴由(1),(2),(3)得|AF2|+|BF2|=21.
故△ABF2的周长为|AF2|+|BF2|+|AB|=26.
答案 D
5.双曲线-=1的焦距为(  )
A.3 B.4
C.3 D.4
解析 由双曲线-=1,知c2=12,∴c=2,
∴2c=4.
答案 D
6.已知双曲线的焦点在y轴上,且它的一个焦点在直线5x-2y+20=0上,两焦点关于原点对称,=,则双曲线的方程为(  )
A.-=1 B.-=1
C.-=-1 D.-=-1
解析 令x=0,y=10,∴双曲线的焦点坐标F1(0,-10),F2(0,10),∴c=10,又=,∴a=6,∴b2=c2-a2=100-36=64,故双曲线方程为-=1,故选D.
答案 D
7.已知双曲线的焦点在y轴上,且a+c=9,b=3,则它的标准方程是__________.
解析 由得a=4,b=3,又焦点在y轴上,∴所求双曲线方程为-=1.
答案 -=1
8.双曲线-=1的焦点在y轴上,则m的取值范围是__________.
解析 依题意得?
?-2答案 (-2,-1)
能 力 提 升
9.已知定点A(3,0)和定圆C:(x+3)2+y2=16,动圆和圆C相外切,并且过点A,求动圆圆心P的轨迹方程.
解 设P的坐标为(x,y).
∵圆P与圆C外切且过点A,
∴|PC|-|PA|=4.
∵|AC|==6>4,
∴点P的轨迹是以C,A为焦点,实轴长为2a=4的双曲线的右支,
∵a=2,c=3,
∴b2=c2-a2=5.
∴动圆圆心P的轨迹方程为-=1(x≥2).
10.求与双曲线-=1有相同的焦点,且过点P(2,1)的双曲线的方程.
解 方法1:设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),由题意知,c2=4+2=6,又点P(2,1)在双曲线上,
∴ 解得
故所求的双曲线方程为-=1.
方法2:∵所求的双曲线与-=1有相同的焦点,
∴可设双曲线方程为-=1(-2<λ<4).
∵双曲线过点P(2,1),
∴-=1,
解得λ=1,或λ=-4(舍去).
故所求的双曲线方程为-=1.
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11.(2010·安徽)双曲线方程为x2-2y2=1,则它的右焦点坐标为(  )
A.(,0) B.(,0)
C.(,0) D.(,0)
解析 双曲线x2-2y2=1化为标准形式,
得x2-=1,
∴a2=1,b2=.
∴c2=a2+b2=.
∴c=.故右焦点坐标为(,0).
答案 C
12.(2010·全国Ⅰ)已知F1,F2为双曲线C:x2-y2=1的左、右焦点,P点在C上,∠F1PF2=60°,则P到x轴的距离为(  )
A. B.
C. D.
解析 设|PF1|=m,|PF2|=n,不妨设m>n,P(x,y),|PF1|-|PF2|=m-n=2.在△F1PF2中,由余弦定理得
(2)2=m2+n2-2mncos60°,
∴8=(m-n)2+mn.
∴mn=4.
由△F1PF2的面积相等,得
×2×|y|=mnsin60°,
即|y|=×4×.
∴|y|=.
即P到x轴的距离为.
答案 B
技能演练
基 础 强 化
1.双曲线C的实轴长和虚轴长之和等于其焦距的倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线C的方程为(  )
A.-=1        B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析 依题意a+b=c,a=2,又a2+b2=c2,解得b=2,又焦点在y轴上,∴双曲线方程为-=1.
答案 B
2.双曲线-=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率为(  )
A.2 B.
C. D.
解析 依题意知,双曲线的渐近线方程为y=±x,
∴a=b,∴c2=2a2,∴=2,∴e=.
答案 C
3.已知双曲线-=1和椭圆+=1(a>0,m>b>0)的离心率互为倒数,那么以a,b,m为边长的三角形一定是(  )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
解析 记e1=,e2=,又e1·e2=1,∴
=1,化简得b2(m2-a2-b2)=0,∵b2>0,∴m2-a2-b2=0,即m2=a2+b2,
∴以a、b、m为边长的三角形一定是直角三角形.
答案 B
4.双曲线与椭圆+=1有相同的焦点,它的一条渐近线为y=-x,则双曲线方程为(  )
A.x2-y2=96 B.y2-x2=100
C.x2-y2=80 D.y2-x2=24
解析 由题意知,c==4,a=b,∴2a2=c2=48,∴a2=24,故所求双曲线方程为y2-x2=24.
答案 D
5.已知定点A,B,且|AB|=4,动点P满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值是(  )
A. B.
C. D.5
解析 由双曲线的定义及性质知,动点P的轨迹是双曲线的一支,且A、B为焦点,c=2,a=,∴|PA|的最小值为a+c=.
答案 C
6.已知双曲线-=1的离心率为,则n=________.
解析 依题意知a2=n,b2=12-n,又e=,∴e2====3,∴n=4.
答案 4
7.过双曲线-=1左焦点F1的直线交双曲线的左支于M、N两点,F2为其右焦点,则|MF2|+|NF2|-|MN|=________.
解析 由双曲线的定义知|MF2|-|MF1|=4,|NF2|-|NF1|=4,∴|MF2|+|NF2|-|MF1|-|NF1|=|MF2|+|NF2|-|MN|=8.
答案 8
8.若双曲线+=1的离心率为2,则k的值为__________.
解析 依题意知k+4<0,∴k<-4,又e==2,
∴e2===4,∴k=-31.
答案 -31
能 力 提 升
9.求与双曲线-=1共渐近线且过点A(2,-3)的双曲线方程.
解 设与双曲线-=1
共渐近线的双曲线方程为-=λ(λ≠0).
∵A(2,-3)在双曲线上,
∴λ=-=-.
∴所求双曲线方程为-=-即-=1.
10.已知双曲线的中心在原点,焦点F1、F2在坐标轴上,离心率为,且过点(4,-).
(1)求双曲线方程;
(2)若点M(3,m)在双曲线上,求证:·=0;
(3)求△F1MF2的面积.
解 (1)∵e=.
∴可设双曲线方程为x2-y2=λ(λ≠0).
∵过点(4,-),
∴λ=16-10=6.
∴双曲线的方程为x2-y2=6.
(2)由(1)可知,双曲线中a=b=,
∴c=2.
∴F1(-2,0),F2(2,0).
∴=(-2-3,-m),=(2-3,-m).
∴·=(3+2)(3-2)+m2=-3+m2.
∵M在双曲线上,
∴9-m2=6,∴-3+m2=0.
∴·=0.
(3)△F1MF2的底|F1F2|=4,
△F1MF2的高h=|m|=,
∴S△F1MF2=×4×=6.
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11.(2010·海南)中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,-2),则它的离心率为(  )
A. B.
C. D.
解析 依题可设渐近线的方程为y=-x,
代入点(4,-2),得a=2b.
∴e2====,
又∵e>1,∴e=.
答案 D
12.(2010·北京)已知双曲线-=1的离心率为2,焦点与椭圆+=1的焦点相同,那么双曲线的焦点为________;渐近线方程为________.
解析 由+=1知,c2=25-9=16,∴c=4.
∴焦点坐标为(±4,0).
又e==2,∴a=2.
∴b2=c2-a2=16-4=12.
∴b=2.
∴双曲线的渐近线方程为y=±x,即x±y=0.
答案 (±4,0) x±y=0
技能演练
基 础 强 化
1.到定点(3,5)与定直线2x+3y-21=0的距离相等的点的轨迹是(  )
A.圆           B.抛物线
C.线段 D.直线
解析 因为定点(3,5)在直线上,所以点的轨迹是直线.
答案 D
2.抛物线y2=8x的准线方程是(  )
A.x=-2 B.x=-4
C.y=-2 D.y=-4
解析 y2=8x=2·4x,∴p=4,准线方程为x=-=-2.
答案 A
3.抛物线x2=ay的准线方程是y=2,则实数a的值为(  )
A.8 B.-8
C. D.-
解析 x2=ay的准线方程为y=-=2,∴a=-8.
答案 B
4.抛物线y=2x2的焦点坐标是(  )
A.(1,0) B.
C. D.
解析 由y=2x2得,x2=y.
∴焦点坐标为.
答案 C
5.顶点在原点,坐标轴为对称轴的抛物线过点(-2,3),则它的方程是(  )
A.x2=-y,或y2=x
B.y2=-x,或x2=y
C.x2=y
D.y2=-x
解析 ∵点(-2,3)在第二象限,
∴设抛物线的标准方程为x2=2py(p>0),或y2=-2p1x(p1>0),把(-2,3)代入,得(-2)2=2p·3,或9=-2p1(-2),
∴2p=,或-2p=-,
故所求的抛物线方程为x2=y,或y2=-x.
答案 B
6.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线关于x轴对称,顶点在原点,且过点P(2,4),则该抛物线的方程为__________.
解析 设抛物线方程为y2=ax,又抛物线过点P(2,4),则16=2a,∴a=8,
∴y2=8x.
答案 y2=8x
7.若直线ax-y+1=0经过抛物线y2=4x的焦点,则实数a=__________.
解析 由y2=4x得焦点F(1,0),代入直线方程得a+1=0.∴a=-1.
答案 -1
8.已知抛物线C的顶点为坐标原点,焦点在x轴上,直线y=x与抛物线C交于A,B两点,若P(2,2)为AB的中点,则抛物线C的方程为________.
解析 设抛物线方程为y2=ax(a≠0),
由方程组
得交点坐标为A(0,0),B(a,a),而点P(2,2)为AB的中点,从而a=4.
故所求抛物线方程为y2=4x.
答案 y2=4x
能 力 提 升
9.已知抛物线的焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值,抛物线标准方程和准线方程.
解 设所求的抛物线方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F(0,-).
∵M(m,-3)在抛物线上,且|MF|=5,
∴解得
∴m=±2,抛物线方程为x2=-8y,准线方程为y=2.
10.探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯口圆的直径为60cm,灯深为40cm,求抛物线的标准方程和焦点位置.
解 如下图在探照灯的轴截面所在平面内建立直角坐标系,使反光镜的顶点(即抛物线的顶点)与原点重合,x轴垂直于灯口直径.
设抛物线的标准方程是y2=2px(p>0).
由已知条件可得点A的坐标是(40,30),代入方程,得302=2p×40,即p=,
所求的抛物线标准方程为y2=x,焦点(,0).
品 味 高 考
11.(2010·福建)以抛物线y2=4x的焦点为圆心且过坐标原点的圆的方程为(  )
A.x2+y2+2x=0 B.x2+y2+x=0
C.x2+y2-x=0 D.x2+y2-2x=0
解析 ∵抛物线y2=4x的焦点坐标为(1,0),
∴圆心坐标为(1,0),半径r=1.
∴圆的方程为(x-1)2+y2=1,
即x2+y2-2x=0.
答案 D
12.(2010·辽宁)设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足,如果直线AF的斜率为-,那么|PF|=(  )
A.4 B.8
C.8 D.16
解析 抛物线y2=8x的焦点F(2,0),准线l:x=-2,AF的方程为y=-(x-2),与直线l的交点为(-2,4).
设P(x,y),∵PA⊥l,∴当y=4时,
有(4)2=8x,∴x=6.
∴|PF|=|PA|=6-(-2)=8.
答案 B
技能演练
基 础 强 化
1.方程y=-2所表示曲线的形状是(  )
解析 由y=-2,知y≤0,x≥0,因此选D.
答案 D
2.过点M(3,2)作直线l与抛物线y2=8x只有一个交点,这样的直线共有(  )
A.0条 B.1条
C.2条 D.3条
解析 因为点M(3,2)在抛物线y2=8x的内部,所以过点M平行x轴的直线y=2,适合题意,因此只有一条.
答案 B
3.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1)、B(x2,y2),若x1+x2=6,则|AB|=(  )
A.8 B.10
C.6 D.4
解析 由题意知,|AB|=x1+x2+p=6+2=8.
答案 A
4.抛物线y2=16x上到顶点与到焦点距离相等的点的坐标为(  )
A.(4,±2) B.(±4,2)
C.(±2,4) D.(2,±4)
解析 抛物线y2=16x的顶点O(0,0),焦点F(4,0),
设P(x,y)适合题意,则有
??
∴适合题意的点为(2,±4).
答案 D
5.过抛物线y2=4x的焦点的直线交抛物线于A,B两点,O为坐标原点,则·的值是(  )
A.12 B.-12
C.3 D.-3
解析 特例法,∵y2=4x的焦点F(1,0),设过焦点F的直线为x=1,∴可求得A(1,-2),B(1,2).∴·=1×1+(-2)×2=-3.
答案 D
6.过抛物线y2=4x的焦点F,作倾斜角为的直线,交抛物线于A,B两点,则|AB|的长为________.
解析 由y2=4x知F(1,0),可得直线AB的方程为y=(x-1),与y2=4x联立,可求得A,B(3,2).
∴|AB|==.
答案 
7.抛物线y2=2px(p>0)上有一点纵坐标为-4,这点到准线的距离为6,则抛物线的方程为__________.
解析 设点(x0,-4),则(-4)2=2px0,
∴x0==.
又由抛物线的定义知x0+=6,
∴+=6,
即p2-12p+32=0,
解得p=4,或p=8.
∴抛物线方程为y2=8x,或y2=16x.
答案 y2=8x,或y2=16x
8.若抛物线y2=mx与椭圆+=1有一个共同的焦点,则m=__________.
解析 由+=1得焦点(-2,0),(2,0).
当焦点为(-2,0)时,抛物线开口向左,∴m<0.
∴?m=-8;
当焦点为(2,0)时,抛物线开口向右,∴m>0.
∴?m=8.
答案 8或-8
能 力 提 升
9.已知直线l过点A(-,p),且与抛物线y2=2px只有一个公共点,求直线l的方程.
解 当直线与抛物线只有一个公共点时,设直线方程为:y-p=k(x+).将直线l的方程与y2=2px联立,消去x得
ky2-2py+(2+3k)p2=0
由Δ=0得,k=,或k=-1.
∴直线l的方程为
2x-6y+9p=0,或2x+2y+p=0.
当直线l与x轴平行时,直线l与抛物线只有一个交点,此时,y=p,
故满足条件的直线共有三条,其方程为:
2x-6y+9p=0,或2x+2y+p=0,或y=p.
10.已知抛物线y2=2x,
(1)设点A的坐标为(,0),在抛物线上求一点P,使|PA|最小;
(2)在抛物线上求一点P,使P到直线x-y+3=0的距离最短,并求出距离的最小值.
解 (1)设P(x,y),则|PA|2=(x-)2+y2
=(x-)2+2x
=(x+)2+.
∵x≥0且在此区间上函数单调递增,故当x=0时,|PA|有最小值,离A点最近的点P(0,0).
(2)设点P(x0,y0)是抛物线y2=2x上任一点,则P到直线x-y+3=0的距离为
d==
=,
∴当y0=1,d有最小值.
∴点P的坐标为(,1).
品 味 高 考
11.(2010·重庆)已知过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,|AF|=2,则|BF|=________.
解析 由y2=4x知,抛物线的焦点F(1,0),当x=1时,y=±2.
∴A(1,2),B(1,-2).
此时AB⊥x轴,∴|BF|=|AF|=2.
答案 2
12.(2010·陕西)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切,则p的值为(  )
A. B.1
C.2 D.4
解析 由抛物线方程y2=2px(p>0)知准线方程为x=-,又圆(x-3)2+y2=16的圆心(3,0),半径为4,∴3-(-)=4,∴p=2.
答案 C