3.3.1抛物线及其标准方程--巩固提升训练
练习指南:
抛物线定义:1,2,8; 抛物线标准方程:3,4,5,10;
与抛物线相关的最值问题:6,7,12,14,15; 实际问题:8,11,13.
一、选择题
1.设圆与圆外切,与直线相切,则的圆心轨迹为( )
A. 抛物线 B. 双曲线 C. 椭圆 D. 圆
2.若动点到点的距离比它到直线的距离小,则点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
3.抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
4.若抛物线的焦点坐标是,则( )
A. B. C. D.
5(多选).以直线与坐标轴的交点为焦点的抛物线的标准方程为( )
A. B. C. D.
6.已知是抛物线的焦点,是抛物线上的一个动点,是一个定点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.已知是抛物线上一动点,为抛物线的焦点,是圆上一动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图是抛物线形拱桥,当水面在时,拱顶离水面,水面宽 水位下降后,水面的宽度为( )
A.5 B.2 C.6 D.2
二、填空题
9.动圆与直线相切,且与定圆外切,则动圆圆心的轨迹方程是 .
10.若坐标原点到抛物线的准线距离为,则 .
11.某学习小组研究一种卫星接收天线如图所示,发现其曲面与轴截面的交线为抛物线,在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入形为抛物线的接收天线,经反射聚焦到焦点处如图所示已知接收天线的口径直径为,深度为,则该抛物线的焦点到顶点的距离为
12.已知以圆:的圆心为焦点的抛物线与圆在第一象限交于点,点是抛物线:上任意一点,与直线垂直,垂足为,则的最大值为 .
三、解答题
13.惠州市隆生东江大桥于年月日建成通车,它极大的缓解了江北与水口的交通压力,促进了东江两岸的经济发展。某桥梁爱好者发现该桥的桥拱形如抛物线,每隔米就有一根钢丝吊杆垂直拉着桥面,若在桥面上测得桥拱跨度是米,中间最长的那根吊杆长米,求桥拱所在的抛物线的焦准距及第二长的吊杆长.
14.已知点,直线:,动圆过点且与直线相切,其圆心的轨迹为曲线,上的动点到轴的距离为,到直线:的距离为,求的最小值.
15.已知抛物线.
设点的坐标为,求抛物线上距离点最近的点的坐标及相应的距离
设点的坐标为,求抛物线上的点到点的距离的最小值,并写出的函数表达式.3.3.1抛物线及其标准方程---巩固提升训练
一、选择题
1.设圆与圆外切,与直线相切,则的圆心轨迹为( )
A. 抛物线 B. 双曲线 C. 椭圆 D. 圆
【答案】A
解析:如图,已知圆的圆心(0,3),半径=1.
设动圆C的半径为.
动点C到点M的距离与到直线的距离相等,都是1+.
根据抛物线的定义可知,点C的轨迹是一条抛物线.
选A.
2.若动点到点的距离比它到直线的距离小,则点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
解析:如图,点到点的距离比点到直线的距离小1,则点到点的距离等于点到直线的距离,点的轨迹是抛物线,F为焦点,直线为准线.
,则点的轨迹方程为.
选D.
3.抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
解析:抛物线方程:,变形为标准方程:.
抛物线开口朝下,2p=,p=,.
焦点坐标是.
故选:.
4.若抛物线的焦点坐标是,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
解析:抛物线方程:,变形为标准方程:.
根据焦点坐标可知,抛物线开后朝上.
2p=,p=,.
焦点坐标为.
故选D.
5(多选).以直线与坐标轴的交点为焦点的抛物线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
解析:直线与轴的交点为.
以为焦点,,,方程为 ;
直线与轴的交点为.
以为焦点,,,方程为.
故选AC.
6.已知是抛物线的焦点,是抛物线上的一个动点,是一个定点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
解析:如图.
过作准线的垂线,垂足为,则,
=.
当、、三点共线(图2)时,取得最小值.
故选C.
7.已知是抛物线上一动点,为抛物线的焦点,是圆上一动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
解析:如图.
,则=.
当M、A、P共线(A在C下方)时,有最小值4.
故选B.
8.如图是抛物线形拱桥,当水面在时,拱顶离水面,水面宽 水位下降后,水面的宽度为( )
A.5 B.2 C.6 D.2
【答案】D
解析:建立如图平面直角坐标系.
设抛物线的方程为,点代入抛物线方程,
得,抛物线的方程为.
当时,,.
水位下降后,水面的宽度为2 .
故选D.
二、填空题
9.动圆与直线相切,且与定圆外切,则动圆圆心的轨迹方程是 .
【答案】
解析:已知圆的圆心C(0,-3),半径=1.
点到的距离比到直线的距离大1,则点到
的距离等于到直线的距离,点的轨迹是抛物线,C为焦点,直线为准线.
p=6,则的轨迹方程是.
答案:.
10.若坐标原点到抛物线的准线距离为,则 .
【答案】
解析:抛物线方程:变形为标准方程:.
①开口朝上:2p=,,.
=2,;
②开口朝下:-2p=,,.
=2,.
答案:.
11.某学习小组研究一种卫星接收天线如图所示,发现其曲面与轴截面的交线为抛物线,在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入形为抛物线的接收天线,经反射聚焦到焦点处如图所示已知接收天线的口径直径为,深度为,则该抛物线的焦点到顶点的距离为
【答案】
解析:如图建系.
设抛物线方程为,A代入方程,得,.
该抛物线的焦点到顶点的距离为.
答案:.
12.已知以圆:的圆心为焦点的抛物线与圆在第一象限交于点,点是抛物线:上任意一点,与直线垂直,垂足为,则的最大值为 .
【答案】
解析:抛物线的焦点为,则抛物线的方程:.
解方程组,得.
抛物线:的焦点,准线方程为,
所以由拋物线的定义得,如图.
,
当且仅当,,三点共线,且点在第一象限时取等号.
故所求最大值为.
答案:.
三、解答题
13.惠州市隆生东江大桥于年月日建成通车,它极大的缓解了江北与水口的交通压力,促进了东江两岸的经济发展。某桥梁爱好者发现该桥的桥拱形如抛物线,每隔米就有一根钢丝吊杆垂直拉着桥面,若在桥面上测得桥拱跨度是米,中间最长的那根吊杆长米,求桥拱所在的抛物线的焦准距及第二长的吊杆长.
解析:建立如图所示的直角坐标系.
设抛物线方程为. 点,代入,得,则抛物线方程为.
第二长的吊杆为,抛物线方程,得,则.
14.已知点,直线:,动圆过点且与直线相切,其圆心的轨迹为曲线,上的动点到轴的距离为,到直线:的距离为,求的最小值.
解析:如图,的轨迹为以为焦点,直线:为准线的抛物线,方程为.
=
=
=.
的最小值为点到直线的距离,.
15.已知抛物线.
设点的坐标为,求抛物线上距离点最近的点的坐标及相应的距离
设点的坐标为,求抛物线上的点到点的距离的最小值,并写出的函数表达式.
解析:设抛物线上任一点的坐标为.
.
,当时,,此时点的坐标为.
设抛物线上任一点的坐标为.
,.
对称轴方程:.
当,即时,函数在[0,]递减,在[,+)单调递增. 时,有最小值
,;
当,即时,函数在[0,+)递增.时,有最小值,即d=.
综上,.