3.3 抛物线 测试题(含解析)

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名称 3.3 抛物线 测试题(含解析)
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文件大小 889.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-11-17 09:17:54

文档简介

2022-2023学年度第一学期抛物线考试
高二学年 数学科目
时间:120分钟
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.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.抛物线的焦点到准线的距离是( )
A. B. C.1 D.2
2.已知抛物线:恰好经过圆:的圆心,则抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
3.设抛物线:的焦点为,点在上,,若,则( )
A. B. C. D.
4.已知平面四边形的四个顶点都在抛物线上,其中顶点,为抛物线的焦点,若,则( )
A.12 B.9 C.6 D.3
5.已知抛物线:的焦点为,准线为,点在上,过A点作准线的垂线交准线于,若,则( )
A. B. C. D.
6.已知等边三角形的一个顶点位于抛物线的焦点,另外两个顶点在抛物线上,则这个等边三角形的边长为( )
A. B. C. D.
7.已知抛物线的焦点为,准线为,点在上,过作的垂线,垂足为,若,则到轴的距离为( )
A.3 B.4 C.6 D.12
8.已知斜率为的直线过抛物线的焦点,与拋物线交于,两点,又直线与圆交于两点.若,则的值为( )
A. B. C.1 D.
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的)
9.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:y=x-2与抛物线C交于A,B两点,则( )
A.抛物线C的准线方程为
B.点F到直线l的距离为
C.∠AOB
D.
10.已知抛物线:的焦点为,为上一点,下列说法正确的是( )
A.的准线方程为
B.直线与相切
C.若,则的最小值为
D.若,则的周长的最小值为11
11.已知直线:过抛物线:()的焦点,且与抛物线交于A,两点,过A,两点分别作抛物线准线的垂线,垂线分别为,,则下列说法错误的是( )
A.抛物线的方程为 B.线段的长度为
C. D.线段的中点到轴的距离为
12.已知抛物线:的焦点为,过点且倾斜角为的直线与抛物线交于,两点,其中点在第一象限,若,,则下列说法正确的是( )
A.焦点到准线的距离为6 B.
C. D.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)
13.以双曲线右顶点为顶点,左焦点为焦点的抛物线的方程是____________.
14.已知抛物线的焦点为F,点P为该抛物线上一个动点,点,则的最小值为______.
15.已知点是抛物线上动点,是抛物线的焦点,点的坐标为,则的最小值为______.
16.已知点在抛物线上,点是抛物线的焦点,线段的中点为.若点的坐标为,且是的垂心,则直线的方程_________;
四、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,说明过程或演算步骤)
17(本题10分).根据下列条件写出抛物线的标准方程:
(1)经过点;
(2)焦点在轴的负半轴上,且焦点到准线的距离是6.
18(本题12分).已知抛物线上的点到焦点F的距离为6.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过点作直线l交抛物线C于A,B两点,且点P是线段的中点,求直线l方程.
19(本题12分).设抛物线C:x2=2py(0<p<8)的焦点为F,点P是C上一点,且PF的中点坐标为(2,)
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)动直线l过点A(0,2),且与抛物线C交于M,N两点,点Q与点M关于y轴对称(点Q与点N不重合),求证:直线QN恒过定点.
20(本题12分).设抛物线的焦点为F,准线为l,,以M为圆心的圆M与l相切于点Q,Q的纵坐标为,是圆M与x轴的不同于F的一个交点.
(1)求抛物线C与圆M的方程;
(2)过F且斜率为的直线n与C交于A,B两点,求△ABQ的面积.
21(本题12分).已知抛物线的焦点为为上一点,的最小值为1.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过焦点作互相垂直的两条直线与抛物线相交于两点,与抛物线相交于两点.若分别是线段的中点,求的最小值.
22(本题12分).已知是椭圆C:与抛物线E:的一个公共点,且椭圆与抛物线具有一个相同的焦点.
(1)求椭圆C及抛物线的方程;
(2)A,B是椭圆C上的两个不同点,若直线,的斜率之积为(注:为坐标原点),点是线段的中点,连接并延长交椭圆于点,求的值.参考答案:
1.A
【分析】根据抛物线方程确定焦准距p的值,即得答案.
【详解】因为抛物线方程为,故焦准距,
即焦点到准线的距离是,
故选:A.
2.C
【分析】求出圆心,代入抛物线,求得,进而得到抛物线得标准方程,进而可求得抛物线的焦点坐标.
【详解】由已知得,圆的圆心为:,
故把圆心坐标代入抛物线得,,解得,
则抛物线:,化简得,
可得抛物线的焦点坐标为
故选:C
3.D
【分析】根据题意得出是抛物线通径的一半,再由勾股定理即可解决.
【详解】由题意可知,,
所以.
因为抛物线的通径长,
所以轴,
所以
故选:D.
4.C
【分析】利用向量的坐标运算得,再根据抛物线的定义即可求解.
【详解】因为在抛物线上,所以,即,所以,
设,
由得,
所以,即,
根据抛物线的定义可得
.
故选:C.
5.B
【分析】结合图形,利用抛物线的定义,直角三角形的性质进行求解.
【详解】
因为,根据抛物线定义有:,
设与轴的交点为,因为,所以.
因为,所以.故A,C,D错误.
故选:B.
6.A
【分析】根据题意求出其余两个顶点坐标,然后由抛物线定义求其边长
【详解】依题意,抛物线的焦点,设正三角形另外两个顶点为,
由得:,整理得,
因此有,而,即有,于是得点关于y轴对称,如图,
等边三角形中,直线的倾斜角为,直线的倾斜角是,
所以点分别在上,由,解得,
根据抛物线的定义得其边长为.
故选:A
7.A
【分析】根据抛物线的定义,结合条件表示出的长度,然后列出方程即可得到结果.
【详解】由题意可知,不妨令在轴上方,准线与轴交点为,如图所示
因为点在C上,根据抛物线的定义可得,且,则,
所以为等腰三角形,且,解得,
在中,,即即,解得,所以到轴的距离为.
故选:A.
8.C
【分析】写出直线方程为与抛物线方程联立方程组,设,方程组消元后求得,由点在直线上求得(也可消去,直接用韦达定理得结论),再由焦点弦长公式表示出弦长,圆心就是抛物线的焦点,圆半径是,则,代入已知条件可求得.
【详解】抛物线的焦点为,直线方程为,
由得,设,则,
又,,∴,
∴,
圆,圆心为,半径为,
∴,
∵,∴,解得,∵,∴.
故选:C.
9.AB
【分析】根据抛物线方程求得准线、焦点,结合点到直线的距离公式、向量垂直、弦长等知识求得正确答案.
【详解】抛物线的焦点为,准线为,A选项正确.
直线,即,
到的距离为,B选项正确.
由解得或,
不妨设,
则,
所以,C选项错误.
,D选项错误.
故选:AB
10.BCD
【分析】将抛物线方程化为标准式,即可求出焦点坐标与准线方程,从而判断A,联立直线与抛物线方程,消元,由判断B,设点,表示出,根据二次函数的性质判断C,根据抛物线的定义转化求出的周长的最小值,即可判断D.
【详解】解:抛物线:,即,所以焦点坐标为,准线方程为,故A错误;
由,即,解得,所以直线与相切,故B正确;
设点,所以,
所以,故C正确;
如图过点作准线,交于点,,,
所以,
当且仅当、、三点共线时取等号,故D正确;
故选:BCD
11.BD
【分析】求出抛物线的焦点坐标,可得,即可判断A;联立方程求出A,B坐标,可得,判断B;确定M,N坐标,可计算,判断C;求出线段的中点坐标,即可判断D.
【详解】由题意不妨设点A在点上方,直线:与x轴交点,
又经过的焦点,故,可得,
即抛物线方程为:,A正确.
由,可得,解得或,
可得,,所以,B错误.
由以上分析可知,,,,
可得,
则,即,C正确.
因为,,故线段的中点为,
则线段的中点到轴的距离为,D错误,
故选:BD.
12.BCD
【分析】设出直线的方程,联立抛物线方程,结合韦达定理,焦点弦公式,对每个选项逐一分析,即可判断和选择.
【详解】根据题意可得,故直线的斜率,
设直线的方程为,联立抛物线方程
可得:,显然,
则,,,
,故,解得;
对A:焦点到准线的距离为,故错误;
对B:,故正确;
对C:,故正确;
对D:因为,则即,
解得,则,故正确.
故选:BCD.
13.
【分析】先根据双曲线方程求得双曲线的右顶点和左焦点,进而根据抛物线的性质可求得抛物线的,方程可得
【详解】根据双曲线方程可知,,,
右顶点坐标为,左焦点坐标为,
抛物线顶点为双曲线的右顶点,焦点为左焦点,,,
抛物线顶点坐标为,焦点坐标为,
焦点在轴上,在顶点的左侧,抛物线开口向左,
抛物线方程.
故答案为:.
14.##4.5
【分析】结合抛物线第一定义,由两点间直线距离最短即可求解.
【详解】如图所示,设抛物线准线交于点,由抛物线第一定义可知,,要使最小,即最小,当三点共线时,取到最小值,,
故答案为:
15.##
【分析】过点作垂直于准线,根据抛物线的定义结合条件可得,进而可得当和抛物线相切时,的值最小,然后利用直线的斜率公式及导数的几何意义即得.
【详解】由题意可得,抛物线的焦点,准线方程为,
过点作垂直于准线,为垂足,则由抛物线的定义可得,
则,为锐角,
故当最小时,的值最小,即当和抛物线相切时,的值最小,
设切点,则,
由的导数为,
则的斜率为,
所以,,
,,
.
故答案为:.
16.
【分析】根据给定条件,求出直线AB的斜率,并设出方程,再与的方程联立,借助韦达定理及向量垂直的坐标表示计算作答.
【详解】抛物线的焦点,则直线MF的斜率,而为的垂心,即有,直线AB的斜率为,
设的方程为,由消去y并整理得:,
于是得,,,,,
由得,
,解得,而,则有,
所以直线的方程为.
故答案为:
17.(1)或;(2).
【分析】(1)根据点在第三象限,所以可设抛物线的标准方程为,,将点代入即可求出;
(2)根据的几何意义结合焦点位置即可解出.
【详解】(1)当抛物线的标准方程为时,将点代入,得,即所求抛物线的标准方程为;
当抛物线的标准方程为时,将点代入,得,即所求抛物线的标准方程为.
综上,抛物线的标准方程为或.
(2)由焦点到准线的距离为6,知.
又焦点在轴的负半轴上,∴抛物线的标准方程为.
18.(1).
(2).
【分析】(1)由抛物线定义有求参数,即可写出抛物线方程.
(2)由题意设,联立抛物线方程,结合韦达定理、中点坐标求参数k,即可得直线l方程.
(1)
由题设,抛物线准线方程为,
∴抛物线定义知:,可得,
∴.
(2)
由题设,直线l的斜率存在且不为0,设,联立抛物线方程,
有,整理得,则,又P是线段的中点,
∴,即,故.
19.(1)x2=4y;
(2)证明见解析
【分析】(1)设,根据的中点坐标为列方程得到,然后代入抛物线方程中,解得,即可得到抛物线的方程;
(2)方法一:设直线方程为,跟抛物线方程联立,得到,然后利用韦达定理求出直线的方程,即可得到过定点;
方法二:设直线方程为,跟抛物线方程联立,得到,然后利用,,三点共线列方程,再结合韦达定理得到,即可得到直线过定点.
【详解】(1)依题意得,设,由的中点坐标为,得,解得,
∵在抛物线,∴,
即,解得或8(舍去),
∴抛物线的方程为.
(2)(法一)依题意直线的斜率存在,
设直线:,,,则,
联立消去得,显然Δ>0,由韦达定理得,
∵,
∴直线方程为,
即,
∵,∴方程为,
即直线方程恒过定点.
(法二)依题意知直线的斜率存在且不为0,
设直线方程为,,,
则,
联立消去得,
∵是抛物线上不同两点,∴必有Δ>0,
由韦达定理得,
∵,,三点共线,,,
∴即,
∴,即化简得:,
∵,∴,
∴直线方程为,
∴直线恒过定点.
【点睛】解答直线与抛物线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
20.(1)抛物线,圆
(2)
【分析】(1)分别求点的坐标,再利用圆心在线段的垂直平分线上,求得值,即可求得抛物线和圆的方程;
(2)直线与抛物线方程联立,求得点的坐标,求得,以及点到直线的距离,再求三角形的面积.
【详解】(1)由抛物线的定义知,圆M经过焦点,
,点M的纵坐标为,又,则,得,
则,.
由题意,M是线段EF的垂直平分线上的点,所以,解得p=2,
故抛物线,圆.
(2)由题意知直线n的方程为,
由,解得或
设,,则.
点到直线的距离,
所以△ABQ的面积.
21.(1);
(2)16.
【分析】(1)将化为标准方程,再由的最小值为1,可得,即可得出抛物线的标准方程;
(2)设直线斜率为,则的斜率为,设直线的方程为,设,,联立直线的方程与抛物线的方程,可求出,同理,再由均值不等式,结合二次函数的性质即可得出答案.
【详解】(1)将化为标准方程得,,
因为的最小值为1,所以,解得,
所以抛物线的标准方程为.
(2)由(1)得,点,显然直线,的斜率都存在且不为0,
设直线斜率为,则的斜率为,
直线的方程为,由消去并整理得,

设,,则,所以线段中点,
,同理,
所以,
令,当且仅当,即时等号成立.
所以,且,
所以,
当且仅当时取等号,
所以的最小值为16.
22.(1);
(2)
【分析】(1)结合已知条件求出抛物线方程,并求其焦点,然后可得,再将点代入椭圆方程即可求解;(2) 设,,,,然后利用向量用和点坐标表示出点坐标,并将点代入椭圆方程并化简整理,再结合,斜率之积为即可求解.
(1)
∵是抛物线:上一点,
∴,即抛物线的方程为,焦点,
∴,
又∵在椭圆C:上,∴,
结合知,,
∴椭圆的方程为,抛物线的方程为.
(2)
设,,,,
∵点是线段的中点,∴,
,,,
∴,
∵点在椭圆上,


∵点在椭圆上,
又∵,斜率之积为,
∴,,,
∴,∴,∴或(舍),
∴,∴.