高中数学人教版 选修2-1(理科) 第二章 圆锥曲线与方程 2.4.1 抛物线及其标准方程
一、选择题
1.抛物线 的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
2.抛物线 的准线方程是( )
A. B. C. D.
3.抛物线 的准线方程是 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
4.过抛物线 的焦点作直线交抛物线于 , ,如果 ,那么 ( )
A. B. C. D.4
5.(2016·陕西模拟)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,AF=| x0|,则x0=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
6.已知抛物线 与双曲线 有一个相同的焦点,则动点 的轨迹是( )
A.椭圆的一部分 B.双曲线的一部分
C.抛物线的一部分 D.直线的一部分
二、填空题
7.若抛物线 的焦点与双曲线 的右焦点重合,则p的值为( )
A.-2 B.2 C.4 D.-4
8.抛物线 上的一点 到焦点的距离为 ,则点 的纵坐标为 .
9.已知圆 与抛物线 的准线相切,则 的值为 .
10.已知抛物线 的焦点与椭圆 的一个焦点重合,则 .
三、解答题
11.求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1)过点 ;
(2)焦点 在直线 上.
12.设圆 的方程为 ,求与 轴相切,且与已知圆 相外切的动圆的圆心 的轨迹方程.
13.已知抛物线 ,焦点为 ,准线为 ,抛物线 上一点 的横坐标为 ,且点 到准线 的距离为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)若 为抛物线 上的动点,求线段 的中点 的轨迹方程.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】抛物线的标准方程
【解析】【解答】 ,焦点坐标为 .
故答案为:D
【分析】先转化为抛物线的标准方程,根据抛物线的焦点坐标直接得到答案。
2.【答案】B
【知识点】抛物线的标准方程
【解析】【解答】化抛物线方程 为标准方程 ,因此抛物线 的准线方程为 ,故答案为:B.
【分析】先转化为抛物线的标准方程,再根据抛物线的准线方程直接得到答案。
3.【答案】B
【知识点】抛物线的标准方程
【解析】【解答】抛物线 的标准方程是 ,则其准线方程为
所以 .故答案为:B.
【分析】根据准线方程可得到抛物线的参数P,从而可得到抛物线的标准方程,进而可得到答案。
4.【答案】A
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【解答】根据抛物线的定义可知,抛物线上的点到焦点的距离等于到抛物线准线的距离,
所以 ,故答案为:A.
【分析】灵活运用抛物线的性质:抛物线上的点到焦点的距离等于它到准线的距离,从而得到答案。
5.【答案】A
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线C:y2=x的焦点为F ,
∵A(x0,y0)是C上一点,AF=| x0|,
∴ =x0+ ,
解得x0=1.
故选:A.
【分析】利用抛物线的定义、焦点弦长公式即可得出.
6.【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】抛物线的焦点为 ,根据题意知,此点也是双曲线的焦点,则有 , ,所以动点 的轨迹是抛物线的一部分.
【分析】首先根据抛物线得到焦点坐标,由相同焦点的条件把焦点代入双曲线可得到参数m与n之间的关系,从而得到答案。
7.【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】由双曲线方程知: ,右焦点为 ,
所以
【分析】根据双曲线标准方程得到右焦点后,即可根据抛物线的焦点得到抛物线的标准方程。
8.【答案】
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】由题意得,抛物线的标准方程为 ,准线方程为 ,设点 ,根据抛物线的定义可知,点 到焦点的距离等于点 到准线的距离,所以 ,解得 .
【分析】转化为抛物线的标准方程后可得到抛物线的准线方程,再根据抛物线的性质得到点M的横坐标,代入抛物线即可求出点M的纵坐标。
9.【答案】
【知识点】抛物线的简单性质;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】圆 的圆心为 ,半径 ,抛物线 的准线为 ,由题意可知 或 (舍去).
【分析】根据圆的一般方程得到圆的标准方程后求出圆心坐标与半径,再根据抛物线的标准方程得到准线方程,再由相切等价于圆心到准线距离为半径,得到答案。
10.【答案】
【知识点】圆锥曲线的综合
【解析】【解答】将抛物线 的方程化为标准方程是 ,所以其焦点是 ,因为抛物线 的焦点与椭圆 的一个焦点重合,因此 ,解得 ,故应填 .
【分析】根据椭圆的标准方程得到两个焦点,联系抛物线的标准方程得到抛物线的唯一焦点,进而得到答案。
11.【答案】(1)解:由于点 在第二象限,∴过 的抛物线开口向左或开口向上.
若抛物线开口向左,则焦点在 轴上,设其方程为 ,将点 代入可得 ,
∴ .∴抛物线的方程为 .
若抛物线开口向上,则焦点在 轴上,设其方程为 ,将点 代入可得, ,
∴ ,∴抛物线的方程为 .
综上所述,抛物线的标准方程为 或
(2)解:①∵直线 与 轴的交点为 ,∴抛物线的焦点是 ,
∴ ,∴ ,
∴抛物线的标准方程是 .
②∵直线 与 轴的交点为 ,即抛物线的焦点是 ,
∴ ,∴ ,∴抛物线的标准方程是
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【分析】注意分类讨论是关键;
(1)中点M的象限决定开口向左或向右,利用待定系数法代入点M直接得到两个标准方程;
(2)中直线与x、y轴各有一个交点,所以要注意有两种情况,利用待定系数法代入点M求出答案。
12.【答案】解:当 时,如图所示,圆 的方程可化为 ,所以 .直线 的方程为 .
结合已知条件,得动圆圆心 到定点 和到定直线l的距离相等,所以动圆圆心 的轨迹为抛物线.根据抛物线的定义可得其轨迹方程为 .
当 时,圆 与 轴相切,若圆 与 轴切于原点,则必与圆 相切.
根据外切的条件,得 的轨迹方程为 ,若圆 与 轴不相切于原点,则不符合条件.所以动圆圆心 的轨迹方程为 或
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质;圆锥曲线的综合;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】由圆的一般方程化为圆的标准方程来得到圆心坐标与半径大小。根据外切及与y轴相切建立等量关系,再根据抛物线的性质得到答案。
13.【答案】(1)解:抛物线 的准线方程为 ,∵抛物线 上一点 的横坐标为 ,且点 到准线l的距离为 ,∴根据抛物线的定义可知, ,∴ ,∴抛物线 的方程是
(2)解:由(1)可知 ,设 , ,则
即
而点 在抛物线 上,∴ ,∴ ,
即 ,所以点 的轨迹方程是
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】(1)可根据抛物线标准方程可得到关于p的焦点坐标与准线方程,利用抛物线的性质与题设给的等量关系即可得到抛物线的标准方程;
(2)可利用中点坐标公式,用待定系数法得到点P与点M的等量关系,进而根据点在抛物线上,直接代入即可得到轨迹方程。
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一、选择题
1.抛物线 的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】抛物线的标准方程
【解析】【解答】 ,焦点坐标为 .
故答案为:D
【分析】先转化为抛物线的标准方程,根据抛物线的焦点坐标直接得到答案。
2.抛物线 的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】抛物线的标准方程
【解析】【解答】化抛物线方程 为标准方程 ,因此抛物线 的准线方程为 ,故答案为:B.
【分析】先转化为抛物线的标准方程,再根据抛物线的准线方程直接得到答案。
3.抛物线 的准线方程是 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】抛物线的标准方程
【解析】【解答】抛物线 的标准方程是 ,则其准线方程为
所以 .故答案为:B.
【分析】根据准线方程可得到抛物线的参数P,从而可得到抛物线的标准方程,进而可得到答案。
4.过抛物线 的焦点作直线交抛物线于 , ,如果 ,那么 ( )
A. B. C. D.4
【答案】A
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【解答】根据抛物线的定义可知,抛物线上的点到焦点的距离等于到抛物线准线的距离,
所以 ,故答案为:A.
【分析】灵活运用抛物线的性质:抛物线上的点到焦点的距离等于它到准线的距离,从而得到答案。
5.(2016·陕西模拟)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,AF=| x0|,则x0=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线C:y2=x的焦点为F ,
∵A(x0,y0)是C上一点,AF=| x0|,
∴ =x0+ ,
解得x0=1.
故选:A.
【分析】利用抛物线的定义、焦点弦长公式即可得出.
6.已知抛物线 与双曲线 有一个相同的焦点,则动点 的轨迹是( )
A.椭圆的一部分 B.双曲线的一部分
C.抛物线的一部分 D.直线的一部分
【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】抛物线的焦点为 ,根据题意知,此点也是双曲线的焦点,则有 , ,所以动点 的轨迹是抛物线的一部分.
【分析】首先根据抛物线得到焦点坐标,由相同焦点的条件把焦点代入双曲线可得到参数m与n之间的关系,从而得到答案。
二、填空题
7.若抛物线 的焦点与双曲线 的右焦点重合,则p的值为( )
A.-2 B.2 C.4 D.-4
【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】由双曲线方程知: ,右焦点为 ,
所以
【分析】根据双曲线标准方程得到右焦点后,即可根据抛物线的焦点得到抛物线的标准方程。
8.抛物线 上的一点 到焦点的距离为 ,则点 的纵坐标为 .
【答案】
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】由题意得,抛物线的标准方程为 ,准线方程为 ,设点 ,根据抛物线的定义可知,点 到焦点的距离等于点 到准线的距离,所以 ,解得 .
【分析】转化为抛物线的标准方程后可得到抛物线的准线方程,再根据抛物线的性质得到点M的横坐标,代入抛物线即可求出点M的纵坐标。
9.已知圆 与抛物线 的准线相切,则 的值为 .
【答案】
【知识点】抛物线的简单性质;圆锥曲线的综合
【解析】【解答】圆 的圆心为 ,半径 ,抛物线 的准线为 ,由题意可知 或 (舍去).
【分析】根据圆的一般方程得到圆的标准方程后求出圆心坐标与半径,再根据抛物线的标准方程得到准线方程,再由相切等价于圆心到准线距离为半径,得到答案。
10.已知抛物线 的焦点与椭圆 的一个焦点重合,则 .
【答案】
【知识点】圆锥曲线的综合
【解析】【解答】将抛物线 的方程化为标准方程是 ,所以其焦点是 ,因为抛物线 的焦点与椭圆 的一个焦点重合,因此 ,解得 ,故应填 .
【分析】根据椭圆的标准方程得到两个焦点,联系抛物线的标准方程得到抛物线的唯一焦点,进而得到答案。
三、解答题
11.求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1)过点 ;
(2)焦点 在直线 上.
【答案】(1)解:由于点 在第二象限,∴过 的抛物线开口向左或开口向上.
若抛物线开口向左,则焦点在 轴上,设其方程为 ,将点 代入可得 ,
∴ .∴抛物线的方程为 .
若抛物线开口向上,则焦点在 轴上,设其方程为 ,将点 代入可得, ,
∴ ,∴抛物线的方程为 .
综上所述,抛物线的标准方程为 或
(2)解:①∵直线 与 轴的交点为 ,∴抛物线的焦点是 ,
∴ ,∴ ,
∴抛物线的标准方程是 .
②∵直线 与 轴的交点为 ,即抛物线的焦点是 ,
∴ ,∴ ,∴抛物线的标准方程是
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【分析】注意分类讨论是关键;
(1)中点M的象限决定开口向左或向右,利用待定系数法代入点M直接得到两个标准方程;
(2)中直线与x、y轴各有一个交点,所以要注意有两种情况,利用待定系数法代入点M求出答案。
12.设圆 的方程为 ,求与 轴相切,且与已知圆 相外切的动圆的圆心 的轨迹方程.
【答案】解:当 时,如图所示,圆 的方程可化为 ,所以 .直线 的方程为 .
结合已知条件,得动圆圆心 到定点 和到定直线l的距离相等,所以动圆圆心 的轨迹为抛物线.根据抛物线的定义可得其轨迹方程为 .
当 时,圆 与 轴相切,若圆 与 轴切于原点,则必与圆 相切.
根据外切的条件,得 的轨迹方程为 ,若圆 与 轴不相切于原点,则不符合条件.所以动圆圆心 的轨迹方程为 或
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质;圆锥曲线的综合;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】由圆的一般方程化为圆的标准方程来得到圆心坐标与半径大小。根据外切及与y轴相切建立等量关系,再根据抛物线的性质得到答案。
13.已知抛物线 ,焦点为 ,准线为 ,抛物线 上一点 的横坐标为 ,且点 到准线 的距离为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)若 为抛物线 上的动点,求线段 的中点 的轨迹方程.
【答案】(1)解:抛物线 的准线方程为 ,∵抛物线 上一点 的横坐标为 ,且点 到准线l的距离为 ,∴根据抛物线的定义可知, ,∴ ,∴抛物线 的方程是
(2)解:由(1)可知 ,设 , ,则
即
而点 在抛物线 上,∴ ,∴ ,
即 ,所以点 的轨迹方程是
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】(1)可根据抛物线标准方程可得到关于p的焦点坐标与准线方程,利用抛物线的性质与题设给的等量关系即可得到抛物线的标准方程;
(2)可利用中点坐标公式,用待定系数法得到点P与点M的等量关系,进而根据点在抛物线上,直接代入即可得到轨迹方程。
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