3.3.2 抛物线的简单几何性质
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共15小题,共75.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 若抛物线上一点到焦点和到抛物线对称轴的距离分别为和,则抛物线的方程为( )
A. B.
C. 或 D. 或
2. 已知抛物线的焦点为,为抛物线上一动点,,则的周长最小值为( )
A. B. C. D.
3. 已知抛物线:上的点到的焦点的距离为,点在直线上的射影为,点关于轴的对称点为,则四边形的周长为( )
A. B. C. D.
4. 已知抛物线:的焦点为,直线与抛物线交于,两点,若的中点的纵坐标为,则( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,点是抛物线的焦点,点,分别在抛物线及圆的实线部分上运动,且总是平行于轴,则的周长的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知双曲线:的右顶点到其一条渐近线的距离等于,抛物线:的焦点与双曲线的右焦点重合,则抛物线上的动点到直线:和:的距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 已知拋物线的焦点为,点为拋物线上位于第一象限内一点,若且直线的斜率为,则拋物线的方程为( )
A. B. C. D.
8. 抛物线的焦点为,准线为,经过且斜率为的直线与抛物线在轴上方的部分相交于点,,垂足为,则的面积是( )
A. B. C. D.
9. 已知直线与抛物线相切,则等于( )
A. B. C. D.
10. 已知,为抛物线:上异于顶点的两点,是等边三角形,其面积为,则的值为( )
A. B. C. D.
11. 已知直线与抛物线交于两点、,且两交点纵坐标之积为,则直线恒过定点.( )
A. B. C. D.
12. 过抛物线的焦点作倾斜角为的直线交抛物线于,两点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
13. 在直角坐标系中,动点在抛物线上,点满足,则点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
14. 设为抛物线的焦点,,,为该抛物线上三点,,,三点坐标分别为 若 ,则 ( )
A. B. C. D.
15. 已知点为坐标原点,点为抛物线:的焦点,动直线与抛物线交于,两点,若,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共7小题,共35.0分。在每小题有多项符合题目要求)
16. 点到抛物线的准线的距离为,则的值可以为( )
A. B. C. D.
17. 已知抛物线的焦点为,是抛物线上两动点,是平面内一定点,下列说法正确的有( )
A. 准线方程为
B. 若,则线段中点到轴为
C. 的周长的最小值为
D. 以线段为直径的圆与准线相切
18. 已知抛物线的焦点为,准线为,过点的直线与抛物线交于两点,,点在上的射影为,则( )
A. 若,则
B. 以为直径的圆与准线相切
C. 设,则
D. 过与抛物线有且仅有一个公共点直线至多有条
19. 设,是抛物线上的两个不同的点,是坐标原点,若直线与的斜率之积为,则.( )
A. B. 以为直径的圆的面积大于
C. 直线过定点 D. 点到直线的距离不大于
20. 已知,为平面内两不同定点,过该平面内动点作直线的垂线,垂足为若,其中为常数,则动点的轨迹可能是( )
A. 圆 B. 椭圆 C. 抛物线 D. 双曲线
21. 已知点,的坐标分别是,直线,相交于点,且它们的斜率分别为,下列命题是真命题的有( )
A. 若,则的轨迹是椭圆除去两个点
B. 若,则的轨迹是抛物线除去两个点
C. 若,则的轨迹是双曲线除去两个点
D. 若,则的轨迹是一条直线除去一点
22. 过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点,为线段的中点,则( )
A. 以线段为直径的圆与直线相离
B. 以线段为直径的圆与轴相切
C. 当时,
D. 的最小值为
三、填空题(本大题共15小题,共75.0分)
23. 若抛物线上一点到其准线的距离为,则抛物线的标准方程为 .
24. 某抛物线拱桥的跨度是米,中间拱高是米,在建桥时每隔米需用一支柱支撑,其中最长的支柱高是 米
25. 设抛物线的焦点为,准线为,已知点在上,以为圆心的圆与轴的正半轴相切于点,若,则圆的方程为 .
26. 在平面直角坐标系中,抛物线的焦点为,准线为,过抛物线上一点作的垂线,垂足为,与相交于点若,且的面积为,则的值为
27. 点,抛物线的焦点为,若对于抛物线上的任意点,的最小值为,则的值等于 .
28. 给出下列命题:
到定点与定直线的距离相等的点的轨迹是抛物线;
设为两个定点,为常数且,若,则动点的轨迹是双曲线。
对任意实数,直线总与某一个定圆相切。
在平面内,到两定点的距离的和等于常数的点的轨迹是椭圆;
方程的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率.
其中真命题的序号是 把你认为正确的命题的序号都填上。
29. 如图,过抛物线焦点的直线依次交抛物线与圆于点、、、,则的值是
30. 已知抛物线的一条弦恰好以为中点,则弦所在直线方程是 .
31. 抛物线上到直线距离最短的点的坐标是 ;最短距离是 .
32. 已知点和抛物线:,过的焦点且斜率为的直线与交于,两点.若,则_________.
33. 已知抛物线的方程是,直线交抛物线于,两点,为坐标原点,若,则直线必过定点 .
34. 过抛物线的焦点作两条互相垂直的弦,,则
35. 已知点是抛物线的焦点,点是抛物线上的点,若平面上存在一点,满足,则点的轨迹方程是 .
36. 已知顶点在坐标原点,对称轴为轴的抛物线过点,则该抛物线的标准方程为 ;设为该抛物线的焦点,、、为该抛物线上三点,若,则
37. 已知双曲线的实轴长为,虚轴的一个端点与抛物线的焦点重合,直线与抛物线相切且与双曲线的一条渐近线平行,则等于 ,双曲线方程为 .
四、解答题(本大题共11小题,共132.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
38. 本小题分
求适合下列条件的曲线标准方程.
虚轴长为,离心率为的双曲线的标准方程;
过点的抛物线的标准方程.
39. 本小题分
河道上有一抛物线型拱桥,在正常水位时,拱圈最高点距水面,拱圈内水面宽,一条船在水面以上部分高,船顶部宽.
试建立适当的直角坐标系,求拱桥所在的抛物线的标准方程;
近日水位暴涨了,为此,必须加重船载,降低船身,才能通过桥洞,试问:船身至少应该降低多少 精确到
40. 本小题分
已知过抛物线的焦点,且斜率为的直线交抛物线于两点,且.
求该抛物线的方程;
为坐标原点,为抛物线上一点,若,求的值.
41. 本小题分
如图,过顶点在原点、对称轴为轴的抛物线上的点作斜率分别为,的直线,分别交抛物线于,两点.
求抛物线的标准方程和准线方程;
若,证明:直线恒过定点.
42. 本小题分
已知抛物线:经过点.
Ⅰ求抛物线的方程及其准线方程;
Ⅱ设为原点,过抛物线的焦点作斜率不为的直线交抛物线于两点,,直线分别交直线,于点和点求证:以为直径的圆经过轴上的两个定点.
43. 本小题分
已知抛物线的焦点为,过且与轴垂直的直线交该抛物线于,两点,.
求抛物线的方程;
过点的直线交抛物线于,两点,若的面积为,求直线的斜率其中为坐标原点.
44. 本小题分
已知抛物线:过点过点作直线与抛物线交于不同的两点,,过点作轴的垂线分别与直线,交于点,,其中为原点.
求抛物线的方程,并求其焦点坐标和准线方程;
求证:为线段的中点.
45. 本小题分
已知抛物线:的焦点为,且与圆:上点的距离的最小值为.
求;
若点在上,,为的两条切线,,是切点,求面积的最大值.
46. 本小题分
已知抛物线:过点.
Ⅰ求抛物线的方程,并求其准线方程;
Ⅱ过焦点且斜率为的直线与抛物线交于,两点,求弦长.
47. 本小题分
如图,已知椭圆:,抛物线:,点是椭圆与抛物线的交点.过点的直线交椭圆于点,交抛物线于点不同于.
若,求抛物线的焦点坐标;
若存在不过原点的直线使为线段的中点,求的最大值.
48. 本小题分
在平面直角坐标系中,已知,,动点满足.
求动点的轨迹的方程;
过点且不平行于轴的直线与轨迹交于,两点,记直线,的斜率分别为,,求的值.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
由抛物线上点到抛物线对称轴的距离为,设该点为根据点坐标适合抛物线方程及点到焦点的距离为,列方程组,解之可得与的值,从而得到本题的答案.
本题已知抛物线上一点到焦点和到抛物线对称轴的距离,求抛物线的焦参数,着重考查了抛物线的标准方程与简单几何性质等知识,属于基础题.
【解答】
解:抛物线上一点到抛物线对称轴的距离为,
设该点为,则的坐标为
到抛物线的焦点的距离为
由抛物线的定义,得
点是抛物线上的点,
由联立,解得,或,
则抛物线方程为或.
故选:.
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的简单性质,考查数形结合思想,属于基础题.
由题意画出图形,过作准线的垂线,交抛物线于,则此时的周长最小,然后结合两点间的距离公式即可求解.
【解答】
解:如图,
抛物线:的焦点为,准线方程为.
过作准线的垂线,交抛物线于,则的周长最小.
最小值为.
故选:.
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的定义以及几何性质的应用,属于基础题.
根据题意可得四边形为直角梯形,结合抛物线的定义可得,再得出、,即可求四边形的周长.
【解答】
解:由抛物线的方程可知,,直线为抛物线的准线,
所以,四边形为直角梯形.
因为,所以根据抛物线的定义,得,
过点作轴于点,则,
在中,,
所以四边形的周长为,
故选B.
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了抛物线性质的应用,直线与抛物线的位置关系,属于基础题.
由抛物线的定义,得,根据中点的坐标公式,得,代入即可求解.
【解答】
解:由抛物线:可知,,得到,,
设,,因为的中点的纵坐标为,
所以,则.
故选C.
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的定义,考查抛物线与圆的位置关系,属于中档题.
由抛物线定义可得,从而的周长,确定点横坐标的范围,即可得到结论.
【解答】
解:抛物线的准线:,焦点,
由抛物线定义可得,
圆的圆心为,半径为,
的周长
,
由抛物线及圆可得交点的横坐标为,
,
,
故选B.
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查双曲线的方程,主要是渐近线方程的运用,同时考查抛物线的方程,属于较难题.
求出双曲线的渐近线方程,运用点到直线的距离公式计算可得,进而得到,可得,进而得到抛物线的方程.连接,过点作于点,作准线于点由抛物线的定义,得到,再由平面几何知识可得当、、三点共线时,有最小值,因此算出到直线的距离,即可得到所求距离的最小值.
【解答】
解:双曲线:的渐近线方程为,
右顶点到其一条渐近线的距离等于,
可得,解得,
即有,
由题意可得,解得,
即有抛物线的方程为,设焦点为,
过点作于点,
作准线:于点,
连接,根据抛物线的定义得,
设到的距离为,到直线的距离为,
,
根据平面几何知识,可得当、、三点共线时,有最小值.
到直线:的距离为.
的最小值是,
由此可得所求距离和的最小值为.
故选B.
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的几何性质与标准方程,属于中档题.
设抛物线的准线为与轴的交点为,过点作,垂足为,连,因为且直线 的斜率为 ,于是可证明为正三角形,求出,进一步可知,,,从而得出抛物线的标准方程.
【解答】
解:设抛物线的准线为与轴的交点为,过点作,垂足为,连,
如图所示:
直线 的斜率为 ,,于是,
又根据已知条件以及抛物线的性质,知,
为正三角形,,,,
而由抛物线的性质知, ,
拋物线的方程为.
故选D.
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,判断为等边三角形是解题的关键,先判断为等边三角形,求出的坐标,可求出等边的边长的值,由此即可求解.
【解答】
解:由抛物线的定义可得,
的斜率等于,
的倾斜角等于,
,
,故为等边三角形.
又焦点,的方程为,
设,,
由得, ,
,
等边三角形的边长,
的面积是,
故选C.
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了直线与抛物线的位置关系,属于基础题.
联立直线与抛物线的方程,利用根的判别式为即可求解.
【解答】
解:由消去得,
由于直线与抛物线相切,
所以解得.
故选C.
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系,属于拔高题.
设,,由抛物线对称性,知点、关于轴对称,可设直线的方程,联立,解得,由是等边三角形可解得的值.
【解答】
解:设,,
,
.
又,,
,
即.
又、与同正,
.
,即.
由抛物线对称性,知点、关于轴对称.
又,所以不妨设直线的方程为:,
联立,解得.
面积为,
,
又,
.
故选A.
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查抛物线的性质及几何意义,直线与抛物线的位置关系,考查学生计算能力,属于基础题.
设直线方程为,与抛物线方程联立即可,利用韦达定理解决问题。
【解答】
解:设直线方程为,斜率为的直线不需要考虑,不可能与抛物线交于两点,
联立得,
所以,
所以,
所以,
所以直线恒过定点.
故选C.
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题重点考查了抛物线的几何性质、方程、直线与抛物线的位置关系等知识,属于基础题.
首先,写出抛物线的焦点坐标,然后,求解直线的方程,利用焦半径公式求解比值.
【解答】
解:抛物线的焦点坐标为,
直线倾斜角为,
直线的方程为:
设直线与抛物线的交点为、,
,,
联立方程组
消去并整理,得,
解得,,
,,
::,
的值为.
故选:.
13.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查的是用相关点法求轨迹方程,向量相等的坐标运算,属于基础题.
设,由,即,解得,再由点在抛物线上,代入即可得出答案.
【解答】
解:设,
,
即,解得
点在抛物线上,
,即,整理得,
故选B.
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的简单性质与定义,属于基础题.
由抛物线可得抛物线焦点坐标,准线方程:,结合抛物线的定义即可求出答案.
【解答】
解:抛物线焦点坐标,准线方程:,
,,,
,
.
故选:.
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的方程、几何性质以及与直线的位置关系,属于基础题.
由题意可得抛物线的方程,与直线联立结合韦达定理可得的方程,解之可得值,结合选项可得答案.
【解答】
解:由点为抛物线:的焦点,得抛物线的方程为,
与联立得,
设,,则,
因为,所以,
显然,所以.
故选B.
16.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查的是抛物线的标准方程与几何性质的应用,属于基础题.
可先求出抛物线的准线方程,再求值即可.
【解答】
解:由抛物线方程得,其准线方程为,
因为点到抛物线的准线的距离为,
所以,
解得或,
故选AB.
17.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线性质,属于中档题.
解题时依据抛物线性质对每个选项逐一判断即可.
【解答】
解:选项A:抛物线为,其准线方程为,焦点,故A错;
选项B:设,在准线上投影为,
根据抛物线定义可知
,
所以线段中点到轴距离为,故B对;
选项C:设在准线上投影为,
,
,
当三点共线时取最值,
所以的周长的最小值为,故C对;
选项D:因为点,没有任何限制条件,可以是抛物线上任意两点,
所以以线段为直径的圆与准线不一定相切,故D错;
故选BC.
18.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查抛物线的性质,直线与抛物线的位置关系,直线与圆的位置关系.
由题知,抛物线的焦点,准线方程为,然后逐项分析解答即可.
【解答】
解:由题知,,抛物线的焦点,准线方程为.
A.若,则,所以A正确
B.设直线的方程为,
代入抛物线的方程整理,得,
,
线段的中点坐标为,
以为直径的圆的圆心为,半径为,
圆心到抛物线的准线的距离,
以为直径的圆与准线相切,所以B正确
C.设,则,
当且仅当,,三点共线时等号成立,所以C正确
D.当直线过点且与轴平行时,直线与抛物线有且只有一个公共点,
过点且与抛物线相切的直线有两条,此时直线与抛物线有且只有一个公共点,
所以过点与抛物线有且只有一个公共点的直线有条,所以D错误.
故选ABC.
19.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的性质、直线与抛物线的位置关系.
由已知分类求得所在直线过定点结合选项得答案.
【解答】
解:不妨设为第一象限内的点,
当直线轴时,,由,
得,,
所以直线,的方程分别为:和.
与抛物线方程联立,得,,
所以直线的方程为,此时,
以为直径的圆的面积,故A、不正确.
当直线与轴不垂直时,设直线的方程为,
与抛物线方程联立消去,得,
则.
设,,则.
因为,所以,
则,
即,
所以,即,
所以直线的方程为,即.
综上可知,直线为恒过定点的动直线,故C正确;
易知当时,原点到直线的距离最大,最大距离为,
即原点到直线的距离不大于故D正确.
故选:.
20.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查曲线轨迹方程的求法,考查分类讨论思想、分析问题解决问题的能力以及计算能力,属于中档题.
建立平面直角坐标系,设出、坐标,以及、坐标,通过已知条件求出点坐标满足的方程,然后判断选项.
【解答】
解:以所在直线为轴,中垂线为轴,建立平面直角坐标系,
设,、,,
因为,
所以,,
即,当时,轨迹是圆;
当且时,是椭圆的轨迹方程;
当时,是双曲线的轨迹方程;
当时,是直线的轨迹方程,
综上,方程不表示抛物线的方程.
故选ABD.
21.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查斜率公式,轨迹方程求法,属于中档题.
设点,,得到,再根据选项中的条件,以及圆锥曲线方程的形式,判断即可.
【解答】
解:不妨设点,,
则,
对于.,化简得,,,不是椭圆,A错误;
对于.,化简得,,,B正确;
对于.,化简得,,C正确;
对于.,化简得,,,D正确;
故选BCD.
22.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了抛物线的定义和性质,直线与抛物线的位置关系,直线与圆的位置关系,以及利用基本不等式求最值,属于中档题.
根据抛物线的定义和性质,以及直线与圆和抛物线的位置关系对四个选项逐一判断即可.
【解答】
解:对于,点到准线的距离为,
于是以线段为直径的圆与直线一定相切,进而与直线一定相离:
对于,显然中点的横坐标与不一定相等,因此命题错误.
对于,,设,,直线方程为,
联立直线与抛物线方程可得,
由韦达定理可得,,
则,
若设,则,
于是,
当且仅当时,取等号,所以最小值为;
当可得,即,
所以,.
故选:.
23.【答案】
【解析】
【分析】
由已知条件利用抛线的质得到,求出的值由此求出抛物线的标准方程.
本题考查抛物线的标准方程的求法,是基础题,解题时要掌握抛物线的性质.
【解答】
解:物线上一点到其准线的距离为,
,即,
抛物线的标准方程为.
故答案为.
24.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了抛物线的应用和抛物线的标准方程.解应用题需要把文字语言转化为形式化数学语言.介入一个抛物线方程,利用抛物线的性质来解决问题.
先建立适当坐标系,设抛物线方程为,把点代入抛物线方程,求得,得到抛物线方程,进行求解即可.
【解答】
解:建立如图所示的直角坐标系,
设抛物线方程为,
过定点,
将代入,得.
抛物线方程为.
设最长的支柱为,点的坐标为,解得,
点的坐标为,
.
故答案为:.
25.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查圆的标准方程,抛物线的简单几何性质.
由题意,圆心的横坐标为,利用,可得点的纵坐标为,半径为,可得结论.
【解答】
解:由可得点的坐标为,准线的方程为,
由圆心在上,且圆与轴正半轴相切如图,
可得点的横坐标为,圆的半径为,,
又因为,
所以,所以,
所以点的纵坐标为,
所以圆的方程为.
故答案为.
26.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了抛物线的定义及其性质、平行线的性质、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
求得的坐标由于轴,,,可得,,利用抛物线的定义可得,代入可得 ,再利用,即可得出.
【解答】
解:如图所示,.
轴,,,
,.
,解得,
代入可取,
,
解得.
故答案为.
27.【答案】或
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的标准方程,抛物线的定义的应用,考查计算能力,属于中档题.
过做抛物线的准线的垂线,垂足为,则,当位于抛物线内,当,,共线时,的距离最小,,解得:,当位于抛物线外,由勾股定理可知:,或,当时,,则点在抛物线内,舍去,即可求得的值.
【解答】
解:由抛物线的定义可知:抛物线上的点到焦点距离等于该点到准线的距离,
过做抛物线的准线的垂线,垂足为,则,
当位于抛物线内,
,
当,,共线时,的距离最小,
由最小值为,即,解得:,
当位于抛物线外,
当,,共线时,取最小值,
即,解得:或,
由当时,,则点在抛物线内,舍去,
故答案为:或.
28.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了圆锥曲线的定义及其性质、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
由于定点在定直线上,可得点的轨迹是不是抛物线;
利用双曲线的定义即可判断出正误;
对任意实数,由于原点到直线的距离,即可判断出正误;
利用椭圆的定义即可判断出正误;
方程的两根:,;即可判断出正误;
【解答】
解:由于定点在定直线上,可得到定点与定直线的距离相等的点的轨迹是直线,不是抛物线,不正确;
设,为两个定点,为常数且,若,只有当时,动点的轨迹是双曲线,因此不正确.
对任意实数,由于原点到直线的距离,因此对任意实数,直线总与定圆相切,正确.
在平面内,到两定点的距离的和等于常数的点的轨迹,只有当常数大于两定点的距离时才是椭圆,因此不正确;
方程的两根:,;可分别作为椭圆和双曲线的离心率,正确.
其中真命题的序号是.
故答案为:.
29.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线的性质及几何意义,是中档题.
设、的坐标分别为,及直线方程,联立直线和抛物线的方程求出,, 并用,表示,,而所求,代入 上述式子中即可.
【解答】
解:设、的坐标分别为,,依题意知焦点,则设直线方程为:,
联立消去,得,
,
又根据抛物线定义得,,
,,
.
故答案为
30.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了直线与抛物线的位置关系,点差法,属于中档题.
设出,坐标,分别代入抛物线方程,两式相减整理,利用中点的纵坐标求得直线的斜率,再由点斜式方程即可得到所求直线方程.
【解答】
解:设,,
代入抛物线方程得,,,,
整理得,
中点为,
,,
,
则弦所在直线方程为,即为.
故答案为.
31.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了直线与抛物线的位置关系,点到直线的距离公式.
设出的坐标,进而根据点到直线的距离公式求得到直线的距离的表达式,根据二次函数的最值求得距离的最小值.
【解答】
解:设为抛物线上任一点,
则到直线的距离
时,取最小值,此时.
故答案为
32.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了直线与抛物线的位置关系的应用,解题的难点是本题具有较大的计算量.
由已知可求过,两点的直线方程为,然后联立直线与抛物线方程组可得,,可表示出,,,,由,再由,代入整理可求.
【解答】
解:抛物线:的焦点为,
过,两点的直线方程为,
联立可得,,
,
设,,
则,,
,
,
,
,,
,
,
整理可得,,
,
即,
,
故答案为.
33.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了直线与抛物线的位置关系的应用,涉及到直线过定点的问题,属于中档题.
把平曲线方程整理为标准方程,设出直线的方程并与抛物线方程联立,利用韦达定理以及已知向量的关系式即可求解.
【解答】
解:抛物线的标准方程为:,
设直线的方程为:,,,
把直线方程代入抛物线方程可得:,
所以,,
则
,
所以
,解得,
即直线方程为:,
所以直线过定点,
故答案为:.
34.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了抛物线的简单性质以及直线和抛物线的位置关系,弦长公式,属于中档题.
设出两直线的方程,与抛物线方程联立,利用焦点弦的弦长公式分别表示出,,即可求得答案.
【解答】
解:由题可知抛物线的焦点为,准线方程为.
由题意两直线斜率一定存在,设,且,则
联立得
则,
则
同理可得,
所以,
故答案为.
35.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了与抛物线有关的轨迹问题,向量的坐标运算.
根据抛物线方程求出抛物线的焦点为,设的坐标为,由建立关于的方程组,再消去参数即可得到点的轨迹方程.
【解答】
解:设的坐标为,
抛物线中,,可得
,
,
又
,
可得,消去参数可得,
即点的轨迹方程为.
故答案为.
36.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线方程与性质及平面向量在抛物线中的应用,属于中档题目.
根据题意设出抛物线方程,将点代入得出抛物线方程,设出、、三点坐标,由得出点为三角形的重心,得出,再由抛物线的性质得出、、,进而得出答案.
【解答】
解:由题意设抛物线方程为,,
则,
,
故抛物线方程为,
设,,,
抛物线的焦点坐标,准线方程为,
,
为的重心,
,,
而,,,
,
故答案为;.
37.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查抛物线与双曲线以及直线方程的综合应用,考查分析问题解决问题的能力.
求出抛物线的焦点坐标,推出双曲线的渐近线方程,利用直线与抛物线相切求解即可.
【解答】
解:抛物线的焦点,可得,,
双曲线方程为:,
它的渐近线方程为:,即:,
直线与抛物线相切且与双曲线的一条渐进线平行,不妨:,
,可得
,解得或,
,
所以双曲线方程为:.
故答案为;双曲线方程为:.
38.【答案】解:设双曲线的实轴长为,焦距为,虚轴长为,
则,
离心率,即,
又双曲线的虚轴长为,可得,
当双曲线焦点在轴时,所求双曲线的标准方程为;
当双曲线焦点在轴时,所求双曲线的标准方程为;
综上所述,所求双曲线的标准方程为或.
当抛物线的焦点在轴上时,可设所求抛物线的标准方程为,
将点的坐标代入抛物线的标准方程得,即,
此时,所求抛物线的标准方程为;
当抛物线的焦点在轴上时,可设所求抛物线的标准方程为,
将点的坐标代入抛物线的标准方程得,解得,
此时,所求抛物线的标准方程为,
综上所述,所求抛物线的标准方程为或.
【解析】本题考查双曲线的标准方程、双曲线的性质及几何意义、抛物线的标准方程,属于基础题.
根据题意求出,,然后分双曲线焦点在轴,轴上分别写出相应曲线的标准方程,即可求出结果;
分焦点在轴上和在轴上,设出抛物线方程,代入点的坐标,即可求出结果.
39.【答案】解:设抛物线型拱桥与水面两交点分别为,,
以垂直平分线为轴,拱圈最高点为坐标原点,建立平面直角坐标系,
则,,
设拱桥所在的抛物线方程为,
因点在抛物线上,代入解得,
故拱桥所在的抛物线方程是
船沿中线行驶,顶部最宽处的横坐标为,
因,故当时,,
故水位暴涨后,船身至少应降低米.
因精确到,故船身应降低.
答:船身应降低,才能安全通过桥洞.
【解析】本题考查抛物线的标准方程的运用,正确建立坐标系是关键,属于中档题.
设所在的抛物线方程为,待定系数法求方程;
当时,,船身至少应降低,进而得到答案.
40.【答案】解:直线的方程是,与联立,
从而有,
所以: ,
由抛物线定义得: ,
所以,
抛物线方程为 ;
由, .
化简得 ,
从而 ,
从而, ,,
设
,
且,即,
解得.
【解析】本题考查抛物线的标准方程及直线与抛物线的位置关系,属拔高题.
本小题考查抛物线的标准方程,直线的方程与联立,有,从而,再由抛物线定义得:,求得,则抛物线方程可得;
本小题考查圆锥曲线中的向量与参数问题,由,求得,再设的坐标,最后代入抛物线方程即可解得.
41.【答案】解:设抛物线的方程为,,
代入,可得,
抛物线的标准方程为,准线方程为;
证明:设,,
则直线方程,
直线方程,
联立直线方程与抛物线方程,
消去,得,
,同理
由得,
所以直线方程为,
,
由,整理得.
由且,得,,
故直线经过定点.
【解析】本题主要考查了抛物线的方程与几何性质,考查直线与抛物线的位置关系的应用,直线与曲线联立,根据方程的根与系数的关系代入运算,这是处理这类问题的最为常用的方法.
设抛物线的方程为,代入,可得,即可求抛物线的标准方程和准线方程;
设出和所在的直线方程,分别把直线和抛物线联立后求得,两点的横坐标,再由点斜式写出直线的方程,由式,,代入后整理,即可求出直线恒过的定点.
42.【答案】解:Ⅰ抛物线:经过点可得,即,
可得抛物线的方程为,准线方程为;
Ⅱ证明:抛物线的焦点为,
设直线方程为,联立抛物线方程,可得,
设,,则有,,
可得,,
直线的方程为,即,
直线的方程为,即,
可得,,
可得的中点的横坐标为,
即有为直径的圆心为,
半径为
,
可得圆的方程为,
化为,
由,可得或.
则以为直径的圆经过轴上的两个定点,.
【解析】本题考查抛物线的定义和方程、性质,以及圆方程的求法,考查直线和抛物线方程联立,运用韦达定理,考查化简整理的运算能力.
Ⅰ代入点,解方程可得,求得抛物线的方程和准线方程;
Ⅱ抛物线的焦点为,设直线方程为,联立抛物线方程,运用韦达定理,以及直线的斜率和方程,求得,的坐标,可得为直径的圆方程,可令,解方程,即可得到所求定点.
43.【答案】解:由抛物线的定义得,
抛物线的方程为;
设直线的方程为,,,
直线与抛物线有两个交点,
,
直线方程可化为,
代入,得,
且恒成立,
,,
,
又点到直线的距离,
,
解得,即.
【解析】本题考查抛物线的标准方程、直线与抛物线的位置关系、弦长公式及点到直线的距离.
根据题意得出,即可求出结果;
设出直线方程,化为,代入抛物线方程,利用根与系数的关系,求出弦长和点到直线的距离,利用的面积为,得出方程即可求出结果.
44.【答案】解:过点,
,
解得,
抛物线的方程为,
焦点坐标为,准线为;
证明:由题意可得,直线的斜率存在,
设过点的直线方程为,,
,,
直线为,直线为:,
由题意知,,
由,可得,
,,且,
,
为线段的中点.
【解析】本题考查了抛物线的标准方程,以及直线和抛物线的关系,属于中档题.
根据抛物线过点,代值求出,即可求出抛物线的方程,焦点坐标和准线方程;
设过点的直线方程为,,,根据韦达定理得到,,根据中点的定义即可证明.
45.【答案】解:点到圆上的点的距离的最小值为,解得;
由知,抛物线的方程为,即,则,
设切点,,
则易得,
从而得到,
设:,联立抛物线方程,消去并整理可得,
,即,且,,
,
,
点到直线的距离,
,
又点在圆:上,
故,代入得,,
而,
当时,.
【解析】本题考查圆锥曲线的综合运用,考查直线与抛物线的位置关系,考查运算求解能力,属于拔高题.
由点到圆上的点最小值为建立关于的方程,解出即可;
对求导,由导数的几何意义可得出直线及的方程,进而得到点的坐标,再将的方程与抛物线方程联立,可得,以及点到直线的距离,进而表示出的面积,再求出其最小值即可.
46.【答案】解:Ⅰ根据抛物线:过点,可得,解得.
从而抛物线的方程为,准线方程为;
Ⅱ抛物线焦点坐标为,
直线:.
设点,,
联立,得:,即.
,
则由韦达定理有:,.
则弦长
.
【解析】本题考查了抛物线的标准方程及其几何性质,考查了直线与抛物线的位置关系,训练了弦长公式的应用,是基础题.
Ⅰ把点坐标代入抛物线方程,求得,则抛物线方程可求;
Ⅱ求出抛物线的焦点坐标,由直线方程的点斜式写出直线的方程,和抛物线方程联立后利用弦长公式得答案.
47.【答案】解:当,则,则抛物线的焦点坐标,
当直线与轴垂直时,此时点与点或点重合,不满足题意,
由题意可设直线:,点,
将直线的方程代入椭圆:得
,
为线段的中点,
点的纵坐标,
将直线的方程代入抛物线:得
,
,可得,
因此,
由,可得,
即,得,当且仅当,时,等号成立,
的最大值为.
【解析】本题考查了直线和椭圆的位置关系,直线与抛物线的位置关系,韦达定理,中点坐标公式,基本不等式等知识,考查了运算求解能力,转化与化归能力,分类与整合能力,属于中档题.
根据,可得,即可得到抛物线的焦点坐标;
由题意可设直线:,点,将直线方程带入椭圆方程可得点的纵坐标,带入抛物线方程可得,因此,结合基本不等式即可得解.
48.【答案】解:设,
则,
由,可得:
化简得:,即动点的轨迹方程为,
由题意知直线斜率存在,设直线的方程为,,,
由得,
,
,
的值为.
【解析】本题主要考查动点轨迹方程,直线与抛物线的位置关系以及定值问题,属于较难题.
直接由动点满足,即可求出轨迹方程
设直线的方程,联立抛物线方程求得,结合韦达定理及直线的斜率公式即可求解.
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