【精品解析】高中数学三轮复习(直击痛点):专题20抛物线的焦点弦问题

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名称 【精品解析】高中数学三轮复习(直击痛点):专题20抛物线的焦点弦问题
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2024-02-23 15:40:01

文档简介

高中数学三轮复习(直击痛点):专题20抛物线的焦点弦问题
一、选择题
1.(2024高二上·邢台期末)已知抛物线:的焦点为,点在上,,则直线的斜率为(  )
A. B. C. D.
2.(2024高三上·绵阳高考模拟) 若点在焦点为的抛物线上,且,点为直线上的动点,则的最小值为(  )
A. B. C. D.4
3.(2024高三上·拉萨高考模拟)已知拋物线的焦点为,点在抛物线上,且为坐标原点,则(  )
A. B. C.4 D.5
4.(2024高三上·青海宁夏模拟)已知是抛物线上的两点,且直线经过的焦点,若,则(  )
A.12 B.14 C.16 D.18
5.(2024·大湾区模拟)已知直线恒过抛物线C:的焦点F,且与C交于点A,B,过线段AB的中点D作直线的垂线,垂足为E,记直线EA,EB,EF的斜率分别为,,,则的取值范围是(  )
A. B. C. D.
6.(2024高三上·辽源期末) 已知点是抛物线的焦点,点,且点为抛物线上任意一点,则的最小值为(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
7.(2023高二上·武汉月考) 已知抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线交抛物线于两点,满足,则(  )
A. B. C. D.
8.(2024高三上·黔东南模拟)是抛物线上异于坐标原点的一点,点在轴上,,为该抛物线的焦点,则(  )
A.12 B.11 C.10 D.9
9.(2023高二上·云浮月考)已知点到点的距离与到直线相等,且点的纵坐标为12,则的值为(  )
A.6 B.9 C.12 D.15
二、多项选择题
10.(2023高二上·成都月考)已知抛物线过点的焦点为.直线与抛物线交于两点(均不与坐标原点重合),且,则下列结论正确的是(  )
A. B.
C.两点的纵坐标之积为-64 D.直线恒过点
11.(2024高三上·海南高考模拟)已知抛物线的焦点为的准线与轴交于点,过点的直线与交于两点,则下列说法正确的是(  )
A.
B.直线和的斜率之和为0
C.内切圆圆心不可能在轴上
D.当直线的斜率为1时,
12.(2024高三上·辽源期末) 已知双曲线的左、右焦点分别为,抛物线的焦点与双曲线C的一个焦点重合,点P是这两条曲线的一个公共点,则下列说法正确的是(  )
A. B.的周长为16
C.的面积为 D.
13.(2023高二上·武汉月考) 已知是抛物线的焦点,过点作两条互相垂直的直线、,与相交于,两点,与相交于,两点,为,中点,为,中点,直线为抛物线的准线,则(  )
A.有可能为锐角
B.以为直径的圆与相切
C.的最小值为32
D.和面积之和最小值为32
14.(2023高三上·重庆市月考)设抛物线C: 的焦点为F, 准线为. 点A,B是抛物线C上不同的两点,且,则(  )
A.
B.以线段为直径的圆必与准线相切
C.线段的长为定值
D.线段的中点 E 到准线的距离为定值
15.(2023高三上·梅河口月考) 已知抛物线,C的准线与x轴交于K,过焦点F的直线l与C交于P、Q两点,设的中点为M,过M作的垂线交x轴于D,下列结论正确的是(  )
A. B.
C.最小值为p D.
三、填空题
16.(2020高二下·海安月考)已知抛物线 的焦点为F(4,0),过F作直线l交抛物线于M,N两点,则p=   , 的最小值为   .
17.(2024·南宁模拟)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,斜率为1的直线l过F与C交于A,B两点,AB的中点到抛物线准线的距离为8,则p=   .
18.(2024高三上·台州模拟)抛物线有一条重要性质:从焦点出发的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的轴.过抛物线:上的点(不为原点)作的切线,过坐标原点作,垂足为,直线(为抛物线的焦点)与直线交于点,点,则的取值范围是   .
19.(2024高三上·广州模拟) 已知抛物线的焦点为F,点M在C上,轴,若(O为坐标原点)的面积为2,则   .
20.(2023高二上·丰台月考)已知点为抛物线上的动点,抛物线的焦点为,点,则的最小值为   ;点,则的最小值为   .
21.(2023高三上·广州月考)已知抛物线C:y =2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,MF⊥x轴,若△OFM(O为坐标原点)的面积为2,则P=   .
四、解答题
22.(2024·九省高考模拟)已知抛物线的焦点为,过的直线交于两点,过与垂直的直线交于两点,其中在轴上方,分别为的中点.
(1)证明:直线过定点;
(2)设为直线与直线的交点,求面积的最小值.
23.(2024高二上·重庆市期末)已知抛物线的焦点为是抛物线上一点且三角形MOF的面积为(其中O为坐标原点),不过点M的直线l与抛物线C交于P,Q两点,且以PQ为直径的圆经过点M,过点M作交PQ于点N.
(1)求抛物线C的方程;
(2)求证直线PQ恒过定点,并求出点N的轨迹方程.
24.(2024·大湾区模拟)设A,B为抛物线C:()上两点,直线的斜率为4,且A与B的纵坐标之和为2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知O为坐标原点,F为抛物线C的焦点,直线l交抛物线C于M,N两点(异于点O),以为直径的圆经过点O,求面积的最小值.
25.(2024高二上·邢台期末) 已知抛物线的焦点为F,且A,B,C三个不同的点均在上.
(1)若直线AB的方程为,且点F为的重心,求p的值;
(2)设,直线AB经过点,直线BC的斜率为1,动点D在直线AC上,且,求点D的轨迹方程.
26.(2024高三上·成都模拟)在平面直角坐标系中,动点C到点的距离与到直线的距离相等.
(1)求动点C的轨迹方程;
(2)若直线与动点C的轨迹交于P,Q两点,当的面积为2时,求直线l的方程.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】斜率的计算公式;抛物线的标准方程
【解析】【解答】解:因为|FP|=5,
所以,解得p=2,
则F(0,1),,
所以直线FP的斜率为.
故答案为:D
【分析】直接利用抛物线定义即可求p的值,得出焦点坐标和,即可得出结果.
2.【答案】A
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】抛物线的焦点,准线,(如图)
设是点F关于准线的对称点,
,则,不妨设,
由于,所以当三点共线时最小,即最小,
所以的最小值为.
故答案为:A
【分析】利用对称性把转化为求的最小值即可求解.
3.【答案】B
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【解答】因为抛物线的方程为,则设点M的坐标为,因为
则根据抛物线的定义可得:解得再将点M的坐标带入抛物线的解析式可得:
解得所以M,则
故答案为:B.
【分析】本题主要考查抛物线的几何形状,根据抛物的定义求得M的坐标,在运用两点间的距离公式求得
4.【答案】C
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线C的方程为:,则即
根据抛物线的定义及性质可得:
故答案为:C.
【分析】本题主要考查抛物的定义及几何性质,根据抛物的方程求得再利用抛物线的弦长公式及几何性质即可求解.
5.【答案】B
【知识点】恒过定点的直线;抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】 解:因为直线tx-y-t=0恒过C的焦点F,
所以F(1,0),
则p=2,抛物线C:,把y=tx-t代入C的方程,
得,设,,
则,,
所以,
所以,,



所以,
因为0得.
故答案为:B.
【分析】首先根据直线tx-y-t=0恒过C的焦点F,求出抛物线的方程,然后将直线与方程联立,利用韦达定理和三点共线计即可求解此题.
6.【答案】C
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程
【解析】解:因为点是抛物线的焦点,所以,可得,
所以抛物线方程为,
由抛物线的定义知,点到点的距离等于点到准线的距离,
结合点与抛物线的位置关系可知,
的最小值是点到准线的距离,所以的最小值为.
故答案为:C.
【分析】根据题意,求得抛物线的标准方程,结合抛物线的定义,即可求解.
7.【答案】A
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:不妨设A在第一象限, 直线 的倾斜角为,
因为 , 则,解得,
所以, ,
根据抛物线的对称性可知 .
故答案为: A .
【分析】不妨设A在第一象限, 直线 的倾斜角为,根据题意结合运算求解即可.
8.【答案】D
【知识点】向量在几何中的应用;抛物线的简单性质;抛物线的应用;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:易得,设,,则,
因为,所以,又因为,
所以,即,
所以.
故答案为:D.
【分析】易得点坐标,设,,表示向量,再根据,由向量垂直的坐标表示可得,代入化简即可求解.
9.【答案】D
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程
【解析】【解答】解:由题意可知: 点 在抛物线上,
且 点 为焦点, 直线 为准线,
则,可得,
所以 .
故答案为:D.
【分析】由题意可知: 点 在抛物线上,根据抛物线方程和定义运算求解.
10.【答案】A,C,D
【知识点】平面向量的数量积运算;恒过定点的直线;抛物线的定义;抛物线的标准方程;抛物线的应用
【解析】【解答】解:对于A,因为抛物线C:y = 2px (p > 0)过点M(4,yo),C的焦点为F,
|MF|= 6=4+,所以p = 4,故A正确.
对于B,由题A得抛物线方程为 y = 8x,则y0 = 32,即|MF|= 6=4+,,故B错误.
对于C,①当AB直线斜率不存在时,设直线方程为x=n,(n≠0),
则A(n,),B(n,-), 所以.
②当AB直线斜率存在时,设直线方程为y =kx+m,显然k≠0,设A(x1,y1),B(x2,Y2),
联立,消x可得,
则,又0A·OB=0,则x1x2 十 y1y2 = 0,
即又y1y2 ≠ 0,则y1y2 = -64,故C正确.
对于D,当直线斜率存在时,所以m = -8k,
设直线AB的方程为y =k(x-8),即直线AB恒过点(8,0),
当直线斜率不存在时,直线AB过点(8,0),即直线AB恒过点(8,0),即D正确.
故答案为:A、C、D.
【分析】由抛物线的定义得|MF|= 6=4+,求解可知A正确.将代入抛物线方程,得,可得B错误.分别讨论直线斜率存在、不存在,由都可得y1y2 = -64,故C正确,分别讨论直线斜率存在、不存在,直线都过点(8,0),可得D正确.
11.【答案】B,D
【知识点】直线的斜率;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;抛物线的应用
【解析】【解答】对于A,因为,所以p=2,故A错误.
对于B,设 抛物线与直线y=k(x-1)交于A(x1,y1),B(x2,y2),
联立得

所以,故B正确.
对于C,当AB垂直于x轴时, 内切圆圆心在轴上,故C错误.
对于D,当直线的斜率为1时, 设 抛物线与直线y=x-1交于A(x1,y1),B(x2,y2),
联立得x2-6x+1=0 ,所以所以,故D正确.
故答案为:BD.
【分析】根据焦点到准线距离为p,判断A错误.
联立方程得一元二次方程,利用根与系数关系结合斜率公式变形,判断B正确.
举特例可判断C错误. 联立方程得一元二次方程,利用根与系数关系结合过焦点弦长公式,即可求出弦长,判断D正确.
12.【答案】A,B
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】解:如图所示,
由题意,双曲线的右焦点为,可得,解得,所以A正确;
对于B中,联立方程组,整理得,
解得或(舍去),所以,代入抛物线,可得,
设点,因为,
所以,
则的周长为,所以B正确;
对于C中,由,所以C错误;
对于D中,由余弦定理得,所以D错误.
故答案为:AB.
【分析】根据双曲线的焦点求得的值,结合抛物线的性质,可判定A正确;联立双曲线与抛物线的方程组,求得交点坐标,利用距离公式求得长度,可判定B正确,C错误;由余弦定理,求得的值,可判定D错误.
13.【答案】B,C,D
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:由题意可知:焦点坐标为,准线方程为,
设,
联立方程,消去x得:,
则,,
对于A:则,
所以为钝角,故A错误;
对于B:由题意可知:,
可知点到准线l的距离,
所以以|AB|为直径的圆与l相切,故B正确;
对于C:因为,
同理可得,
则,
当且仅当时,等号成立,故C正确;
对于D:由题意可得:
由选项A可知:,由选项C可得:,
同理可得,,
则,,
可得
当且仅当时,等号成立,
注意到当时,由抛物线的对称性及直线的对称性可得,,
所以可同时取等,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】设,联立方程利用韦达定理可得,对于A:根据数量积以及抛物线方程分析可得;对于B:根据抛物线定义分析判断;对于C:利用韦达定理整理可得,结合基本不等式运算求解;对于D:利用韦达定理集合基本不等式分析求解.
14.【答案】A,D
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:由抛物线得准线为,即,解得,故A正确;
令,根据抛物线的定义可知:,
所以线段AB的中点E到准线得距离为,为定值,故D正确;
由,即,取,则,即点,此时,
以线段为直径的圆的圆心为,该圆心到准线的距离为4,不等于圆半径,因此该圆与准线不相切,故B错误;
C、以点为端点的线段长,当直线垂直于x轴时,,
此时,故C错误.
故答案为:AD.
【分析】根据给定条件,求出抛物线的方程,令,由已知结合抛物线的定义可得,计算判断AD;举例说明判断BC.
15.【答案】A,B,D
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:抛物线焦点,准线方程为,则,
显然直线不垂直于坐标轴,设直线的方程为,,
由,得,设,
则,,
对于A.直线的斜率,
直线的斜率
,即,
因此,故A正确;
对于B.,则,故B正确;
对于C.显然,故C错误;
对于D.显然点,直线的方程为,
令,得,即点,
因此,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】求出抛物线的焦点坐标、准线方程,设直线的方程,与抛物线方程联立,结合韦达定理、斜率坐标公式判断各选项即可.
16.【答案】8;
【知识点】抛物线的定义;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:∵ 抛物线 的焦点为F(4,0),
∴ ,
∴ 抛物线的方程为 ,
设直线 的方程为 ,设 , ,
由 得 ,
∴ , ,
由抛物线的定义得

∴ ,
当且仅当 即 时,等号成立,
故答案为: .
【分析】利用抛物线的定义可得 ,设直线 的方程为 ,联立直线与抛物线方程消元,根据韦达定理和抛物线的的定义可得 ,代入到 ,再根据基本不等式求最值.
17.【答案】4
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:由题意,得,准线方程为,则直线,
与联立,得,
设,则,
则的中点到抛物线准线的距离为,解得.
故答案为:4.
【分析】求出直线线的方程,联立抛物线方程,得到,利用的中点到抛物线准线的距离列出方程,求出.
18.【答案】
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【解答】解:如图所示:根据题意,为切线,由抛物线,可得抛物线的焦点,自出发光线经点反射光线为,点的法线为,由反射定理可得:,
因为,,所以,直线与交于点,所以,又轴,所以,所以,所以,所以的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,又因为,所以的取值范围是.
故答案为:
【分析】轨迹题意,求得抛物线的焦点,结合平面几何知识可得出点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,据此计算可求得的取值范围.
19.【答案】
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线的焦点为,令,代入可得,所以,
所以,解得.
故答案为:.
【分析】易得焦点,再令代入抛物线可得,利用面积公式可得,计算即可求解.
20.【答案】4;
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:由题意可知:抛物线的焦点为,准线方程为,
过点作准线的垂线,垂足为点,由抛物线的定义得,
因为,可知点A在抛物线内部,
则,
当点A、、三点共线时,即当与直线垂直时,
取得最小值4.
又因为,可知点B在抛物线外部,
则,
即当 是线段与抛物线的交点时,取得最小值为.
故答案为:4;.
【分析】根据题意可得焦点和准线,判断点A,B与抛物线之间的关系,利用抛物线的定义结合图象分析求解.
21.【答案】
【知识点】抛物线的应用
【解析】【解答】解:已知抛物线C:y =2px(p>0)的焦点为F,所以
因为点M在抛物线C上,MF⊥x轴,所以设,
由对称性,不妨设,因为△OFM(O为坐标原点)的面积为2,
所以,
则,因为所以。
故答案为:.
【分析】利用已知条件结合抛物线标准方程得出焦点坐标,再结合代入法和线线垂直以及对称性,进而设出点M的坐标,再结合三角形的面积公式得出p的值。
22.【答案】(1)解:由,故,由直线与直线垂直,
故两只直线斜率都存在且不为,
设直线、分别为、,有,
、、、,
联立与直线,即有,
消去可得,,
故、,
则,
故,,
即,同理可得,
当时,
则,


由,即,
故时,有,
此时过定点,且该定点为,
当时,即时,由,即时,
有,亦过定点,
故直线过定点,且该定点为;
(2)解:由、、、,
则,由、,
故,
同理可得,联立两直线,即,
有,
即,
有,由,同理,


故,
过点作轴,交直线于点,
则,
由、,
故,
当且仅当时,等号成立,
下证:
由抛物线的对称性,不妨设,则,
当时,有,则点在轴上方,点亦在轴上方,
有,由直线过定点,
此时,
同理,当时,有点在轴下方,点亦在轴下方,
有,故此时,
当且仅当时,,
故恒成立,且时,等号成立,
故,
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1) 设直线、分别为、,联立方程结合韦达定理求得,,分类讨论是否相等,结合直线方程求定点;
(2) 根据抛物线方程可得,联立方程可得,,进而可得,,,根据面积关系分析求解即可.
23.【答案】(1)解:由题意得,
故,解得,
故拋物线C的方程为.
(2)解:易得,由题意可设直线PQ的方程为,,
由,消去x,得,
故,
因为,
所以,即,
整理得,
即,
∴,
所以,
所以或,
当,即时,
直线PQ的方程为,此时直线过点,不合题意舍去;
当,即时,
直线PQ的方程为,此时直线PQ恒过定点.
设,
则由,即,
得,
即点N的轨迹方程为.
【知识点】抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合代入法和抛物线的标准方程得出点M的纵坐标与p的关系式,再结合三角形的面积公式得出p的值,从而得出抛物线C的标准方程.(2)由(1)可得点M的坐标,再根据题意设出直线PQ的方程和点P,Q的坐标,再联立直线与抛物线方程结合判别式法和韦达定理以及,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,进而得出a与m的关系式,再利用分类讨论的方法,将直线方程转化为点斜式,从而得出直线恒过的定点坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,进而得出点N的轨迹方程.
24.【答案】(1)解:设,则,,.
直线的斜率,
解得,所以抛物线C的方程为.
(2)解:
设直线l的方程为,,,
联立,消去x得,且,
由韦达定理得,.
以MN为直径的圆经过点O,即,
因为M,N两点异于点O,所以解得,
即,则,直线l恒过定点.
易知,,当且仅当,即直线l的方程为时取等号;
故面积的最小值为48.
【知识点】抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1)设,将点A,B的坐标满足抛物线方程,直线AB的斜率为4,且A与B的纵坐标之和为2可列出方程,进而求得p的值,即可求解.
(2)由题意可得,整理得,设出直线MN方程将其与抛物线方程联立, 利用韦达定理可得直线过定点, 再结合韦达定理将的面积表示出来,即可求其最小值.
25.【答案】(1)解:抛物线 :的焦点,设,,,
联立消去x得,则,,
由点F是的重心,得,整理得,
而点C在上,于是=2,
所以p=8.
(2)解:当p=2时,的方程为,设,,,
直线AC的斜率,
同理得直线BC的斜率,直线AB的斜率,
直线AB的方程为,化简得.
而直线AB过点M(2,2),即,显然,则,
又,即,于是,整理得,
直线AC的方程为,化简得,
将代入,得,令y=2,得x=0,直线AC过定点E(0,2), 设线段ME的中点为G,则G的坐标为(1,2),
因为D在直线AC上,且,因此D在以G为圆心,EM为直径的圆上运动,
因为|ME|=2,所以D的轨迹方程为(且).
【知识点】抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】 (1)根据给定条件,利用三角形重心坐标公式用p表示出点C的坐标,然后再代入计算即得.(2)借助抛物线方程设,,,结合直线方程求出直线AC经过的定点,进而确定点D的轨迹并求出方程即得.
26.【答案】(1)解:由题知,动点C的轨迹是以F为焦点,为准线的抛物线.
动点C的轨迹方程为.
(2)解:设,
由消去x,得.
由,得.
,.
由的面积,
.
,即.

或.
直线l的方程为或或.
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1) 根据抛物线的定义分析求解;
(2) 联立方程,根据题意利用弦长公式结合韦达定理分析求解.
1 / 1高中数学三轮复习(直击痛点):专题20抛物线的焦点弦问题
一、选择题
1.(2024高二上·邢台期末)已知抛物线:的焦点为,点在上,,则直线的斜率为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】斜率的计算公式;抛物线的标准方程
【解析】【解答】解:因为|FP|=5,
所以,解得p=2,
则F(0,1),,
所以直线FP的斜率为.
故答案为:D
【分析】直接利用抛物线定义即可求p的值,得出焦点坐标和,即可得出结果.
2.(2024高三上·绵阳高考模拟) 若点在焦点为的抛物线上,且,点为直线上的动点,则的最小值为(  )
A. B. C. D.4
【答案】A
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】抛物线的焦点,准线,(如图)
设是点F关于准线的对称点,
,则,不妨设,
由于,所以当三点共线时最小,即最小,
所以的最小值为.
故答案为:A
【分析】利用对称性把转化为求的最小值即可求解.
3.(2024高三上·拉萨高考模拟)已知拋物线的焦点为,点在抛物线上,且为坐标原点,则(  )
A. B. C.4 D.5
【答案】B
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【解答】因为抛物线的方程为,则设点M的坐标为,因为
则根据抛物线的定义可得:解得再将点M的坐标带入抛物线的解析式可得:
解得所以M,则
故答案为:B.
【分析】本题主要考查抛物线的几何形状,根据抛物的定义求得M的坐标,在运用两点间的距离公式求得
4.(2024高三上·青海宁夏模拟)已知是抛物线上的两点,且直线经过的焦点,若,则(  )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】C
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线C的方程为:,则即
根据抛物线的定义及性质可得:
故答案为:C.
【分析】本题主要考查抛物的定义及几何性质,根据抛物的方程求得再利用抛物线的弦长公式及几何性质即可求解.
5.(2024·大湾区模拟)已知直线恒过抛物线C:的焦点F,且与C交于点A,B,过线段AB的中点D作直线的垂线,垂足为E,记直线EA,EB,EF的斜率分别为,,,则的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】恒过定点的直线;抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】 解:因为直线tx-y-t=0恒过C的焦点F,
所以F(1,0),
则p=2,抛物线C:,把y=tx-t代入C的方程,
得,设,,
则,,
所以,
所以,,



所以,
因为0得.
故答案为:B.
【分析】首先根据直线tx-y-t=0恒过C的焦点F,求出抛物线的方程,然后将直线与方程联立,利用韦达定理和三点共线计即可求解此题.
6.(2024高三上·辽源期末) 已知点是抛物线的焦点,点,且点为抛物线上任意一点,则的最小值为(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程
【解析】解:因为点是抛物线的焦点,所以,可得,
所以抛物线方程为,
由抛物线的定义知,点到点的距离等于点到准线的距离,
结合点与抛物线的位置关系可知,
的最小值是点到准线的距离,所以的最小值为.
故答案为:C.
【分析】根据题意,求得抛物线的标准方程,结合抛物线的定义,即可求解.
7.(2023高二上·武汉月考) 已知抛物线的焦点为,过点且斜率为的直线交抛物线于两点,满足,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:不妨设A在第一象限, 直线 的倾斜角为,
因为 , 则,解得,
所以, ,
根据抛物线的对称性可知 .
故答案为: A .
【分析】不妨设A在第一象限, 直线 的倾斜角为,根据题意结合运算求解即可.
8.(2024高三上·黔东南模拟)是抛物线上异于坐标原点的一点,点在轴上,,为该抛物线的焦点,则(  )
A.12 B.11 C.10 D.9
【答案】D
【知识点】向量在几何中的应用;抛物线的简单性质;抛物线的应用;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:易得,设,,则,
因为,所以,又因为,
所以,即,
所以.
故答案为:D.
【分析】易得点坐标,设,,表示向量,再根据,由向量垂直的坐标表示可得,代入化简即可求解.
9.(2023高二上·云浮月考)已知点到点的距离与到直线相等,且点的纵坐标为12,则的值为(  )
A.6 B.9 C.12 D.15
【答案】D
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程
【解析】【解答】解:由题意可知: 点 在抛物线上,
且 点 为焦点, 直线 为准线,
则,可得,
所以 .
故答案为:D.
【分析】由题意可知: 点 在抛物线上,根据抛物线方程和定义运算求解.
二、多项选择题
10.(2023高二上·成都月考)已知抛物线过点的焦点为.直线与抛物线交于两点(均不与坐标原点重合),且,则下列结论正确的是(  )
A. B.
C.两点的纵坐标之积为-64 D.直线恒过点
【答案】A,C,D
【知识点】平面向量的数量积运算;恒过定点的直线;抛物线的定义;抛物线的标准方程;抛物线的应用
【解析】【解答】解:对于A,因为抛物线C:y = 2px (p > 0)过点M(4,yo),C的焦点为F,
|MF|= 6=4+,所以p = 4,故A正确.
对于B,由题A得抛物线方程为 y = 8x,则y0 = 32,即|MF|= 6=4+,,故B错误.
对于C,①当AB直线斜率不存在时,设直线方程为x=n,(n≠0),
则A(n,),B(n,-), 所以.
②当AB直线斜率存在时,设直线方程为y =kx+m,显然k≠0,设A(x1,y1),B(x2,Y2),
联立,消x可得,
则,又0A·OB=0,则x1x2 十 y1y2 = 0,
即又y1y2 ≠ 0,则y1y2 = -64,故C正确.
对于D,当直线斜率存在时,所以m = -8k,
设直线AB的方程为y =k(x-8),即直线AB恒过点(8,0),
当直线斜率不存在时,直线AB过点(8,0),即直线AB恒过点(8,0),即D正确.
故答案为:A、C、D.
【分析】由抛物线的定义得|MF|= 6=4+,求解可知A正确.将代入抛物线方程,得,可得B错误.分别讨论直线斜率存在、不存在,由都可得y1y2 = -64,故C正确,分别讨论直线斜率存在、不存在,直线都过点(8,0),可得D正确.
11.(2024高三上·海南高考模拟)已知抛物线的焦点为的准线与轴交于点,过点的直线与交于两点,则下列说法正确的是(  )
A.
B.直线和的斜率之和为0
C.内切圆圆心不可能在轴上
D.当直线的斜率为1时,
【答案】B,D
【知识点】直线的斜率;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;抛物线的应用
【解析】【解答】对于A,因为,所以p=2,故A错误.
对于B,设 抛物线与直线y=k(x-1)交于A(x1,y1),B(x2,y2),
联立得

所以,故B正确.
对于C,当AB垂直于x轴时, 内切圆圆心在轴上,故C错误.
对于D,当直线的斜率为1时, 设 抛物线与直线y=x-1交于A(x1,y1),B(x2,y2),
联立得x2-6x+1=0 ,所以所以,故D正确.
故答案为:BD.
【分析】根据焦点到准线距离为p,判断A错误.
联立方程得一元二次方程,利用根与系数关系结合斜率公式变形,判断B正确.
举特例可判断C错误. 联立方程得一元二次方程,利用根与系数关系结合过焦点弦长公式,即可求出弦长,判断D正确.
12.(2024高三上·辽源期末) 已知双曲线的左、右焦点分别为,抛物线的焦点与双曲线C的一个焦点重合,点P是这两条曲线的一个公共点,则下列说法正确的是(  )
A. B.的周长为16
C.的面积为 D.
【答案】A,B
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】解:如图所示,
由题意,双曲线的右焦点为,可得,解得,所以A正确;
对于B中,联立方程组,整理得,
解得或(舍去),所以,代入抛物线,可得,
设点,因为,
所以,
则的周长为,所以B正确;
对于C中,由,所以C错误;
对于D中,由余弦定理得,所以D错误.
故答案为:AB.
【分析】根据双曲线的焦点求得的值,结合抛物线的性质,可判定A正确;联立双曲线与抛物线的方程组,求得交点坐标,利用距离公式求得长度,可判定B正确,C错误;由余弦定理,求得的值,可判定D错误.
13.(2023高二上·武汉月考) 已知是抛物线的焦点,过点作两条互相垂直的直线、,与相交于,两点,与相交于,两点,为,中点,为,中点,直线为抛物线的准线,则(  )
A.有可能为锐角
B.以为直径的圆与相切
C.的最小值为32
D.和面积之和最小值为32
【答案】B,C,D
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:由题意可知:焦点坐标为,准线方程为,
设,
联立方程,消去x得:,
则,,
对于A:则,
所以为钝角,故A错误;
对于B:由题意可知:,
可知点到准线l的距离,
所以以|AB|为直径的圆与l相切,故B正确;
对于C:因为,
同理可得,
则,
当且仅当时,等号成立,故C正确;
对于D:由题意可得:
由选项A可知:,由选项C可得:,
同理可得,,
则,,
可得
当且仅当时,等号成立,
注意到当时,由抛物线的对称性及直线的对称性可得,,
所以可同时取等,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】设,联立方程利用韦达定理可得,对于A:根据数量积以及抛物线方程分析可得;对于B:根据抛物线定义分析判断;对于C:利用韦达定理整理可得,结合基本不等式运算求解;对于D:利用韦达定理集合基本不等式分析求解.
14.(2023高三上·重庆市月考)设抛物线C: 的焦点为F, 准线为. 点A,B是抛物线C上不同的两点,且,则(  )
A.
B.以线段为直径的圆必与准线相切
C.线段的长为定值
D.线段的中点 E 到准线的距离为定值
【答案】A,D
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:由抛物线得准线为,即,解得,故A正确;
令,根据抛物线的定义可知:,
所以线段AB的中点E到准线得距离为,为定值,故D正确;
由,即,取,则,即点,此时,
以线段为直径的圆的圆心为,该圆心到准线的距离为4,不等于圆半径,因此该圆与准线不相切,故B错误;
C、以点为端点的线段长,当直线垂直于x轴时,,
此时,故C错误.
故答案为:AD.
【分析】根据给定条件,求出抛物线的方程,令,由已知结合抛物线的定义可得,计算判断AD;举例说明判断BC.
15.(2023高三上·梅河口月考) 已知抛物线,C的准线与x轴交于K,过焦点F的直线l与C交于P、Q两点,设的中点为M,过M作的垂线交x轴于D,下列结论正确的是(  )
A. B.
C.最小值为p D.
【答案】A,B,D
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:抛物线焦点,准线方程为,则,
显然直线不垂直于坐标轴,设直线的方程为,,
由,得,设,
则,,
对于A.直线的斜率,
直线的斜率
,即,
因此,故A正确;
对于B.,则,故B正确;
对于C.显然,故C错误;
对于D.显然点,直线的方程为,
令,得,即点,
因此,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】求出抛物线的焦点坐标、准线方程,设直线的方程,与抛物线方程联立,结合韦达定理、斜率坐标公式判断各选项即可.
三、填空题
16.(2020高二下·海安月考)已知抛物线 的焦点为F(4,0),过F作直线l交抛物线于M,N两点,则p=   , 的最小值为   .
【答案】8;
【知识点】抛物线的定义;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:∵ 抛物线 的焦点为F(4,0),
∴ ,
∴ 抛物线的方程为 ,
设直线 的方程为 ,设 , ,
由 得 ,
∴ , ,
由抛物线的定义得

∴ ,
当且仅当 即 时,等号成立,
故答案为: .
【分析】利用抛物线的定义可得 ,设直线 的方程为 ,联立直线与抛物线方程消元,根据韦达定理和抛物线的的定义可得 ,代入到 ,再根据基本不等式求最值.
17.(2024·南宁模拟)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,斜率为1的直线l过F与C交于A,B两点,AB的中点到抛物线准线的距离为8,则p=   .
【答案】4
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:由题意,得,准线方程为,则直线,
与联立,得,
设,则,
则的中点到抛物线准线的距离为,解得.
故答案为:4.
【分析】求出直线线的方程,联立抛物线方程,得到,利用的中点到抛物线准线的距离列出方程,求出.
18.(2024高三上·台州模拟)抛物线有一条重要性质:从焦点出发的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的轴.过抛物线:上的点(不为原点)作的切线,过坐标原点作,垂足为,直线(为抛物线的焦点)与直线交于点,点,则的取值范围是   .
【答案】
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【解答】解:如图所示:根据题意,为切线,由抛物线,可得抛物线的焦点,自出发光线经点反射光线为,点的法线为,由反射定理可得:,
因为,,所以,直线与交于点,所以,又轴,所以,所以,所以,所以的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,又因为,所以的取值范围是.
故答案为:
【分析】轨迹题意,求得抛物线的焦点,结合平面几何知识可得出点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,据此计算可求得的取值范围.
19.(2024高三上·广州模拟) 已知抛物线的焦点为F,点M在C上,轴,若(O为坐标原点)的面积为2,则   .
【答案】
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:抛物线的焦点为,令,代入可得,所以,
所以,解得.
故答案为:.
【分析】易得焦点,再令代入抛物线可得,利用面积公式可得,计算即可求解.
20.(2023高二上·丰台月考)已知点为抛物线上的动点,抛物线的焦点为,点,则的最小值为   ;点,则的最小值为   .
【答案】4;
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【解答】解:由题意可知:抛物线的焦点为,准线方程为,
过点作准线的垂线,垂足为点,由抛物线的定义得,
因为,可知点A在抛物线内部,
则,
当点A、、三点共线时,即当与直线垂直时,
取得最小值4.
又因为,可知点B在抛物线外部,
则,
即当 是线段与抛物线的交点时,取得最小值为.
故答案为:4;.
【分析】根据题意可得焦点和准线,判断点A,B与抛物线之间的关系,利用抛物线的定义结合图象分析求解.
21.(2023高三上·广州月考)已知抛物线C:y =2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,MF⊥x轴,若△OFM(O为坐标原点)的面积为2,则P=   .
【答案】
【知识点】抛物线的应用
【解析】【解答】解:已知抛物线C:y =2px(p>0)的焦点为F,所以
因为点M在抛物线C上,MF⊥x轴,所以设,
由对称性,不妨设,因为△OFM(O为坐标原点)的面积为2,
所以,
则,因为所以。
故答案为:.
【分析】利用已知条件结合抛物线标准方程得出焦点坐标,再结合代入法和线线垂直以及对称性,进而设出点M的坐标,再结合三角形的面积公式得出p的值。
四、解答题
22.(2024·九省高考模拟)已知抛物线的焦点为,过的直线交于两点,过与垂直的直线交于两点,其中在轴上方,分别为的中点.
(1)证明:直线过定点;
(2)设为直线与直线的交点,求面积的最小值.
【答案】(1)解:由,故,由直线与直线垂直,
故两只直线斜率都存在且不为,
设直线、分别为、,有,
、、、,
联立与直线,即有,
消去可得,,
故、,
则,
故,,
即,同理可得,
当时,
则,


由,即,
故时,有,
此时过定点,且该定点为,
当时,即时,由,即时,
有,亦过定点,
故直线过定点,且该定点为;
(2)解:由、、、,
则,由、,
故,
同理可得,联立两直线,即,
有,
即,
有,由,同理,


故,
过点作轴,交直线于点,
则,
由、,
故,
当且仅当时,等号成立,
下证:
由抛物线的对称性,不妨设,则,
当时,有,则点在轴上方,点亦在轴上方,
有,由直线过定点,
此时,
同理,当时,有点在轴下方,点亦在轴下方,
有,故此时,
当且仅当时,,
故恒成立,且时,等号成立,
故,
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1) 设直线、分别为、,联立方程结合韦达定理求得,,分类讨论是否相等,结合直线方程求定点;
(2) 根据抛物线方程可得,联立方程可得,,进而可得,,,根据面积关系分析求解即可.
23.(2024高二上·重庆市期末)已知抛物线的焦点为是抛物线上一点且三角形MOF的面积为(其中O为坐标原点),不过点M的直线l与抛物线C交于P,Q两点,且以PQ为直径的圆经过点M,过点M作交PQ于点N.
(1)求抛物线C的方程;
(2)求证直线PQ恒过定点,并求出点N的轨迹方程.
【答案】(1)解:由题意得,
故,解得,
故拋物线C的方程为.
(2)解:易得,由题意可设直线PQ的方程为,,
由,消去x,得,
故,
因为,
所以,即,
整理得,
即,
∴,
所以,
所以或,
当,即时,
直线PQ的方程为,此时直线过点,不合题意舍去;
当,即时,
直线PQ的方程为,此时直线PQ恒过定点.
设,
则由,即,
得,
即点N的轨迹方程为.
【知识点】抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合代入法和抛物线的标准方程得出点M的纵坐标与p的关系式,再结合三角形的面积公式得出p的值,从而得出抛物线C的标准方程.(2)由(1)可得点M的坐标,再根据题意设出直线PQ的方程和点P,Q的坐标,再联立直线与抛物线方程结合判别式法和韦达定理以及,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,进而得出a与m的关系式,再利用分类讨论的方法,将直线方程转化为点斜式,从而得出直线恒过的定点坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,进而得出点N的轨迹方程.
24.(2024·大湾区模拟)设A,B为抛物线C:()上两点,直线的斜率为4,且A与B的纵坐标之和为2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知O为坐标原点,F为抛物线C的焦点,直线l交抛物线C于M,N两点(异于点O),以为直径的圆经过点O,求面积的最小值.
【答案】(1)解:设,则,,.
直线的斜率,
解得,所以抛物线C的方程为.
(2)解:
设直线l的方程为,,,
联立,消去x得,且,
由韦达定理得,.
以MN为直径的圆经过点O,即,
因为M,N两点异于点O,所以解得,
即,则,直线l恒过定点.
易知,,当且仅当,即直线l的方程为时取等号;
故面积的最小值为48.
【知识点】抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1)设,将点A,B的坐标满足抛物线方程,直线AB的斜率为4,且A与B的纵坐标之和为2可列出方程,进而求得p的值,即可求解.
(2)由题意可得,整理得,设出直线MN方程将其与抛物线方程联立, 利用韦达定理可得直线过定点, 再结合韦达定理将的面积表示出来,即可求其最小值.
25.(2024高二上·邢台期末) 已知抛物线的焦点为F,且A,B,C三个不同的点均在上.
(1)若直线AB的方程为,且点F为的重心,求p的值;
(2)设,直线AB经过点,直线BC的斜率为1,动点D在直线AC上,且,求点D的轨迹方程.
【答案】(1)解:抛物线 :的焦点,设,,,
联立消去x得,则,,
由点F是的重心,得,整理得,
而点C在上,于是=2,
所以p=8.
(2)解:当p=2时,的方程为,设,,,
直线AC的斜率,
同理得直线BC的斜率,直线AB的斜率,
直线AB的方程为,化简得.
而直线AB过点M(2,2),即,显然,则,
又,即,于是,整理得,
直线AC的方程为,化简得,
将代入,得,令y=2,得x=0,直线AC过定点E(0,2), 设线段ME的中点为G,则G的坐标为(1,2),
因为D在直线AC上,且,因此D在以G为圆心,EM为直径的圆上运动,
因为|ME|=2,所以D的轨迹方程为(且).
【知识点】抛物线的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题;圆锥曲线的轨迹问题
【解析】【分析】 (1)根据给定条件,利用三角形重心坐标公式用p表示出点C的坐标,然后再代入计算即得.(2)借助抛物线方程设,,,结合直线方程求出直线AC经过的定点,进而确定点D的轨迹并求出方程即得.
26.(2024高三上·成都模拟)在平面直角坐标系中,动点C到点的距离与到直线的距离相等.
(1)求动点C的轨迹方程;
(2)若直线与动点C的轨迹交于P,Q两点,当的面积为2时,求直线l的方程.
【答案】(1)解:由题知,动点C的轨迹是以F为焦点,为准线的抛物线.
动点C的轨迹方程为.
(2)解:设,
由消去x,得.
由,得.
,.
由的面积,
.
,即.

或.
直线l的方程为或或.
【知识点】抛物线的定义;抛物线的标准方程;抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】 (1) 根据抛物线的定义分析求解;
(2) 联立方程,根据题意利用弦长公式结合韦达定理分析求解.
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