课时分层作业(二十三)
1.D [连接MF(图略).由垂直平分线性质知|MB|=|MF|,即点M到定点F的距离与它到直线l的距离相等,因此,点M的轨迹是抛物线.故选D.]
2.B [由y=ax2,得x2=y,=-2,a=-.]
3.D [因为抛物线C:y2=8x的焦点为F(2,0),准线方程为x=-2,点M在C上,
所以M到准线x=-2的距离为|MF|.
又M到直线x=-3的距离为5,
所以|MF|+1=5,故|MF|=4.故选D.]
4.C [依题意知曲线PQ是以A为焦点、l为准线的抛物线,根据抛物线的定义知:欲求从M到A,B修建公路的费用最低,只需求出B到直线l距离即可.∵B地在A地东偏北30°方向2 km处,
∴B到点A的水平距离为3(km),
∴B到直线l距离为3+2=5(km),
那么修建这两条公路的总费用最低为5a(万元),故选C.]
5.CD [双曲线x2-=1的焦点坐标为(±2,0),离心率e==2,A正确;
y2=mx(m>0)的焦点坐标为,0,故=2,解得m=8,B正确;
双曲线渐近线方程为y=±x,C错误;
点P(2,y0)在抛物线上,故点P到抛物线焦点的距离为2+2=4,故D错误,故选CD.]
6.6 [
如图所示,连接AN.因为A,F,M三点共线,所以AM为圆F的直径,所以AN⊥MN,点F到抛物线C的准线的距离为3,则易知|AN|=6.由抛物线定义知|AF|=|AN|=6.]
7.6 [易知圆(x+2)2+y2=3和曲线y2=2px关于x轴对称,不妨设切线方程为y=kx,k>0,所以,解得k=
所以|OP|==8,解得p=6.
当k=-时,同理可得p=6.]
8.y2=x [
如图,在探照灯的轴截面所在平面内建立平面直角坐标系,使探照灯的顶点(即抛物线的顶点)与原点重合,x轴垂直于灯口直径.
设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),
由已知条件可得点A的坐标是(40,30),且在抛物线上,代入方程,
得302=2p·40,解得p=,
故所求抛物线的标准方程为y2=x,焦点坐标是.]
9.解:
(法一)如图所示,设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),则焦点F,准线l:y=,作MN⊥l,垂足为N,
则|MN|=|MF|=5,
而|MN|=3+=5,
即p=4,所以抛物线方程为x2=-8y,准线方程为y=2.
由m2=-8×(-3)=24,得m=±2.
(法二)设所求抛物线方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F.
∵M(m,-3)在抛物线上,且|MF|=5,
故
解得
∴抛物线方程为x2=-8y,m=±2,准线方程为y=2.
10.
ABD [如图,由抛物线的定义可知|PE|=|PF|,故A正确;因为PQ是∠EPF的外角平分线,所以∠FPQ=∠NPQ,又EN∥KQ,所以∠NPQ=∠PQF,所以∠FPQ=∠PQF,所以|PF|=|QF|,故B正确;若|PN|=|MF|,则有△FMQ≌△PNQ,从而有|FQ|=|PQ|,所以∠PFQ=,此时P为定点,与P为抛物线C上异于O的任意一点矛盾,故C不正确;因为四边形KQNE是矩形,所以|EN|=|KQ|,又|PE|=|PF|=|QF|,所以|PN|=|KF|,故D正确.故选ABD.]
11.B [由于P为抛物线y2=-6x上一个动点,y2=-6x的焦点坐标为,准线为x=,Q为圆x2+(y-6)2=上一个动点,x2+(y-6)2=的圆心为(0,6),半径r=,那么点P到点Q的距离与点P到y轴距离之和最小值可结合抛物线的定义,P到y轴距离为P到焦点距离减去,则最小值为抛物线的焦点到圆心的距离减去半径和,故最小值为,故选B.]
12.4 [已知双曲线的左焦点F1(-c,0),双曲线的渐近线方程为y=±x,
抛物线x2=8y的焦点(0,2).因为直线l过F1(-c,0)与抛物线的焦点(0,2)且与双曲线的一条渐近线平行,所以.又c2=a2+2,解得a=,c=2,
所以|F1F2|=2c=4.]
13.y2=4x [由已知可得∠AFB为直角,故·p·p=2,解得p=2,
所以C的方程为y2=4x;由对称性,不妨设P(x0,2),因为抛物线C:y2=4x的焦点F(1,0),A(-1,0),|PF|=x0+1,|PA|=
=,
所以
=,
当且仅当x0=1时取等号,
所以.]
14.解:(1)设曲线方程为y=ax2+,
由题意可知,0=64a+,
所以a=-,
所以曲线方程为y=-.
(2)设变轨点为C(x,y),
联立
得4y2-7y-36=0,
所以y=4或y=-(不合题意,舍去).
由y=4得x=6或x=-6(不合题意,舍去),
所以C点的坐标为(6,4),
此时|AC|=2,|BC|=4.
故当观测点A,B测得AC,BC距离分别为2,4时,应向航天器发出变轨指令.
15.解:(1)设M(xM,yM),N(xN,yN),由抛物线的定义,得|AM|+|AN|=xM+xN+2a.又圆的方程为[x-(a+4)]2+y2=16,将y2=4ax代入,得x2-2(4-a)x+a2+8a=0,∴xM+xN=2(4-a),
∴|AM|+|AN|=8.
(2)不存在.假设存在这样的a,使得2|AP|=|AM|+|AN|.过点P作PP'垂直抛物线的准线,垂足为P'(图略).
根据梯形中位线定理及抛物线的定义得,|AM|+|AN|=2|PP'|,∴|AP|=|PP'|.由抛物线的定义知点P必在抛物线上,这与点P是线段MN的中点矛盾,∴这样的a不存在.
1 / 1课时分层作业(二十三) 抛物线的标准方程
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共107分
一、选择题
1.已知点F(1,0),直线l:x=-1,点B是l上的动点.若过点B且垂直于y轴的直线与线段BF的垂直平分线交于点M,则点M的轨迹是( )
A.双曲线 B.椭圆
C.圆 D.抛物线
2.抛物线y=ax2的准线方程是y=2,则实数a的值为( )
A. B.-
C.8 D.-8
3.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M在C上.若M到直线x=-3的距离为5,则|MF|=( )
A.7 B.6
C.5 D.4
4.如图所示,南北方向的公路l,A地在公路正东2 km处,B地在A东偏北30°方向2 km处,河流沿岸曲线PQ上任意一点到公路l和到A地距离相等.现要在曲线PQ上建一座码头,向A,B两地运货物,经测算,从M到A、到B修建费用都为a万元/km,那么,修建这条公路的总费用最低是(单位:万元)( )
A.a B.2a
C.5a D.6a
5.(多选题)已知抛物线y2=mx(m>0)的焦点与双曲线x2-=1的一个焦点重合,点P(2,y0)在抛物线上,则下列说法错误的是( )
A.双曲线的离心率为2
B.m=8
C.双曲线的渐近线为y=±3x
D.点P到抛物线焦点的距离为6
二、填空题
6.已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,A为C上一点且在第一象限,以F为圆心,线段FA的长度为半径的圆交C的准线于M,N两点,且A,F,M三点共线,则|AF|=________.
7.过原点的一条直线与圆C:(x+2)2+y2=3相切,交曲线y2=2px(p>0)于点P,若|OP|=8,则p的值为_________.
8.探照灯反射镜(如图)的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处.已知灯口圆的直径为60 cm,灯深40 cm,则抛物线的标准方程为__________,焦点坐标为_________.
三、解答题
9.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值、抛物线方程和准线方程.
10.(多选题)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l.设l与x轴的交点为K,P为抛物线C上异于O的任意一点,P在l上的射影为E,∠EPF的外角平分线交x轴于点Q,过Q作QM⊥PF交PF于M,作QN⊥EP交线段EP的延长线于N,则( )
A.|PE|=|PF| B.|PF|=|QF|
C.|PN|=|MF| D.|PN|=|KF|
11.已知P为抛物线y2=-6x上一个动点,Q为圆x2+(y-6)2=上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到y轴距离之和的最小值是( )
A. B.
C. D.
12.已知F1,F2是双曲线C:=1(a>0)的左右焦点,直线l过F1与抛物线x2=8y的焦点且与双曲线的一条渐近线平行,则|F1F2|=________.
13.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线l与x轴交于点A,点B,P在C上,△ABF是面积为2的等腰直角三角形,则C的方程为________;的最小值为________.
14.学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验.设计方案如图,航天器运行(按顺时针方向)的轨迹方程为=1,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以y轴为对称轴、M为顶点的抛物线的实线部分,降落点为D(8,0).观测点A(4,0),B(6,0)同时跟踪航天器.
(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程;
(2)试问:当航天器在x轴上方时,观测点A,B测得离航天器的距离分别为多少时,应向航天器发出变轨指令?
15.已知抛物线y2=4ax(a>0)的焦点为A,以B(a+4,0)为圆心,|BA|为半径,在x轴上方画半圆,设抛物线与半圆交于不同两点M,N,点P为线段MN的中点.
(1)求|AM|+|AN|的值.
(2)是否存在这样的a,使2|AP|=|AM|+|AN|?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
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