周测13 抛物线(含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第一册

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名称 周测13 抛物线(含解析)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第一册
格式 docx
文件大小 804.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-07 09:09:01

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文档简介

周测13 抛物线
(时间:75分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.抛物线y=4x2的准线方程为(  )
A.x=- B.y=-
C.x=- D.y=-
2.已知抛物线y2=ax上的点M到其焦点的距离是1,那么实数a的值为(  )
A. B. C.1 D.2
3.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点A,B是抛物线C上不同的两点,且A,B中点的横坐标为2,则|AF|+|BF|等于(  )
A.4 B.5 C.6 D.8
4.已知O为坐标原点,过点M(a,0)(a≠0)的直线与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,设直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,若k1k2=-2p,则a等于(  )
A.1 B.2 C. D.
5.设F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点,若++=0,则||+||+||等于(  )
A.6 B.4 C.3 D.2
6.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,点P在抛物线C上,点Q在准线l上,若|PQ|=|PF|,∠PFQ=30°,则点P的横坐标为(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
7.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为4,直线l过点F且与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若M(m,2)是线段AB的中点,则(  )
A.p=4
B.抛物线的方程为y2=16x
C.直线l的方程为y=2x-4
D.|AB|=10
8.设曲线C关于直线y=x对称的曲线为y=x2,曲线C的焦点为F,则下列关于曲线C的说法正确的是(  )
A.曲线C的方程为y2=4x
B.以曲线C的焦点为圆心,且过其顶点的圆的方程为+y2=
C.若直线y=mx+1与曲线C恰有一个公共点,则m=1
D.从曲线C上一点P向准线作垂线,垂足为Q,若|PQ|=|QF|,则△PFQ的面积为4
9.已知抛物线C:x2=2py的焦点为F,过点F的直线与抛物线相交于A,B两点,点在抛物线上.则(  )
A.p=1
B.当AB⊥y轴时,|AB|=4
C.+为定值1
D.若=2,则直线AB的斜率为±
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
10.抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标是(1,0),则p=    .
11.已知点(1,4)在抛物线C:y=ax2上,则抛物线C上的点到其焦点距离的最小值为    .
12.历史上第一个研究圆锥曲线的是梅纳库莫斯,大约100年后,阿波罗尼奥更详尽、系统地研究了圆锥曲线,并且他还进一步研究了这些圆锥曲线的光学性质,比如从抛物线的焦点发出的光线或声波在经过抛物线反射后,反射光线平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的光线,经抛物线反射后,反射光线经过抛物线的焦点.已知抛物线C:y2=4x,经过点A(5,4)的一束平行于抛物线C的对称轴的光线,经抛物线C上的一点P反射后交抛物线C于点Q,则PQ的长度为    .
四、解答题(本题共3小题,共37分)
13.(12分)如图,已知直线l交拋物线C:y2=4x于M,N两点.
(1)若直线l过焦点F且∠xFM=60°,求|FM|;(6分)
(2)若P(2,1)平分线段MN,求直线l的方程.(6分)
14.(12分)已知曲线M上的任意一点到点(1,0)的距离比它到直线x=-2的距离小1.
(1)求曲线M的方程;(4分)
(2)设点E(0,1),若过点A(2,1)的直线与曲线M交于B,C两点,求△EBC面积的最小值.(8分)
15.(13分)已知点P(1,2)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的一点,点M,N是C上异于点P的不同的两点.
(1)求C的标准方程;(5分)
(2)若直线PM,PN的斜率互为相反数,求证:直线MN的斜率为定值,并求出此定值.(8分)
周测13 抛物线
(时间:75分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.抛物线y=4x2的准线方程为(  )
A.x=- B.y=-
C.x=- D.y=-
答案 D
解析 抛物线的方程可变为x2=y,由2p=得p=,则其准线方程为y=-=-.
2.已知抛物线y2=ax上的点M到其焦点的距离是1,那么实数a的值为(  )
A. B. C.1 D.2
答案 D
解析 由抛物线方程知,抛物线的焦点为F(a>0),准线为x=-,
由抛物线定义知|MF|=+=1,解得a=2.
3.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点A,B是抛物线C上不同的两点,且A,B中点的横坐标为2,则|AF|+|BF|等于(  )
A.4 B.5 C.6 D.8
答案 C
解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),由A,B中点的横坐标为2,可得x1+x2=4,
所以|AF|+|BF|=x1+1+x2+1=6.
4.已知O为坐标原点,过点M(a,0)(a≠0)的直线与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,设直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,若k1k2=-2p,则a等于(  )
A.1 B.2 C. D.
答案 A
解析 方法一 设A(x1,y1),B(x2,y2),则k1===,同理可得,k2=,
∴k1k2=.易知直线AB的斜率不为0,设直线AB的方程为x=my+a(a≠0),
与抛物线的方程联立,得消去x,得y2-2mpy-2pa=0,
由根与系数的关系得,y1y2=-2pa,则k1k2===-=-2p,
∴a=1.
方法二 设A(x1,y1),B(x2,y2),则k1===,同理可得k2=,
∴k1k2=.由A,M,B三点共线得∥,
∵=(x1-a,y1),=(x2-a,y2),
∴(x1-a)y2-(x2-a)y1=0,得y2-y1=0,得(y1-y2)(y1y2+2pa)=0.
若y1=y2,则直线AB与抛物线y2=2px(p>0)只有一个交点,不符合题意,
∴y1≠y2,即y1y2=-2pa,则k1k2===-=-2p,可得a=1.
5.设F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点,若++=0,则||+||+||等于(  )
A.6 B.4 C.3 D.2
答案 A
解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3).
由题意得抛物线焦点坐标为F(1,0),准线方程为x=-1.
因为++=0,
所以点F是△ABC的重心,
故x1+x2+x3=3,
||+||+||=x1+1+x2+1+x3+1=x1+x2+x3+3=3+3=6.
6.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,点P在抛物线C上,点Q在准线l上,若|PQ|=|PF|,∠PFQ=30°,则点P的横坐标为(  )
A. B. C. D.
答案 B
解析 设O为坐标原点,由抛物线的对称性,不妨设点P在第一象限,
由|PQ|=|PF|,可知∠PQF=∠PFQ,
由抛物线的定义,可知PQ⊥l,则有∠QFO=∠PQF=30°,
即∠PFO=60°,kPF=-.
由抛物线的方程可知,抛物线的焦点为F(1,0),
设P,y0>0,则有=-,
即+4y0-4=0,
解得y0=(负值舍去),x0==.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
7.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为4,直线l过点F且与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若M(m,2)是线段AB的中点,则(  )
A.p=4
B.抛物线的方程为y2=16x
C.直线l的方程为y=2x-4
D.|AB|=10
答案 ACD
解析 因为焦点F到准线的距离为4,根据抛物线的定义可知p=4,故A正确;
故抛物线的方程为y2=8x,焦点F(2,0),故B错误;
则=8x1,=8x2.
又M(m,2)是线段AB的中点,则y1+y2=4,
所以-=8x1-8x2,
即==2,所以直线l的方程为y=2x-4,故C正确;
由y1+y2=2(x1+x2)-8=4得x1+x2=6,
则|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+4=10,故D正确.
8.设曲线C关于直线y=x对称的曲线为y=x2,曲线C的焦点为F,则下列关于曲线C的说法正确的是(  )
A.曲线C的方程为y2=4x
B.以曲线C的焦点为圆心,且过其顶点的圆的方程为+y2=
C.若直线y=mx+1与曲线C恰有一个公共点,则m=1
D.从曲线C上一点P向准线作垂线,垂足为Q,若|PQ|=|QF|,则△PFQ的面积为4
答案 AD
解析 易得曲线C的方程为y2=4x,故A正确;
曲线C的焦点为(1,0),故圆的半径为1,其方程为(x-1)2+y2=1,故B错误;
当m=0时,直线y=1与曲线C也只有一个公共点,故C错误;
由F(1,0)及抛物线的性质可知,|PQ|=|QF|=|PF|=4,所以△PFQ的面积为×4×4×sin 60°=4,故D正确.
9.已知抛物线C:x2=2py的焦点为F,过点F的直线与抛物线相交于A,B两点,点在抛物线上.则(  )
A.p=1
B.当AB⊥y轴时,|AB|=4
C.+为定值1
D.若=2,则直线AB的斜率为±
答案 BCD
解析 对于A,将点代入抛物线方程,可得p=2,故A错误;
对于B,焦点F(0,1),当AB⊥y轴时,可得|AB|=4,故B正确;
对于C,设点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
直线AB的方程为y=kx+1,联立方程
消去y并整理得x2-4kx-4=0,Δ=16(k2+1)>0,
可得x1+x2=4k,x1x2=-4,y1y2==1,|AF|=y1+1,|BF|=y2+1,
有+=+===1,故C正确;
对于D,有(-x1,1-y1)=2(x2,y2-1),
可得2x2=-x1,
由解得k=±,故D正确.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
10.抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标是(1,0),则p=    .
答案 2
解析 ∵y2=2px(p>0)的焦点坐标为,
∴=1,即p=2.
11.已知点(1,4)在抛物线C:y=ax2上,则抛物线C上的点到其焦点距离的最小值为    .
答案 
解析 因为点(1,4)在抛物线C:y=ax2上,所以a=4,故抛物线C的标准方程为x2=y,
则抛物线准线方程为y=-,
所以抛物线上的点(x,y)到焦点的距离等于y+,
因为y≥0,所以y+≥,
故抛物线C上的点到其焦点距离的最小值为.
12.历史上第一个研究圆锥曲线的是梅纳库莫斯,大约100年后,阿波罗尼奥更详尽、系统地研究了圆锥曲线,并且他还进一步研究了这些圆锥曲线的光学性质,比如从抛物线的焦点发出的光线或声波在经过抛物线反射后,反射光线平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的光线,经抛物线反射后,反射光线经过抛物线的焦点.已知抛物线C:y2=4x,经过点A(5,4)的一束平行于抛物线C的对称轴的光线,经抛物线C上的一点P反射后交抛物线C于点Q,则PQ的长度为    .
答案 
解析 因为经过点A(5,4)的一束平行于抛物线C的对称轴的光线交抛物线于点P,
令y=4,得x=4,即点P的坐标为(4,4),
又抛物线的焦点F的坐标为(1,0),故可得直线PQ的方程为x=y+1,
与抛物线方程y2=4x联立可得,y2-3y-4=0,
解得y=4或y=-1,将y=-1代入x=y+1,可得x=,即点Q的坐标为,
则|PQ|==.
四、解答题(本题共3小题,共37分)
13.(12分)如图,已知直线l交拋物线C:y2=4x于M,N两点.
(1)若直线l过焦点F且∠xFM=60°,求|FM|;(6分)
(2)若P(2,1)平分线段MN,求直线l的方程.(6分)
解 设点M(x1,y1),N(x2,y2).
(1)由题知直线l的倾斜角为60°,焦点F(1,0),
所以直线l的方程为y=x-,
联立可得3x2-10x+3=0,
由图可知x1>x2,所以x1=3,
因此,|FM|=3+1=4.
(2)若MN⊥x轴,则线段MN的中点在x轴上,不符合题意,所以直线MN的斜率存在,
因为点M,N在抛物线上,则
两式相减得=,
又因为P(2,1)为MN的中点,则y1+y2=2,
所以直线l的斜率k===2,
此时直线l的方程为y-1=2(x-2),即2x-y-3=0.
14.(12分)已知曲线M上的任意一点到点(1,0)的距离比它到直线x=-2的距离小1.
(1)求曲线M的方程;(4分)
(2)设点E(0,1),若过点A(2,1)的直线与曲线M交于B,C两点,求△EBC面积的最小值.(8分)
解 (1)由已知得,曲线M上的任意一点到点(1,0)的距离与它到直线x=-1的距离相等,
所以曲线M是以(1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线,
所以曲线M的方程为y2=4x.
(2)设B(x1,y1),C(x2,y2),
显然过点A(2,1)的直线BC斜率不为0,设其方程为x=my+2-m,
联立
整理得y2-4my+4(m-2)=0,
其中Δ=16m2-16(m-2)=16+28>0,
由根与系数的关系得y1+y2=4m,y1y2=4(m-2),
所以△EBC的面积S=×|EA|×|y1-y2|
=|y1-y2|=
==4
=4,
当m=时,Smin=2,
所以△EBC面积的最小值为2.
15.(13分)已知点P(1,2)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的一点,点M,N是C上异于点P的不同的两点.
(1)求C的标准方程;(5分)
(2)若直线PM,PN的斜率互为相反数,求证:直线MN的斜率为定值,并求出此定值.(8分)
解 (1)因为点P(1,2)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的一点,
所以22=2p×1,解得p=2.
所以C的标准方程为y2=4x.
(2)显然直线PM,PN的斜率存在且不为0,
设M(xM,yM),N(xN,yN),
直线PM的方程为y-2=k(x-1),k≠0,
则直线PN的方程为y-2=-k(x-1),k≠0,

得ky2-4y+8-4k=0,Δ=16(k-1)2>0,
因为P(1,2),所以2yM=,
解得yM=,
同理可得yN=-,
所以kMN=====-1,
即直线MN的斜率为定值,该定值为-1.