2018届高考数学大题狂练
第五篇 解析几何 专题02 直线与抛物线的位置关系
1.已知曲线由抛物线及抛物线组成,直线: 与曲线有()个公共点.
(1)若,求的最小值;
(2)若,自上而下记这4个交点分别为,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】试题分析:(1)根据题意曲线由抛物线及抛物线组成,故联立与,得出交点个数,因为直线与曲线有个公共点.且,所以再联立与,得综合两个结论即得出结论
∵,∴与抛物线恒有两个交点.
联立与,得.
∵,∴.
∵,∴,∴的最小值为.
(2)设, , , ,
则两点在抛物线上, 两点在抛物线上,
∴, , , ,且, ,∴.
∴, ,
∴ .
∴,∴,∴.
2.已知抛物线,点与抛物线的焦点关于原点对称,过点且斜率为的直线与抛物线交于不同两点,线段的中点为,直线与抛物线交于两点.
(Ⅰ)判断是否存在实数使得四边形为平行四边形.若存在,求出的值;若不存在,说明理由;
(Ⅱ)求的取值范围.
【答案】(Ⅰ)答案见解析;(Ⅱ) .
,根据的取值范围,即可求得的取值范围.
试题解析:(Ⅰ)设直线的方程为,设.
联立方程组,得.
显然,且,即,得且.
得,
, .
直线的方程为: ,
联立方程组,得,
得,
若四边形为平行四边形,
当且仅当 ,即,
得,与且矛盾.
故不存在实数使得四边形为平行四边形
当, 取得最小值;
当时, 取;当时, 取;
所以
3.已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,交轴于点为坐标原点.
(1)若,求直线的方程;
(2)线段的垂直平分线与直线轴, 轴分别交于点,求 的最小值.
【答案】(1);(2)2
【解析】试题分析:(1)第(1)问,设出直线l的方程,把直线的方程和抛物线方程联立,得到韦达定理,根据韦达定理和已知直线的方程.(2)先计算出点M,N,C,D,F的坐标,再计算出两个三角形的面积,再求,最后利用基本不等式求它的最小值.
所以m=-1,所以l的方程为x+y-1=0.
(2)由(1)可知,m≠0,C(0,- ),D(2m2+1,2m).
则直线MN的方程为y-2m=-m(x-2m2-1),则
M(2m2+3,0),N(0,2m3+3m),F(1,0),
S△NDC=·|NC|·|xD|=·|2m3+3m+|·(2m2+1)=,
S△FDM=·|FM|·|yD|=·(2m2+2)·2|m|=2|m| (m2+1),
则=+1≥2,
当且仅当m2=,即m2=时取等号.
所以, 的最小值为2.
4.如图,抛物线的准线与轴交于点,过点的直线与拋物线交于两点,设到准线的距离.
(1)若,求拋物线的标准方程;
(2)若,求直线的斜率.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】试题分析: 求得抛物线的焦点和准线方程,然后求出,进而得到拋物线的标准方程; 设,根据求得,设直线的方程为,联立抛物线方程,根据韦达定理表示出, ,解方程求得的值
解析:(1)∵,∴,∴,得
∴抛物线为;
即,∴,
∴,整理得,
∴,∴,依题意,∴.
5.如图,在平面直角坐标系中,点在抛物线: 上,直线: 与抛物线交于, 两点,且直线, 的斜率之和为-1.
(1)求和的值;
(2)若,设直线与轴交于点,延长与抛物线交于点,抛物线在点处的切线为,记直线, 与轴围成的三角形面积为,求的最小值.
【答案】(1), ;(2).
【解析】试题分析:(1)将点代入抛物线: ,得,联立直线与抛物线方程,消去,得,则, ,由,求出;(2)求出直线DM的方程为,联立直线DM的方程和抛物线的方程,求出,利用导数的几何意义,求出切线n的斜率为,得到切线n的方程,联立直线DM、n的方程,求出Q点的纵坐标,且,采用导数的方法得出单调性,由单调性求出最小值。
解法一: ,
由已知得,所以, .
解法二: ,
由已知得.
(2)在直线的方程中,令得, ,
直线的方程为: ,即,
由,得,
在直线, 中分别令,得到与轴的交点, ,
所以 , , ,
当时,函数单调递减;当时,函数单调递增;
∴当时, 最小值为.
6.已知经过抛物线的焦点的直线与抛物线相交于两点,,直线,分别交直线于点.
(1)求证:,;
(2)求线段长的最小值.
【答案】(1)详见解析;(2) 的最小值是4.
【解析】试题分析:(1)设,与抛物线联立得,利用韦达定理求解即可;
(2)根据题意得的方程是:,与联立得,同理得,,利用韦达定理求解即可.
所以的方程是:,
由,∴,
同理由,∴,
∴①
且由(1)知,,
∴,
代入①得到:,
,仅当时,取最小值4,
综上所述:的最小值是4.