课时作业17 抛物线及其标准方程
基础巩固
1.抛物线y2=8x的焦点到准线的距离是( )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析:由y2=2px=8x知p=4,又因为焦点到准线的距离就是p,故选C.
答案:C
2.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为 ( )
A.(-1,0) B.(1,0)
C.(0,-1) D.(0,1)
解析:由抛物线y2=2px的准线方程为x=-,又准线经过点(-1,1),即有-=-1,所以p=2,所以抛物线焦点坐标为(1,0),故选B.
答案:B
3.抛物线x2=y的准线方程是( )
A.4x+1=0 B.4y+1=0
C.2x+1=0 D.2y+1=0
解析:由x2=y知焦点为(0,),准线方程y=-,即4y+1=0.
答案:B
4.若动圆的圆心在抛物线x2=12y上,且与直线y+3=0相切,则此动圆恒过定点( )
A.(0,2) B.(0,-3)
C.(0,3) D.(0,6)
解析:画图,由抛物线定义知,选C.
答案:C
5.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线关于x轴对称,顶点在原点O,且过点P(2,4),则该抛物线的方程是__________.
解析:设抛物线方程为y2=2px,过点P(2,4),则16=2p×2,∴2p=8,∴y2=8x.
答案:y2=8x
6.抛物线y=ax2的准线方程是y=2,则a的值是__________.
解析:由题意知抛物线的标准方程为x2=y,其准线方程为y=-=2,得a=-.
答案:-
能力提升
1.设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是( )
A.y2=-8x B.y2=8x
C.y2=-4x D.y2=4x
解析:由题意知抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),准线方程为x=-2,即-=-2,p=4,故应选B.
答案:B
2.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切,则p的值为( )
A. B.1
C.2 D.4
解析:抛物线的准线方程为x=-,圆方程为(x-3)2+y2=42,依题意,得=1,得p=2.
答案:C
3.在同一坐标系中,方程a2x2+b2y2=1与ax+by2=0(a>b>0)的曲线大致是( )
解析:
图1
由y2=-x(a>b>0)知抛物线开口向左,由+=1知<焦点在y轴上.
答案:D
4.已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点O,并且经过点 M(2,y0).若点M到该抛物线焦点的距离为3,则|OM|=( )
A.2 B.2
C.4 D.2
解析:由焦半径公式,|MF|=2+=3,
∴p=2,∴抛物线方程为y2=4x,∴y=4×2=8,
|OM|===2,故选B.
答案:B
5.已知动点M的坐标满足方程5=|3x+4y-12|,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.以上都不对
解析:方程5=|3x+4y-12|可化为=,
∴动点M到原点的距离与到直线3x+4y-12=0的距离相等.
∴点M的轨迹是以原点为焦点,直线3x+4y-12=0为准线的抛物线.
答案:C
6.设O为坐标原点,F为抛物线y2=4x的焦点,A为抛物线上一点.若·=-4,则点A的坐标为( )
A.(2,±2) B.(1,±2)
C.(1,2) D.(2,2)
解析:设点A(,y0),
则=(,y0),=(1-,-y0).
由·=-4,得--y=-4,解得y=4.
此时点A的坐标为(1,2)或(1,-2).
答案:B
7.设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点A(0,2).若线段FA的中点B在抛物线上,则点B到该抛物线准线的距离为________.
图2
解析:如图2,由已知,得点B的纵坐标为1,横坐标为,即B(,1).
将其代入y2=2px,得1=2p×,
解得p=,
故点B到准线的距离为+=p=.
答案:
8.抛物线y=x2(a≠0)的焦点坐标是__________.
解析:y=x2化为标准方程x2=ay,讨论a>0和a<0,推得焦点坐标均为(0,).
答案:(0,)
9.已知平面上动点P到定点F(1,0)的距离比点P到y轴的距离大1,求动点P的轨迹方程.
解:解法1:设点P的坐标为(x,y),
则有=|x|+1.
两边平方并化简,得y2=2x+2|x|.
故y2=
即点P的轨迹方程为y2=4x(x≥0)或y=0(x<0).
解法2:由题意,动点P到定点F(1,0)的距离比到y轴的距离大1,
由于点F(1,0)到y轴的距离为1,
故当x<0时,直线y=0上的点符合条件;
当x≥0时,原命题等价于点P到点F(1,0)与到直线x=-1的距离相等.
故点P的轨迹是以F为焦点,x=-1为准线的抛物线,方程为y2=4x.
故所求动点P的轨迹方程为y2=4x(x≥0)或y=0(x<0).
10.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m的值.
解:设抛物线方程为y2=-2px(p>0),则准线方程为x=,∵M(-3,m)是抛物线上的点,根据抛物线定义,M点到焦点的距离等于M点到准线的距离,∴|-3|+=5,∴p=4,∴抛物线方程为y2=-8x.又∵点(-3,m)在抛物线上,故m2=(-8)×(-3),∴m=±2.
创新拓展
图3
1.如图3,直线l1和l2相交于点M,点N∈l1,以A、B为端点的曲线段C上的任一点到l2的距离与到点N的距离相等.若△AMN为锐角三角形,|AM|=,|AN|=3,|BN|=6,建立适当的坐标系,求曲线段C的方程.
解:如图4,设A(xA,yA)、
B(xB,yB),且
图4
xA∵点M,点N,
又|AM|=,|AN|=3.
∴
得xA=.又y=2pxA,∴y=2p·=8,
∴2+8=17,解得或
又∵△AMN为锐角三角形,
∴xA<,得又∵点A在曲线段C上,
∴xB=|BN|-=6-2=4.
∴曲线段C的方程为y2=8x(1≤x≤4).
2.定长为3的线段AB的端点A,B在抛物线y2=x上移动,求AB中点到y轴距离的最小值,并求出此时AB中点的坐标.
图5
解:如图5,F是抛物线y2=x的焦点,A,B两点到准线的垂线分别是AC,BD,过AB的中点M作准线的垂线MN,C,D,N为垂足,
则|MN|=(|AC|+|BD|),
由抛物线定义知|AC|=|AF|,|BD|=|BF|.
∴|MN|=(|AF|+|BF|)≥|AB|=.
设点M的横坐标为x,|MN|=x+,
则x≥-=.
当弦AB过点F时等号成立,此时,点M到y轴的最短距离为.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2x.
当x=时,y1·y2=-p2=-,
∴(y1+y2)2=y+y+2y1·y2=2x-=2.
∴y1+y2=±,得y=±,即M(,±).