抛物线综合测试题
一、单选题
1.抛物线的焦点到准线的距离等于( )
A.12 B.9 C.6 D.3
2.抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
3.下列关于抛物线的图象描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为 B.开口向右,焦点为
C.开口向上,焦点为 D.开口向右,焦点为
4.若抛物线的焦点坐标是,则等于( )
A.2 B. C. D.
5.过点与抛物线只有一个公共点的直线的条数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
6.若抛物线y2=4x上一点P到x轴的距离为2,则点P到抛物线的焦点F的距离为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
7.若点P在抛物线上,点Q在圆:上,则|PQ|的最小值是( )
A. B. C.2 D.
8.P为抛物线y2=2px的焦点弦AB的中点,A,B,P三点到抛物线准线的距离分别是|AA1|,|BB1|,|PP1|,则有( )
A.|PP1||AA1|+|BB1| B.|PP1||AB|
C.|PP1||AB| D.|PP1||AB|
9.已知抛物线内一点,过点的直线交抛物线于,两点,且点为弦的中点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
10.已知抛物线的焦点为,准线为,且过点,在抛物线上,若点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
11.已知椭圆的右焦点是抛物线的焦点,则过作倾斜角为的直线分别交抛物线于(在轴上方)两点,若,则的值为( )
A. B. C. D.或
12.如图所示,过抛物线:()的焦点作直线交于、两点,过、分别向的准线作垂线,垂足为、,已知与的面积分别为和,则的面积为( ).
A.
B.
C.
D.
二、填空题
13.已知AB是过抛物线2x2=y的焦点的弦,若|AB|=4,则AB的中点的纵坐标是________.
14.设、为曲线:上两点,与的横坐标之和为4,则直线的斜率______.
15.已知点,直线:,两个动圆均过点且与相切,其圆心分别为、,若动点满足,则的轨迹方程为______.
16.已知点为抛物线:上的动点,抛物线的焦点为,且点,则的最小值为_______.
三、解答题
17.已知直线被抛物线C:截得的弦长.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)若抛物线C的焦点为F,求三角形ABF的面积.
18.如图,是抛物线:上横坐标大于零的一点,直线过点并与抛物线在点处的切线垂直,直线与抛物线相交于另一点.
(1)当点的横坐标为2时,求直线的方程;
(2)若,求过点的圆的方程.
19.已知一条曲线在轴右边,上任一点到点的距离减去它到轴距离的差都是,为该曲线上一点,且,
(1)求曲线的方程;
(2)过点且斜率为的直线与交于,两点,,求直线的方程.
20.已知抛物线:的焦点是椭圆的一个焦点.
(1)求抛物线的方程;
(2)设,,为抛物线上的不同三点,点,且.求证:直线过定点.
21.已知抛物线的准线方程为.
(1)求抛物线的方程;
(2)设点关于原点的对称点为点,过点作不经过点的直线与交于两点,,直线,分别交轴于,两点,求的值.
22.已知抛物线:,过点垂直于轴的垂线与抛物线交于,点满足
(1)求证:直线与抛物线有且仅有一个公共点;
(2)设直线与此抛物线的公共点,记与的面积分别为,求的值
参考答案
1.C
【分析】
由抛物线中的几何意义为焦点到准线的距离,可得到答案.
【详解】
由抛物线中的几何意义为焦点到准线的距离
抛物线的.
所以抛物线的焦点到准线的距离等于6.
故选:C
【点睛】
本题考查抛物线中的几何意义,属于基础题.
2.D
【分析】
先将方程化为抛物线的标准方程,然后求出,可得到焦点坐标.
【详解】
解:由得,,则,所以 ,
因为抛物线的焦点在的负半轴上,
所以焦点坐标为.
故选:D.
【点睛】
此题考查的是已知抛物线方程求其焦点坐标,属于基础题.
3.A
【分析】
利用抛物线方程,判断开口方向以及焦点坐标即可.
【详解】
抛物线,即,
可知抛物线的开口向上,焦点坐标为.
故选:A.
【点睛】
本题考查了抛物线的简单性质的应用,属于基础题.
4.D
【分析】
化抛物线方程为标准方程,可得焦参数.
【详解】
抛物线的标准方程为,,,∴,.
故选:D.
【点睛】
本题考查抛物线的焦点坐标,解题关键掌握抛物线的标准方程,
5.D
【分析】
点在抛物线外,考虑切线的条数,还有一条与抛物线的对称轴平行的直线.
【详解】
易知点在抛物线外,过可作抛物线的两条切线,过与对称轴(轴)平行的直线与抛物线也只有一个公共点.共有3条.
故选:D.
【点睛】
本题考查直线与抛物线的位置关系,与抛物线只有一个公共点的直线除切线外,与抛物线的对称轴平行的直线和抛物线也只有一个公共点.
6.A
【分析】
根据抛物线y2=4x上一点P到x轴的距离为2,得到点P(3,±2),然后利用抛物线的定义求解.
【详解】
由题意,知抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,
∵抛物线y2=4x上一点P到x轴的距离为2,
则P(3,±2),
∴点P到抛物线的准线的距离为3+1=4,
∴点P到抛物线的焦点F的距离为4.
故选:A.
7.D
【分析】
将题转化为求抛物线上的点到圆心的最小距离,设,求的最小值即可.
【详解】
设,由可知圆心坐标为,半径,则.
因此的最小值为,从而的最小值为.
故选:D
8.B
【分析】
根据题意可得PP1是梯形AA1B1B的中位线,利用梯形的性质以及抛物线的焦半径公式即可求解.
【详解】
根据题意,PP1是梯形AA1B1B的中位线,
故|PP1|=(|AA1|+|BB1|)=(|AF|+|BF|)=|AB|.
故选:B
9.B
【分析】
利用点差法求出直线斜率,即可得出直线方程.
【详解】
设,
则,两式相减得,
即,
则直线方程为,即.
故选:B.
10.D
【分析】
根据抛物线定义,利用数形结合求解即可
【详解】
由题可得,准线的方程为.
由抛物线的定义可知,,
.
故选:D.
11.C
【分析】
先根据椭圆方程求抛物线的方程,分别过A,B作准线的垂线,得到直角梯形,结合抛物线的定义在梯形中求,即倾斜角的余弦值,即得结果.
【详解】
依题意,是抛物线的焦点,故,则,.
根据已知条件如图所示,在轴上方,倾斜角是锐角,分别过A,B作准线的垂线,垂足为,过B作的垂线,垂足为P,设,
根据抛物线的定义知,所以直角梯形中,,,又直线AB的倾斜角,故,又是锐角,故.
故选:C.
12.B
【分析】
设的面积为,直线:,代入抛物线方程,
消元可得,然后,根据面积公式,进而得到,列方程求解即可
【详解】
设的面积为,直线:,
代入抛物线方程,消元可得,
设、,则,,
,
,
,
故选B
【点睛】
关键点睛:解题关键在于联立方程,进行,代入消元求解,难度属于基础题
13.
【分析】
设A(x1,y1),B(x2,y2),根据抛物线的定义得出|AB|=y1+y2+p,得出,最后由得出AB的中点的纵坐标.
【详解】
设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线2x2=y,可得.
∵|AB|=y1+y2+p=4,∴,故AB的中点的纵坐标是.
故答案为:
14.1
【分析】
先设、,将、两点坐标代入抛物线方程,两式作差整理,即可得出直线的斜率.
【详解】
设、,
因为、为曲线:上两点,
所以,则,
又与的横坐标之和为4,即,
因此直线的斜率为.
故答案为:.
15.
【分析】
由抛物线的定义得动圆的圆心轨迹方程,设,,,根据可得,,利用可求得结果.
【详解】
由抛物线的定义得动圆的圆心轨迹是以为焦点,直线:为准线的抛物线,其方程为,
设,,,因为动点满足,
所以,即,,
所以,,因为,所以,
所以,即的轨迹方程为.
故答案为:
【点睛】
关键点点睛:由抛物线的定义得动圆的圆心轨迹方程是解题关键.
16.4
【分析】
设点在准线上的射影为,则根据抛物线的定义可知进而把问题转化为求取得最小,进而可推断出当,,三点共线时最小,答案可得.
【详解】
抛物线的准线为.
设点在准线上的射影为,如图,
则根据抛物线的定义可知,
要求取得最小值,即求取得最小.
当,,三点共线时,最小,为.
故答案为:4.
【点睛】
关键点点睛:本题考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,判断当,,三点共线时最小,是解题的关键.
17.(1);(2)
【分析】
(1)先设,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理即可得出结果;
(2)由(1)中结果得到,再由点到直线距离公式求出点到的距离,最后由即可得出结果.
【详解】
(1)设
,
而
即
,
故抛物线C的方程为:
(2)由(1)知
点到的距离
.
【点睛】
本题主要考查直线与抛物线的应用,通常需要联立直线与抛物线方程,结合韦达定理、点到直线的距离等求解,属于常考题型.
18.(1)(2)
【解析】
分析:(1)先根据导数几何意义得过点的切线的斜率,再根据垂直关系得直线l的斜率,最后根据点斜式得结果,(2)设P,Q坐标,根据垂直得圆心为的中点,根据条件列方程组,解得P,Q坐标,即得圆心坐标,再求出半径,最后写出圆的标准方程.
详解:解:(Ⅰ)把2代入,得2,
∴点坐标为(2,2).
由, ① 得,
∴过点的切线的斜率2,
直线的斜率
∴直线的方程为 , 即
(Ⅱ)设则
∵ 过点的切线斜率,因为
∴ 直线的斜率 ,
直线的方程为②
设,且为的中点,
因为,所以过点的圆的圆心为
半径为,
且,
所以(舍去)或…
联立①②消去,得由题意知为方程的两根,
所以,又因为, 所以,;
所以,
∵是的中点,∴
所以过点的圆的方程的方程为
点睛:确定圆的方程方法
(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程.
(2)待定系数法
①若已知条件与圆心和半径有关,则设圆的标准方程依据已知条件列出关于的方程组,从而求出的值;
②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D、E、F的方程组,进而求出D、E、F的值.
19.(1);(2)或.
【分析】
(1)根据题意,设出点的坐标,对已知条件进行等价转化,即可求得结果;
(2)设出直线的方程,联立直线方程与抛物线方程,利用弦长公式,即可求得直线斜率,则问题得解.
【详解】
(1)设点是曲线上任意一点,
那么点满足.
化简得曲线的方程为.
设,依题意
由抛物线定义,即
所以,又由
得,解得(舍去)
所以曲线的方程为.
(2)由(1)得,
设直线的方程为,,.
由,得.
因为,故
所以.
由题设知.解得或.
因此直线的方程为或.
【点睛】
本题考查抛物线方程的求解,以及由抛物线中的弦长求直线的斜率,属中档题.
20.(1);(2)证明见解析.
【分析】
(1)椭圆的焦点为,由题意可知,由此即可求出抛物线的方程;
(2)设直线的方程为,与抛物线联立得,可得,再根据,可得,列出方程代入,化简可得,再因式分解可得或,再代入方程进行检验,即可求出结果.
【详解】
(1)因为椭圆的焦点为,
依题意,,,所以:
(2)设直线的方程为,与抛物线联立得,
设,,
则,
由,则,即,
所以
即,
整理得到,
所以,
化简得即,
解得或.
当时,直线的方程为,即为,即直线过定点;
当时,直线的方程为,即为,即直线过定点,此时与点重合,故应舍去,
所以直线过定点.
【点睛】
本题考查抛物线的方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
21.(1);(2)2.
【分析】
(1)根据抛物线的准线求出,即可得出抛物线方程;
(2)设点,,由已知得,由题意直线斜率存在且不为0,设直线的方程为,与抛物线联立可得,利用韦达定理以及弦长公式,转化求解的值.
【详解】
(1)因为抛物线的准线方程为,所以,则,
因此抛物线的方程为;
(2)设点,,由已知得,
由题意直线斜率存在且不为0,
设直线的方程为,
由得,
则,.
因为点,在抛物线上,所以,,
则,.
因为轴,
所以
,
所以的值为2.
【点睛】
思路点睛:
求解抛物线中的定值问题时,一般需要联立直线与抛物线方程,结合题中条件,以及韦达定理来求解;求解时,一般用韦达定理设而不求来处理.
22.(1)证明见解析;(2).
【分析】
(1)由已知先求出,设,结合题干得,,结合向量关系求得点坐标,利用点斜式得方程,联立与抛物线即可求证;
(2)结合三角形面积公式得,,由(1)的结论可得,由直线方程可求得直线与轴交点坐标,从而得到,作比即可求解.
【详解】
易知,
设,由,可得,
故有,同理,
于是直线的方程是,
即①与抛物线方程联立,
得到,
此方程有两个相等的根:代入①,得,
故直线与抛物线有且仅有一个公共点
设直线与轴交于,
于是
故有
【点睛】
方法点睛:本题考查由直线与抛物线的位置关系求证公共点问题,抛物线中三角形的面积问题,考查了数学运算的核心素养,常用以下方法:
(1)涉及交点问题常采用直线与曲线联立方程求解法,有且仅有一个公共点可直接求解,若是关于的一元二次方程,即证;
(2)对于三角形面积问题,较为规则的可直接用公式法求解,对于三角形不规则的,常采用切割法,如本题中的.