文档内容
微专题:抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值
【考点梳理】
1、抛物线方程中,字母p的几何意义是抛物线的焦点F到准线的距离, 等于焦点到抛物线顶点的距离.牢
记它对解题非常有益.
2、求解直线和抛物线相交所得交点有关的问题,关键是联立直线的方程和抛物线的方程,写出根与系数关系,
结合根与系数关系,设而不求来对问题进行求解.
【典例剖析】
典例1.已知抛物线 的焦点为 , 点 为抛物线 上一点,点 ,则 的最小值为
( )
A. B.2 C. D.3
典例2.已知点 为抛物线 上的动点,设点 到 的距离为 ,到直线 的距离为 ,则
的最小值是( )
A. B. C. D.
典例3.已知直线 : 和直线 : ,抛物线 上一动点P到直线 和直线 的距离之和的最
小值是( )
A. B. C. D.
典例4.过抛物线 : 的焦点 作两条互相垂直的弦 , ,设 为抛物线上的一动点,
,若 ,则 的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
典例5.已知A(2,1),抛物线C: 的焦点为F,P是抛物线C上任意一点,则△PAF周长的最小值为
( )
第 1 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B. C. D.
【双基达标】
6.已知抛物线 的焦点为 , 、 是抛物线上两动点, 是平面内一定点,下列说法正确的序号为
( )
①抛物线准线方程为 ;
②若 ,则线段 中点到 轴距离为 ;
③以 为圆心,线段 的长为半径的圆与准线相切;
④ 的周长的最小值为 .
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②③④
7.已知点 是抛物线 上的一个动点,则点 到点 的距离与点 到 轴的距离之和的最小值为
( )
A.2 B. C.3 D.
8.点F是抛物线 的焦点,点 ,P为抛物线上一点,P不在直线AF上,则 PAF的周长的最小值是
△
( )
A.4 B.6 C. D.
9.已知抛物线 )的焦点为F,过F且倾斜角为 的直线l与抛物线相交于A,B两点, ,
过A,B两点分别作抛物线的切线,交于点Q.则下列四个命题中正确的个数是( )个.
① ;
②若M(1,1),P是抛物线上一动点,则 的最小值为 ;
③ (O为坐标原点)的面积为 .;
④ ,则 .
A.1 B.2 C.3 D.4
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司10.已知抛物线E: ,圆F: ,直线l: (t为实数)与抛物线E交于点A,与圆F交于
B,C两点,且点B位于点C的右侧,则△FAB的周长可能为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
11.已知 , ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
12.已知P为抛物线 上一个动点,Q为圆 上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P
到抛物线的准线距离之和的最小值是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
13.已知抛物线y2=4x的焦点为F,定点 ,M为抛物线上一点,则|MA|+|MF|的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
14.抛物线有一条重要的性质:平行于抛物线的轴的光线,经过抛物线上的一点反射后经过它的焦点.反之,从
焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线平行于抛物线的轴.已知抛物线 ,从点
发出一条平行于x轴的光线,经过抛物线两次反射后,穿过点 ,则光线从A出发到达B所走过的路程为
( )
A.8 B.10 C.12 D.14
15.已知点 ,点 为抛物线 的焦点,点 在抛物线上移动,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
16.已知抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线上运动,点 坐标为 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
17.已知抛物线 焦点的坐标为 ,P为抛物线上的任意一点, ,则 的最小值为
( )
A.3 B.4 C.5 D.
18.已知点 是抛物线 上的一个动点,则点 到点 的距离与 到 轴的距离之和的最小值为
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司( )
A.1 B. C.2 D.
19.已知抛物线 的焦点为F,过F且倾斜角为 的直线l与抛物线相交于A,B两点, ,过
A,B两点分别作抛物线的切线,交于点Q.下列说法正确的是( )
A.
B. (O为坐标原点)的面积为
C.
D.若 ,P是抛物线上一动点,则 的最小值为
20.若抛物线 的准线为 , 是抛物线上任意一点,则 到准线 的距离与 到直线 的距离之
和的最小值是( )
A. B. C. D.
【高分突破】
一、单选题
21.已知P为抛物线 上一个动点,Q为圆 上一个动点,那么过点P作 的垂线,垂足为
M, 与 距离之和的最小值是( )
A. B. C. D.
22.已知点P是抛物线 上的动点,过点P向y轴作垂线,垂足记为N,动点M满足 最小值为
3,则点M的轨迹长度为( )
A. B. C. D.
23.点P在曲线 上,过P分别作直线 及 的垂线,垂足分别为G,H,则 的最小值
为( )
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B. C. D.
24.已知抛物线 上一点P到 的距离为 ,到准线的距离为 ,则 的最小值为( )
A. B.3 C. D.
25.已知 为抛物线 的准线,抛物线上的点 到 的距离为 ,点 的坐标为 ,则 的最小值是
( )
A. B.4 C.2 D.
26.设抛物线 的焦点为 ,点 为抛物线 上一点,点 坐标为 ,则 的最小值为
( )
A. B. C. D.
二、多选题
27.已知抛物线 的准线为 ,点 在抛物线上,以 为圆心的圆与 相切于点 ,点 与抛
物线的焦点 不重合,且 , ,则( )
A.圆 的半径是4
B.圆 与直线 相切
C.抛物线上的点 到点 的距离的最小值为4
D.抛物线上的点 到点 , 的距离之和的最小值为4
28.过抛物线 的焦点F的直线l与C交于A,B两点,设 、 ,已知 , ,
则( )
A.若直线l垂直于x轴,则 B.
C.若P为C上的动点,则 的最小值为5 D.若点N在以AB为直径的圆上,则
直线l的斜率为2
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司29.已知抛物线C: 的焦点为F,P为抛物线上一点,则下列结论正确的有( )
A.焦点F到抛物线准线的距离为2
B.若 ,则点P的坐标为
C.过焦点F且垂直于x轴的直线被抛物线所截得的弦长为2
D.若点M的坐标为 ,则 的最小值为4
30.已知抛物线 的焦点为 为抛物线上一动点,直线 交抛物线于 两点,点 ,则下列说法正
确的是( )
A.存在直线 ,使得 两点关于 对称
B. 的最小值为6
C.当直线 过焦点 时,以 为直径的圆与 轴相切
D.若分别以 为切点的抛物线的两条切线的交点在准线上,则 两点的纵坐标之和的最小值为4
三、填空题
31.已知 为抛物线 上的一个动点, 为圆 上的一个动点,那么点 到点 的距离与点 到
抛物线准线的距离之和的最小值是______.
32.已知点 为抛物线 上的一个动点,设点 到抛物线的准线的距离为 ,点 ,则 的最小
值为______.
33.已知 是抛物线 上一点,点 , ,则 周长的最小值为______.
34.已知 是抛物线 上一点, 为其焦点,点 ,则 的最小值是______.
35.已知抛物线 ,圆 ,点 ,若A,B分别是 , 上的动点,则
的最小值为______.
36.已知曲线 : ,抛物线 : , 为曲线 上一动点, 为抛物线 上一动点,
与两条曲线都相切的直线叫做这两条曲线的公切线,则以下说法正确的有___________
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司①直线l: 是曲线 和 的公切线:
②曲线 和 的公切线有且仅有一条;
③ 最小值为 ;
④当 轴时, 最小值为 .
37.F为抛物线 的焦点,点P在抛物线上,Q是圆 上的点,则 最小值是
__________.
38.已知 为抛物线 的焦点, 是 上的动点,点 ,则 的最小值为 _______.
39.已知点 是抛物线 的准线与x轴的交点,F为抛物线的焦点,P是抛物线上的动点,则 最
小值为_____.
40.如图所示,已知P为抛物线 上的一个动点,点 ,F为抛物线C的焦点,若
的最小值为3,则抛物线C的标准方程为______.
四、解答题
41.已知抛物线 : 的焦点为 ,点 在 上,点 在 的内侧,且 的最小值为
.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(1)求 的方程;
(2) 为坐标原点,点A在y轴正半轴上,点B,C为E上两个不同的点,其中B点在第四象限,且AB, 互相
垂直平分,求四边形AOBC的面积.
42.已知抛物线 的焦点为F,M为T上一动点,N为圆 上一动点,
的最小值为 .
(1)求T的方程;
(2)直线l交T于A,B两点,交x轴的正半轴于点C,点D与C关于原点O对称,且 ,证明:
.
43.如图所示, , 是焦点为 的抛物线 上的两动点,线段 的中点 在定直线 上.
(1)求 的值;
(2)求 的最大值.
44.在两个条件①点 ;②点 中任选一个,补充在下面的问题中.
已知抛物线 的焦点为F,准线为l,点P在此抛物线上移动,求:
(1)点P到点F与它到______的距离之和的最小值;
(2)点P到点 与它到准线l的距离之和的最小值;
(3)点P到直线 与它到准线l的距离之和的最小值.
45.设P是抛物线 上的一个动点,F为抛物线的焦点.
(1)若点P到直线 的距离为 ,求 的最小值;
(2)若 ,求 的最小值.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.D
【分析】求出抛物线C的准线l的方程,过A作l的垂线段,结合几何意义及抛物线定义即可得解.
【详解】抛物线 的准线l: ,显然点A在抛物线C内,过A作AM⊥l于M,交抛物线C于P,如图,
在抛物线C上任取不同于点P的点 ,过 作 于点N,连PF,AN, ,
由抛物线定义知, ,
于是得 ,即点P是过A作准线l的垂线与抛物线C的交点时, 取最小
值,
所以 的最小值为3.
故选:D
2.B
【分析】直线 为抛物线 的准线,点 到准线的距离等于点 到焦点 的距离,过焦点 作直线
的垂线,此时 最小,再根据点到直线距离公式即可求解.
【详解】直线 为抛物线 的准线,点 到准线的距离等于点 到焦点 的距离,过焦点 作直线
的垂线,
如下图所示,此时 最小,为点 到直线 的距离.
,则 .
故选:B.
第 9 页【点睛】抛物线方程中,字母p的几何意义是抛物线的焦点F到准线的距离, 等于焦点到抛物线顶点的距离.
牢记它对解题非常有益.
3.A
【分析】根据已知条件,结合抛物线的定义,可得点P到直线 和直线 的距离之和 ,当
B,P,F三点共线时, 最小,再结合点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】∵抛物线 ,∴抛物线的准线为 ,焦点为 ,
∴点P到准线 的距离PA等于点P到焦点F的距离PF,即 ,
∴点P到直线 和直线 的距离之和 ,
∴当B,P,F三点共线时, 最小,
∵ ,∴ ,
∴点P到直线 和直线 的距离之和的最小值为 .
故选:A.
4.B
【分析】显然直线 的斜率存在且不为0,设直线 的斜率为 ,则直线 的方程为 ,与抛物线方
程联立结合韦达定理可得: ,因为 ,所以直线 的斜率为: ,所以
,由 ,解得 ,设点 到准线 的距离为 ,由抛物线的性质可知:
,而当 垂直于 轴时, 的值最小,最小值为 .
【详解】解:显然直线 的斜率存在且不为0,设直线 的斜率为 ,则直线 的方程为 ,
第 10 页联立方程 ,消去 得: ,
设 , , , ,
,
,
由抛物线的性质可知: ,
, 直线 的斜率为: ,
,
,
,
,
抛物线方程为: ,准线方程为: ,
设点 到准线 的距离为 ,由抛物线的性质可知: ,
而当 垂直于 轴时, 的值最小,最小值为 ,如图所示:
的最小值为3,
故选:B.
5.C
【分析】借助抛物线的定义,将 转化成 , 三点共线时,周长最小.
第 11 页【详解】
抛物线的准线 ,过点P作 垂直于准线,由题可知,△PAF的周长为 ,
,易知当 三点共线时,△PAF的周长最小,且最小值为 .
故选:C.
6.D
【分析】根据抛物线的方程直接写出抛物线的准线方程,可判断①的正误;设点 、 ,利用抛物
线的定义可判断②的正误;利用抛物线的定义可判断③的正误;过点 作抛物线准线 的垂线,垂足为点 ,
利用抛物线的定义以及 、 、 三点共线时,求出 的周长的最小值,可判断④的正误.
【详解】对于①,易知点 ,抛物线的准线方程为 ,①错;
对于②,设点 、 ,则 ,所以, ,
所以,线段 中点到 轴距离为 ,②对;
对于③,由抛物线的定义可得 ,所以,线段 的长为半径的圆与准线相切,③对;
对于④,过点 作抛物线准线 的垂线,垂足为点 ,
由抛物线的定义可得 ,所以, ,
当且仅当 、 、 三点共线时,即当 时, 取得最小值 ,
又因为 ,所以, 的周长的最小值为 ,④对.
故选:D.
7.B
【解析】利用抛物线的定义,把 到 轴的距离转化为 ,利用几何法求最值
第 12 页【详解】
抛物线 的焦点 ,准线 ,如图示:过P作PP⊥y轴于P,作PP⊥l于P,则
1 1 2 2
所以点 到点 的距离与点 到 轴的距离之和为
由图示,易知,当P落在Q时,DPF三点共线, ,
其他位置,都有
所以点 到点 的距离与点 到 轴的距离之和的最小值为:
当D、P、F三点共线时取最小值.
故选:B
【点睛】解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系
可以简化运算.
8.C
【分析】由抛物线的定义转化后求距离最值
【详解】抛物线 的焦点 ,准线为
过 点作 准线 于点 ,故 PAF的周长为 ,
,可知当 三点共△线时周长最小,为
故选:C
第 13 页9.C
【分析】利用 求得 ,然后结合导数、抛物线的定义、三角形的面积、两角差的正切公式对命题进行分析,
从而确定正确答案.
【详解】抛物线 的焦点为 ,
直线 的方程为 ,设 ,
由 消去 并化简得 , .
,
由 得 ,
所以抛物线方程 , ,
不妨设 在第一象限, 在第二象限,则 ,
,设 ,
,设 ,
所以 ,所以 ,①正确.
到抛物线准线 的距离为 ,结合抛物线的定义可知, 的最小值是 ,②正确.
第 14 页到直线 的距离为 ,所以 ,③错误.
,
,④正确.
所以正确的有 个.
故选:C
【点睛】求解直线和抛物线相交所得交点有关的问题,关键是联立直线的方程和抛物线的方程,写出根与系数关
系,结合根与系数关系,设而不求来对问题进行求解.
10.B
【分析】先判断出抛物线焦点和圆心重合,由抛物线定义得 ,又 ,可得△FAB的周长为
,又知 ,即可求解.
第 15 页【详解】
由题意知:抛物线焦点 恰为圆心 ,抛物线准线 ,圆半径为2,可得圆 与 相切,设直线l:
与准线 交于 ,
由抛物线定义知: ,又 ,故△FAB的周长为 ,
由图知 ,故 ,结合选项知:△FAB的周长可能为5.
故选:B.
11.A
【分析】由题意将问题转化为函数 和 图象两点的距离问题,结合图象即可得出结果.
【详解】记 ,易知所求根式部分为函数 和
图象两点的距离问题,
设 ,
则 ,
所以 ,
又 单调递增,所以 是 唯一零点,
令 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
得 ,即 ,所以 ,
,
当且仅当 时等号成立.
故选:A
第 16 页12.C
【分析】根据抛物线定义将线段进行转化,数形结合进行求解.
【详解】连接PF,根据抛物线定义可知:点P到抛物线准线的距离等于点P到焦点 的距离,连接圆心
与焦点 ,交圆于 点,交抛物线于点 ,如图所示,此时点P到点Q的距离与点P到抛物线的准
线距离之和最小即为 的长度,其中 ,故 ,
故选:C
13.B
【分析】作出图象,过点M作准线 的垂线,垂足为H,结合图形可得当且仅当三点M,A,H共线时|MA|+|
MH|最小,求解即可.
【详解】过点M作准线 的垂线,垂足为H,
由抛物线的定义可知|MF|=|MH|,
则问题转化为|MA|+|MH|的最小值,
结合图形可得当且仅当三点M,A,H共线时|MA|+|MH|最小,
第 17 页其最小值为 .
故选:B.
14.C
【分析】利用抛物线的定义求解.
【详解】如图所示:
焦点为 ,设光线第一次交抛物线于点 ,第二次交抛物线于点 ,
过焦点F,准线方程为: ,
作 垂直于准线于点 ,作 垂直于准线于点 ,
则 ,
,
,
,
故选:C
15.C
【分析】作出图形,过点 作直线 的垂线,垂足为点 ,由抛物线的定义可知当 、 、 三点共线时,即
第 18 页当 与直线 垂直时, 取得最小值,即可得解.
【详解】抛物线 的焦点为 ,准线方程为 ,如下图所示:
过点 作直线 的垂线,垂足为点 ,由抛物线的定义可得 ,
所以, ,
由图可知,当点 、 、 三点共线时,即当 与直线 垂直时,
取得最小值,且最小值为 .
故选:C.
16.D
【解析】利用抛物线的定义和数形结合分析,求得 的最小值.
【详解】由图可知, 是点 到准线的距离, 是点 到准线的距离,由抛物线的定义可知 ,即
,所以 的最小值是求点 到准线的距离 ,抛物线方程 ,准线方程
, .
故选:D
17.A
【分析】先根据焦点坐标求出 ,结合抛物线的定义可求答案.
【详解】因为抛物线 焦点的坐标为 ,所以 ,解得 .
第 19 页记抛物线的准线为l,作 于 ,作 于 ,则由抛物线的定义得 ,
当且仅当P为BA与抛物线的交点时,等号成立.
故选:A.
18.A
【分析】利用抛物线的定义进行转化,结合图像可知当三点共线时即可得出答案.
【详解】解:如图所示,
设此抛物线的焦点为 ,准线 .
过点 作 ,垂足为 .
则 , 到 轴的距离 ,
则点 到点 的距离与 到 轴的距离之和为
设 ,因此当 、 、 三点共线时, 取得最小值.
.
即 的最小值为 ,
所以则点 到点 的距离与 到 轴的距离之和为 .
故选:A.
19.A
【分析】设l的方程,和抛物线方程联立,得到根与系数关系,求出 ,根据 求出p的值.
A:用导数求出切线斜率,验证两斜率之积是否为-1;
B:利用三角形面积公式即可求解;
C:根据抛物线焦点弦的几何性质可判断;
第 20 页D:数形结合,利用抛物线的定义转化 为P到准线的距离即可求出最值.
【详解】∵l过点F且倾斜角为 ,
∴直线l的方为 ,与抛物线方程联立,得 ,
设 ,则 , ,
∴ , ,
又 ,∴ ,∴ ;
不妨设 ,当 时, ,
∴过A的切线斜率为 ,
同理可得过B的切线斜率为 ,
∴ ,∴ ,故A正确;
,故B错误; ,故C错误;
设点M到准线的距离为d,若 ,则 ,则D错误.
故选:A.
20.A
【分析】过点 作 ,垂足为点 ,过点 作直线 的垂线段 ,垂足为点 ,计算出点 到直
第 21 页线 的距离 ,由抛物线的定义可得 ,利用当 、 、 三点共线可求得 的最小
值.
【详解】如下图所示,过点 作 ,垂足为点 ,过点 作直线 的垂线段 ,垂足为点 ,
抛物线 的准线为 ,焦点为 ,
点 到直线 的距离为 ,
由抛物线的定义可知 ,所以, ,
当且仅当 、 、 三点共线时,等号成立,
因此, 到准线 的距离与 到直线 的距离之和的最小值是 .
故选:A.
21.D
【分析】根据点P到 距离等于到准线的距离加1,结合抛物线的定义以及图象,得出 与 距离之和
的最小值.
【详解】抛物线 的焦点为 ,圆 的圆心为 ,半径 ,如图所示,根据点P到
距离等于到准线的距离加1,由抛物线的定义可知,点P到准线的距离等于到焦点的距离,进而推断当P,
Q,F三点共线时,点P到点Q的距离与点P到抛物线的焦点距离之和的最小值为 ,故 与 距离的
最小值为 .
故选:D.
第 22 页22.C
【分析】分点M在抛物线外部,点M在抛物线上或内部两种情况讨论得解.
【详解】当点M在抛物线外部时, , ,
点M的轨迹方程为 (在抛物线外部的部分),
与 联立解得 ,
∴ 轨迹与抛物线的两个交点为 , ,则 ,圆在抛物线外部的弧长为
;
当点M在抛物线上或内部时, 三点共线时, 最小,此时点M的轨迹方程为
,其长度为 .
所以点M的轨迹长度为 .
故选:C.
第 23 页23.B
【解析】根据抛物线的性质, 的最小值等价于 的最小值,即焦点 到直线的距离.
【详解】由题可知 是抛物线的准线,交点 ,
由抛物线的性质可知 ,
,
如图,当 在一条直线上时, 取得最小值为 ,
利用点到直线距离公式可以求出 ,
所以 的最小值为 .
故选:B.
【点睛】本题考查求抛物线上的点到两直线的距离之和最小问题,利用抛物线的性质是关键,属于基础题.
24.C
【分析】利用抛物线的定义,结合图象,求 的最小值.
【详解】如图,根据抛物线的定义可知, ,那么 ,
, , .
第 24 页故选:C
25.B
【解析】设抛物线焦点为 ,由题意利用抛物线的定义可得,当 共线时, 取得最小值,由此求得
答案.
【详解】解:抛物线焦点 ,准线 ,
过 作 交 于点 ,连接
由抛物线定义 ,
,
当且仅当 三点共线时,取“=”号,
∴ 的最小值为 .
故选:B.
【点睛】本题主要考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,体现了数形结合的数学思想,属于中档
题.
26.B
【分析】设点P在准线 上的射影为D,则根据抛物线的定义可知|PF|=|PD|,进而把问题转化为求|PM|+|PD|
的最小值,即可求解.
【详解】解:由题意,设点P在准线 上的射影为D,则根据抛物线的定义可知|PF|=|PD|,
所以要求|PM|+|PF|的最小值,即求|PM|+|PD|的最小值,
第 25 页当D,P,M三点共线时,|PM|+|PD|取得最小值为 .
故选:B.
27.AC
【分析】由抛物线的定义,得 ,又 , ,易得 是等边三角形,结合图
像得到 ,即可求解 ;求得 的坐标,则判断出A和B选项;对于C选项,设 ,利用两点
间的距离公式得到 ,结合二次函数的图象性质,得到 的最小值;设 交 于点 ,通过抛物线的定
义结合三点共线得, ,当且仅当 、 、 三点共线时取得最小值,即可判断D选项.
【详解】由抛物线的定义,得 , ,准线
以 为圆心的圆与 相切于点 ,所以 ,即 轴,
又 ,所以 ;因为 ,所以 是等边三角形,即 ;
设点 在第一象限,作 的中点 ,连接 ,
, ,则 ,即 ,
解得: ,则抛物线的方程为: ,则 =3,
对于A选项,有 ,故A选项正确;
对于B选项, ,所以 ,易得圆 与直线 不相切,故B选项错误;
第 26 页对于C选项,设抛物线上的点 ,则
化简,得 ,当且仅当 时等号成立,故C选项正确;
对于D选项,设过点 作准线 的垂线交 于点 ,
由抛物线的定义,知 ,则 ,当且仅当 、 、 三点共线时取得最小值,所
以 ,故D选项错误;
故选:AC.
28.ABD
【分析】联立抛物线 与直线 求其交点判断A,联立直线 的方程与抛物线 的方程,结合设而不求法判断
B,结合抛物线定义判断C,利用设而不求法判断D.
【详解】直线l垂直于x轴时,其方程为 ,联立 可得 或 ,
所以 , ,所以 ,A对,
由已知可得直线l的斜率不为0,故可设其方程为 ,
联立 化简可得 ,
,设 ,
则 , ,B对,
点N在以AB为直径的圆上,则 ,又
所以 ,又 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,故 ,此时直线l的斜率为2,D对,
过点 作 垂直与准线 ,垂足为 ,
过点 作 垂直与准线 ,垂足为 ,
则 ,
所以 ,
当且仅当点 的坐标为 时等号成立,
所以 的最小值为4,C错,
故选:ABD.
第 27 页29.AD
【分析】根据抛物线的定义与性质可以判断A、B、C的正误;结合图像当M,P,F三点共线时, 取得
最小值,计算判断.
【详解】由抛物线的解析式知 ,所以抛物线的焦点 ,准线方程为 ,所以焦点F到抛物线准线的
距离为2,故选项A正确;
设抛物线上点 ,则 ,解得 ,故 ,则点P的坐标有两个,故选项B错误;
过焦点F且垂直于x轴的直线被抛物线所截得的弦为通径,长为 ,故选项C错误;
由抛物线的图像及点M的位置可知,当M,P,F三点共线时, 取得最小值,即 ,
故选项D正确,
故选;AD.
30.BCD
【分析】由于抛物线 的焦点 ,对于A,假设存在直线 ,使得 , 两点关于直线 对称,
设直线 的方程为 ,联立抛物线的方程,由△ 得 ,
设 , , , ,求出线段 的中点为 坐标,再代入直线 上,解得 ,即可判断A是否正
确;
对于B:设 为抛物线的准线,则准线 的方程为 ,过点 作 于点 , ,当
且仅当 , , 三点共线时等号成立,即可判断B是否正确;
对于C:当直线 过焦点时,设 , ,由抛物线的定义可得 为点 到准线的距离,即 ,求出以
第 28 页为直径的圆心为 的中点坐标,进而可得圆心到 轴的距离,即可判断C是否正确;
对于D:设 , , , ,求导得 ,写出切线 的方程, 的方程,联立解得交点 的坐标,又
点 在准线 上,得 ,再计算 ,即可判断D是否正确.
【详解】解:由于抛物线 的焦点 ,
对于A,假设存在直线 ,使得 , 两点关于直线 对称,
则设直线 的方程为 ,联立 ,所以 ,
所以△ ,即 ,
设 , , , ,线段 的中点为 ,所以 ,
所以 , ,因为点 在直线 上,
所以 ,解得 ,与 矛盾,故A不正确;
对于B:设 为抛物线的准线,则准线 的方程为 ,过点 作 于点 ,
则 ,当且仅当 , , 三点共线时等号成立,
所以 的最小值为6,故B正确;
对于C:当直线 过焦点时,设 , ,
则以 为直径的圆心为 的中点, , ,
所以圆心到 轴的距离为 ,
由抛物线的定义可得 为点 到准线的距离,即 ,所以 ,
所以当直线 过焦点 时,以 为直径的圆与 轴相切,故C正确;
对于D:设 , , , ,由 ,即 ,所以 ,
则切线 的方程为 ,即 ,
第 29 页同理切线 的方程为 ,
联立 ,解得 , ,
由题意,点 在准线 上,则 ,所以 ,
所以 ,
所以当 时, 取得最小值4,故D正确;
故选:BCD.
31. ##
【分析】根据题意可得抛物线的焦点坐标 、准线方程 及圆的圆心坐标 、半径 ,利用抛物线的定义可
得点 到抛物线准线的距离即为点 到焦点 的距离,进而得到动点 位于线段 上时距离最小,计算即可求
解.
【详解】解:由题可知,抛物线 的准线方程为 ,焦点坐标为 ,
圆 的圆心坐标为 ,半径为 ,
设点 到抛物线准线的距离为 ,则 ,故 ,
所以当动点 位于线段 上时,点 到点 的距离与点 到抛物线准线的距离之和最小,
此时 .
故答案为: .
32.
【分析】分析可知 ,利用抛物线的定义结合三点共线可求得 的最小值.
第 30 页【详解】抛物线 的焦点 ,准线方程为 .
过点 作抛物线准线的垂线,垂足为点 ,
由抛物线的定义可得 ,
则 ,
当且仅当 为线段 与抛物线的交点时,等号成立,
因此, 的最小值为 .
故答案为: .
33. ##
【分析】由抛物线的定义将P点到B点(B点即为抛物线的焦点)的距离转化为到抛物线的准线的距离即可求解.
【详解】解:易知 是抛物线 的焦点, , 周长为 ,
结合抛物线定义可知 的最小值为点 到抛物线 的准线 的距离,即 ,
所以 周长的最小值为 .
故答案为: .
34.6
【分析】利用抛物线的定义,结合三点共线时两点之间距离最短可求解.
【详解】抛物线 的焦点 ,准线方程 ,
如图所示,利用抛物线定义知 ,
当 三点共线时, 的值最小,即 轴
此时
故答案为:6
第 31 页35.2
【分析】由抛物线 得焦点 ,准线为 , ,转化为求 取
得最小值,过点M作准线 的垂线与抛物线 相交,当点A为此交点时, 取得最小值,由
此可求得答案.
【详解】解:由抛物线 得焦点 ,准线为 ,
由圆 ,得 ,所以圆 是以 为圆心,以 为半径的圆,
所以 ,所以当 取得最小值时, 取得最小值,
又根据抛物线的定义得 等于点A到准线 的距离,
所以过点M作准线 的垂线,垂足为N,且与抛物线 相交,当点A为此交点时, 取得最
小值,最小值为 ,所以此时 ,
所以 的最小值为2.
故答案为:2.
36.①③④
【分析】对于①利用导数的几何意义即可求解;对于②,分别设两条曲线上的切线方程,然后根据公切线的定义
建立方程,将方程转化为函数,研究函数的零点即可;对于③,利用抛物线的焦半径公式转化求 的最小值,
进而建立函数,然后再研究函数的单调性即可;对于④,先设动点 的坐标,根据 轴,进而
建立目标函数 ,然后研究该函数单调性即可.
【详解】解:选项①,对于曲线 , ,当 时, , ,
故直线 与曲线 相切与点 ;
第 32 页联立 ,可得 ,故此时直线 与 切于点 ,
故直线l: 是曲线 和 的公切线,故①正确;
对于②,设公切线分别与 切于点 ,
则曲线 的切线 为: ,曲线 的切线 为 ,
根据 与 表示同一条直线,则有 ,
解得 ,令 ,则有 ,
可得 在区间 上单调递增;在区间 上单调递减,
则有 ,
根据零点存在性定理可知, 在区间 上存在一个零点,即存在一条公切线
故曲线 和 的公切线有且仅有2条,故②错误;
对于③,如图所示,可得 ,根据抛物线的焦半径公式可得 ,
故有: ,
设点 的坐标为 :,则有: ,
令 ,可得 ,
再次求导可得: ,故 在 上单调递增,
又 ,可得:当 时, ,即 在 上单调递减;
当 时, ,即 在 上单调递增;
故 ,则 ,故 ,故③正确;
对于④,当 轴时,设 ,则 ,则有: ,
记 ,则有 ,令 ,解得: ,
故当 时, , 在区间 上单调递减;
当 时, , 在区间 上单调递增;
故有 ,故 ,故选项④正确.
故答案为:①③④.
第 33 页37.2
【解析】利用抛物线的定义转化 ,再利用圆外的点和圆上的点连线的最小值,数形结合求 最
小值.
【详解】设抛物线的准线 , 于点 ,则 ,
圆外的点和圆上的点的连线的最小值是 ,
所以
由图可知, 的最小值是点 到准线 的距离 ,
所以 最小值是 .
故答案为:2
【点睛】结论点睛:本题考查抛物线与圆的几何性质有关的最值,涉及与圆有关的最值具体结论如下:
(1)设 为圆的圆心,半径为 ,圆外一点 到圆上的距离的最小值为 ,最大值为 ;
(2)过圆内一点的最长弦为圆的直径,最短弦是以该点为中点的弦;
(3)记圆的半径为 ,圆心到直线的距离为 ,直线与圆相离,则圆上的点到直线的最大距离为 ,最小值为
第 34 页;
38.
【分析】过点 作抛物线 的准线 的垂线 ,垂足点为 ,结合图形可知,当 与直线 垂直,且
点 为线段 与抛物线 的交点时, 取得最小值,即可得解.
【详解】将 代入抛物线方程 ,可得 , , 在抛物线 的内部,
过点 作抛物线 的准线 的垂线 ,垂足点为 ,
由抛物线的定义可知 ,所以, ,
当 与直线 垂直,且点 为线段 与抛物线 的交点时, 取得最小值,且最小值为 .
故答案为: .
39.
【分析】利用已知条件求出p,设出P的坐标,然后求解 的表达式,利用基本不等式即可得出结论.
【详解】解:由题意可知: ,设点 ,P到直线 的距离为d,则 ,
所以 ,
当且仅当x 时, 的最小值为 ,此时 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查抛物线的简单性质的应用,基本不等式的应用,属于中档题.
40.
【分析】根据定义将 转化为点P到点Q和准线的距离之和,由最小值为3可得p,然后可得抛物线标准
方程.
【详解】过点P、Q分别作准线的垂线,垂直分别为M、N,
第 35 页由抛物线定义可知 ,当P,M,Q三点共线时等号成立
所以 ,解得
所以抛物线C的标准方程为 .
故答案为:
41.(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,结合抛物线定义,可求得 ,即得抛物线方程;
(2)由题意推出四边形AOBC是菱形.,设 ,根据抛物线的对称性,可表示出B,C的坐标,从而利
用向量的坐标运算,求得所设参数值,进而求得答案.
(1)
的准线为 : ,作 于R,
根据抛物线的定义有 ,所以 ,
因为 在 的内侧,所以当P,Q,R三点共线时, 取得最小值,
第 36 页此时 ,解得 ,
所以 的方程为 .
(2)
因为AB,OC互相垂直平分,所以四边形AOBC是菱形.
由 ,得 轴,设点 ,则 ,
由抛物线的对称性知 , , , .
由 ,得 ,解得 ,
所以在菱形 中, , 边上的高 ,
所以菱形 的面积 .
42.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)先判断出当点M,N,F,E四点共线且点M,N在E,F中间时取得最小值,再解方程求出 ,即
可求解;
(2)设出直线方程 ,联立抛物线求出 ,由 解出 ,再由
即可证明.
(1)
由题得 ,当点M,N,F,E四点共线且点M,N在E,F中间时, 取得最小值,
最小值为 ,又 ,解得 ,所以T的方程为 .
(2)
当直线l的斜率为0时,显然不适合题意;
第 37 页当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为 ,联立 得
,
则 ,所以 ,又 ,
所以 ,所以 ,解得 或 (舍去),即 ,所以 ,
所以 ,又
,所以 .
43.(1) ;(2) .
【解析】(1)由抛物线定义有 ,结合已知条件即可求 ;
(2)由直线与抛物线位置关系,联立方程得到一元二次方程,结合根与系数关系、弦长公式即可求 的最大值.
【详解】(1)由题意知: ,抛物线对称轴方程 .
设 , , ,则 ;
(2)点 和 在抛物线 上,有 , ,
两式相减得: ,令 ,
∴ ,即 ,
∴设直线 的方程为 ,即 ,代入抛物线方程得 ,
∴ ,得 , ,
∴
∴当 时, ,
【点睛】思路点睛:求抛物线焦半径相关线段长度时注意抛物线定义的应用,即抛物线焦点到抛物线上点的距离
等于该点到抛物线准线的距离;直线与抛物线相交,求弦长时一般要联立方程应用根与系数关系以及弦长公式.
44.(1)选①:4;选②:
(2)
(3)
【分析】(1)(2)(3)数形结合,利用抛物线定义对所求距离之和进行转化为两点之间的距离,或点到直线的
第 38 页距离可得.
(1)
过点B、P分别作准线的垂线,垂足为E、D.
选①:如图1
由抛物线定义可得,
所以点P到点F与它到B的距离之和的最小值为4.
选②:由图2可知,
所以点P到点F与它到B的距离之和的最小值为
(2)
如图2
由抛物线定义可得,
点P到点 与它到准线l的距离之和的最小值为 .
(3)
记P到直线 的距离为d,F到直线 的距离为m.
由图2结合抛物线定义可知,则 .
所以点P到直线 与它到准线l的距离之和的最小值为
45.(1) ;(2)4.
【分析】(1)利用抛物线的定义可知 ,将问题问题转化为求 的最小值,即求.
(2)判断点B在抛物线的内部,过B作 垂直准线于点Q,交抛物线于点 ,利用抛物线的定义求解即可.
【详解】解析(1)依题意,抛物线的焦点为 ,准线方程为 .
由已知及抛物线的定义,可知 ,
于是问题转化为求 的最小值.
由平面几何知识知,
当F,P,A三点共线时, 取得最小值,
最小值为 ,即 的最小值为 .
第 39 页(2)把点B的横坐标代入 中,得 ,
因为 ,所以点B在抛物线的内部.
过B作 垂直准线于点Q,交抛物线于点 (如图所示).
由抛物线的定义,可知 ,
则 ,
所以 的最小值为4.
【点睛】本题考查了抛物线的定义,理解定义是解题的关键,属于基础题.
第 40 页第 41 页