文档内容
微专题:抛物线的中点弦问题
【考点梳理】
1、有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=
x+x+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
1 2
2、中点弦问题还经常运用到点差法,设而不求,利用抛物线方程作差有效地简化了计算量,从而到达所需的变量
等式,此方法在椭圆和双曲线中也广泛运用.
【典例剖析】
典例1.已知抛物线 ,过点 的直线 与抛物线 交于A,B两点,若点 是线段AB的中点,则直线
的斜率为( )
A.4 B.2 C.1 D.
典例2.已知抛物线 ,直线 与抛物线 交于 、 两点,线段 的中点为 ,则 的方程为
( )
A. B.
C. D.
典例3.已知点F为抛物线 的焦点,过F的直线l与C交于A、B两点.若 中点的纵坐标为2,则
( )
A.6 B.7 C.9 D.10
典例4.已知抛物线C: 的焦点为F,直线l与抛物线C交于A,B两点,线段AB的中点为 ,则点F
到直线l的距离为( )
A. B. C. D.
典例5.已知抛物线 的焦点为F,过点F的直线与C交于M,N两点,若 ,则线段 的中点
到y轴的距离为( )
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.8 B.6 C.4 D.2
典例6.已知以F为焦点的抛物线 上的两点A,B(点A的横坐标大于点B的横坐标),满足
(O为坐标原点),弦AB的中点M的横坐标为 ,则实数 ( )
A. B. C.3 D.4
【双基达标】
7.在平面直角坐标系 中,已知 是抛物线 的焦点,过点 作两条相互垂直的直线 , 分别与抛
物线交于点 和 ,记 的中点为 , 的中点为 ,则 的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.已知抛物线 ,过其焦点且斜率为 的直交抛物线于 、 两点,若线段 的中点的横坐标为 ,则该抛
物线的准线方程为( )
A. B.
C. D.
9.如果椭圆 的弦被点 平分,那么这条弦所在的直线的方程是( )
A. B.
C. D.
10.已知过抛物线C:y2=4x的焦点F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,Q为AB的中点,P为C上一点,
则|PF|+|PQ|的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
11.已知直线 与抛物线 相交于 、 两点,点 是抛物线 的准线与
以 为直径的圆的公共点,则下列结论错误的是( )
A. B.
第 2 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司C. 的面积为 D.
12.已知抛物线 ,过点 的直线 与抛物线 交于 , 两点.若点 是线段 的中点,则直线 的
斜率是( )
A. B. C. D.
13.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.
14.若斜率为 ( )的直线 l 与抛物线 和圆M: 分别交于A,B和C,D.且
,则当 面积最大时k的值为( )
A. B. C. D.
15.已知抛物线y2=4x,直线l与抛物线交于A、B两点,若线段AB中点的纵坐标为2,则直线AB的斜率为(
)
A.2 B. C. D.1
16.已知斜率为 的直线 与抛物线 交于 两点, 为坐标原点, 是线段 的中点, 是
的焦点, 的面积等于3,则 ( )
A. B. C. D.
17.已知抛物线 ,以 为中点作 的弦,则这条弦所在直线的方程为( )
A. B. C. D.
18.已知抛物线 的焦点为 ,过点 且倾斜角为锐角的直线 与 交于 、 两点,过线段
的中点 且垂直于 的直线与 的准线交于点 ,若 ,则 的斜率为( )
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. B. C. D.
19.已知直线l过抛物线 的焦点,并交抛物线C于A、B两点, ,则弦AB中点M的横坐标是
( )
A.3 B.4 C.6 D.8
20.已知直线 与抛物线 相交于 两点,若线段 的中点为 ,则直线 的方程为( )
A. B. C. D.
21.已知抛物线 : ,直线 过点 ,且与抛物线 交于 , 两点,若线段 的中点恰好为点 ,
则直线 的斜率为( )
A. B.2 C.3 D.
22.已知抛物线 ,倾斜角为 的直线交 于 两点.若线段 中点的纵坐标为 ,则 的
值为( )
A. B.1 C.2 D.4
23.过抛物线 的焦点 的直线 与抛物线交于 , 两点,若 的倾斜角为 ,则线段 的中点到 轴
的距离是( )
A. B. C. D.
24.已知抛物线 的焦点为F,过点F作直线l与抛物线分别交于A,B两点,若第一象限内的点 为线
段 的中点,则 的长度为( )
A.12 B.18 C.16 D.8
25.已知抛物线 ,过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的横坐标
为3,则该抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【高分突破】
一、单选题
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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26.过抛物线 的焦点F的直线l(不平行于y轴)交抛物线于A,B两点,线段AB的中垂线交x轴
于点M,若 ,则线段FM的长度为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
27.直线 与抛物线 交于 两点,且线段 中点的横坐标为1,则 的值为( )
A. 或 B. C. D.
28.已知抛物线 的焦点为 ,过 且倾斜角为 的直线交 于A, 两点,线段 中点的纵坐
标为 ,则 ( )
A. B.4 C.8 D.24
29.直线l与抛物线 相交于A,B两点,线段AB的中点为M,点P是y轴左侧一点,若线段PA,
PB的中点都在抛物线上,则( )
A.PM与y轴垂直 B.PM的中点在抛物线上
C.PM必过原点 D.PA与PB垂直
二、多选题
30.设 , 是抛物线 上的两点, , 是坐标原点,下列结论成立的是( )
A.直线 过定点 B. 到直线 的距离不大于1
C.线段 中点的轨迹为抛物线 D.
31.在平面直角坐标系xOy中,过点 的直线l与抛物线C: 交于A,B两点,点
为线段AB的中点,且 ,则下列结论正确的为( )
A.N为 的外心 B.M可以为C的焦点
C.l的斜率为 D. 可以小于2
32.已知抛物线 的焦点为F,准线为 ,过点F的直线与抛物线交于A,B两点,过A,B
第 5 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司两点作准线的垂线,垂足为 , ,P为线段 的中点,O为坐标原点,则( )
A.线段 长度的最小值为4 B. 为锐角
C.A,O, 三点共线 D.P的坐标可能为
33.已知直线 与抛物线 交于 两点,若线段 的中点是 ,则( )
A. B.
C. D.点 在以 为直径的圆内
三、填空题
34.过点 作抛物线 的弦 ,若弦 恰好被点 平分,则弦 所在直线的方程为______.
35.已知 为抛物线 的焦点,过点 的直线交该抛物线于 , 两点,若点 在第一象限,且 ,
则线段 的中点坐标为__________.
36.已知抛物线 为过焦点 的弦,过 分别作抛物线的切线,两切线交于点 ,设
,则下列结论正确的有________.
①若直线 的斜率为-1,则弦 ;
②若直线 的斜率为-1,则 ;
③点 恒在平行于 轴的直线 上;
④若点 是弦 的中点,则 .
37.已知抛物线C: 与直线l交于A,B两点,若线段AB中点的纵坐标为3,则l的倾斜角为_____.
38.已知抛物线 上有3点A,B,C,且直线AB,BC,AC的斜率分别为 ,2,3,则 的重心的纵坐
标为______.
39.若 、 是抛物线 上的不同两点,弦 (不平行于 轴)的垂直平分线与 轴相交于点 ,则
弦 中点的横坐标为___________.
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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40.已知抛物线 的焦点为F,过F作斜率为 的直线 与C交于 两点,若线段 中点的
纵坐标为 ,则F到C的准线的距离为_______.
41.已知直线 经过抛物线 的焦点,与抛物线交于 ,且 ,点 是弧 ( 为原点)上
一动点,以 为圆心的圆与直线 相切,当圆 的面积最大时,圆 的标准方程为__________.
四、解答题
42.已知直线l的抛物线 交于A,B两点,M是线段AB的中点.
(1)若直线AB的斜率为1,求点M的横坐标;
(2)若 ,求点M纵坐标的最小值.
43.已知抛物线 的准线方程为 ,过其焦点F的直线l交抛物线C于A、B两点,线段AB
的中点为M,坐标原点为O,且直线OM的斜率为 .
(1)求实数p的值;
(2)求 的面积.
44.已知抛物线 : ( ),过点 的直线 与抛物线 交于 , 两点( 在 的左侧),
为线段 的中点.当直线 斜率为 时,中点 的纵坐标为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)若线段 上存在点 ,使得 ,求点 的轨迹方程.
45.已知抛物线 ,点 ,过M的直线l交抛物线C于A,B两点,
(1)若线段 中点的横坐标等于2,求直线的斜率;
(2)设点A关于x轴的对称点为 ,求证:直线 过定点.
46.已知抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴上,且抛物线上有一点 到焦点的距离为6.
(1)求抛物线C的方程;
第 7 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(2)若抛物线C与直线 相交于不同的两点A、B,且AB中点横坐标为2,求k的值.
第 8 页
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.B
【分析】设 , ,代入抛物线方程相减可得.
【详解】设 , ,∵ 是AB的中点,∴ ,
由 ,相减得 ,
所以直线 的斜率 ,
故选:B.
2.A
【分析】设点 、 ,则 ,利用点差法可求得直线 的斜率,再利用点斜式可得出直线
的方程.
【详解】设点 、 ,则 ,
若直线 轴,则线段 的中点在 轴上,不合乎题意,则直线 的斜率存在,
由已知 ,两式作差可得 ,
所以,直线 的斜率为 ,
因此,直线 的方程为 ,即 .
故选:A.
3.D
【分析】设 的中点为 ,则 ﹒根据A和B在抛物线上,满足抛物线方程得
到两个方程,两个方程作差即可得到直线l斜率,故可得直线l方程,从而可求M的横坐标 ,从而可求
.
【详解】焦点为 ,p=4,设 的中点为 ,
∴ ,
∴ ,即 ,故 ,
由题意可知直线l的斜率存在,设直线l的斜率为k,故 ,
故 ,∴ ,
∴ .
故选:D.
4.A
第 9 页【分析】利用点差法可求出直线的斜率,即得直线方程,根据点到直线的距离即可得结果.
【详解】设 , ,则 , ,所以 ,
即 ,
因为AB的中点为 , ,
所以直线 的斜率 ,所以直线 的方程为 ,
所以焦点 到直线 的距离 ,
故选:A.
5.C
【分析】由椭圆定义及其组成的直角梯形的几何特征,得到线段 的中点到准线的距离,再减去准线到 轴的
距离,即可得到结果
【详解】
由图, 中点为 , 分别垂直准线于 , 交 轴于 ,易得 为直角梯形 的中
位线,则 ,
由椭圆定义易得, , ,又准线为 , ,
故线段 的中点到y轴的距离 ,
故选:C
6.D
【分析】根据已知及抛物线的几何性质求出 ,再由已知 求出 的值.
【详解】由题意可得抛物线 的焦点 .
弦AB的中点M的横坐标为 ,
由已知条件可知直线AB的斜率存在.
设直线AB的方程为 , ,
第 10 页则联立 ,消去y得 ,
∴ ,又因为弦AB的中点M的横坐标为 ,
∴ ,∴ , ,
∴点A到准线的距离为 ,
点B到准线的距离为 ,
所以 ∴ ,
又 , 故 .
故选:D
7.C
【分析】设出 的方程,分别与抛物线 联立,利用韦达定理和中点坐标公式求出 , 的坐标,进而可
以求出 ,利用基本不等式求其最小值.
【详解】解:由 是抛物线 的焦点,得 ,
设 ,
联立 ,消去 得 ,
,
设 ,
联立 ,消去 得 ,
,
.
第 11 页故选:C.
【点睛】本题考查直线和抛物型的位置关系,利用韦达定理解决中点坐标问题,中档题,注意计算的准确性.
8.D
【解析】先将抛物线方程写成标准方程形式,直线 方程与抛物线方程联立,利用根与系数的关系求 ,再求抛
物线的准线方程.
【详解】抛物线的标准方程是 ,焦点坐标是 ,
则直线 的方程是 ,与抛物线方程联立得 ,
,因为线段 的中点的横坐标为2,所以 ,得 ,
所以该抛物线方程 ,则准线方程 .
故选:D
9.B
【分析】设该弦所在直线与椭圆的两个交点分别为 , ,则 ,利用点差法可
得答案.
【详解】设该弦所在直线与椭圆的两个交点分别为 , ,则
因为 ,两式相减可得, ,即
由中点公式可得 ,所以 ,即 ,
所以AB所在直线方程为 ,即 .
故选:B.
10.D
【分析】设直线AB的方程为x= y+1,联立 ,得到AB的中点坐标,然后过P作PH垂直准线于点
H,再利用抛物线的定义,由 三点共线时求得最小值求解.
【详解】如图所示:
第 12 页由题意,得F(1,0),故直线AB的方程为x= y+1,
联立 ,得 ,
设A(x,y),B(x,y),
1 1 2 2
则 ,x+x= (y+y)+2=14,
1 2 1 2
所以Q(7,2 ),
过P作PH垂直准线于点H,
由抛物线的定义得:|PF|+|PQ|=|PH|+|PQ|≥|QH|=7+1=8,
当 三点共线时,等号成立,
所以|PF|+|PQ|的最小值为8,
故选:D.
11.C
【分析】求出抛物线 的准线方程,可求得 的值,可判断A选项的正误;利用点差法可求得线段 的中点坐标,
根据勾股定理列等式可求得 的值,可判断B选项的正误;利用抛物线的焦点弦长公式以及三角形的面积公式可
判断CD选项的正误.
【详解】由题意知,抛物线 的准线为 ,即 ,解得 ,故选项A正确;
因为 ,所以抛物线 的方程为 ,其焦点为 ,
又直线 ,即 ,所以直线 恒过抛物线的焦点 ,
设点 、 ,因为 、 两点在抛物线 上,
联立方程 ,两式相碱可得, ,
设 的中点为 ,则 ,
因为点 在直线 上,解得 ,
第 13 页所以点 是以 为直径的圆的圆心,
由抛物线的定义知,圆 的半径 .
因为 ,所以 ,
解得 ,故选项B正确;
因为 ,所以 ,直线 为 ,即 ,
由点到直线的距离公式可得,点 到直线 的距离为 ,
所以 ,故选项C错误,D正确.
故选:C.
12.D
【分析】设 , ,代入抛物线方程,相减,利用中点坐标公式可得直线 斜率.
【详解】设 , ,因为 , 是抛物线 上的点,所以 ,则 .
因为点 是线段 的中点,所以 ,所以 ,则 ,即直线 的斜率是 .
故选:D.
13.B
【解析】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.
14.C
【分析】由条件可得 的中点与 的中点重合,设此点为 ,则 ,求出当 面
积最大时 的长,结合此时 列出不等式,解出 ,得出答案.
【详解】因为 ,则 的中点与 的中点重合,设此点为 ,
第 14 页则
当 ,即 ,时, 取最大值,
令 , , ,
,
由 ,得 ,
由 ,得 ,
.
故选:C.
15.D
【分析】设直线l的方程为x=my+n,A(x,y),B(x,y),联立直线与抛物线的方程,由韦达定理及直线斜
1 1 2 2
率公式即可求解.
【详解】设直线l的方程为x=my+n,A(x,y),B(x,y),
1 1 2 2
联立直线l与抛物线方程 ,化简可得,y2﹣4my﹣4n=0,
第 15 页由韦达定理可得,y+y=4m,
1 2
∵ ,
∴4m=4,即m=1,
∴直线l的方程为y=x﹣n,
∴k=1.
故选:D
16.B
【解析】先求出F,设出A、B、M,用“点差法”找出 ,利用 的面积等于3计算出 ,求出
斜率k.
【详解】由抛物线 知:焦点
设
因为 是线段 的中点,所以
将 和 两式相减可得: ,
即
∵
∴ ,
.
故选:B
【点睛】“中点弦”问题通常用“点差法”处理.
17.D
【解析】设弦与抛物线的交点为 ,则 ,根据弦的中点是 ,利用点差法求解.
【详解】设弦与抛物线的交点为 ,
则 ,
两式相减得: ,
所以 ,
因为弦的中点是 ,
所以 ,
则 ,
第 16 页所以这条弦所在直线的方程为 ,
即 ,
故选:D
18.C
【分析】设直线 的方程为 ,其中 ,设点 、 、 ,将直线 的方程与抛
物线 的方程联立,列出韦达定理,求出 、 ,根据条件 可求得 的值,即可得出直线 的
斜率.
【详解】抛物线 的焦点为 ,设直线 的方程为 ,其中 ,
设点 、 、 ,
联立 可得 , , ,
所以, ,
, ,
直线 的斜率为 ,则直线 的斜率为 ,
所以, ,
因为 ,则 ,因为 ,解得 ,
因此,直线 的斜率为 .
故选:C.
19.C
【解析】根据抛物线方程画出图像,结合抛物线定义及梯形中位线性质,即可求得AB中点M的横坐标.
【详解】直线l过抛物线 的焦点, 交抛物线C于A、B两点
则其焦点坐标为 ,准线方程为
过 向准线作垂直交准线于 点,过 向准线作垂直交准线于 点,过 向准线作垂直交准线于 ,交 轴于 ,如下
图所示:
第 17 页设
由抛物线定义可知,
由 ,可知
因为 为 的中点,
由梯形的中位线性质可知
则
即M的横坐标是
故选:C
【点睛】本题考查了直线与抛物线的位置关系,过焦点的直线与弦长关系,中点坐标公式及梯形中位线性质的应用,属
于基础题.
20.C
【分析】设 ,则 ,两式作差算出直线 的斜率即可.
【详解】设 ,则
两式相减得 ,
∴直线 的方程为 ,即 ,
故选:C
21.C
【分析】根据点差法和中点坐标公式即可求出;
【详解】解:设 , , , ,
由 , ,
相减可得 ,
第 18 页,
,
故选:C.
22.C
【解析】设出直线方程,联立抛物线方程,利用韦达定理和中点公式可求 的值.
【详解】设直线方程为 ,联立 得 ,
设 ,则 ,
因为线段 中点的纵坐标为 ,所以 ,所以 .
故选:C.
【点睛】本题主要考查直线和抛物线的位置关系,利用弦中点求解参数时,一般利用待定系数法,结合韦达定理
及中点公式可得结果,侧重考查数学运算的核心素养.
23.D
【分析】由题设知直线 为 ,联立抛物线方程,应用韦达定理易得 的中点横坐标,根据中点在直线
上求纵坐标,即可得线段 的中点到 轴的距离.
【详解】由题意,抛物线为 ,则 ,即直线 为 ,
∴将直线方程代入抛物线整理得: ,令 , ,
∴ ,故线段 的中点的横坐标为 代入直线 ,得: .
∴线段 的中点到 轴的距离是 .
故选:D
24.C
【分析】设 , ,直线 的方程为 ,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,
由 的中点 的坐标,求出参数 的值,即可得到 ,再根据焦点弦的性质计算可得;
【详解】解:由条件得 ,设 , ,直线 的方程为: ,
联立 得 ,
∴ ,由 得 .
∴ ,所以 .
故选:C
25.B
【分析】设 ,进而根据题意,结合中点弦的问题得 ,进而再求解准线方程即可.
【详解】解:根据题意,设 ,
第 19 页所以 ①, ②,
所以,① ②得: ,即 ,
因为直线AB的斜率为1,线段AB的中点的横坐标为3,
所以 ,即 ,
所以抛物线 ,准线方程为 .
故选:B
26.B
【解析】先设点 ,点 ,则 ,再把 的中点坐标 和斜率 表示
出来,
进一步可以求出线段AB的中垂线的方程,只需令 ,则 的横坐标 ,故可计算出线段FM的长度为
.
【详解】设 , ,由抛物线性质可知 .
,由题可知 .
,即
设线段AB的中垂线的斜率为 ,则 .
所以AB的中垂线方程为:
令 ,则 的横坐标
则
所以线段FM的长度为2.
故选:B.
【点睛】(1)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用
公式|AB|=x+x+p,
1 2
若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
(2)本题还运用到点差法,设而不求,利用抛物线方程作差有效地简化了计算量,从而到达所需的变量等式,此
方法在椭圆和双曲线中也广泛运用.
27.B
【分析】联立直线与抛物线的方程,然后利用韦达定理,根据中点坐标公式,可得结果.
第 20 页【详解】解:设 ,由 ,
消去y得 ,
由题意得 ,
∴ , .
故选:B
28.C
【分析】点差法求得 ,然后利用直线AB方程求得中点横坐标,根据抛物线定义可得.
【详解】记AB中点为 ,设 ,则 ,显然 ,所以由点差法得
,由题知 , ,所以 ,易得直线AB方程为 ,
则 ,即 ,所以 .
故选:C
29.A
【解析】设 ,得出线段PA,PB的中点坐标,代入抛物线方程,得到 ,
从而得到答案.
【详解】设
则线段PA,PB的中点坐标分别为
线段PA,PB的中点都在抛物线 上.
则 ,即
所以 是方程 的两个实数根
所以 ,所以 ,即PM与y轴垂直
第 21 页故选:A
【点睛】关键点睛:本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线,解答本题的关键是由线段PA,PB的中点都
在抛物线 上得到 ,所以 是方程 的两个实数
根,即 ,属于中档题.
30.BCD
【解析】设方程为 ,可得 ,利用 可求出 ,得出定点,判断A;利用
点到直线距离公式可求出距离范围判断B;利用中点坐标关系表示出中点坐标,消去 可得轨迹,判断C;利用
,结合基本不等式可求判断D.
【详解】由题可知,直线AB的斜率存在且不过原点,设方程为 , ,
联立直线与抛物线方程 ,可得 ,
则 ,
, ,
解得 (舍去)或 ,
则直线AB方程为 ,恒过定点 ,故A错误;
点 到直线 的距离 ,故B正确;
设线段 中点坐标为 ,
则 ,消去 可得 ,
故线段 中点的轨迹为抛物线,故C正确;
,则 ,
,当且仅当 ,即 时等号成立,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:
(1)得出直线方程,设交点为 , ;
第 22 页(2)联立直线与曲线方程,得到关于 (或 )的一元二次方程;
(3)写出韦达定理;
(4)将所求问题或题中关系转化为 形式;
(5)代入韦达定理求解.
31.AC
【分析】由 可得 ,即可判断A选项;设出直线,联立抛物线,由 求出 ,即
可判断B选项;由点差法即可求出l的斜率判断C选项;求出 即可判断D选项.
【详解】
由 可得 ,则N为 的外心,A正确;
易得直线 斜率不为0,设 , ,联立 可得 ,
,则 ,则 ,由 可得 ,
即 ,则 ,则焦点为 ,B错误;
由 作差得 ,即 ,C正确;
,则 ,D错误.
故选:AC.
32.ACD
【分析】根据抛物线的性质判断A;根据抛物线的定义和平行线的性质判断B;设直线AB和点A、B的坐标,联
立抛物线方程,结合韦达定理和三点共线经过任意两点的直线斜率相等,判断C;结合C选项可判断D.
【详解】由题意知,抛物线C的方程为 ,
线段 长度的最小值为通径 ,A正确;
, 轴,∴ ,
第 23 页同理 ,∴ ,B错误;
设直线 ,
联立抛物线并整理,得 ,
设 , ,
则 , ,
∵ ,∴ ,A,O, 三点共线,C正确;
设 的中点 ,
则 , ,
取 时, ,D正确;
故选:ACD
33.AB
【分析】直线与抛物线方程联立,利用韦达定理和中点坐标可构造方程求得 ,知A正确;
将中点坐标代入直线方程即可求得 ,知B正确;
根据直线过抛物线焦点,根据抛物线焦点弦长公式可知C错误;
根据长度关系可确定 ,由此可确定D错误.
【详解】对于A,设 , ,
由 得: , ,
又线段 的中点为 , ,解得: ,A正确;
对于B, 在直线 上, ,B正确;
对于C, 过点 , 为抛物线 的焦点,
,C错误;
对于D,设 ,则 ,又 ,
, , 在以 为直径的圆上,D错误.
故选:AB.
34.
【分析】只需求出 的斜率即可得到直线方程,设出 , ,利用“点差法”解决.
【详解】显然 不垂直于 轴,故 ,设 , ,则 ,两式相减得
第 24 页.
∵点 是弦 的中点,∴ ,于是 ,即直线 的斜率 ,
故弦 所在直线的方程为 ,即 .
故答案为:
35.
【分析】根据抛物线方程及几何关系画出图形,由抛物线定义及几何关系可求得直线 的方程,联立抛物线方程,
结合韦达定理可求得线段 中点的横坐标,再代入直线 的方程即可求得纵坐标,进而得线段 的中点坐标.
【详解】根据题意和抛物线几何关系,画出几何关系如下图所示:
如图所示,过 分别作准线的垂线,垂足分别为 ,过 作 的垂线,垂足为 .
设 ,则 , .
由抛物线的定义知 ,
故在 中,有 ,所以 ,即直线 的倾斜角为 .
所以可设直线 的方程为 ,
代入 ,有 ,
设 , 中点为 .
则 ,
所以 ,
所以 .
故 中点坐标为 .
故答案为: .
第 25 页【点睛】本题考查了抛物线性质及定义的应用,三角形几何关系的应用,直线与抛物线交点弦的中点坐标求法,
属于中档题.
36.①③④
【解析】设PA的方程 与抛物线方程 联立,利用判别式求出 ,可得PA的方程,同理
可得PB的方程,联立 与 的方程求出点 的坐标,可知④正确;设直线 的方程为 ,与抛物线方程
联立,当 时,利用韦达定理求出 与 可知②错误,③正确;当 时,利用抛物线的定义和
韦达定理可得弦长 ,可知①正确.
【详解】设PA方程 与抛物线方程 联立得 ,
由 得 ,
方程为 ,同理得PB方程 ,
联立 ,解得 ,
所以交点P ,即 ,所以④正确;
根据题意直线 的斜率必存在,设直线 的方程为 ,
联立 ,消去 并整理得 ,
由韦达定理得 , ,所以③正确;
当t=-1时, ,所以②错误,
当t=-1时,根据抛物线的定义可得
,所以①正确.
故答案为:①③④
【点睛】关键点点睛:设出切线方程,利用判别式等于0,求出切线方程,联立切线方程求出交点 的坐标是解题
关键.
37. ##
【分析】结合点差法求得直线 的斜率,从而求得其倾斜角.
【详解】设 , ,则 , ,
第 26 页两式相减可得 ,
则 ,
故 的斜率为1,则 的倾斜角为 .
故答案为:
38.
【分析】设 , , ,利用点差法和两点坐标表示直线斜率可得 ,同理可得
、 ,进而可得 ,结合三角形重心的坐标表示即可得出结果.
【详解】设 , , ,
则 ,两式相减得 ,
所以直线AB的斜率 ,所以 .
同理,直线BC的斜率 ,
所以 ,直线AC的斜率 ,
所以 .所以 ,
, ,
所以 的重心的纵坐标为 .
故答案为: .
39.
【分析】设出点A,B的坐标,再求出弦AB的垂直平分线的方程,将 代入计算作答.
【详解】设点 、 的坐标分别是 、 ,则 , ,
两式相减得 ,因 ,即有 ,
设直线 的斜率是 ,弦 的中点是 ,则 ,
从而 的垂直平分线 的方程为 ,
又点 在直线 上,所以 ,而 ,解得 ,
弦 中点的横坐标为2.
第 27 页故答案为:2
40.
【分析】设 、 ,利用点差法可得出 ,最后根据线段 中点的纵坐标为 即
可求出结果.
【详解】设 , ,则 , ,
两式相减得 ,即 ,
因为 、 两点在斜率为 的直线 上,所以 ,
所以由 得 ,
因为线段 中点的纵坐标为 ,所以 ,
则 , ,
所以F到C的准线的距离为 .
故答案为: .
41.
【分析】设 ,代入抛物线方程,结合斜率公式,求得直线 的斜率,得出 的方程为 ,联
立方程组,求得 的坐标,根据点 在 上一动点,利用点 到直线 的距离公式,得到 时,
,进而求得圆 的方程.
【详解】设 ,
因为点 在抛物线 上,可得 ,
两式相减可得 ,所以 ,
由因为 ,所以 ,所以直线 的方程为 ,
联立方程组 ,可得 ,解得 或 ,
即 或 ,
设点 ,因为点 在 ( 为原点)上一动点,
所以 且 ,
当点 到直线 的距离为 ,
第 28 页当 时, ,所以圆 的方程为 .
故答案为: .
42.(1)2
(2)3
【分析】(1)设 ,代入抛物线的方程中作差可得答案.
(2)设直线AB的方程为 ,与抛物线的方程联立,根据弦长公式求得 ,再由中点坐标公式和
基本不等式可求得答案.
(1)
解:设 ,则 ,所以 ,即 ,
又直线AB的斜率为1,所以 ,所以线段AB的中点M的横坐标为2;
(2)
解:设直线AB的方程为 ,与抛物线 联立整理得 ,则 ,
所以 ,
又 ,所以 ,整理得 ,解得 ,
设线段AB的中点M的坐标为 ,则 ,所以
,当且仅当 ,即 时取等号,
所以点M纵坐标的最小值为3.
43.(1)
(2)
【分析】(1)由题意得到关于 的方程,解方程可得 的值;
(2)设直线 的方程为 , , 与抛物线方程联立,结合韦达定理得到关于 的方程,
解方程即可确定直线方程,再利用弦长公式求出 ,利用点到直线的距离公式求出原点到直线的距离,最后利
用面积公式计算可得.
(1)
解:由准线方程为 知, ,故 .
(2)
解:由(1)知,抛物线方程为 ,
第 29 页设直线 的方程为 , ,
联立抛物线方程 ,化简得 .
则 ,
由线段 的中点为 ,知 ,
,代入韦达定理知,
,解得 ,
故直线 的方程为 .
所以 ,
因此 的面积 .
44.(1) ;
(2) .
【分析】(1)设 , ,由题设得直线 ,联立抛物线方程,由韦达定理及中点M纵坐标求
参数p,即可得抛物线方程.
(2)由 ,设 、直线 为: 并联立抛物线,根据根的个数、韦达定理求t
的范围及 ,再由已知条件可得 ,结合 在线段 上得到 关于t的参数方程,进而可
得 的轨迹方程.
(1)
设 , ,
由题意,直线 ,即 .
由 ,消去 得: ,故 ,
,则抛物线的方程为: .
(2)
设 ,由(1), 点坐标为 ,
由题意,直线得斜率不为0,设直线 为: .
第 30 页联立直线与抛物线的: ,消去 得: ,
因为方程有两个不等实根 ,故 或 ,
由韦达定理知: ,
因为 ,即 ,而 , , , 四点共线, 在线段 上;
所以 ,化简得: ,即 ,
所以, , ,消去参数 得: .
由 或 ,可得: .
从而 点的轨迹方程为:
【点睛】关键点点睛:第二问,设直线联立抛物线,应用判别式求参数范围,由韦达定理得到相关点坐标与参数
关系,再由 及点共线求得点N横纵坐标关于t的参数方程.
45.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)设出直线方程,与抛物线联立,利用韦达定理结合中点坐标即可求出;
(2)表示出直线方程,根据坐标关系化简可得直线方程为 ,即可得出.
(1)
设直线 斜率为 ,则直线 方程为 ,
联立方程 ,可得 ,
因为 ,且 ,可得 ,
设 ,则 ,
因为线段 中点的横坐标等于2,所以 ,解得 ,符合.
(2)
由题可得 ,则直线 的方程为 ,
又 ,所以 ,
第 31 页因为 ,且 同号,所以 ,
所以直线 的方程为 ,
所以直线 恒过定点 .
46.(1)
(2)2
【分析】(1)根据抛物线上点到焦点的距离关于p的方程可求出 得抛物线方程;
(2)联立直线方程与抛物线方程得一元二次方程,由韦达定理及中点坐标公式即可求解.
(1)
由题意设抛物线方程为 ,其准线方程为 ,
∵ 到焦点的距离等于A到其准线的距离,
∴
∴
∴抛物线C的方程为
(2)
由 消去y,得 ,
∵直线 与抛物线相交于不同两点A、B,
则有 ,
解得 且 ,
又 ,
解得 ,或 (舍去)
∴ 的值为 .
第 32 页第 33 页