文档内容
微专题:抛物线的对称性
【考点梳理】
1、考查抛物线的方程和几何性质,涉及圆的方程和性质,关键是利用抛物线和圆的对称性
2、圆与圆锥曲线相交问题,合理利用好它们的对称性是解决问题的关键.
【题型归纳】
题型一:抛物线的对称性的应用
1.已知抛物线 与圆 交于A,B两点,则 ( )
A.2 B. C.4 D.
2.已知抛物线C: ,则过抛物线C的焦点,弦长为整数且不超过2022的直线的条数是( )
A.4037 B.4044 C.2019 D.2022
3.已知点P为抛物线 上一动点, , ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
题型二:根据抛物线的对称性求相关的参数
4.已知圆 与抛物线 相交于M,N,且 ,则 ( )
A. B.2 C. D.4
5.已知圆 与抛物线 交于 , 两点,与抛物线的准线交于 , 两点,若四边形
是矩形,则 等于( )
A. B. C. D.
6.抛物线 与椭圆 交于A,B两点,若 的面积为 (其中O为坐标原点),则
( )
A.2 B.3 C.4 D.6
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【双基达标】
7.已知曲线 的抛物线 及抛物线 组成, , , 是曲线 上关于 轴对称的两
点( 四点不共线,且点 在第一象限),则四边形 周长的最小值为( )
A. B. C. D.
8.已知拋物线 的焦点 为椭圆 的右焦点,且 与 的公共弦经过 ,
则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
9.已知椭圆 的焦距为 ,左焦点为 ,右顶点为 ,若抛物线 与椭圆交
于 , 两点,且四边形 是菱形,则椭圆 的离心率是( )
A. B. C. D.
10.垂直于 轴的直线交抛物线 于 , 两点,且 ,求直线 的方程( )
A. B. C. D.
11. 是抛物线 上的两点, 为坐标原点.若 ,且 的面积为 ,则 ( )
A. B. C. D.
12.已知正三角形 的顶点 在抛物线 上,另一个顶点 ,则这样的正三角形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
13.已知双曲线 ( )的焦距为4,其与抛物线 交于 两点, 为坐标原点,
若 为正三角形,则 的离心率为( )
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. D.
14.已知圆 : ( ),若抛物线 : 与圆 的交点为 , ,且 ,
则 ( )
A.6 B.4 C.3 D.2
15.设 为抛物线 : 的焦点, 为抛物线 上的一点, 为原点,使 为等腰三角形的点 的
个数为
A. B. C. D.
16.已知抛物线 ,以 为圆心,半径为5的圆与抛物线 交于 两点,若 ,则
( )
A.4 B.8 C.10 D.16
17.已知 为抛物线 的焦点,过 作垂直 轴的直线交抛物线于 、 两点,以 为直径的
圆交 轴于 、 两点,且 ,则抛物线方程为( )
A. B. C. D.
18.已知抛物线 与圆 交于A,B两点,且 ,则 ( )
A. B.1 C.2 D.4
19. 是抛物线 的焦点,以 为端点的射线与抛物线相交于 ,与抛物线的准线相交于 ,若 ,
则
A. B. C. D.
20.已知点F为抛物线 的焦点,点K为点F关于原点的对称点,点M在抛物线C上,则下列说
法错误的是( )
A.使得 为等腰三角形的点M有且仅有4个
B.使得 为直角三角形的点M有且仅有4个
C.使得 的点M有且仅有4个
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D.使得 的点M有且仅有4个
【高分突破】
一、单选题
21.正三角形 的两个顶点 在抛物线 上,另一个顶点 是此抛物线焦点,则满足条件的三角
形 的个数为( )
A. B. C. D.
22.如图,从点 发出的光线,沿平行于抛物线 的对称轴方向射向此抛物线上的点 ,经抛物线反
射后,穿过焦点射向抛物线上的点 ,再经抛物线反射后射向直线 上的点 ,经直线反射后又回到
点 ,则 等于( )
A. B. C. D.
23.已知双曲线 与抛物线 (其中 )交于A,B两点,若 ,则双曲
线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
24.已知 是抛物线 : 上一点, 是抛物线 的焦点,若 , 是抛物线 的准线与
轴的交点,则
A. B.
C. D.
25.已知椭圆C: 与抛物线E: 有公共焦点F,椭圆C与抛物线E交于A,B两点,且
A,B,F三点共线,则椭圆C的离心率为( )
第 4 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.
26.抛物线C: 的焦点为F,准线l交x轴于点 ,过焦点的直线m与抛物线C交于A,B两
点,则( )
A.
B.
C.直线AQ与BQ的斜率之和为0
D.准线l上存在点M,若 为等边三角形,可得直线AB的斜率为
27.若点 在抛物线 上,则下列点中一定在该抛物线上的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
28.设抛物线 的准线与对称轴交于点 ,过点 作抛物线的两条切线﹐切点分别为 和 ,则( )
A.点 坐标为 B.直线 的方程为
C. D.
29.在平面直角坐标系xoy中,凸四边形ABCD的4个顶点均在抛物线E:y2=2x上,则( )
A.四边形ABCD不可能为平行四边形
B.存在四边形ABCD,满足∠A=∠C
C.若AB过抛物线E的焦点F,则直线OA,OB斜率之积恒为─2
D.若 为正三角形,则该三角形的面积为
30.已知 为坐标原点,过点 作两条直线分别与抛物线 : 相切于点 、 , 的中点为 ,
则下列结论正确的是( )
A.直线 过定点 ;
B. 的斜率不存在;
C. 轴上存在一点 ,使得直线 与直线 关于 轴对称;
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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D. 、 两点到抛物线准线的距离的倒数和为定值.
31.(多选)平面内到定点 和到定直线 的距离相等的动点的轨迹为曲线 .则( )
A.曲线 的方程为
B.曲线 关于 轴对称
C.当点 在曲线 上时,
D.当点 在曲线 上时,点 到直线 的距离
三、填空题
32.一个顶点在原点,另外两点在抛物线 上的正三角形的面积为________.
33.已知圆 与抛物线 交于A,B两点,与抛物线的准线交于C,D两点,且坐标原点O
是 的中点,则p的值等于_________________.
34.过点 作直线 交 轴于点 ,过点 作 交 轴于点 ,延长 至点 ,使得
,则 点的轨迹方程为_______________.
35.已知抛物线 的焦点为 ,过 作一条直线与抛物线 及其准线都相交,交点从左到右依次为
,若 ,则线段 的中点到 轴的距离为________.
36.设 , 是抛物线 : 上任意两点,点 的坐标为 ,若 的最小值为0,则实数
的值为______.
37.已知抛物线的方程为 , 为坐标原点, , 为抛物线上的点,若 为等边三角形,
且面积为 ,则 的值为__________.
38.正三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线 ( ),正三角形的边长为 ,则
__________.
39.曲线 是平面内到定点 和定直线 : 的距离之和等于5的点的轨迹,给出下列三个结论:
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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曲线 关于 轴对称;
②若点 在曲线 上,则 满足 ;
③若点 在曲线 上,则 .
其中,正确结论的序号是________.
四、解答题
40.如图, 点在 轴正半轴上,抛物线 上有三个不同的点 , , ,使得四边形 是菱形, 点在
第四象限.
(1)若 点与坐标原点重合,求菱形 的面积;
(2)求 的最小值.
41.已知圆O 与圆O:x2+y2=r(r>0)交于点P(﹣1,y).且关于直线x+y=1对称.
1 0
(1)求圆O及圆O 的方程:
1
(2)在第一象限内.圆O上是否存在点A,过点A作直线l与抛物线y2=4x交于点B,与x轴交于点D,且以点D
为圆心的圆过点O,A,B?若存在.求出点A的坐标;若不存在.说明理由.
42.已知抛物线y2=8x.
(1)求出该抛物线的顶点、焦点、准线、对称轴、变量x的范围;
(2)以坐标原点O为顶点,作抛物线的内接等腰三角形OAB,|OA|=|OB|,若焦点F是△OAB的重心,求△OAB的
周长.
43.已知椭圆 ,四点 , , , 中恰有三点在椭圆 上,
抛物线 焦点到准线的距离为 .
(1)求椭圆 、抛物线 的方程;
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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(2)过椭圆 右顶点Q的直线 与抛物线 交于点A、B,射线 、 分别交椭圆 于点 、 .
(i)证明: 为定值;
(ii)求 的面积的最小值.
44.已知圆M:x2+(y- )2=4与抛物线E:x2=my(m>0)相交于点A,B,C,D,且在四边形ABCD中,AB//CD.
(1)若 ,求实数m的值;
(2)设AC与BD相交于点G,△GAD与 GBC组成蝶形的面积为S,求点G的坐标及S的最大值.
△
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.C
【分析】先联立抛物线与圆求出A,B横坐标,再代入抛物线求出纵坐标即可求解.
【详解】由对称性易得A,B横坐标相等且大于0,联立 得 ,解得 ,
则 ,将 代入 可得 ,则 .
故选:C.
2.A
【分析】根据已知条件,结合抛物线的性质,先求出过焦点的最短弦长,再结合抛物线的对称性,即可求解.
【详解】∵抛物线C: ,即 ,
由抛物线的性质可得,过抛物线焦点中,长度最短的为垂直于y轴的那条弦,
则过抛物线C的焦点,长度最短的弦的长为 ,
由抛物线的对称性可得,弦长在5到2022之间的有共有 条,
故弦长为整数且不超过2022的直线的条数是 .
故选:A.
3.B
【分析】先讨论 和 两种情况,解出 ;进而讨论 且 时,利用直线的到角公式结合基本不等
式即可求得.
【详解】根据抛物线的对称性,不妨设 ,
若 ,则 , , ,所以 ;
若 ,则 , , ,所以 ;
若 且 ,此时 且 ,
,所以 ,
因为 ,所以 ,则 ,当
且仅当 时取“=”,
而 ,所以 .
综上: 的最大值为 .
故选:B.
第 9 页【点睛】本题核心的地方在“ ”这一步,首先分式“
”的处理,上下同除以y(一次);其次在用基本不等式时,“ ”这一步的
拆分,三个式子一定要相同( ),否则不能取得“=”.
4.B
【分析】由圆与抛物线的对称性及 ,可得 点纵坐标,代入抛物线得横坐标,求出 即可得解.
【详解】因为圆 与抛物线 相交于M,N,且 ,
由对称性,不妨设 ,
代入抛物线方程,则 ,解得 ,
所以 ,
故
故选:B
5.D
【分析】由题,结合抛物线与圆的对称性得弦 为抛物线 的通径,进而有 ,解方程
即可得答案.
【详解】解:因为四边形 是矩形,
所以由抛物线与圆的对称性知:弦 为抛物线 的通径,
因为圆的半径为 ,抛物线的通径为 ,
所以有: ,解得
故选:D
6.B
【分析】由抛物线与椭圆交点的对称性,设 ,结合已知有 , ,即
可求 ,进而求p值.
【详解】由抛物线与椭圆的对称性知: 关于y轴对称,可设 ,
∵ 的面积为 ,
∴ ,而 ,
∴由上整理得: ,解得 ,则 .
故选:B.
第 10 页【点睛】关键点点睛:根据抛物线、椭圆的对称性设交点坐标,结合三角形的面积及点在椭圆上列方程求参数值.
7.B
【分析】根据 , , 是曲线 上关于 轴对称的两点,结合抛物线的对称性建立四边形
周长模型 ,再由抛物线的定义得到 ,然后由直线段最短求解.
【详解】设抛物线 的焦点为 ,
则四边形 的周长: ,
当 共线时取等号,
故选:B.
【点睛】本题主要考查抛物线的定义和几何性质以及四边形周长最值问题,属于中档题.
8.A
【分析】根据给定条件求出椭圆两焦点坐标,再求出 与 的公共点的坐标,借助椭圆定义计算椭圆长轴长即可
作答.
【详解】依题意,椭圆 的右焦点 ,则其左焦点 ,
设过 的 与 的公共弦在第一象限的端点为点P,由抛物线与椭圆对称性知, 轴,如图,
直线PF方程为: ,由 得点 ,于是得 ,
在 中, , ,则 ,因此,椭圆 的长轴长 ,
所以椭圆的离心率 .
故选:A
9.D
【分析】由椭圆方程求出作 和 的坐标,由对称性设出 的坐标,根据菱形的性质求出横坐标,代入抛物线
方程求出 的纵坐标,将点 的坐标代入椭圆方程,化简整理得到关于椭圆离心率 的方程,即可得到该椭圆的离
心率.
【详解】解:由题意得,椭圆 , 为半焦距),
第 11 页的左焦点为 ,右顶点为 ,则 ,
抛物线 与椭圆交于 两点,
两点关于 轴对称,可设 ,
四边形 是菱形,
,则 ,
将 代入抛物线方程得, ,
,则不妨设 ,
再代入椭圆方程 ,化简得 ,
由 ,即有 ,
解得 或 (舍去),
故选:D
10.A
【分析】先根据弦长结合抛物线的对称性,得出点 的坐标,代入抛物线方程即可得到答案.
【详解】由垂直于 轴的直线交抛物线 于 , 两点,且
根据抛物线 关于 轴对称,则 ,
将点 坐标代入抛物线方程可得: ,解得
故选:A
11.C
【解析】由题可设 , ,利用 的面积算出 ,再结合图形求出 .
【详解】如图,
∵ ,知 两点关于 轴对称,
设 ,
第 12 页∴ ,解得 ,
∴ ,∴ ,
∴ ,∴ .
故选:C
12.D
【分析】通过两个顶点的位置关系进行分类,当两个顶点在 轴两侧时,等边三角形关于 轴对称,通过计算得到
两种情况;当两个顶点在 轴同侧时,通过计算抛物线上的点 与 的最小值可知顶点 在 的两边,
再计算 ,发现也是成立的,即可得到答案
【详解】由题意得,
①当等边三角形关于 轴对称时,两个边的斜率 ,
其方程为 ,
每条直线与抛物线均有两个交点,焦点两侧的两交点连接,分别构成一个等边三角形,
这样的正三角形有2个,如图 和
②假设两个顶点同时在抛物线上方时,
假设抛物线上的点为
所以
所以当 时, ,此时
所以顶点 在 的两边,不妨设 在 的左侧,
因为 , ,所以 ,
所以 ,即 ,
第 13 页所以能找到两个顶点同时在抛物线上方,同理可证能找到两个顶点同时在抛物线下方,
综上所述,共有4个正三角形,
故选:D.
13.C
【解析】设 的边长为 ,得到 ,再利用 在抛物线上解得 ,然后把 代入双曲线方
程,结合其焦距为4求解.
【详解】设 的边长为 ,由抛物线和双曲线均关于 轴对称,
设 ,
因为点A抛物线上,
所以 ,
解得 ,
所以 ,
又点A在双曲线上,
所以 ,又 ,即 ,
解得 ,
所以 .
故选:C.
【点睛】本题主要考查双曲线的离心率、抛物线和双曲线的对称性,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
14.D
【分析】设 ,则 ,由圆与抛物线的对称性可知 ,计算 ,AD,由正
弦余弦值联立方程即可求解.
【详解】设 ,则 ,如图,
由圆 : ( ),得圆心 ,半径 ,
第 14 页所以 ,
因为 ,
所以 ,
所以 ,
即 ,解得 , ,
故选:D
【点睛】关键点点睛:设 ,则 ,利用 ,用点的坐标表示 ,AD,建立关于
, 的方程组是解题的关键,属于中档题.
15.C
【详解】当MO=MF时,由两个点M;当OM=OF时,有两个点M,
所以点M的个数为4个.故选C.
点睛:本题考查抛物线的性质.本题中, 为等腰三角形,有两种情况,分别是MO=MF和OM=OF,结合
抛物线的对称性,所以有4个点M满足要求.
16.B
【分析】由圆和抛物线的对称性及|AB|的长,可以得到点A,B的纵坐标,代入抛物线方程得到其横坐标关于p的函
数表达式,再代入圆的方程求得p的值.
【详解】以 为圆心,半径为5的圆的方程为 ,
由抛物线 ,得到抛物线关于x轴对称,
又∵上面的圆的圆心在x轴上,∴圆的图形也关于x轴对称,
∴它们的交点A,B关于x轴对称,
因为|AB|=8,∴A,B点的纵坐标的绝对值都是4,
∵它们在抛物线上,于是A点的横坐标的值 ,
不妨设A在x轴上方,则A点的坐标为 ,
又∵A在圆上,∴ ,解得 ,
第 15 页故选:B.
【点睛】本题考查抛物线的方程和几何性质,涉及圆的方程和性质,关键是利用抛物线和圆的对称性,结合弦长
求得A,B的纵坐标,进而得到其横坐标,代入圆的方程求得p的值.
17.B
【分析】由题意可知圆是以焦点为圆心, 为半径的圆,那么 中,利用勾股定理求解.
【详解】由题意可知通径 ,所以圆的半径是 ,
在 中, , ,解得: ,
所以抛物线方程:
故选:B
【点睛】本题考查抛物线的几何性质,重点考查数形结合分析问题的能力,本题的关键是根据抛物线和圆的几何
性质抽象出数学等式,属于基础题型.
18.C
【分析】两个曲线都关于 轴对称,可知A,B两点的横坐标相同,纵坐标互为相反数,从而可设出两点坐标,分
别代入抛物线和圆的方程,从而可求出答案.
【详解】由题意,抛物线与圆交于A,B两点,且 ,
因为两个曲线都关于 轴对称,所以A,B两点的横坐标相同,纵坐标互为相反数,
故可设 , ,代入圆的方程得 ,解得 ,
故 , ,代入抛物线方程可得 ,即 .
故选:C.
【点睛】本题考查抛物线和圆的方程的应用,考查学生的计算求解能力,属于基础题.
19.D
【详解】由题意,设 的横坐标为 ,则由抛物线的定义,可得 .则 .所以 .所
以 .故本题答案选 .
20.C
第 16 页【分析】 为等腰三角形,考虑两边相等,结合图形,可得有4个点; 为直角三角形,考虑直角顶
点,结合图形,可得有4个点;考虑直线 ,与抛物线的方程联立,解方程可得交点个数;由对称性可得
有2个;考虑直线 ,代入抛物线的方程,解方程可得交点个数,由对称性可得点 有4个.
【详解】由 为等腰三角形,若 ,则 有两个点;
若 ,则不存在,若 ,则 有两个点,
则使得 为等腰三角形的点 有且仅有4个;
由 中 为直角的点 有两个;
为直角的点 不存在; 为直角的点 有两个,
则使得 为直角三角形的点 有且仅有4个;
若 的 在第一象限,可得直线 ,
代入抛物线的方程可得 ,解得 ,
由对称性可得 在第四象限只有一个,
则满足 的 有且只有2个;
使得 的点 在第一象限,可得直线 ,
代入抛物线的方程,可得 , ,
可得点 有2个;
若 在第四象限,由对称性可得也有2个,
则使得 的点 有且只有4个.
故选:C
21.C
【分析】利用题中几何条件,得到等边三角形关于 轴对称的两条边的直线方程,再得到每条直线与抛物线均有
两个交点,构成两个等边三角形,即可得到结果.
【详解】解:抛物线 的焦点为 ,等边三角形的一个顶点是抛物线 的焦点,另外
两个顶点在抛物线上,则等边三角形关于 轴对称的两条边所在直线的斜率 ,其方程为
,则每条直线与抛物线均有两个交点,构成两个等边三角形,所以满足条件的三角形 的个数为
.
故选:C.
22.B
【分析】分别求出点 、 、 的坐标,求出点 关于直线 的对称点 的坐标,根据题意可知 、 、 三点
共线,求出直线 的方程,即可求得 的值.
第 17 页【详解】由题意可知,抛物线的对称轴为 轴,焦点为 ,所以,直线 的方程为 ,
在抛物线方程中,令 可得 ,即点 ,则 轴,
所以,点 、 关于 轴对称,即点 ,
在直线 的方程中,令 得 ,可得 ,
设点 关于直线 的对称点为 ,则 ,可得 ,即点 ,
由题意可知, 、 、 三点共线,则直线 的方程为 ,故 .
故选:B.
23.D
【分析】由 ,求得 ,代入抛物线方程求得 ,然后把点的坐标代入双曲线方程,即
可解得离心率.
【详解】根据对称性,设A在第一象限,B在第四象限,由 ,知 ,
代入到抛物线方程中,即 ,解得 ,
则将 代入双曲线方程得 ,化简得 ,
解得离心率为 或 (舍)
故选:D
24.B
【详解】 由题意得,在抛物线 上一点 ,使得 ,则点 的坐标为 ,
又抛物线的准线方程为 ,所以准线与 轴的交点 ,
则 ,所以在直角 中, ,所以 ,故选B.
第 18 页25.A
【解析】根据抛物线和椭圆的对称性可知, ,点 ,然后由 , 求解.
【详解】O为坐标原点,由题意知 ,点 ,
又因为A为抛物线和椭圆的交点,所以 ,
设 ,则 ,
所以 ,
得 ,
所以 ,
即 ,
解得 .
所以椭圆C的离心率为 ,
故选:A.
【点睛】本题主要考查抛物线和椭圆的几何性质,利用对称性明确 是解题的关键,属于基础题.
26.C
【分析】根据抛物线的性质,以及直线和抛物线的位置关系,结合韦达定理,利用斜率关系以及弦长和距离公式,
逐项分析判断即可得解.
【详解】对于A,由 ,可得 ,故A选项不正确;
对于B,设A,B两点的坐标分别为 , ,
根据题意得,焦点 ,则设直线AB的方程为 ,
联立方程 ,消去x后整理为 ,则 , ,
, ,
,故B选项不正确;
对于C, ,
故C选项正确;
对于D,如图,设AB的中点为N,连MN,过N作NH⊥直线l,H为垂足,
根据B项可得N点坐标为 ,
第 19 页则 ,
由 为等边三角形可得 ,
则 ,
则 ,
由对称性及MN⊥AB可知直线AB的斜率为 ,
故D选项不正确.
故选:C.
27.B
【分析】利用抛物线关于x轴对称求解即可
【详解】由抛物线关于x轴对称易知,点 一定在该抛物线上.
故选:B
【点睛】本题考查抛物线的对称性,是基础题
28.ABC
【分析】将抛物线方程转化为标准方程,求得准线方程,即可判断A正确;由A设切线方程为 ,
联立直线与抛物线方程,由 求出斜率,得出切点坐标,进而可判断B正确,D错误;再求得 与 的坐标,
判断 是否为零,即可判断C正确.
【详解】由题意,易知 ;
由 得, ,则焦点 ,其准线方程为 , ,故A正确;
设切线方程为 ,由 得 ,
令 ,解得 ;
解方程 可得 ,则 ,即两切点坐标为 , ,所以直线 的方程为
第 20 页, ,故B正确,D错;
不妨令 , , 则 , , ,从而
,即 ,C正确;
故选:ABC.
【点睛】思路点睛:
求解抛物线的简单性质以及直线与抛物线的位置关系等相关问题时,一般需要结合抛物线的性质进行求解,通常
会用到联立直线与抛物线方程,结合判别式、韦达定理等进行求解.
29.ABD
【分析】根据平行四边形的性质可判断A;利用对应边成比例,三角形相似可判断B;由两点求斜率可判断C;利
用三角形的面积公式可判断D.
【详解】A,构成平行四边形的条件是对边平行且相等,而水平直线与y2=2x至多只有一个交点,
因此,四边形ABCD不可能为平行四边形,故A正确;
B,如图所示,连接 ,
则当 , ,
则 ,则∠A=∠C,故B正确;
C,设 , , ,
,解得 ,所以 ,故C错误;
D,设若 为正三角形,如图:
第 21 页由抛物线的对称性可知 , ,
则直线 : ,
则 ,解得 , ,
,
,故D正确.
故选:ABD
30.BCD
【解析】利用导数的几何意义得到直线 的方程,从而得到定点坐标,得A错误;将直线 的方程与抛物线方
程联立,并利用根与系数的关系得到 点横坐标,从而得到 轴,得B正确;设 ,直线 、
的斜率分别为 、 ,并利用斜率公式及根与系数的关系得到当 时, ,得C正确;根据抛物线的
几何性质得到 两点到准线的距离的倒数之和,并借助根与系数的关系化简,得D正确.
【详解】设 、 ,∵ ,∴ ,
∴过点 的切线方程为 ,即 ,∴ ,
同理过点 的切线方程为 ,
将 分别代入上式,得 , ,
∴直线 的方程为 ,∴直线 过定点 ,A选项错误,
联立方程 得: , ,则 , ,
∴点 的横坐标为 ,∴ 轴,B选项正确,
第 22 页设 ,由题意得 、 ,设直线 、 的斜率分别为 、 ,
则 ,
当 时, ,即直线 与直线 关于 轴对称,C选项正确,
∵点 到准线的距离为 ,点 到准线的距离为 ,
∴ ,D选项正确,
故选:BCD.
【点睛】本题考查导数的几何意义、抛物线的几何性质以及直线与抛物线的位置关系,以直线与抛物线相切为出
发点,利用根与系数的关系考查定值问题.
31.AB
【分析】由抛物线定义,可知曲线 是以 为焦点,直线 为准线的抛物线,其方程为 ,依次判断,即得
解
【详解】由抛物线定义,知曲线 是以 为焦点,
直线 为准线的抛物线,其方程为 ,故A正确;
若点 在曲线 上,则点 也在曲线 上,故曲线 关于 轴对称,故B正确;
由 知 ,故C错误;
点 到直线 的距离 ,所以D错误
故选:AB
32.
【分析】根据对称性可得 关于 轴对称,得出直线 的方程,联立方程组,求得 的坐标,进而得到
,再利用三角形的面积公式,即可求解.
【详解】如图所示,根据对称性可得 关于 轴对称,故 .
直线 的方程为 ,
代入 ,得 ,解得 或 .
即得 的坐标为 ,则 ,
所以正三角形 的面积为 .
【点睛】本题主要考查了抛物线的标准方程及性质,以及三角形面积的计算,其中解答中根据抛物线的对称性,
第 23 页得到 两点关于 轴对称,联立方程组求得其坐标是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
33.
【分析】抛物线的准线方程为 ,所以由对称性得点 ,代入圆的方程即可得p的值.
【详解】因为抛物线的准线方程为 ,所以由对称性得点 ,
代入圆的方程得 ,解得 .
故答案为:
【点睛】本题主要考查了抛物线的标准方程,属于基础题.
34.
【详解】分析:由题意可得点M为线段PN的中点,且FM是线段PN的垂直平分线,设点 ,点 ,
由 ,可得点 ,设点 ,再由线段的中点坐标公式可得P的轨迹方程.
详解:由题意可得,定点 ,点M为线段PN的中点,且FM是线段PN的垂直平分线,
设点 ,点 ,由 ,求得 ,
,
设点 ,再由线段的中点坐标公式可得:
,消去参数 ,可得 .
故答案为: .
点睛:本题主要考查求点的轨迹方程的求法,把参数方程化为直角坐标方程.
35.1
【分析】根据给定条件求出直线AB的斜率,再联立直线AB与抛物线E的方程,求出线段BC中点纵坐标作答.
【详解】抛物线 的焦点 ,准线 ,由抛物线对称性不妨令点C在第一象限,如图,
第 24 页过B作直线BP垂直于抛物线E的准线,垂足为P,则有 ,因 ,即 ,
则 , ,直线AB的斜率 ,
直线AB方程为: ,由 消去x并整理得: ,
设 ,线段BC中点 ,则有 ,
所以线段 的中点到 轴的距离为1.
故答案为:1
36.1
【解析】 和 的夹角最大为 ,从点 向抛物线引两条切线,切点分别为 , ,此时 和 的夹角
最大,从而可得到直线 的方程,与抛物线方程联立,则 ,可求出 的值.
【详解】由题意, 和 的夹角最大为 ,从点 向抛物线引两条切线,切点分别为 , ,此时 和
的夹角最大,且直线 的斜率 ,方程为 ,
联立 ,消去 可得 ,则 ,解得 .
故答案为:1.
【点睛】本题考查直线与抛物线位置关系的应用,考查平面向量数量积的应用,考查学生的计算求解能力,属于
中档题.
37.2
【详解】设 , ,
∵ ,
∴ .
又 , ,
第 25 页∴ ,即 .
又 、 与 同号,
∴ .
∴ ,即 .
根据抛物线对称性可知点 , 关于 轴对称,
由 为等边三角形,不妨设直线 的方程为 ,
由 ,解得 ,
∴ .
∵ 的面积为 ,
∴ ,
解得 ,∴ .
答案:2
点睛:本题考查抛物线性质的运用,解题的关键是根据条件先判断得到点A,B关于x轴对称,然后在此基础上得
到直线直线 (或 )的方程,通过解方程组得到点 (或A)的坐标,求得等边三角形 的边长后,根
据面积可得 .
38.2
【详解】根据抛物线的对称性可知,正三角形 的另两个顶点 关于 轴对称,设 ,则由正三角形
边长为 可有 ,解得 .
39.②③
【解析】先求出曲线 的轨迹方程,进而画出图形,对三个结论逐个分析,可得出答案.
【详解】设动点 是曲线 上任意一点,则 ,即 ,
当 时, ,整理得 ,
当 时, ,整理得 ,
作出曲线 的图形,如下图,显然①不正确,曲线 不关于 轴对称;
当 时,可得 ,所以当点 在曲线 上时, 满足 成立,即②正确;
第 26 页令 ,可得 ,所以当点 在曲线 上时, 满足 ,且 ,又 ,所以
, ,即③正确.
故答案为:②③.
【点睛】本题考查轨迹方程的求法,考查数形结合思想的应用,考查学生的计算求解能力,属于难题.
40.(1) ;(2) .
【分析】(1)设出点A的坐标,由抛物线对称性及菱形可得C,D坐标,再由|AB|=|BC|求解即得;
(2)设出点B,D的坐标,由此表示出A,C的坐标,借助AC⊥BD探求关系,构造函数求解即得.
【详解】(1)设点A(0,2a),因四边形 是菱形且 点与坐标原点,则CD⊥x轴且|CD|=2a,
由抛物线对称性知C(a2,-a),D(a2,a),由|AB|=|BC|得 ,解得 ,
所以菱形 的边|AB|= ,高h=a2=3,其面积为 ;
(2)设点B(s2,s),D(t2,t),则线段BD中点坐标为 ,而线段AC与BD有相同中点,点A在y轴上,
则点 , ,因AC⊥BD,即 ,
,
,而t≠s,则
令 ,则 ,而 ,m>0,有 ,
,令 ,
第 27 页,
, , ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
时, 取最小值 .
【点睛】关键点睛:涉及平面解析几何最值问题,合理选取变量,构造函数,转化在函数最值是解题的关键.
41.(1)圆O 的方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=5;圆O的方程为x2+y2=5(2)不存在,详见解析
1
【分析】(1)由题意可得 在直线 上,可得 的坐标,进而得到圆 的方程;设 关于直线
的对称点为 ,由两直线垂直的条件和中点坐标公式可得 , ,进而得到圆 的方程;
(2)假设在第一象限内.圆 上存在点 ,且以点 为圆心的圆过点 , , ,则 , 为 的中点,
设出 , 的方程,分别联立圆 的方程和抛物线的方程,求得 , 的坐标,再由中点坐标公式,解方程即
可判断存在性.
【详解】(1)圆O 与圆O:x2+y2=r(r>0)交于点P(﹣1,y).且关于直线x+y=1对称,
1 0
可得P在直线x+y=1上,即有﹣1+y=1,即y=2,P(﹣1,2),
0 0
可得r=1+4=5,则圆O的方程为x2+y2=5;
设(0,0)关于直线x+y=1的对称点为(a,b),可得a=b,a+b=2,
解得a=b=1,可得圆O 的方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=5;
1
(2)假设在第一象限内.圆O上存在点A,且以点D为圆心的圆过点O,A,B,
则OA⊥OB,D为AB的中点,由题意可得直线OA的斜率存在且大于0,设OA的方程为y=kx(k>0),
OB:y x,
由 解得x ,即有A( ,k ),
由 可得x=4k2,即有B(4k2,﹣4k),
由D为AB的中点,可得k 4k=0,
化为16k2+11=0,方程无实数解,
则符合条件的k不存在,所以满足条件的A不存在.
【点睛】本题考查圆的方程和抛物线的方程的运用,直线和圆的方程、直线和抛物线方程联立,求交点,考查方
程思想和化简运算能力,属于中档题.
42.(1)见解析; (2)2 +4 .
【分析】(1)由抛物线的简单几何性质易得结果;(2) 由|OA|=|OB|可知AB⊥x轴,又焦点F是△OAB的重心,
则|OF|= |OM|=2. 设A(3,m),代入y2=8x即可得到△OAB的周长.
第 28 页【详解】(1)抛物线y2=8x的顶点、焦点、准线、对称轴、变量x的范围分别为(0,0),(2,0),
x=-2,x轴,x≥0.
(2)如图所示.由|OA|=|OB|可知AB⊥x轴,垂足为点M,
又焦点F是△OAB的重心,则|OF|= |OM|.
因为F(2,0),所以|OM|= |OF|=3.
所以M(3,0).故设A(3,m),代入y2=8x得m2=24.
所以m=2 或m=-2 .
所以A(3,2 ),B(3,-2 ).
所以|OA|=|OB|= .
所以△OAB的周长为2 +4 .
【点睛】本题考查了抛物线简单性质的应用,解题关键利用好三角形重心的性质,属于中档题.
43.(1) , ;(2)(i)证明见解析,(ii) .
【分析】(1)由椭圆的对称性可得所给的四个点哪几个在椭圆上,代入椭圆的方程可得 的值,进而求出椭圆
的方程;
(2)(i)由题意可得直线 的斜率不为 ,设直线 的方程与抛物线联立求出两根之和,及两根之积可证得
为定值;
(ii)设直线 的斜率,设 的直线方程与椭圆联立求出 的坐标,求出 , 的值,由(Ⅰ)可
得 ,求出面积 的表达式,由均值不等式求出面积的最小值.
【详解】(1) 关于 轴对称, 关于 轴对称,
在 上,
若 在 上,则 ,
不在 上, 在 上,
,
又 , ;
(2)(i)由(1)可得右顶点 ,由题意可得直线 的不为 ,设 ,设 ,
第 29 页将直线 与代入抛物线的方程 ,可得
, ;
所以 ,
所以 为定值;
(ii) ,所以设直线
将直线 代入 中得:
所以 ,即 ;
同理得 ,
所以 ,即 ;
当 时, .
【点睛】本题考查求椭圆及抛物线的方程,和直线与椭圆,直线与抛物线的综合,及均值不等式的应用,属于中
档题.
44.(1)m=1;(2)G(0, );S最大值为3.
【分析】(1)联立圆M与抛物线E的方程,设出点A,D坐标,利用向量数量积求解即得;
(2)利用抛物线的对称性,设出G点坐标,利用三点共线可得G的坐标,利用割补法借助(1)中有关关系式列出函数,
进而得解.
【详解】(1)依据圆与抛物线的对称性,四边形ABCD是以y轴为对称轴的等腰梯形,
不妨设 ,A,D在第一象限,A(x,y),D(x,y),则B(-x,y),C(-x,y),y0,即0