文档内容
微专题:抛物线的弦长问题
【考点梳理】
1、直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;
2、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
3、抛物线相关的弦长或面积问题,一般设出直线方程,与抛物线联立,得到两根之和,两根之积,根据题干条件
得到等量关系,用一个变量表达出弦长或面积,求出最值或取值范围.
【题型归纳】
题型一:求直线与抛物线相交所得弦的弦长
1.过抛物线 的焦点 的直线 交抛物线于 两点,若 的中点 的横坐标为2,则线段 的长为
( )
A.4 B.5 C.6 D.7
2.直线 过抛物线 的焦点 ,且与 交于 两点,则 ( )
A.6 B.8 C.2 D.4
3.入射光线由点 出发,沿 轴反方向射向抛物线 : 上一点 ,反射光线 与抛物线 交于点
,则 的值为( )
A.4 B. C.2 D.
题型二:由弦长求参数
4.已知抛物线 的焦点为 ,准线与 轴的交点为 ,过点 的直线与 交于A, 两点,且 ,
设直线 的斜率为 ,则 ( )
A. B. C. D.
5.已知 为抛物线 的焦点, 为 上任意一点,且点 到点 距离的最小值为 .若
直线过 交 于 , 两点,且 ,则线段 中点的横坐标为( )
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6.已知直线l过点 ,且垂直于x轴.若l被抛物线 截得的线段长为 ,则抛物线的焦点坐标为
( )
A. B. C. D.
题型三:抛物线中的三角形或四边形面积问题
7.已知抛物线 : ,点 为抛物线上任意一点,过点 向圆 : 作切线,切点分别为 ,
,则四边形 的面积的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
8.如图,已知抛物线 : 的焦点为 ,过 且斜率为1的直线交 于 , 两点,线段 的中
点为 ,其垂直平分线交 轴于点 , 轴于点 .若四边形 的面积等于7,则 的方程为( )
A. B.
C. D.
9.已知 为抛物线 的焦点,过 作两条互相垂直的直线 , ,直线 与 交于 , 两点,直线 与
交于 , 两点,则当 取得最小值时,四边形 的面积为( )
A.32 B.16 C.24 D.8
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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【双基达标】
10.直线 与抛物线 交于 , 两点,则 ( )
A. B. C. D.
11.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出;反之,
平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线 ,O为坐标原点,
一条平行于x轴的光线 从点 射入,经过C上的点A反射后,再经C上另一点B反射后,沿直线 射出,经
过点N.下列说法正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则 平分
C.若 ,则 D.若 ,延长AO交直线 于点D,则D,B,N三点共线
12.已知抛物线 的焦点为F,P为抛物线上一点,过点P向抛物线的准线作垂线,垂足为N.若 ,
则 的面积为( )
A. B. C. D.
13.过抛物线C:y2=4x的焦点F分别作斜率为k、k 的直线l、l,直线l 与C交于A、B两点,直线l 与C交于
1 2 1 2 1 2
D、E两点,若|k·k|=2,则|AB|+|DE|的最小值为( )
1 2
A.10 B.12 C.14 D.16
14.已知抛物线 的焦点为F,过原点O的动直线l交抛物线于另一点P,交抛物线的准线于点Q,下列说法
正确的是( )
A.若O为线段PQ中点,则PF=1 B.若PF=4,则OP=2
C.存在直线l,使得PF⊥QF D.△PFQ面积的最小值为2
15.在平面直角坐标系 中,抛物线 的准线为 与 轴交于点 ,过点 作抛物线的一条切线,切
点为 ,则 的面积为( )
A. B. C.4 D.
16.过抛物线 的焦点F作倾斜角为30°的直线交抛物线于A、B两点,则 ( ).
A.16 B.6 C.12 D.
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17.抛物线型太阳灶是利用太阳能辐射加热的一种装置.当旋转抛物面的主光轴指向太阳的时候,平行的太阳光线
入射到旋转抛物面表面,经过反光材料的反射,这些反射光线都从它的焦点处通过,形成太阳光线的高密集区,
抛物面的焦点在它的主光轴上.如图所示的太阳灶中,焦点到灶底(抛物线的顶点)的距离为 ,若灶口直径
是灶深 的4倍,则 ( )
A. B. C. D.
18.设 为坐标原点,抛物线 的焦点为 , 为抛物线上一点.若 ,则 的面积为( )
A. B. C. D.
19.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线 与抛物线 交于A(点A在第一象限), 两点,且 ,
则 ( 为坐标原点)的面积是( )
A. B. C.2 D.4
20.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
21.已知直线 过抛物线 : 的焦点且与 交于 , 两点,线段 的中点关于 轴的对称点在直线
上,则 ( )
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22.已知抛物线 的焦点为F,点 ,过点F的直线与此抛物线C交于A,B两点,若
,且 ,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
23.设F是抛物线 的焦点,经过点F且斜率为1的直线与C交于A,B两点.若 (O为坐
标原点)的面积为 ,则 ( )
A. B. C.1 D.2
24.已知 是抛物线 的焦点, 是抛物线 的准线,点 ,连接 交抛物线 于 点,
,则 的面积为( )
A.4 B.9
C. D.
25.已知直线 过抛物线 : 的焦点,且与该抛物线交于 两点.若线段 的长为16, 的
中点到 轴距离为6,则 ( 为坐标原点)的面积是( )
A. B. C. D.
【高分突破】
一、单选题
26.已知 为抛物线 : 的焦点,过 做两条互相垂直的直线 , ,直线 与 交于 、 两点直线 与
交于 、 两点,则 的最小值为( )
A.24 B.28 C.32 D.40
27.设抛物线 的焦点为F,准线为 ,过焦点的直线分别交抛物线于A,B两点,分别过A,B
作 的垂线,垂足为 , .若 ,且 的面积为 ,则抛物线C的方程为( )
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28.设抛物线 的焦点为F,准线为l,A为C上一点,以F为圆心, 为半径的圆交l于M,
N两点.若 ,且 的面积为24,则 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
29.过抛物线E:y2=2x焦点的直线交E于A,B两点,线段AB中点M到y轴距离为1,则|AB|=( )
A.2 B. C.3 D.4
30.若正三角形的顶点都在抛物线 上,其中一个顶点恰为坐标原点,则这个三角形的面积是( )
A. B. C. D.
31.直线 与抛物线 交于A,B两点,F为抛物线W的焦点.若 ,则 的
面积为( )
A. B. C. D.
32.设抛物线 的焦点为F,抛物线C上的两点A,B位于x轴的两侧,且 (O为坐标原点),
若 与 的面积分别为 和 , 的最小值为( )
A. B. C. D.
33.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( )
A. B. C. D.
二、多选题
34.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出;反之,
平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线 ,O为坐标原
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司点,一条平行于x轴的光线 从点 射入,经过C上的点A反射后,再经C上另一点B反射后,沿直线 射
出,经过点Q.下列说法正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 平分 D.若 ,延长 交直线 于点M,则M,B,Q三点共线
35.已知点 为坐标原点,直线 与抛物线 相交于 两点,则( )
A. B.
C. 的面积为 D.线段 的中点到直线 的距离为2
36.如图,已知椭圆 ,过抛物线 焦点 的直线交抛物线于 、 两点,连 、 并
延长分别交 于 、 两点,连接 , 与 的面积分别记为 、 .则下列说法正确的是
( )
A.若记直线 、 的斜率分别为 、 ,则 的大小是定值
B. 的面积 是定值
C.线段 、 长度的平方和 是定值
D.设 ,则
37.过抛物线 的焦点 的直线与 相交于 , 两点.若 的最小值为 ,则
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A.抛物线 的方程为
B. 的中点到准线 的距离的最小值为3
C.
D.当直线 的倾斜角为 时, 为 的一个四等分点
三、填空题
38.抛物线 的焦点为F,准线是l,O是坐标原点,P在抛物线上满足 ,连接FP并延
长交准线l与Q点,若 的面积为 ,则抛物线C的方程是______.
39.设O为坐标原点,抛物线 的焦点为F,P为抛物线上一点,若 ,则 的面积为
____________.
40.已知点F为抛物线 的焦点,点M为C上一点,点N为C的准线上一点,若 为等边三角形,
则 的面积为___________.
41.直线 过抛物线 的焦点F,且与C交于A,B两点,则 ___________.
42.已知抛物线 : ( )的焦点 到准线的距离为4,过点 的直线 与抛物线 交于 , 两点,
若 ,则 ______.
43.已知过抛物线 的焦点F的直线与抛物线C相交于A,B两点,直线OA(O为坐标原点)与抛物线C
的准线相交于点D,则△ 面积的最小值为_________.
44.已知直线 过抛物线 的焦点,且与 的对称轴垂直, 与 交于 , 两点, , 为 的准线上一
点,则 的面积为________.
45.设抛物线 上一点P到其焦点F的距离为 ,O为坐标原点,则△POF的面积为___________.
四、解答题
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46.已知直线l:y=kx和l:y=kx与抛物线y2=2px(p>0)分别相交于A,B两点(异于原点O)与直线l:y
1 1 2 2
=2x+p分别相交于P,Q两点,且 .
(1)求线段AB的中点M的轨迹方程;
(2)求△POQ面积的最小值.
47.已知抛物线 的焦点为F, 为抛物线C上的点,且 .
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线 与抛物线C相交于A,B两点,求弦长 .
48.已知抛物线 的准线方程为 ,过其焦点 的直线 交抛物线 于 两点,线段 的中
点为 坐标原点为 且直线OM的斜率为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)求 的面积.
49.已知双曲线C : ,抛物线C : ( ),F为C 的焦点,过F垂直于x轴的直线l被抛
1 2 2
物线C 截得的弦长等于双曲线C 的实轴长.
2 1
(1)求抛物线C 的方程;
2
(2)过焦点F作互相垂直的两条直线,与抛物线C 分别相交于点A、B和C、D,点P、Q分别为AB、CD的中点,
2
求△FPQ面积的最小值.
50.已知抛物线 上的点 到焦点 的距离为6.
(1)求抛物线 的方程;
(2)设 为抛物线 的焦点,直线 与抛物线 交于 , 两点,求 的面积.
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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.C
【分析】结合抛物线的弦长公式求得正确答案.
【详解】设点 的横坐标分别为 ,则 .
由过抛物线的焦点的弦长公式知: .
故选:C
2.B
【分析】联立直线与抛物线的方程,根据抛物线的焦点坐标,结合焦点弦长公式求解即可
【详解】因为抛物线 的焦点坐标为 ,
又直线 过抛物线 的焦点F,所以 ,抛物线 的方程为 ,由 ,得
,所以 ,所以 .
故选:B
3.B
【分析】根据抛物线的光学性质,结合抛物线的焦点弦公式求解即可
【详解】易得 的纵坐标为 ,代入 可得 .根据抛物线的光学性质可得,因为入射光线由点
出发,沿 轴反方向射向抛物线,故反射光线 经过抛物线 的焦点 ,故 的斜率为
.设 ,则直线 的方程为 ,联立 可得 ,故
故选:B
4.A
【分析】设直线 的方程为 , ,与抛物线方程联立,利用韦达定理求得 ,
再根据弦长公式求得 ,再求出交点坐标,根据斜率公式即可得解.
【详解】解:抛物线 的焦点为 ,准线 , ,
设直线 的方程为 , ,
联立 ,消 得 ,
则 ,
故 ,
解得 ,
当 时,则 ,解得 或4,
第 10 页故两交点坐标为 ,
点 与交点 所在直线得斜率为 ,
点 与交点 所在直线得斜率为 ,
当 时,则 ,解得 或1,
故两交点坐标为 ,
点 与交点 所在直线得斜率为 ,
点 与交点 所在直线得斜率为 ,
所以 .
故选:A.
5.B
【分析】设 ,由 表示为关于 的函数,结合二次函数的性质可得 的值,利用弦长公式即可得结果.
【详解】设 ,则满足 ,
则
即当 时, 的最小值为 ,
解得 (舍负),
即抛物线 ,焦点 ,
设 , ,
则 ,即 ,
即线段 中点的横坐标为3,
故选:B.
6.A
【分析】将 代入 可得交点坐标,结合弦长为 可得 ,进而得到抛物线的焦点坐标即可
【详解】当 时, ,显然 ,解得 ,故 ,解得 ,故抛物线
,焦点坐标为
故选:A
第 11 页7.C
【分析】由题意圆的圆心与抛物线的焦点重合,可得连接 ,则 ,而 ,
所以当 最小时,四边形 的面积最小,再抛物线的定义转化为点 到抛物线的准线的距离的最小值,结
合抛物线的性质可求得结果
【详解】如图,连接 ,圆 : ,该圆的圆心与抛物线的焦点重合,半径为1,
则 .
又 ,所以当四边形 的面积最小时, 最小.
过点 向抛物线的准线 作垂线,垂足为 ,则 ,
当点 与坐标原点重合时, 最小,此时 .
故 .
故选:C
8.C
【分析】设 , , ,求出 ,作 轴于点 ,根据四边形 的面积等于7
得到 ,解方程即得解.
【详解】解:易知 ,直线 的方程为 ,四边形 为梯形,且 .
设 , , ,则 ,
所以 ,所以 .
作 轴于点 ,则 .
因为直线 的斜率为1,所以 为等腰直角三角形,故 ,所以 ,
,
第 12 页所以四边形 的面积为 ,解得 ,
故抛物线 的方程为 .
故选:C.
9.A
【分析】由两条直线垂直,以及 取得最小值时 ,有 与 , 与 关于 轴对称,可得直线
的斜率为1,进而可求出直线 的方程,与抛物线联立写出韦达定理和弦长公式,再由相互垂直的四边形面
积公式求值即可.
【详解】因为 ,要使 最小,而 ,
由抛物线的对称性可得 与 , 与 关于 轴对称,所以可得直线 的斜率为1,又过抛物线的焦点 ,
所以直线 的方程为: ,
,整理可得 , , ,
所以可得 ,
所以 .
故选: .
10.D
【分析】焦点弦长度等于 .
【详解】抛物线 的焦点为 在直线 上,故 是抛物线的焦点弦,则
第 13 页由 得: ,
所以, ,
所以,
故选:D.
11.D
【分析】根据 求出焦点为 、 点坐标,可得直线 的方程与抛物线方程联立得 点坐标,由两点间的距离公
式求出 可判断AC;
时可得 , .由 可判断B;
求出 点坐标可判断D.
【详解】如图,若 ,则 ,C的焦点为 ,因为 ,所以 ,
直线 的方程为 ,整理得 ,与抛物线方程联立得
,解得 或 ,所以 ,
所以 ,选项A错误;
时,因为 ,所以 .又 ,
,所以 不平分 ,选项B不正确;
第 14 页若 ,则 ,C的焦点为 ,因为 ,所以 ,
直线 的方程为 ,所以 ,
所以 ,选项C错误;
若 ,则 ,C的焦点为 ,因为 ,所以 ,
直线 的方程为 ,所以 ,直线 的方程为 ,延长 交直线 于点D,所以则
,
所以D,B,N三点共线,选项D正确;
故选: D.
12.C
【分析】根据抛物线定义及 得到 为等边三角形,求出边长为4,计算出面积.
【详解】如图,根据抛物线定义,可知PF=PN,OF=AO=2,又因为 ,所以三角形PNF为等边三角形,
点F作FM⊥PN于点M,则M为PN的中点,且MN=AF=2,所以PN=4,由勾股定理得: ,所
以 的面积为 .
故选:C
第 15 页13.B
【分析】设出l 的方程为 ,与抛物线联立后得到两根之和,两根之积,用弦长公式表达出
1
,同理表达出 ,利用基本不等式求出 的最小值.
【详解】抛物线C:y2=4x的焦点F为 ,直线l 的方程为 ,
1
则联立后得到 ,设 ,
, ,则 ,
同理设 可得: ,
因为|k·k|=2,所以 ,
1 2
当且仅当 ,即 或 时,等号成立,
故选:B
14.D
【分析】对于A:利用焦半径公式求出 ,直接判断;
对于B:由 求出 ,直接求出 ,即可判断;
对于C:设 ,由O、P、Q三点共线求出 ,计算出 ,即可判断;
对于D:直接求出 ,利用基本不等式求出△PFQ面积的最小值.
【详解】抛物线 的准线为 ,焦点F(1,0).
对于A:若O为PQ中点,所以xp=1,所以 ,故A错误;
对于B:若 ,则 ,所以 .故B错误;
对于C:设 ,由O、P、Q三点共线,可得 ,所以 , ,所以
第 16 页,所以FP与FQ不垂直,故C错误;
对于D: ,当且仅当 ,即 时取等号,所以△PFQ
面积的最小值为2.故D正确.
故选:D.
15.A
【分析】由题可得 ,可设切线 ,联立抛物线方程可得 ,即求.
【详解】∵抛物线 的准线为 ,
∴ ,设过点 作抛物线的一条切线方程为 ,
由 ,得 ,
∴ ,解得 ,
∴ ,解得 ,即 ,
∴ 的面积为 .
故选:A.
16.A
【分析】求出抛物线的焦点坐标 ,用点斜式设出直线方程: ,与抛物线方程联解得一个关于
的一元二次方程,利用根与系数的关系结合曲线的弦长的公式,可以求出线段 的长度.
【详解】解:根据抛物线 方程得:焦点坐标 ,
直线 的斜率为 ,
由直线方程的点斜式方程,设 ,
将直线方程代入到抛物线方程中,得: ,
第 17 页整理得: ,
设 , , , ,
由一元二次方程根与系数的关系得: , ,所以弦长 .
故选:A.
17.A
【分析】根据题意可设抛物线为 ,由焦点到灶底(抛物线的顶点)的距离为 ,可得抛物线方程.
设 ,再根据灶口直径 是灶深 的4倍,可列出关于 的等式,即可求出 ,进而求出 .
【详解】设抛物线为 ,由焦点到灶底(抛物线的顶点)的距离为 知, ,即抛物线
方程为 .设 ,则点 .由于灶口直径 是灶深 的4倍,故
.故 .
故选:A.
18.D
【分析】先由抛物线方程求出点 的坐标 ,准线方程为 ,再由 可求得点 的横坐标为4,从而可
求出点 的纵坐标,进而可求出 的面积
【详解】由题意可得点 的坐标 ,准线方程为 ,
因为 为抛物线上一点, ,
所以点 的横坐标为4,
当 时, ,所以 ,
所以 的面积为 ,
故选:D
19.B
【分析】由题意可得 ,设直线 的方程为 ,联立直线方程和抛物线方程,得到根与系数的关系,
结合 即可求出A、B纵坐标, .
【详解】由题意可得 ,设直线 的方程为 .
联立 整理得 .
设 , ,则 , , .
∵ ,∴ ,则 ,解得 ,从而 ,
故 的面积是 .
第 18 页20.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;
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;
第 19 页,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.
21.D
【分析】设 两点的横坐标分别为 ,由对称性求出 ,再结合抛物线的定义得出弦长.
【详解】因为抛物线 : ,所以
设 两点的横坐标分别为
因为线段 的中点关于 轴的对称点在直线 上
所以线段 的中点的横坐标为 ,则 ,即
故
故选:D
【点睛】关键点睛:解决本题的关键在于利用抛物线的定义求出弦长 .
22.B
【分析】设直线 的方程为 ,联立方程组求得 ,根据斜率公式,得到
,得到 ,进而求得 ,作 , ,求得 ,得到
,结合弦长公式,列出方程,即可求解.
【详解】设直线 的方程为 ,
第 20 页联立方程组 ,整理得 ,
可得 ,
则
,所以 ,
因为 ,且 为锐角,可得 ,
设 ,如图所示,作 ,交 轴于点 ,
由题意,可得点 在抛物线的准线上,作准线为 ,作 ,垂直为 ,
则 ,所以 ,所以 ,
可得 ,
因为 ,即 ,解得 .
故选:B.
23.B
【分析】设直线方程,联立抛物线方程消元,利用韦达定理可得 ,然后数形结合可知
,计算可得.
【详解】由题知,直线AB方程为: ,即
代入 ,整理得
设 ,则
所以,
解得 .
第 21 页故选:B
24.D
【分析】根据题意求得抛物线的方程为 和焦点为 ,由 ,得到 为 的中点,得到
,代入抛物线方程,求得 ,进而求得 的面积.
【详解】由直线 是抛物线 的准线,可得 ,即 ,
所以抛物线的方程为 ,其焦点为 ,
因为 ,可得
可得 三点共线,且 为 的中点,
又因为 , ,所以 ,
将点 代入抛物线 ,可得 ,
所以 的面积为 .
故选:D.
25.B
【分析】设 , 的坐标,由抛物线的性质到焦点的距离等于到准线的距离,可得 的表达式,再由 的
中点到 轴的距离是6可得 , 的横坐标之和,进而可得 的值,求出抛物线的方程,设直线 的方程,与抛物
线联立,结合韦达定理可求出三角形 的面积.
【详解】设 , , , ,
由抛物线的定义可得 ,
又因为 的中点到 轴的距离是6,所以 ,
所以 ,
第 22 页所以抛物线的方程为: ,
设直线 的方程 ,
联立直线与抛物线的方程: ,整理可得 ,
,
所以 ,
解得 ,所以 的方程为: ,
.
故选:B
26.C
【分析】设直线 的方程为 ,可以先利用方程联立,利用弦长公式,借助韦达定理求出 ,由于直
线 ,求 时只需要将k换成 即可,然后利用基本不等式求最值即得.
【详解】由题意知,抛物线 的焦点 ,
因为 ,所以直线 , 斜率存在,且均不为0.
设直线 的方程为 ,
代入到 中,化简得 .
则 , .
所以
.
因为 ,故 的斜率为 ,
同理可得 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 是取等号,
故 的最小值是32,
故选:C.
【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系,抛物线中的弦长问题和取值范围问题,涉及利用不等式求最值,难
度较大.
27.B
第 23 页【分析】由题,设直线 的方程为 , ,进而与抛物线方程联立得
①, ②,再结合 得 ③,进而得 ,最后根据 的面积
求解即可得 ,进而得答案.
【详解】解:由题知, ,准线 的方程为 ,
因为 ,故直线 斜率存在,
设直线 的方程为 , ,
所以联立方程 得 ,
所以 ①, ②
因为 , ③,
所以,由①②③得: , ,即 ,
因为 的面积为 ,
所以 ,即 ,
所以 ,即抛物线C的方程为 .
故选:B
28.C
【分析】画出图形,由题意可得 , ,然后由结合抛物线的定义与
三角形面积即可求解
【详解】因为以F为圆心, 为半径的圆交l于M,N两点,
第 24 页所以 ,
结合抛物线的定义,可知点A到准线的距离为 .
又因为 , ,
所以 的面积为 ,
解得 .
故选:C
29.C
【解析】设焦点为F,过A,B,M分别作准线 的垂线,垂足为A′,B′,M′,求出 ,即得解.
【详解】
设焦点为F,过A,B,M分别作准线 的垂线,垂足为A′,B′,M′,
则有|AA′|=|AF|,|BB′|=|BF|,|AA′|+|BB′|=2|MM′|,
∵M到y轴距离为1,
∴ ,
∴|AB|=|AF|+|BF|=2|MM′|=3.
故选:C.
第 25 页【点睛】本题主要考查抛物线的定义和几何性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
30.A
【解析】设三角形其中一个顶点为 ,根据三角形为正三角形,由 求得x即可.
【详解】设三角形其中一个顶点为 ,
因为三角形是正三角形,
所以 ,即 ,
解得 ,
所以三角形的两个顶点为 ,
所以三角形的面积为 ,
故选:A
31.B
【分析】联立直线与抛物线的方程,求出交点坐标,结合弦长为5求出p的值,结合三角形的面积公式,即可求解.
【详解】如图所示,联立方程组 ,整理得 ,解得 或 ,
不妨设 ,则 ,解得 ,
所以 .
故选:B.
32.B
【分析】根据数量积求得 ,结合图形用坐标表示出面积,然后由基本不等式可得.
【详解】点A,B位于x轴的两侧,且在抛物线 上,
不妨设 ,
由题知 ,解得, 或 (舍去),
第 26 页记l为抛物线的准线,交x轴于点D,过A、B作l的垂线,垂足分别为M、N,
由抛物线定义可知: ,
则
所以
又 ,所以
当且仅当 ,即 时,取等号.
故选:B
33.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, ,
第 27 页, ,
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.
34.ACD
【分析】运用数形结合的思想,将问题转化为解析几何问题,再结合抛物线的性质及几何图形特点逐项验证结果
即可得出答案.
【详解】如图,若 ,则 ,C的焦点为 ,
则 ,选项A正确;
延长 交直线 于点M,则 ,M,B,Q三点共线,选项D正确;
若 ,则 ,C的焦点为 ,直线 ,可得 ,选项B
不正确;
时,因为 ,所以 .又 ,所以 平分 ,选项C
正确.
故选:ACD.
35.AC
【分析】先判断直线过焦点,联立方程组 结合韦达定理得两根关系,再根据选项一一判断即可.
【详解】设 ,抛物线 ,则 ,焦点为 ,则直线 过焦点;
联立方程组 消去 得 , 则 ,
第 28 页所以 ,故A正确;
由 ,所以 与 不垂直,B错;
原点到直线 的距离为 ,所以 的面积为 ,则C正确;
因为线段 的中点到直线 的距离为 ,故D错
故选:AC
【点睛】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;
(2)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
1
+x+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
2
36.ABD
【分析】设直线 的方程为 ,与抛物线方程联立,利用韦达定理结合斜率公式可判断A选项;利用三
角形的面积公式可判断B选项;利用弦长公式可判断C选项;利用三角形的面积公式结合基本不等式可判断D选
项.
【详解】对于A选项,抛物线 的焦点为 ,
若直线 与 轴重合,则该直线与抛物线 只有一个公共点,不合乎题意,
所以,直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,设点 、 ,
联立 可得 , ,则 ,
,A对;
对于B选项,设 ,则 ,
联立 可得 ,解得 ,
不妨设点 在第三象限,则 ,
设点 在第四象限,同理可得 ,
点 到直线 的距离为 , ,
所以, ,B对;
第 29 页对于C选项,
,C错;
对于D选项,
,
当且仅当 时,等号成立,D对.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
37.ABD
【分析】A选项:考虑直线 的斜率不存在与斜率存在两种情况,分别用含 的式子表达出 ,利用 的最
小值为 求出 的值,B选项结合A选项求出的 的值即可判断当斜率不存在的时候, 的中点到准线 的距离的
最小值为3;C选项利用韦达定理求出 的值,作出判断;D选项,求出当直线 的倾斜角为 时的 与
的值,进行判断.
【详解】当直线 的斜率不存在时,
因为直线 过抛物线 的焦点 ,所以 的方程为: ,
由 可得 ,此时 ,
当直线 的斜率存在时,
设 的方程为: , , ,
由 可得: ,
所以 , ,
所以 ,
对于A:由以上证明可知:当直线 的斜率不存在时, ,可得 ,
第 30 页所以抛物线 的方程为 ,故选项A正确;
对于B:当直线 的斜率不存在时, 的中点到准线 的距离为 ,
当直线 的斜率存在时, 的中点横坐标为 ,此时 的中点到准线 的距离 ,
故选项B正确;
对于C:当直线 的斜率不存在时, , ,
此时 ,故选项C不正确;
对于D:当直线 的倾斜角为 时,直线 的方程为: ,
由 可得: ,即 ,
不妨设 , ,
所以 , ,
所以 ,所以 为 的一个四等分点,故选项D正确;
故选:ABD
38.
【分析】先根据 确定出 点坐标,再根据 求出 点的纵坐标,即可求解.
【详解】由题可知,抛物线的准线 的方程为 ,则焦点 到准线的距离为 ,
已知 ,所以P在线段OF的中垂线上,如图,
第 31 页设 ,则
可知 ,
即
,
解得 ,
所有抛物线C的方程是 .
故答案为:
39.
【分析】根据抛物线定义求出点 坐标,即可求出面积.
【详解】由题可得 ,设 ,
则由抛物线定义可得 ,解得 ,代入抛物线方程可得 ,
所以 .
故答案为: .
40.
【分析】利用抛物线的性质,结合正三角形的性质和面积公式进行求解即可.
【详解】由题意知 ,则 与准线垂直,又 为正三角形,所以 与准线所成的锐角为 ,由
抛物线标准方程可知:焦点 到准线的距离为 ,
所以 ,所以 的面积为 .
第 32 页故答案为:
41.8
【分析】由题意,求出 ,然后联立直线与抛物线方程,由韦达定理及 即可求解.
【详解】解:因为抛物线 的焦点坐标为 ,
又直线 过抛物线 的焦点F,
所以 ,抛物线 的方程为 ,
由 ,得 ,所以 ,
所以 .
故答案为:8.
42.15
【分析】易得抛物线方程为 ,根据 ,求得点P的坐标,进而得到直线l的方程,与抛物线方程联立,
再利用抛物线定义求解.
【详解】解:因为抛物线的焦点 到准线的距离为4,
所以 ,则抛物线 : ,
设点 的坐标为 , 的坐标为 ,
因为 ,
所以 ,则 ,
则 ,
所以直线 的方程为 ,
代入抛物线方程可得 ,
故 ,则 ,
第 33 页所以 .
故答案为:15
43.
【分析】令 : , ,根据已知条件求 坐标且可得 轴,由
,进而用参数k表示 ,再得到△ 面积关于k的函数式,应用换元法、导数求面积最小
值.
【详解】由题设,直线 斜率不为0,令 : ,联立抛物线,
∴ ,不妨设 ,
∴ , ,又抛物线准线方程为 ,直线 ,
∴ ,又 ,则 ,
∴ ,即 轴,
综上, , ,
而 ,则 ,
由 ,则 ,
∴ ,令 ,
∴ ,令 ,则 ,
第 34 页当 时, ,则 递增;当 时, ,则 递减;
∴ ,故最小值为 ,此时 (由对称性 最小值也成立).
故答案为: .
【点睛】关键点点睛:设直线 及交点坐标,联立抛物线,结合直线与准线、抛物线交点求证 轴,根据
,进而得到面积关于参数的函数式,应用导数求其最小值.
44.
【分析】先设出抛物线方程,写出准线方程和焦点坐标,利用 得到抛物线方程,再利用三角形的面积公
式进行求解.
【详解】设抛物线 的方程为 ,
则焦点为 ,准线方程为 ,
由题意,得 , , ,
所以 ,解得 ,
所以 .
故答案为: .
45. ##
【分析】根据抛物线的定义,结合三角形面积公式进行求解即可.
【详解】设 ,
由抛物线的标准方程可知该抛物线的准线方程为: ,焦点 ,
由抛物线的定义可知: ,代入抛物线标准方程中得:
,
因此△POF的面积为: ,
故答案为:
46.(1)
(2)
第 35 页【分析】(1)联立方程,求出 , ,表达出线段AB的中点M的坐标,消去参数,求出轨
迹方程;(2)设直线 ,与抛物线 联立,求出两根之和,两根之积,表达出弦长,进而表达
出面积,换元后,求出最小值.
(1)
联立 ,解得: ,
把 代入 得: ,
所以 ,
同理可得: ,
则线段AB的中点M的坐标为 ,
因为 ,
所以 ,
消去 得:
所以线段AB的中点M的轨迹方程为
(2)
设 ,
则直线 ,与 联立得: ,
则 ,所以 ,
同理可得: ,
则 ,
其中 ,解得: ,
设直线 ,与抛物线 联立得: ,
第 36 页则 ,又 ,所以 ,
则 ,
,
所以 ,
点O到直线PQ的距离为 ,
所以△POQ面积为 ,
令 ,则 ,
所以 ,
当 ,即 时,△POQ面积取得最小值,最小值为 .
【点睛】抛物线相关的弦长或面积问题,一般设出直线方程,与抛物线联立,得到两根之和,两根之积,根据题
干条件得到等量关系,用一个变量表达出弦长或面积,求出最值或取值范围.
47.(1) ;(2) .
【分析】(1)根据抛物线定义可得 ,从而得到抛物线C的方程;
(2)设 ,联立抛物线方程,消去 ,可得 的方程,运用韦达定理和弦长公式,计算可得所求
值.
【详解】(1) ,
所以 ,即抛物线C的方程 .
(2)设 ,
由 得
所以 ,
所以
.
【点睛】方法点睛:计算抛物线弦长的方法,
(1)若直线过抛物线的焦点,则弦长|AB|=x+x+p= (α为弦AB的倾斜角).
1 2
第 37 页(2)若直线不过抛物线的焦点,则用|AB|= ·|x-x|求解.
1 2
48.(1) ;
(2) .
【分析】(1)根据抛物线的准线方程,即可容易求得抛物线方程;
(2)设出直线 的方程,联立抛物线方程,利用OM的斜率为 ,结合韦达定理,即可求得直线 的方程,再用
面积公式即可求得结果.
(1)
由准线方程为 知, ,故 ;
则抛物线方程为 .
(2)
由题知直线 的斜率显然不为0,又其过点
故设直线l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, ,
整理得: ,解得 ,
故直线 的方程为
则
.
故 的面积为 .
49.(1) ;
(2)16.
【分析】(1)由题设有直线l为 ,联立抛物线求相交弦长有 ,即可写出抛物线方程.
(2)由题意,可设直线AB为 且 ,联立抛物线应用韦达定理求 、 坐标,再由两点距离公式求
、 ,进而得到 关于k的表达式,结合基本不等式求最小值,注意等号成立条件.
第 38 页(1)
由题意,双曲线实轴长 ,直线l方程为 ,
由 ,得 ,则过F垂直于x轴的直线l被抛物线C 的弦长为2p,
2
所以 ,故抛物线 的方程为 .
(2)
因为 ,若直线AB、CD分别与两坐标轴垂直,则其中有一条与抛物线只有一个交点,不合题意;
所以,直线AB,CD的斜率均存在且不为0,
设直线AB的斜率为 ,则直线AB的方程为
联立 ,得 ,则 ,
设 ,则 .
设 ,则 ,则 即 ,同理得 ,
故 , ,又 ,
所以
当且仅当 ,即 时等号成立,故△FPQ面积的最小值为16.
50.(1)
(2)
【分析】(1)根据焦半径公式可求 ,从而可求抛物线的方程.
(2)求出 的长度后可求 的面积.
(1)
第 39 页因为 ,所以 ,
故抛物线方程为: .
(2)
设 ,且 ,
由 可得 ,故 或 ,
故 ,故 ,故 ,
而 到直线 的距离为 ,
故 的面积为 .
第 40 页第 41 页