文档内容
热点 7-4 抛物线及其应用
抛物线是高考数学的热点问题,在高考中选择题、填空题、解答题都曾出现过,属于高频考点。这部分内
容主要涉及标准方程、几何性质、弦长问题及面积问题等,解题思路和解题步骤相对固定,在冲刺阶段的
教学过程中尽量淡化解题技巧,强调通性通法,规范解题步骤。
【题型1 抛物线的定义及概念辨析】
满分技巧
1、利用抛物线的定义解决问题,应灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化.即
“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”.
2、注意灵活运用抛物线上一点P(x,y)到焦点F的距离|PF|=|x|+或|PF|=|y|+.
【例1】(2023·广东广州·高三天河中学校考阶段练习)已知抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线上,
且 ,则 点到 轴的距离为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】B
【解析】由题意得, ,抛物线 中 ,
所以 ,所以所求距离为 .故选:B
【变式1-1】(2023·全国·高三专题练习)动点P到直线 的距离减去它到点 的距离等于2,
则点P的轨迹是( )
A.直线 B.圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】D
【解析】如图所示,由于动点P到直线 的距离减去它到点 的距离等于2,
于是动点P在直线 的右边,且动点P到直线 的距离大于2,因此动点P到直线 的距离等于它到点 的距离,
进而根据抛物线的定义,可知点P的轨迹是抛物线.故选:D
【变式1-2】(2023·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)焦点为 的抛物线 的对
称轴与准线交于点 ,点 在抛物线 上且在第一象限,在 中, ,则直线
的斜率为( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【解析】过 作准线的垂线,垂足为 ,作 轴的垂线,垂足为 ,
则由抛物线的定义可得 ,由 ,
在 中由正弦定理可知: ,
设 的倾斜角为 ,则 ,故选:A.
【变式1-3】(2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测)设O为坐标原点,F为抛物线C:
的焦点,直线 与抛物线C交于A,B两点,若 ,则抛物线C的准线方程为( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】设直线 与 轴交点为 ,
由抛物线的对称性,易知 为直角三角形,且 ,
,即 ,去绝对值,解得 或 ,
所以抛物线的准线方程为 或 .故选:C.
【变式1-4】(2023·河南·校联考二模)设F为抛物线 的焦点,点M在C上,点N在准线l上,
且 平行于x轴,准线l与x轴的交点为E,若 ,则梯形 的面积为( )
A.12 B.6 C. D.
【答案】D
【解析】由题知 ,抛物线的焦点F为 ,准线l为 ,如图所示.
由题知 ,因为 ,所以 ,则 .
因为 ,所以 ,
由抛物线的定义知 ,所以 是正三角形,
所以 ,则 .故选:D
【题型2 利用定义求距离和差最值】
满分技巧
与抛物线有关的最值问题的转换方法
(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得
解.
(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为该点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最
短”原理解决.
【例2】(2023·四川绵阳·高三南山中学校考阶段练习)已知点 是抛物线 的焦点,
点 ,且点 为抛物线 上任意一点,则 的最小值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】A
【解析】由 是抛物线 的焦点,得 ,即 ,
故 ,其准线方程为 ,
当 时,有 ,即 ,故点 在抛物线上方,
由抛物线定义可知,点 到焦点 的距离 等于其到准线的距离 ,
则 .故选:A.
【变式2-1】(2023·江西萍乡·高三统考期末)点 为抛物线 上任意一点,点 为圆
上任意一点, 为直线 的定点,则 的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】A
【解析】如图所示:由 知,抛物线焦点 ,
由 ,化为 ,
即为以 为圆心,1为半径的圆,
又 ,得 ,恒过定点 ,
过点 作 垂直于抛物线的准线: 交于点 ,连接 ,则 ,
当 三点共线时, 最小,此时为3,
所以 的最小值为: ,故选:A.
【变式2-2】(2023·全国·模拟预测)已知抛物线C: 的焦点为F, ,过点M作直线
的垂线,垂足为Q,点P是抛物线C上的动点,则 的最小值为 .
【答案】
【解析】由 得 ,
所以直线 过点 .
连接AM,则 ,
由题意知点Q在以AM为直径的圆上,设 ,
所以点Q的轨迹方程为 (不包含点 ),
记圆 的圆心为 ,
过点Q,P,N分别作准线 的垂线,垂足分别为B,D,S,连接DQ,
则 ,
当且仅当B,P,Q,N四点共线且点Q在PN中间时等号同时成立,
所以 的最小值为 .
【变式2-3】(2023·广西·统考模拟预测)已知抛物线 : 的焦点为 ,圆 : ,
点 , 分别为抛物线 和圆 上的动点,设点 到直线 的距离为 ,则 的最小值为(
)
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】圆 : ,圆心坐标 ,半径为1,
抛物线 : 的焦点为 ,准线方程 ,如图所示,
点 到直线 的距离比点 到准线 的距离大2,即 ,
的最小值为 ,当 三点共线时 的最小值为 ,
所以 .故选:C.
【变式2-4】(2023·湖北孝感·校联考模拟预测)设P为抛物线C: 上的动点, 关于P的对
称点为B,记P到直线 的距离分别 , ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如图,因为 ,且 关于P的对称点为B,
所以|PA|=|PB|,抛物线焦点 ,
所以 .
当P在线段AF上时, 取得最小值,且最小值为 .故选:A
【题型3 抛物线标准方程的求解】
满分技巧
1、定义法:根据抛物线的定义,确定p的值(系数p是指焦点到准线的距离),再结合焦点位置,求出抛
物线方程.标准方程有四种形式,要注意选择.
2、待定系数法
(1)根据抛物线焦点是在x轴上还是在y轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于p的
方程,解出p,从而写出抛物线的标准方程;
(2)当焦点位置不确定时,有两种方法解决.一种是分情况讨论,注意要对四种形式的标准方程进行讨
论,对于焦点在x轴上的抛物线,若开口方向不确定需分为 y2=-2px(p>0)和y2=2px(p>0)两种情况求
解.
另一种是设成y2=mx(m≠0),若m>0,开口向右;若m<0,开口向左;若m有两个解,则抛物线的标准方
程有两个.同理,焦点在y轴上的抛物线可以设成x2=my(m≠0).
【例3】(2023·北京·北京四中校考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,点
是抛物线 上一点, 于 .若 ,则抛物线 的方程为( )
A. B. C. D.【答案】C
【解析】如图,连接 ,设准线与 轴交点为
抛物线 的焦点为 ,准线 :
又抛物线的定义可得 ,
又 ,所以 为等边三角形,
所以 ,
所以在 中, ,则 ,
所以抛物线 的方程为 .故选:C.
【变式3-1】(2023·河北衡水·高二衡水市第二中学校考阶段练习)已知抛物线 : ( )的
焦点为 ,点 在 上,且 ,若点 的坐标为 ,且 ,则 的方程为( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】设 为 ,则 ,
又由 ,所以 ,
因为 ,所以 ,可得 ,
由 ,联立方程组,消去 ,可得 ,所以 ,故 ,
又由 ,所以 ,即 ,解得 或 ,
所以 的方程为 或 .故选:A.
【变式3-2】(2023·上海杨浦·统考一模)已知抛物线 的焦点为 ,第一象限的 、 两点
在抛物线上,且满足 , .若线段 中点的纵坐标为4,则抛物线的方程为
.
【答案】
【解析】设 ,
因为 ,所以 ,所以 ,又因为 ,所以 ,
因为 都在第一象限,所以 ,
又因为 且 ,
所以 ,所以 ,所以抛物线方程为 .
【变式3-3】(2023·天津河东·高三校考阶段练习)点M为抛物线 上点,抛物线焦点为
F,过M作y轴垂线交y轴于N点,若 是以 为底边的等腰三角形,且 ,则抛物线方程为
.
【答案】
【解析】因为 是以 为底边的等腰三角形,且 ,
所以 ,设点M到抛物线准线的距离为 ,
则由抛物线的定义知, ,
即: ,且 ,所以 ,解得: ,
所以抛物线的方程为 .
【变式3-4】(2023·全国·高三专题练习)若点A,B在抛物线 上,O是坐标原点,正三角
形OAB的面积为 ,则该抛物线的方程是 .
【答案】
【解析】根据对称性,可知 轴,
由于正三角形OAB的面积是 ,故 ,
故 ,正 的高为 ,
故可设点A的坐标为 ,代入抛物线方程得 ,解得 ,
故所求抛物线的方程为 .
【题型4 抛物线的中点弦问题】
满分技巧
A(x ,y ) B(x ,y ) P(x ,y )
设直线与曲线的两个交点 1 1 、 2 2 ,中点坐标为 0 0 ,代入抛物线方程,
, , 将 两 式 相 减 , 可 得 , 整 理 可 得 :【例4】(2023·四川资阳·统考三模)已知抛物线C: ,过点 的直线l与抛物线C交于A,B
两点,若 ,则直线l的斜率是( )
A. B.4 C. D.
【答案】A
【解析】设 ,则 作差得 .
因为 ,所以P是线段AB的中点,所以 ,
则直线l的斜率 .故选:A
【变式4-1】(2022·北京·高三北京二中校考阶段练习)已知A,B是抛物线 上的两点,线段AB
的中点为 ,则直线AB的方程为 .
【答案】
【解析】依题意,设 ,
若 ,则直线 ,
由抛物线的对称性可知,线段AB的中点为 ,显然不符合题意,故 ,
因为A,B是抛物线 上的两点,
所以 ,两式相减得, ,整理得 ,
因为线段AB的中点为 ,
所以 ,即 ,
又 ,所以 ,
所以直线AB的方程为 ,即 .
【变式4-2】(2023·贵州遵义·统考三模)已知抛物线 上两点A,B关于点 对称,则直线AB
的斜率为 .
【答案】2
【解析】设 , 代入抛物线 ,得 ,则 ①,
因为两点A,B关于点 对称,则 ,
所以由①得 ,
直线AB的斜率为2.
则直线AB: 与代入抛物线 联立,
得 , ,解得 .
所以直线AB的斜率为2.
【变式4-3】(2022·全国·高三专题练习)直线 ( 是参数)与抛物线 的
相交弦是 ,则弦 的中点轨迹方程是 .
【答案】
【解析】设 , 中点 ,则 .
, 过定点 , .
又 ,(1) ,(2)
得: ,
. 于是 ,即 .
又弦中点轨迹在已知抛物线内,
联立
故弦 的中点轨迹方程是
【变式4-4】(2023·陕西汉中·校联考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,点 在
抛物线 上,且 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)已知直线 交抛物线 于 两点,且点 为线段 的中点,求直线 的方程.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)点 在抛物线 上,
由抛物线定义可得 ,解得 ,故抛物线 的标准方程为 .
(2)设 ,如下图所示:
则 ,两式相减可得 ,
即 ,
又线段 的中点为 ,可得 ;
则 ,故直线 的斜率为4,
所以直线 的方程为 ,
即直线 的方程为 .
【题型5 抛物线的弦长问题】
满分技巧
AB y2 2px(p0) A(x,y ) B(x ,y )
1、一般弦长:设 为抛物线 的弦, 1 1 , 2 2 ,
1
AB 1k2 x x 1 y y
1 2 k2 1 2 k AB k 0
( 为直线 的斜率,且 ).
AB y2 2px(p0) F A(x,y ) B(x ,y ) AB
2、焦点弦长:如图, 是抛物线 过焦点 的一条弦,设 1 1 , 2 2 , 的中点
M(x ,y ) A M B l A B M
0 0 ,过点 , , 分别向抛物线的准线 作垂线,垂足分别为点 1, 1, 1,
AF AA BF BB AB AF BF AA BB
根据抛物线的定义有 1, 1, 1 1
AB AF BF AA BB
故 1 1 .
MM AABB AB AA BB 2 MM
又因为 1是梯形 1 1 的中位线,所以 1 1 1 ,
从而有下列结论;
AB l
(1)以 为直径的圆必与准线 相切.
p
AB 2x
0 2
(2) (焦点弦长与中点关系)
AB x x p
(3) 1 2 .
2p
AB
AB sin2
(4)若直线 的倾斜角为 ,则 .
p2
xx
A B 1 2 4 y y p2
(5) , 两点的横坐标之积,纵坐标之积均为定值,即 , 1 2 .
1 1 2
AF BF P
(6) 为定值 .
【例5】(2023·湖南长沙·雅礼中学校考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,过 且斜率大于零
的直线 与 及抛物线 的公共点从右到左依次为点 、 、 ,则 ( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如下图所示:易知抛物线 的焦点为 ,
设直线l的方程为 ,
因为直线 与抛物线 相切,
联立 ,可得 ,
则 ,因为 ,解得 ,
设点 、 ,
联立 ,可得 , ,
由韦达定理可得 , ,故选:C.
【变式5-1】(2023·江西景德镇·统考一模)已知抛物线C: 的焦点为F,准线为l,过F的直线交
抛物线C于A,B两点, 的中垂线分别交l与x轴于D,E两点(D,E在 的两侧).若四边形
为菱形,则 ( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【解析】由四边形 为菱形,如下图示, , ,
由抛物线性质知: ,则 ,故 ,
又 ,故 ,所以 .
公式 ,证明如下:
令直线 (斜率存在)为 ,代入 ,则
,
整理得 ,若 ,
而 ,若直线倾斜角为 (不为直角),则 ,
所以 .故选:B【变式5-2】(2022·广东深圳·高三深圳外国语学校校考阶段练习)若直线l经过抛物线 的焦点,与
该抛物线交于A,B两点,且线段AB的中点的纵坐标为3,则线段AB的长为 .
【答案】8
【解析】抛物线 的焦点为 ,直线 与抛物线交于两点,则其斜率存在,
设 的方程为 , ,
则由 得 ,
, ,
又 ,所以 ,即 , ,
所以 .
【变式5-3】(2022·四川内江·统考模拟预测)已知抛物线 : ,坐标原点为 ,焦点为 ,直线 :
.
(1)若直线 与抛物线 只有一个公共点,求 的值;
(2)过点 作斜率为 的直线交抛物线 于 , 两点,求 的面积.
【答案】(1) 或 ;(2)
【解析】(1)依题意,联立 ,消去 ,得: ,即: ,
①当 时,有: ,显然方程只有一个解,满足条件;
②当 时,要使得直线 与抛物线 只有一个公共点,
则方程 只有一个解,
所以 ,解得: ;
综上所述,当 或 时,直线 与抛物线 只有一个公共点.
(2)由于抛物线 : 的焦点 的坐标为 ,
所以过点 且斜率为 的直线方程为: ,
设 , ,
联立 ,消去 ,得: ,
则由韦达定理得: , ,
所以 ,
所以 .【变式5-4】(2023·湖南邵阳·高三邵东市第三中学校考阶段练习)已知抛物线 的准线方程
是 .
(1)求抛物线的方程;
(2)设直线 与抛物线相交于 , 两点,若 ,求实数k的值.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)因为抛物线 的准线方程为 ,
所以 , 解得 ,
所以抛物线的方程为 .
(2)如图,设 , .
将 代入 ,
消去 整理得 .
当 时,
, .
,
化简得: ,解得 ,
经检验,此时 ,故 .
【题型6 直线与抛物线综合应用】
满分技巧
求解抛物线综合问题的方法
(1)研究直线与抛物线的位置关系与研究直线与椭圆、双曲线的位置关系的方法类似,一般是用方程法,
但涉及抛物线的弦长、中点、距离等问题时,要注意“设而不求”“整体代入”“点差法”以及定义的
灵活应用.
(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(焦点在x轴正半轴),若不过焦点,则必须用弦长公式.
1 2
【例6】(2023·全国·模拟预测)已知抛物线 的焦点为 上任意一点 到 的距离与
到点 的距离之和的最小值为3.
(1)求抛物线 的标准方程.(2)已知过点 且互相垂直的直线 与 分别交于点 与点 ,线段 与 的中点分别为 .
若直线 的斜率分别为 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)抛物线 的准线方程为 ,
设点 到准线的距离为 .
由抛物线的定义,得 ,解得 ,
当且仅当 三点共线时,等号成立,
所以抛物线 的标准方程为 .
(2)设 ,
由题意可知, 的斜率存在且均不为0,
设直线 的方程为 ,
将其代入 ,得 ,则有 .
同理可得:设直线 的方程为 ,则 .
所以 ,
所以 , ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时取等号,
又易知 ,所以 的取值范围为 .
【变式6-1】(2023·湖北·高三校联考阶段练习)已知抛物线C: ( )的准线方程为 .
动点P在 上,过P作抛物线C的两条切线,切点为M,N.
(1)求抛物线C的方程:
(2)当 面积的最大值时,求点P的坐标.(O为坐标原点)
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)因为准线方程为 ,所以 ,解得 ,抛物线C的方程为 .(2)设 , ,则 ,
对 求导可得 ,
故过M的切线方程为 ,即 ,
故 ,
故MP: ,
同理可得NP: ,
因为两切线均经过 ,
所以
, 均在直线 上,
可知MN: ,当 得, ,解得 ,
则MN与y轴的交点坐标为 .
联立 ,整理得 ,
由韦达定理, , ,
则 ,
又因为 在圆 ,则 ,
代入可得 ,
,
因为 ,所以 , .
构造 , , ,
易知 在 上恒成立,故 在 上单调递增,
当 时, 取得最小值,此时 取到最大值 ,点P的坐标为 .
【变式6-2】(2023·陕西西安·高三西安市第三中学校考期中)已知 为抛物线 的焦点,
为坐标原点, 为 的准线 上的一点,直线 的斜率为 , 的面积为4.
(1)求 的方程;
(2)抛物线 在 轴上方一点 的横坐标为 ,过点 作两条倾斜角互补的直线,与曲线 的另一个交点
分别为 、 ,求证:直线 的斜率为定值.【答案】(1) ;(2)证明见解析
【解析】(1)由题意知 ,设点 的坐标为 ,
则直线 的斜率为 .
因为直线 的斜率为 ,所以 ,即 ,
所以 的面积 ,解得 或 (舍去),
故抛物线 的方程为 .
(2)依题意直线 的斜率存在且不为 ,
设直线 的斜率为 ,点 , , .
则直线 的方程为 ,
由 消去 整理得 ,
由 ,所以 且 ,
, 是方程的两个根,
, ,
依题意,直线 的斜率为 ,同理可得 ,
,
,
所以直线 的斜率为定值.
【变式6-3】(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线 的准线经过点 .
(1)求抛物线C的方程.
(2)设O是原点,直线l恒过定点(1,0),且与抛物线C交于A,B两点,直线 与直线 , 分
别交于点M,N,请问:是否存在以 为直径的圆经过x轴上的两个定点?若存在,求出两个定点的坐
标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ;(2)存在,两个定点的坐标分别为 和 .
【解析】(1)依题意知, , 解得 , 所以抛物线 的方程为 .
(2)存在, 理由如下.设直线 的方程为 .
联立直线 与抛物线 的方程得 消去 并整理,得 .
易知 , 则
由直线 的方程 , 可得 ,
由直线 的方程 , 可得 .
设以 为直径的圆上任一点 , 则 ,
所以以 为直径的圆的方程为 .
令 , 得 .
将 代入上式,得 ,解得 .
故存在以 为直径的圆经过 轴上的两个定点,两个定点的坐标分别为 和 .
【变式6-4】(2023·重庆·高三四川外国语大学附属外国语学校校考期中)已知抛物线 的
焦点为 ,点 是抛物线上一点,且 .
(1)求抛物线C的方程;
(2)设直线l: ,点B是l与y轴的交点,过点A 作与l平行的直线 ,过点A的动直线
与抛物线C相交于P,Q两点,直线PB,QB分别交直线 于点M,N,证明: .
【答案】(1) ;(2)证明见解析
【解析】(1)过点D作准线的垂线,垂足为 ,
由抛物线的定义得, ,解得 ,
所以抛物线C的方程为 .
(2)证明:直线l: ,令 得 ,所以点 ,
因为直线 平行于直线l: ,且过点 ,
所以直线 : ,
设直线 : ,
联立 ,得 ,所以 ,设点 , ,
由韦达定理可得 , ,
所以直线PB的方程为 ,直线QB的方程为 ,
联立 解得 ,
同理可得 ,
所以
,
因为 ,所以 ,即A是线段MN的中点.
所以 .
(建议用时:60分钟)
1.(2023·西藏拉萨·统考一模)已知抛物线 : 的焦点为 ,点 在抛物线 上,且 ,
为坐标原点,则 ( )
A. B. C.4 D.5
【答案】B
【解析】设 ,由 得 ,又 ,得 ,
所以 , .故选:B
2.(2023·全国·模拟预测)已知抛物线 ,直线 与抛物线 相交于A,B两点,点
A为x轴上方一点,过点A作 垂直于C的准线于点D.若 ,则p的值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【解析】如图所示:根据题意,得点 的横坐标为 .由抛物线的性质,得 .
又因为 ,所以 ,
所以 是等边三角形.
而 ,则 ,
所以 ,解得 .故选:B.
3.(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)已知 为抛物线 上的一点,过 作圆 的两条切
线,切点分别为 , ,则 的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示:因为 ,
设 ,则 ,
当 时, 取得最小值 ,
此时, 最大, 最小,
且 ,故选:C
4.(2023·全国·模拟预测)设 为抛物线 的焦点,点 为 上第四象限的点.若直线
的方程为 ,则 ( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【解析】由题意可知, ,则 ,所以 , .
将 代入 ,得 ,解得 , ,
则 , .
因为点 为 上第四象限的点,所以 .
根据抛物线的定义可知, .故选:C.
5.(2023·江苏徐州·高三统考期中)已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线与 交于 两
点,线段 的垂直平分线与 轴交于点 ,若 ,则 的面积为( )
A. B. C. D.【答案】C
【解析】设AB的中点为H,抛物线的焦点为 ,准线为 ,
设A、B、H在准线上的射影分别为 ,
则 ,
由抛物线的定义可知, ,
所以 ,得 ,
即点H的横坐标为2,设直线AB: ,代入抛物线方程,
得 ,由 ,得 且 .
设 ,则 ,解得 或 (舍去).
所以直线AB: , ,
所以AB的中垂线方程为 ,令 ,解得 ,即 ,
则 ,
又 ,所以 ,
所以 .故选:C.
6.(2023·全国·模拟预测)已知焦点为 的抛物线 上有一点 ,准线 交 轴于点 .若
,则直线 的斜率 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由抛物线的性质,得 ,所以 ,则 .
设 ,则 ,所以 ,
所以 ,解得 ,
所以直线 的斜率 .故选:B.
7.(2023·河南新乡·高三校联考开学考试)已知直线l交抛物线 于M,N两点,且MN的中点
为 ,则直线l的斜率为( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【解析】易知直线l的斜率存在,设直线的斜率为k, ,则 ,两式相减得 ,整理得 ,
因为MN的中点为 ,则 ,
所以 ,即直线l的斜率为3.故选:C.
8.(2023·重庆·高三巴蜀中学校考阶段练习)(多选)设抛物线C: 的焦点为F, 准线为 .
点A,B是抛物线C上不同的两点,且 ,则( )
A. B.以线段 为直径的圆必与准线相切
C.线段 的长为定值 D.线段 的中点 E 到准线的距离为定值
【答案】AD
【解析】依题意,抛物线 的焦点 ,方程为 ,则 ,A正确;
令 ,显然 ,即 ,
取 ,则 ,即点 ,此时 ,
以线段 为直径的圆的圆心为 ,
该圆心到准线 的距离为4,不等于圆半径 ,
因此该圆与准线不相切,B错误;
以点 为端点的线段长 ,
当直线 垂直于x轴时, ,此时 ,C错误;
线段 的中点E的横坐标为3,点E到准线的距离为 ,D正确.故选:AD
9.(2023·广东佛山·高三校考阶段练习)(多选)直线 与抛物线 相交于 两点,下
列说法正确的是( )
A.抛物线 的准线方程为 B.拋物线 的焦点为
C.若 为原点,则 D.若 ,则
【答案】BC
【解析】由 ,则其焦点为 ,准线方程为 A错,B对;
联立直线与拋物线得 ,
设 ,则 ,
而 ,
由 ,即 ,故C对,
显然直线 不过焦点 ,
由拋物线定义有 ,所以 D错.故选:BC
10.(2023上·山东·高三校联考开学考试)(多选)已知抛物线 的焦点 到准线的距离
为2,过 轴上异于坐标原点的任意一点 作抛物线 的一条切线,切点为 ,且直线 的斜率存在,
为坐标原点.则( )
A. B.当线段 的中点在抛物线 上时,点 的坐标为
C. D.
【答案】ACD
【解析】如下图所示:
对于A选项:由题意焦点 的坐标以及准线方程分别为 ,
所以焦点 到准线的距离为 ,因此A选项符合题意;
对于B选项:由题意设点 的坐标为 ,
又由A选项分析可知 ,抛物线方程为 ,
所以线段 的中点坐标为 ,将其代入抛物线方程得 ,解得 ,
此时点 的坐标为 ,因此B选项不符合题意;
对于C选项:由题意设点 的坐标为 ,切线 的方程为 ,
将其代入抛物线方程 得 ,整理得 ,
所以 ,
因为 ,所以解得 ,所以切线 的斜率为 ,
又因为点 的坐标为 , ,所以直线 的斜率为 ,
所以 ,所以 ,因此C选项符合题意;
对于D选项:由C选项分析可知 ,
又 ,所以有 ,解得 ,
将其代入切线 的方程 ,解得 ,所以切点 的坐标为 ,又因为 , , ,
所以 , ,
,
所以 ,即 ,
因此D选项符合题意.故选:ACD.
11.(2023·天津北辰·高三统考期中)一条倾斜角为 的直线经过抛物线 的焦点,且该直线与圆
相交于A, 两点,则 .
【答案】
【解析】由题意得 ,抛物线 的焦点为 ,
则直线方程为 ,即 ,
圆 化为 ,则圆心为 ,半径 ,
设圆心到直线的距离为 ,则 ,
则 .
12.(2023·全国·高三专题练习)已知点F(0,2),过点 且与y轴垂直的直线为 , 轴,交
于点N,直线 垂直平分FN,交 于点M.则点M的轨迹方程为 .
【答案】
【解析】如图,由题意得 ,
即动点M到点 的距离和到直线 的距离相等,
所以点M的轨迹是以 为焦点,直线 为准线的抛物线,
根据抛物线定义可知点M的轨迹方程为 .
13.(2023上·北京·高三北京市八一中学校考开学考试)已知抛物线C的方程为 ,若倾斜
角为锐角的直线l过抛物线的焦点F,与抛物线交于A,B两点,且 ,则直线l的倾斜角为
.
【答案】【解析】如图,直线 为抛物线的准线,
过点 分别作 垂直于 ,作 ,
因为 , ,且 ,所以 ,
则 , ,
所以 ,则 ,即直线 的倾斜角为 .
14.(2023·湖南郴州·统考一模)已知点 在抛物线 上,
为抛物线 上两个动点, 不垂直 轴, 为焦点,且满足 .
(1)求 的值,并证明:线段 的垂直平分线过定点;
(2)设(1)中定点为 ,当 的面积最大时,求直线 的斜率 .
【答案】(1) ,证明见解析;(2)
【解析】(1)将点 代入抛物线方程,可得 ,解得 ,
所以抛物线方程为 ,
设直线 的方程为: ,
联立方程 ,消去y得 ,
由韦达定理得: ,
根据抛物线定义: ,可得 ,
此时 ,解得 或 ,
设 的中点坐标为 ,则 ,
可得 的垂直平分线方程为: ,
将 代入整理得: ,
故 的垂直平分线过定点 .
(2)由(1)可得 ,
且点 到直线 的距离 ,则 的面积为 ,
可得 ,
设 ,设 ,则
令 ,解得 ;令 ,解得 ;
则 在 上单调递增,在 上单调递减
所以当 时, 的面积取最大值,此时 ,即 .
15.(2023·贵州毕节·校考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线与抛物线
交于 两点,点 在第一象限, 为坐标原点.
(1)设 为抛物线 上的动点,求 的取值范围;
(2)记 的面积为 的面积为 ,求 的最小值.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)依题意,抛物线 的焦点 ,准线方程 ,设 ,
则 ,
因此 ,
而 ,即有 ,则当 ,即 时, ,
当 ,即 时, ,
所以 的取值范围是 .
(2)显然直线 不垂直于 轴,设直线 的方程为 ,
由 消去 并整理得 ,显然 ,
设 , ,则 ,即 ,令 为点 ,于是 的面积为 ,
的面积为 ,
因此 ,
当且仅当 ,即 时取等号,
所以 的最小值为 .