文档内容
第 11 讲 抛物线
真题展示
2022 新高考一卷第 11 题
已知 为坐标原点,点 在抛物线 上,过点 的直线交 于
, 两点,则
A. 的准线为 B.直线 与 相切
C. D.
【思路分析】对于 ,根据题意求得 的值,进而得到准线;对于 ,求出直线
方程,联立直线 与抛物线方程即可得出结论;对于 ,设过点 的直线方
程为 ,联立该直线与抛物线方程,由韦达定理得到两根之和及两根
之积,然后利用两点间的距离公式,结合基本不等式判断选项 .
【解析】
【解法一】(基本不等式) 点 在抛物线 上,
,解得 ,
抛物线 的方程为 ,准线方程为 ,选项 错误;
由于 , ,则 ,直线 的方程为 ,
联立 ,可得 ,解得方程有两个相等的根 ,故直线 与抛
物线 相切,选项 正确;
根据对称性及选项 的分析,不妨设过点 的直线方程为 ,与抛物线
在第一象限交于 , , , ,
联 立 , 消 去 并 整 理 可 得 , 则 , ,
,
, 由 于 等 号 在
时才能取到,故等号不成立,选项 正确;
,选项
正确.
故选: .
【解法二】 (参数方程):将A点坐标代入抛物线 C的方程得2p=1,从而p= ,C的准线为y=− ,A错误;
直线 AB 的方程为 y=2x−1,代入抛物线 C 的方程得 =2x−1,即
−2x+1=0,判别式△=0,且 AB 不平行于抛物线的对称轴,故 AB 与抛物线 C 相
切,B正确;
设直线 PQ 的方程为 (t 为参数,α 为直线的倾斜角),代入抛物
线C的方程得 +1=0,判别式△= ,即 ,
设 P、Q 对应的参数分别为 、 ,则 + = , = ,∴|BP||BQ|= =
>5= ,D正确;
|OP|= = = ,
同理|OQ|= ,故|OP|×|OQ|=
= = = >2= .C正确。
【试题评价】本题考查抛物线方程的求解,直线与抛物线位置关系的综合运
用,同时还涉及了两点间的距离公式以及基本不等式的运用,考查运算求解
能力,属于中档题.
知识要点整理
一 抛物线的定义
1.定义:平面内与一定点F和一条定直线l(不经过点F)距离相等的点的轨迹.
2.焦点:定点F.
3.准线:定直线l.
思考 抛物线的定义中,为什么要加条件l不经过点F?
答案 若点F在直线l上,点的轨迹是过点F且垂直于直线l的直线.
知识点二 抛物线的标准方程
图形 标准方程 焦点坐 准线方标 程
y 2 = 2 px ( p >0) x=-
y 2 =-
x=
2 px ( p >0)
x 2 = 2 py ( p >0) y=-
x 2 =-
y=
2 py ( p >0)
二 抛物线的简单几何性质
标准方
y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
程
图形
x≥0, y≥0,
范围 x≤0,y∈R y≤0,x∈R
y∈R x∈R
对称轴 x轴 x轴 y轴 y轴
焦点坐
F F F F
标
准线方
x=- x= y=- y=
程
顶点坐
O(0,0)
标
离心率 e=1
通径长 2p三 直线与抛物线的位置关系
直线y=kx+b与抛物线y2=2px(p>0)的交点个数决定于关于 x的方程组解的个数,
即二次方程k2x2+2(kb-p)x+b2=0解的个数.
当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有两个不同的公共点;若 Δ=0,直线与抛
物线有一个公共点;若Δ<0,直线与抛物线没有公共点.
当k=0时,直线与抛物线的轴平行或重合,此时直线与抛物线有1 个公共点.
四 和抛物线有关的轨迹方程
根据定义,可以直接判定一个动点的轨迹是抛物线,求动点的轨迹方程.
五 直线和抛物线
1.抛物线的通径(过焦点且垂直于轴的弦)长为2p.
2.抛物线的焦点弦
过抛物线 y2=2px(p>0)的焦点 F 的一条直线与它交于两点 A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
则
①y y =-p2,x x =;
1 2 1 2
②=x + x + p;
1 2
③+=.
三年真题
1.设 为抛物线 的焦点, 为该抛物线上三点.若 ,则( )
A.9 B.6 C.4 D.3
【答案】B
【详解】解:设点 的坐标分别为 .
又 ,则 , ,
.
由抛物线的定义可得: , ,
故选:B
2.设 是坐标原点, 是抛物线 的焦点, 是抛物线上的一点, 与 轴正向的夹角为
,则 为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】如图所示过 点做 轴,令 ,
因为 是抛物线 的焦点, 与 轴正向的夹角为 ,所以由抛物线的性质得 ,解得 ,
所以 ,
故选:B
3.双曲线 的左准线为l,左焦点和右焦点分别为 和 ;抛物线 的准线为l,
焦点为 ; 与 的一个交点为M,则 等于( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【详解】
过 作准线 的垂线,垂足为 ,
由抛物线的定义可得 ,
设 ,则
,
故 ,故 ,又 ,
故 即 ,故 ,故 ,
故选:A.
4.若双曲线 的一条准线与抛物线 的准线重合,则双曲线离心率为( )
A. B. C.4 D.
【答案】A
【详解】抛物线 的准线为 ,
由 ,得 ,则 ,得 ,
因为双曲线 的一条准线与抛物线 的准线重合,
所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
故选:A
5.双曲线 离心率为2,有一个焦点与抛物线 的焦点重合,则mn的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:由题知,双曲线离心率为2,即
,抛物线 的焦点为 ,
,
.
故选:A
6.如果抛物线 的准线方程是 ,那么这条抛物线的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】抛物线 可由抛物线 向左平移一个单位长度得到,
因为抛物线 的准线方程是 ,
可得抛物线 的准线方程是 ,且焦点坐标为 ,
那么抛物线 的焦点坐标为 .
故选:C.
7.焦点在 ,顶点在 的抛物线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对于A,因为顶点 是抛物线上的点,故将 代入可得 ,故A错误;
对于B,同理,将 代入得 ,故B错误;
对于C,易知 的图像是由 的图像向右平移一个单位得到的,而 的焦点为 ,
向右平移一个单位后,焦点为 ,显然不满足题意,故C错误;对于D,易知 的图像是由 的图像向右平移一个单位得到的,而 的焦点为
,顶点为 ,向右平移一个单位后,焦点为 ,顶点为 ,满足题意,故D正确.
故选:D.
8.抛物线 的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】抛物线 的准线方程是 ,即 .
故选:B.
9.方程 的两根可分别作为( )
A.一椭圆和一双曲线的离心率 B.两抛物线的离心率
C.一椭圆和一抛物线的离心率 D.两椭圆的离心率
【答案】A
【详解】设 的两根为 ,则 ,
可得 ,
∵椭圆的离心率 ,双曲线的离心率 ,抛物线的离心率 ,
故方程 的两根可分别作为一椭圆和一双曲线的离心率.
故选:A.
10.曲线 关于直线 对称的曲线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设曲线 关于直线 对称的曲线为 ,
在曲线 上任取一点 ,则 关于直线 对称的点为
因为 在曲线 上,
所以 ,即
故选:C.
11.已知抛物线 分别是双曲线 的左、右焦点,抛物线的准线过双曲线
的左焦点 ,与双曲线的渐近线交于点A,若 ,则双曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】抛物线 的准线方程为 ,则 ,则 、 ,
不妨设点 为第二象限内的点,联立 ,可得 ,即点 ,
因为 且 ,则 为等腰直角三角形,
且 ,即 ,可得 ,
所以, ,解得 ,因此,双曲线的标准方程为 .
故选:C.
12.设F为抛物线 的焦点,点A在C上,点 ,若 ,则 ( )A.2 B. C.3 D.
【答案】B
【详解】由题意得, ,则 ,
即点 到准线 的距离为2,所以点 的横坐标为 ,
不妨设点 在 轴上方,代入得, ,
所以 .
故选:B
13.已知双曲线 的右焦点与抛物线 的焦点重合,抛物线的准线交双曲
线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若 .则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【详解】设双曲线 与抛物线 的公共焦点为 ,
则抛物线 的准线为 ,
令 ,则 ,解得 ,所以 ,
又因为双曲线的渐近线方程为 ,所以 ,
所以 ,即 ,所以 ,
所以双曲线的离心率 .
故选:A.
14.抛物线 的焦点到直线 的距离为 ,则 ( )A.1 B.2 C. D.4
【答案】B
【详解】抛物线的焦点坐标为 ,
其到直线 的距离: ,
解得: ( 舍去).
故选:B.
15.设抛物线的顶点为 ,焦点为 ,准线为 . 是抛物线上异于 的一点,过 作 于 ,则线
段 的垂直平分线( ).
A.经过点 B.经过点
C.平行于直线 D.垂直于直线
【答案】B
【详解】如图所示: .
因为线段 的垂直平分线上的点到 的距离相等,又点 在抛物线上,根据定义可知, ,
所以线段 的垂直平分线经过点 .
故选:B.
16.已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p=(
)
A.2 B.3 C.6 D.9【答案】C
【详解】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知 ,即 ,解得 .
故选:C.
三年模拟
一、单选题
1.若双曲线 的实轴的两个端点与抛物线 的焦点是一个直角三角形的顶点,则
该双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【详解】解:如图所示,抛物线的焦点为 ,双曲线的实轴端点为
由题得 , ,所以 ,
所以
所以
故选:B
2.已知O为坐标原点,点 在抛物线C: 上,过点 的直线交抛物线C于P、Q两点:①抛物线C的准线为 ;②直线AB与抛物线C相切;③ ;④
,以上结论中正确的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】B
【详解】将点 代入抛物线方程,可得 ,故抛物线C的准线为 ,①错误;
抛物线C方程为 ,令 , ,抛物线在A点处切线斜率与直线AB斜率相同,因
此直线AB与抛物线C相切,②正确;
由题可知 ,直线PQ斜率存在,所以设直线PQ的方程为 ,交点 , ,联
立方程 ,整理可得:
,且 ,
因为 ,所以 ,③正确;
因为 ,所以
,所以 ,④错误
故选:B.
3.已知 是椭圆 与抛物线 的一个共同焦点, 与 相交于A,B两点,
则线段AB的长等于( )A. B. C. D.
【答案】B
【详解】椭圆 的右焦点坐标为 ,
则抛物线 的焦点坐标为 ,
则 ,则 ,抛物线
由 ,解得 或
则
故选:B
4.已知抛物线 的焦点为 为该抛物线上一点,且 (点
为坐标原点),则 ( )
A.2 B.3 C.4 D.8
【答案】C
【详解】当 时, ,解得 ,故 ,
, , 其邻角的余弦值为 ,
所以 ,化简得 ,解得 (负舍)
故选:C.
5.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线 的焦点为F,M是C上的一点,且以OM为
直径的圆经过点F,若点M到抛物线C的准线的距离为2,则 ( )A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【详解】如图,连接MF,因为以OM为直径的圆经过点 ,所以 ,由题意得 ,
即 ,
所以 ,由抛物线的定义得 ,
所以 .
故选:C.
二、多选题
6.已知抛物线 的焦点 到准线的距离为4,过 的直线与抛物线交于 两点, 为
线段 的中点,则下列结论正确的是( )
A.抛物线 的准线方程为
B.当 ,则直线 的倾斜角为
C.若 ,则点 到 轴的距离为8
D.
【答案】AD【详解】对于A,易知 ,从而准线方程为 ,故A正确;
对于B,如图分别过
两点作准线 的垂线,垂足分别为 ,过 点作 的垂线,垂足为点 .
由于 ,不妨设 ,则 ,
由抛物线的定义易知: , ,
在直角 中, ,
此时 的倾斜角为 ,
根据抛物线的对称性可知, 的倾斜角为 或 ,故B错误;
对于C,
点 ,
由抛物线的定义知, ,
所以有 ,
所以 到 轴距离 ,故C错误;
对于D,由抛物线定义知 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时取得等号,故D正确;故选:AD.
7.已知点 , , ,抛物线 .过点 的直线 与 交于 ,
两点,直线 分别与 交于另一点 ,则下列说法中正确的是( )
A.
B.直线 的斜率为
C.若 的面积为 ( 为坐标原点),则 与 的夹角为
D.若 为抛物线 上位于 轴上方的一点, ,则当 取最大值时, 的面积为2
【答案】ACD
B选项:设 , 得直线 的方程为 直线 过点 得
,同理 即可解决;
C选项: 得 ,设 , ,又
得 即可;
D选项:过 作 垂直抛物线 的准线 于点 ,由抛物线定义得 直线 与抛物线相切时, 最大,设直线 .得 即可.
【详解】A选项:易知 , ,
所以直线 的方程为 ,(利用两点式求解直线 的方程)
因为直线 过点 ,
所以 ,A正确.
B选项:设 , ,
所以直线 的方程为 ,
因为直线 过点 ,所以 ,
同理可得 ,
所以 ,故B错误.
C选项: ,(利用B选项中 )
设 ,则 ,
因为 ,
所以 ,所以 与 的夹角为 ,故C正确.
D选项:易知 为抛物线的焦点,过 作 垂直抛物线 的准线 于点 ,
如图由抛物线的定义知, ,即 ,
当 取最大值时, 取最小值,(正弦函数的单调性的应用)
即直线 与抛物线 相切.
设直线 的方程为 ,
由 得 ,
所以 ,解得 ,
此时 ,即 ,
所以 ,又点 在 轴上方,故 ,
所以 ,故D正确.
故选:ACD
8.已知过抛物线 : 的焦点 的直线 : 与抛物线 交于 两点,
若 ,且 ,则 的取值可以为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】AC【详解】设 , ,
由题意可知:直线 : 过定点 ,即抛物线 的焦点为 ,
所以 , ,故抛物线的方程为 .
联立方程 ,消去 得 ,可得: ,
∵ ,
∴ ,
又∵ ,且 ,
∴ ,
故 ,解得 或 ,故 或 .
故选:AC.
9.已知 为坐标原点,抛物线 : ( )的焦点 为 ,过点 的直线 交抛物线
于 , 两点,点 为抛物线 上的动点,则( )
A. 的最小值为
B. 的准线方程为
C.
D.当 时,点 到直线 的距离的最大值为
【答案】BCD
【详解】对于A、B,由抛物线的焦点 ,则 ,即 ,其准线方程为 ,
设点 到准线的距离为 ,则 ,设点 到准线的距离为 ,易知 ,如下图:
故A错误,B正确;
对于C,由题意可知,过点 的直线 可设为 ,代入抛物线 ,可得
,
设 ,则 ,
,
将 代入上式,可得
,故C正确;
对于D,由C可得直线 的方程为 ,可设直线 的方程为 ,
易知点 到直线 的距离等于两平行线 与 的距离 ,
令 , ,
当 时, ,当 时, ,
则 在 和 上单调递减,在 上单调递增,由当 时, ,当 时, ,则 , ,可得 ,故D正确.
故选:BCD.
10.已知抛物线 的准线 与 轴相交于点 ,过抛物线 的焦点 的直线 与抛物线
相交于 两点,且 两点在准线上的投影点分别为 ,则下列结论正确的是( )
A. B. 的最小值为4
C. 为定值 D.
【答案】ABD
【详解】对于A,因为抛物线 的准线 ,
所以 ,则 ,故A正确;
对于 ,抛物线 ,过焦点的直线为 ,则 ,
整理可得 ,设 ,
可得 , ,
,
所以 ,当 时取等号,
最小值为4,所以 正确;
对于C, ,
所以所以 ,所以C不正确;
对于D, , , ,
所以 ,故D正确.
故选:ABD.
11.设 是抛物线 上一点, 是 的焦点, 在 的准线 上的射影为 , 关于点 的对称
点为 ,曲线 在 处的切线与准线 交于点 ,直线 交直线 于点 ,则( )
A. 到 距离等于4 B.
C. 是等腰三角形 D. 的最小值为4
【答案】BCD
【详解】对于A,焦点到准线距离 ,A不正确.对于B,因为 : 的准线为 : ,焦点为 ,设 ,则 , ,
所以 ,所以 ,(或由抛物线定义知 ,
所以 ,)故选项B正确;
对于C,因为 ,所以 处的切线斜率, ,而 ,所以 ,
从而 ,又 是线段 中点,所以 是线段 的中点,又 ,
所以 ,所以C正确.
对于D,因为 ,所以直线 的方程为 ,令 ,得 ,
所以 ,当且仅当 时,最小值为4,故选项D正确.
故选:BCD.
12.已知抛物线 的焦点为 , , 是抛物线上两点,则下列结论正确的是( )
A.点 的坐标为
B.若直线 过点 ,则
C.若 ,则 的最小值为D.若 ,则线段 的中点 到 轴的距离为
【答案】BCD
【详解】解:抛物线 ,即 ,
对于A,由抛物线方程知其焦点在 轴上,焦点为 ,故A错误;
对于B,依题意,直线 斜率存在,设其方程为 ,
由 ,消去 整理得 , , ,故B正确;
对于C,若 ,则直线 过焦点,
所以 ,
所以当 时 ,
的最小值为抛物线的通径长 ,故C正确;
对于D, , ,即 点纵坐标为 ,
到 轴的距离为 ,故D正确.
故选:BCD.
13.过抛物线 的焦点为F的直线l与C相交于 两点,若 的最小
值为6,则( )
A.抛物线的方程为 B.MN的中点到准线的距离的最小值为4
C. D.当直线MN的倾斜角为 时,
【答案】AD
【详解】当斜率不存在时,即MN过抛物线的焦点,且垂直x轴,, ,
当斜率存在时,设直线MN的方程为 ,
联立直线与抛物线方程 ,可得 ①,
由韦达定理
由抛物线的定义,可得 ,
综合以上两种情况可得,当斜率不存在时,即MN过抛物线的焦点,且垂直x轴, 取得最小值,
的最小值为6, ,即 ,抛物线的方程为 ,故A选项正确,
易知,当 垂直于 轴时, 的中点到准线的距离最小, 的中点到准线的距离最小值为
,故B选项错误,
当斜率不存在时,两交点坐标为 ,故C选项错误,
当直线MN的倾斜角为 时,可得
将 ,代入①中,可得 ,解得两根为 ,
由抛物线得的定义可得 ,
,故D选项正确.
故选:AD.
14.抛物线 ,点 在其准线 上,过焦点 的直线 与抛物线 交于 两点
(点 在第一象限),则下列说法正确的是( )
A.B. 有可能是钝角
C.当直线 的斜率为 时, 与 面积之比为3
D.当直线 与抛物线 只有一个公共点时,
【答案】ACD
【详解】解:对于A,由抛物线 可得准线方程为 ,
又点 在其准线 上,所以 ,解得 ,故A正确;
对于B,由A选项可得 ,且焦点 ,
当直线 的斜率存在时,设直线 , ,
则 整理得 ,
所以 , ,
因为
所以
,
所以 ,因为 ,所以 为锐角;
当直线 的斜率不存在时,直线 ,
所以将 代入抛物线可得 ,则 ,
则 ,所以 ,此时 为直角,故B错误;
对于C, , ,所以 ,
所以当 时, , ,解得
,
所以 ,故C正确;
对于D,易得直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,
所以由 得到 ①,
因为直线 与抛物线 只有一个公共点,
所以 ,解得 ,
又因为点 在第一象限,所以 ,则 ,
①可变成 ,解得 ,故
由B选项可得此时 ,所以 ,故D正确;
故选:ACD
15.设点 为抛物线 : 的焦点,过点 斜率为 的直线 与抛物线 交于 两点(点
在第一象限),直线 交抛物线 的准线于点 ,若 ,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D. 的面积为 ( 为坐标原点)
【答案】BC【详解】
如图,设 ,
,
,
,
又 ,
,即 ,
解得: ;
故选项A不正确;
由上述分析可知 ,
又容易知 ,
则 , ,
故 成立;
故选项B正确;;
故选项C正确;
,
故选项D不正确;
故选:BC.
16.已知椭圆 的左右焦点分别为 , ,抛物线 与椭圆共焦点,若两曲线的一
个交点为P,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D. 的面积为2
【答案】AB
【详解】由椭圆方程可得 ,所以 ,即 ,故A正确;
由椭圆定义可得 ,故B正确;
联立方程 ,解得 (负值舍去),即点 的横坐标为 ,
由抛物线定义可得 ,故C错误;
将 代入抛物线可得 ,所以 ,故D错误.
故选:AB.