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解密22 抛物线
【考点解密】
1.抛物线的概念
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直
线l叫做抛物线的准线.
2.抛物线的标准方程和几何性质
y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2py
标准
(p>0) (p>0) (p>0) (p>0)
方程
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点
O(0,0)
坐标
对称轴 x轴 y轴
焦点
F F F F
坐标
离心率 e=1
准线
x=- x= y=- y=
方程
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
开口
向右 向左 向上 向下
方向
焦半径 x+ -x+ y+ -y+
0 0 0 0
通径长 2p
【方法技巧】
求圆锥曲线中的有关三角形的面积时,常联立直线与曲线的方程,根据韦达定理求出弦长.然后根据点到直线的距
离公式,求出三角形的高,即可得出.【核心题型】
题型一:定义法求焦半径
1.(2023·山西晋中·统考二模)设F为抛物线C: 的焦点,点M在C上,点N在准线l上且MN平行于x
轴,若 ,则 ( )
A. B.1 C. D.4
【答案】D
【分析】由抛物线方程可知焦点坐标及准线方程,设准线 与 轴交点为 ,画出图象,由抛物线定义及
可知 是正三角形,结合平行关系可判断 ,利用直角三角形性质即可求解.
【详解】由题可知, ,抛物线焦点F为 ,准线l为 ,设准线l与x轴的交点为E,如图所示,
由题知 ,由抛物线的定义可知 ,
因为 ,所以 是正三角形,则在 中,因为 ,
所以 ,所以 .
故选:D
2.(2023·宁夏银川·六盘山高级中学校考一模)已知 为抛物线 上一点,点 到 的焦点的距
离为6,到 轴的距离为3,O为坐标原点,则 ( )
A. B.6 C. D.9
【答案】C【分析】根据抛物线定义及题意求出 ,得出点A的坐标即可求解.
【详解】由已知及抛物线的定义可得 ,解得 ,
∴抛物线方程为 ,
,即 ,代入抛物线方程可得 ,
∴ , .
故选:C
3.(2023·江苏南通·统考模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线上,且 ,
若 的面积为 ,则 ( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【分析】根据抛物线定义求得 点横坐标,代入抛物线方程得纵坐标,再利用三角形面积公式即可得 的值.
【详解】抛物线的焦点为 ,点 在抛物线上,由抛物线的定义可得 ,
,则 ,
,解得 或 (舍).
故选:B.
题型二:定义法求焦点弦
4.(2021秋·陕西西安·高二统考期末)已知抛物线 的焦点为 ,过点 且斜率为 的直线 与
抛物线 交于A(点A在第二象限), 两点,则 ( )
A. B. C.4 D.5【答案】A
【分析】求出焦点坐标,设出直线方程,与抛物线方程联立,设 ,则 , ,
从而利用焦半径公式和焦点弦公式求出 ,得到答案.
【详解】抛物线方程为 ,故焦点坐标为 ,则直线 方程为 ,
与 联立得: ,
即 ,
设 ,
则 , ,
,
则 , ,
所以 .
故选:A
5.(2023·全国·模拟预测)已知抛物线 的焦点为F,直线l过焦点F且与抛物线交于点
, ,与抛物线C的准线交于点Q,若 (O为坐标原点),
,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】将三角形面积间的数量关系转化为线段长之间的数量关系,求得有关线段的数量关系,并根据三角形相
似建立方程,解方程得到结果.
【详解】对于 OQN和 OFN,底边QN和FN上的高均为点O到直线l的距离,故由 可得
△ △,
如图,分别过点M,N作准线的垂线,垂足分别为点 , ,
设 ,则 , ,故 .
因为 ,所以 .
在直角三角形 中, , , ,所以 ,所以 ,解得
.
设抛物线的准线与x轴交于点 ,则 ,所以 ,
即 ,解得 ,
故选:B.
6.(2023秋·福建龙岩·高三校联考期末)抛物线 的焦点为 ,对称轴为 ,过 且与 的夹角为 的直线交 于
, 两点, 的中点为 ,线段 的中垂线 交 于点 .若 的面积等于 ,则 等于( )
A. B.4 C.5 D.8
【答案】D
【分析】依题意不妨设抛物线为 ,不妨设直线 的倾斜角为 ,直线 ,设, ,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,即可求出 的坐标,从而求出直线 的
方程,则 的坐标可求,再根据三角形面积求出 ,最后根据焦半径公式计算可得.
【详解】解:依题意不妨设抛物线为 ,则 ,
根据对称性不妨设直线 的倾斜角为 ,则直线 ,
设 , ,则 ,消去 整理得 ,
所以 ,则 ,
所以 ,则直线 的方程为 ,令 ,解得 ,即 ,
所以 ,解得 或 (舍去),
所以 ,则 ,
所以 .
故选:D
题型三:求距离的最值问题
7.(2023·湖南·模拟预测)希腊著名数学家阿波罗尼斯与欧几里得、阿基米德齐名.他发现:“平面内到两个定点
A,B的距离之比为定值 ( )的点的轨迹是圆”.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,
简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系 中, ,若点P是满足 的阿氏圆上的任意一点,点Q
为抛物线 上的动点,Q在直线 上的射影为R,则 的最小值为( )
A. B. C. D.【答案】D
【分析】先求出点 的轨迹方程,再结合阿波罗尼斯圆的定义及抛物线的定义可得
,从而可得出答案.
【详解】设 ,
则 ,
化简整理得 ,
所以点 的轨迹为以 为圆心 为半径的圆,
抛物线 的焦点 ,准线方程为 ,
则
,
当且仅当 ( 两点在 两点中间)四点共线时取等号,
所以 的最小值为 .
故选:D.
8.(2023秋·山东德州·高三统考期末)曲线 上有两个不同动点 ,动点 到 的最小距离为 ,点 与 和 的距离之和 的最小值为 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对于 可直接利用两点间的距离公式结合二次函数进行求解,对于 可利用抛物线的性质,结合图象观
察发现取得最值时的 的位置进行求解.
【详解】设 ,则 ,结合关系式 可变形为:
,当 ,即动点 坐标为 时,
取到最小距离 ,即 ;
由题知,曲线 为抛物线在第一象限的部分以及原点,其焦点为 ,准线为 ,设 ,
过 作 准线,垂足为 ,根据抛物线定义, ,过 作 准线,垂足为 ,交抛
物线于 ,当 在运动时,结合下图可知, ,当 运动到 时取得等号,即
的最小值为 .故 .
故选:C9.(2023秋·河南信阳·高三信阳高中校考期末)已知点 是抛物线 上任意一点,则点 到抛物线 的
准线和直线 的距离之和的最小值为( )
A. B.4 C. D.5
【答案】C
【分析】点 到直线 的距离为 ,到准线 的距离为 ,利用抛物线的定义得 ,
当 , 和 共线时,点 到直线 和准线 的距离之和的最小,由点到直线的距离公式求得
答案.
【详解】解:由抛物线 知,焦点 ,
准线方程为 ,根据题意作图如下;点 到直线 的距离为 ,
点 到 的距离为 ;
由抛物线的定义知: ,
所以点 到直线 和准线 的距离之和为 ,
且点 到直线 的距离为 ,
所以点 到直线 和准线 的距离之和最小值为 .
故选:C.
题型四:抛物线的对称问题
10.(2021·宁夏中卫·统考一模)已知抛物线C: ( )的焦点为F,准线与x轴交于点K,过点K作
圆 的切线,切点分别为点A,B.若 ,则p的值为( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】C
【解析】连接 ,通过 是圆 的圆心,结合图形, ,通过求解 是等边三角形,推
出结果.
【详解】连接 ,如下图
因为F就是圆 的圆心,所以 ,且 .
又 ,所以 ,那么 ,
所以 是等边三角形
所以 .
又 ,所以 .
故选:C.
【点睛】考查抛物线的标准方程、焦点、准线以及圆有关的概念,考查数形结合的思维方法和学生对数量关系的
分析能力.
11.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 : 与抛物线 : 交于 两点, 为坐
标原点,若 的外接圆经过点 ,则 等于( )
A. B. C.2 D.4
【答案】A
【分析】根据椭圆和抛物线的对称性知 的外接圆的圆心必在x轴,设圆心为 ,结合圆的性质可得
、进而得 ,代入椭圆方程计算即可求解.
【详解】设 ,则 , .
由题意知, 四点共圆,
由椭圆和抛物线的对称性,知 的外接圆的圆心必在x轴,
设 与x轴相交于点D,则 ,
在圆D中,有 ,
即 ,又 ,所以 ,解得 ,①
代入 ,得 ,②
将①②代入椭圆方程,得 ,
整理,得 ,解得 .
经检验, 时,符合题意.
故实数p的值为 .
故选:A.
12.(2020·全国·模拟预测)已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,点 在抛物线 上,且点 到准线
的距离为6, 的垂直平分线与准线 交于点 ,点 为坐标原点,则 的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解法一:先根据焦半径公式求出 的坐标,再求出 的垂直平分线的方程,从而可求 的坐标,故可求
的面积.
解法二:先根据焦半径公式求出 的坐标,过点 作 的垂线,垂足为 ,利用抛物线的定义可得 重合,从而
可求 的面积.
【详解】解法一:抛物线 : 的焦点为 ,准线为 : ,
设 ,由点 到准线 的距离为6,得 ,得 ,
代入抛物线的方程得 ,所以 .由抛物线的对称性,不妨设 ,则直线 的斜率为 ,
又 的中点坐标为 ,故 的垂直平分线的方程为 ,
令 ,得 ,即 .
所以 的面积为 .
故选:B.
解法二:抛物线 : 的焦点为 ,准线为 : ,
设 ,由 到准线 的距离为6,得 ,得 ,
代入抛物线的方程得 ,所以 .
由抛物线的对称性,不妨设 ,则直线 的斜率为 ,
所以 .过点 作 的垂线,垂足为 ,则 ,连接 ,
则 ,而 ,所以 是等边三角形,于是边 的垂直平分线过点 ,即点 与点
重合,所以 的面积为 .
故选:B.
【点睛】方法点睛:与抛物线焦点有关的距离计算问题,可利用抛物线的定义将此距离转化为到准线的距离来处
理.
题型五:抛物线的综合问题
13.(2023·河南洛阳·洛阳市第三中学校联考一模)已知抛物线 上的一个动点P到抛物线的焦点
F的最小距离为1.
(1)求抛物线C的标准方程;(2)过焦点F的直线l交抛物线C于 两点,M为抛物线上的点,且 , ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)32
【分析】(1)利用动点P到抛物线的焦点F的最小距离,结合抛物线定义求得p的值,可得答案;
(2)说明 轴不合题意,设直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,联立
抛物线方程可得根与系数的关系,结合题意进行化简,求得M点坐标,求得弦长 ,利用三角形面积公式,即可
求得答案.
【详解】(1)设点P的坐标为 ,由抛物线定义可知, ,
即当 时取得等号,
故 ,解得 ,所以抛物线C的标准方程为 .
(2)由(1)知 ,设 , , ,
若 轴,由 ,得 , , 或 , ,
此时不满足 ,所以不满足题意;
设直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,
如图所示,
将 代入抛物线方程得 , ,
所以 , .将 代入抛物线方程得 ,所以 ①.
直线AM的斜率为 ,同理BM的斜率为 .
因为AM⊥BM,所以 ,
所以 ,即 ②.
由①②解得 ,将其代入①可得, ,
所以 或 ,
当 时,直线 的方程为 , , .
因为 , 满足 ,所以 , .
所以 ,
所以 .
同理可得,当 时,直线 的方程为 , , ,
因为 , 满足 ,所以 , .
所以 ,
所以 ,
所以 的面积为32.
14.(2023·河南·洛阳市第三中学校联考一模)已知点 在抛物线 上,且到抛物线 的焦
点 的距离为2.
(1)求抛物线 的标准方程;(2)过点 向抛物线 作两条切线 ,切点分别为 ,若直线 与直线 交于点 ,且点 到
直线 、直线 的距离分别为 .求证: 为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意可得 ,求出 ,即可得解;
(2)方法一:设 ,求导,再根据导数的几何意义分别求出抛物线在点 处和在点 处的切线
方程,再根据两条切线均过点 ,从而可求得切点坐标,在证明 平分 ,即可得出结论.
方法二:设切点为 ,求导,再根据导数的几何意义求出切线方程,联立方程,根据 求出切点坐标,从
而可得直线 、直线 的方程,再结合点到直线的距离公式即可得证.
【详解】(1)因为 ,由题意可得 ,
解得 ,所以抛物线 的标准方程为 ;
(2)方法一:设 ,由 ,得 ,
所以抛物线在点 处的切线方程为 ,
在点 处的切线方程为 ,
因为两条切线均过点 ,所以 ,
所以点 的坐标均满足 ,
所以 ,即 ,解得 或 ,不妨设 ,则 ,
易知 ,所以 ,
所以 ,
,
所以 ,所以 ,所以 平分 ,
所以点 到直线 的距离 等于点 到直线 的距离 ,
所以 ,为定值,得证.
方法二:设切点为 ,由 ,得 ,
所以过点 的抛物线的切线方程为 ,
联立方程 ,消去 并整理得 ,
则 ,解得 或 ,
不妨设 ,则 ,
所以直线 的方程为 ,
易知 ,所以直线 的方程为 ,
由 ,得 ,即 ,
易得直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,所以点 到直线 的距离 ,
点 到直线 的距离 ,
所以 ,则 ,为定值,得证.
15.(2023·江西赣州·统考一模)已知抛物线 为其焦点,点 在 上,且 (
为坐标原点).
(1)求抛物线 的方程;
(2)若 是 上异于点 的两个动点,当 时,过点 作 于,问平面内是否存在一个定点 ,
使得 为定值?若存在,请求出定点 及该定值:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,定值4,定点
【分析】(1)由点在抛物线上及三角形面积列方程求出参数p,即可得方程;
(2)法一:设 , ,利用 求得 ,讨论 与 轴是否垂直,
求直线 所过的定点;法二:设直线 的方程为 ,联立抛物线及韦达定理、
得 ;最后结合 确定 的轨迹,即可确定定点和定值;
【详解】(1)因为点 在 上,则 ,而 ,所以 ,
,所以 ,故该抛物线的方程为 .(2)法一:设 ,不妨设 ,
,则 ,解得 ,
①当 与 轴不垂直时, ,
此时直线 的方程为: ,整理得
,则 的方程为: ,则直线 恒过定点
由 ,即 ,故 在以 为直径的圆上,该圆方程为 ,
即当 为该圆心 时, 为定值;
②当 轴时, ,此时 ,而 ,故 ;
当 时,也满足 ,
综上,平面内存在一个定点 ,使得 为定值4
法二:设直线 的方程为
联立 ,且 ,
由韦达定理得: ,
由 ,即 ,解得 ,
即 ,直线 恒过定点 ,
由 ,即 ,故 在以 为直径的圆上,该圆方程为 ,
即定点 为该圆心 时, 为定值;
【高考必刷】一、单选题
16.(2023·陕西商洛·统考一模)已知F为抛物线 的焦点,P为该抛物线上的动点,点 ,则
的最大值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】设点 ,由点与点距离公式计算 以及 的长,代入所求结合二次函数的性质可求出
最大值.
【详解】设 ,则 ,又 ,所以 ,则
.令 ,则 , ,即
时, 取得最大值,此时 .
故选:D
17.(2023春·全国·高三校联考阶段练习)如图1所示,抛物面天线是指由抛物面(抛物线绕其对称轴旋转形成的
曲面)反射器和位于焦点上的照射器(馈源,通常采用喇叭天线)组成的单反射面型天线,广泛应用于微波和卫
星通讯等领域,具有结构简单、方向性强、工作频带宽等特点.图2是图1的轴截面,A,B两点关于抛物线的对
称轴对称,F是抛物线的焦点,∠AFB是馈源的方向角,记为 ,焦点F到顶点的距离f与口径d的比值 称为抛
物面天线的焦径比,它直接影响天线的效率与信噪比等.如果某抛物面天线馈源的方向角 满足, ,
则其焦径比为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】建立直角坐标系,设抛物线的标准方程为: , , ,代入抛物线方程可得 ,
根据 ,解得 与 的关系,即可得出 .
【详解】如图所示,建立直角坐标系,
设抛物线的标准方程为: , ,
,代入抛物线方程可得: ,解得 ,
由于 ,得 或 (舍)
又 ,化为: ,解得 或 (舍)
.
故选:C.
18.(2023·河南·统考模拟预测)已知点 是抛物线C: 的焦点,过 的直线 交抛物线C于不同的两点
M,N,设 ,点Q为MN的中点,则Q到x轴的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的抛物线,设出点M,N的坐标,利用 求出点M,N的纵坐标和即可求解作答.
【详解】依题意,点 ,设点 ,则 ,
由 得: ,解得 , ,
因此点Q的纵坐标为 ,
所以Q到x轴的距离为 .
故选:B
19.(2023·河北石家庄·统考一模)截至2023年2月,“中国天眼”发现的脉冲星总数已经达到740颗以上.被
称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST),是目前世界上口径最大,灵敏度最高的单口径射电望
远镜(图1).观测时它可以通过4450块三角形面板及2225个触控器完成向抛物面的转化,此时轴截面可以看作
拋物线的一部分.某学校科技小组制作了一个FAST模型,观测时呈口径为4米,高为1米的抛物面,则其轴截面
所在的抛物线(图2)的顶点到焦点的距离为( )A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【分析】由题意建立平面直角坐标系,求得抛物线标准方程,即可求得顶点到焦点的距离.
【详解】如图,以抛物线的顶点为原点,对称轴为 轴,建立平面直角坐标系,
则设抛物线的方程为 ,
由题可得抛物线上一点 ,代入抛物线方程可得 ,所以 ,
即抛物线方程为 ,则抛物线的焦点坐标为 ,故顶点到焦点的距离为 .
故选:A.
20.(2023·福建泉州·统考三模)已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,点 在 上,点 在 上.若
, ,则 到 的距离等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】取线段 的中点 ,连接 ,过点 作 ,垂足为点 ,分析出 为等边三角形,并求出
,从而可求得 ,即为所求.
【详解】取线段 的中点 ,连接 ,过点 作 ,垂足为点 ,
则 ,所以, ,所以, ,所以, ,
因为 ,所以, 是边长为 的等边三角形,则 ,
由抛物线的定义可知 ,所以, ,故 ,
所以, ,则 ,即点 到直线 的距离为 .
故选:B.
21.(2023·全国·高三专题练习)以抛物线 的焦点F为端点的射线与C及C的准线l分别交于A,B两点,
过B且平行于x轴的直线交C于点P,过A且平行于x轴的直线交l于点Q,且 ,则△PBF的周长为
( )
A.16 B.12 C.10 D.6
【答案】B
【分析】因 ,则 ,准线为 .由 ,可得 坐标,直线AF方程,进而可得B,P坐标,
后由两点间距离公式及抛物线定义可得答案.
【详解】因 ,则 ,准线为 .
由 ,如图,设 ,则 ,得 ,则 .
得直线AF方程: ,
代入 ,得 ,
将 代入 ,可得 .
则周长 ,
则 .故 .
故选:B22.(2023·河南·校联考模拟预测)已知抛物线 的焦点为F,过点F的直线与抛物线交于点A,
B,与抛物线的准线交于点M,且点A位于第一象限,F恰好为AM的中点, ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过点A,B分别作准线的垂线,垂足分别为N,E,根据抛物线的定义,又F恰好为AM的中点,可得到
比例 ,进一步推导得到 的值.
【详解】如图,
过点A,B分别作准线的垂线,垂足分别为N,E,根据抛物线的定义得 , ,因为F为AM的
中点,所以 ,又 ,所以
,所以 .
故选:A23.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线 的焦点为 ,点 是抛物线 上
一点,圆 与线段 相交于点 ,且被直线 截得的弦长为 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据点在抛物线上及抛物线的定义,利用圆的弦长及勾股定理即可求解
【详解】由题意可知,如图所示,
在抛物线上,则
易知, ,由 ,
因为被直线 截得的弦长为 ,则 ,
由 ,于是在 中,
由 解得: ,所以 .
故选:C.
二、多选题
24.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考一模)已知抛物线 ,O为坐标原点,F为抛物线C的焦点,
点P在抛物线上,则下列说法中正确的是( )A.若点 ,则 的最小值为4
B.过点 且与抛物线只有一个公共点的直线有且仅有两条
C.若正三角形ODE的三个顶点都在抛物线上,则 ODE的周长为
D.点H为抛物线C上的任意一点, , ,当t取最大值时, GFH的面积为2
【答案】AD
【分析】A选项,过P点做准线的垂线,垂足为 .由抛物线定义, ,据此可得最小值;
B选项,过点B且与抛物线只有一个公共点的直线有两类,抛物线的切线与斜率不存在的直线;
C选项,设 ,由 及D,E两点在抛物线上可得 ,
后可得 ODE的周长;
D选项,设 ,则 ,由基本不等式可得 取最大值时, ,后
可得 GFH的面积.
【详解】A选项,过P点做准线 的垂线,垂足为 .则由抛物线定义,有 .则 ,
则当 三点共线时, 有最小值4.故A正确;
B选项,当过点B直线斜率不存在时,直线方程为 ,此时直线与抛物线只有一个交点;当过点B直线斜率存
在时,设直线方程为: ,将直线方程与抛物线方程联立,则 .令
或
,则直线 或 为抛物线切线.综上,过点 且与抛物线只有一个公共点的直线有3条,故
B错误;
C选项,设 ,因三角形ODE为正三角形,
则 ,又 ,则 .
因 ,则 .又由图可得 .
则 ,则 .
得 ODE的周长为 .故C错误;
D选项,设 ,则
,当 取最大值时,
.取 ,则此时 GFH的面积为 .
故D正确.
故选:AD
25.(2023·辽宁·校联考一模)抛物线 的焦点为 ,准线为 ,经过 上的点 作 的切线
m,m与y轴、l、x轴分别相交于点N、P、Q,过M作l垂线,垂足为 ,则( )
A. B. 为 中点
C.四边形 是菱形 D.若 ,则
【答案】BCD【分析】设 与 轴交点为 ,则 未必是 的中点,即可判断A,利用韦达定理表示出 的坐标可判断B,
根据菱形的判定定理可判断C,利用三角形的全等关系可判断D.
【详解】
设 ,可知 斜率 存在,可设 ,
将 代入可得 ,由 ,即 可得 ,
因此 ,令 解得 ,所以 ,
又因为 , ,
要使 ,则 必需为 中点,则必有 ,即 ,
所以当且仅当 时, 才成立,无法满足任意性,A错误;
中令 ,于是 ,
因为 , ,所以 为 中点,选项B正确.
因为 ,所以 是 的垂直平分线,
而 轴,所以四边形 是菱形,选项C正确;
,由 ,可得 ,所以 .因为 ,所以 ,选项D正确.
故选:BCD.
26.(2023·辽宁·校联考模拟预测)已知F是抛物线 的焦点,点 在抛物线W上,过点F
的两条互相垂直的直线 , 分别与抛物线W交于B,C和D,E,过点A分别作 , 的垂线,垂足分别为M,
N,则( )
A.四边形 面积的最大值为2
B.四边形 周长的最大值为
C. 为定值
D.四边形 面积的最小值为32
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,求出抛物线 的方程,确定四边形 形状,利用勾股定理及均值不等式计算判断
A,B;设出直线 的方程,与抛物线方程联立,求出弦 长即可计算推理判断C,D作答.
【详解】因为点 在抛物线 上,
所以 ,故 , ,
抛物线 的焦点 的坐标为 ,
因为 , ,
所以 ,当且仅当 时,等号成立,
所以四边形 面积的最大值为2,故A正确.
由 ,
得 ,即 ,
当且仅当 时,等号成立,所以四边形 周长的最大值为 ,故B不正确.
设直线 的方程为 ,联立 消x得 ,
方程 的判别式 ,
设 , ,则 ,
则 ,
同理得 ,
,C正确.
,所以 ,
当且仅当 时,等号成立,
此时 ,故D正确.
故选:ACD.
27.(2023·全国·高三专题练习)已知P为抛物线 上的动点, 为坐标原点, 在抛物线C上,过抛物线C的焦点F的直线l与抛物线C交于A,B两点, ,则( )
A. 的最小值为4
B.若线段AB的中点为M,则弦长AB的长度为8
C.若线段AB的中点为M,则三角形OAB的面积为
D.过点 作两条直线与抛物线C分别交于点G,H,且满足EF平分 ,则直线GH的斜率为定值
【答案】ABD
【分析】先求出抛物线的方程 ,利用抛物线的定义转化即可求出最小值可判断A;由直线与抛物线相交的
弦长公式判断B;由点到直线的距离公式可求三角形OAB的面积判断C;设 , ,将已知转化
为 结合两点连线的斜率公式即可判断直线GH的斜率是否为定值判断D.
【详解】
由 在抛物线C上,得 ,抛物线C的方程为 , .
对于A,过点P作抛物线的准线 的垂线PD,垂足为D,
由抛物线的定义知 ,
即M,P,D三点共线时, 取得最小值,为 ,故A正确.
对于B,因为 为AB的中点,点A,B的横坐标 ,则 , ,故B正确.
对于C,由直线l过焦点 与 求得直线l的方程为 ,则点O到直线l的距离 ,则 ,故C错误;
对于D,易知点 在抛物线上且 轴.设 , .
易知直线EG,EH的斜率存在, ,同理 .
因为EF平分 , 轴,所以 ,即 ,
直线 ,所以 ,
直线GH的斜率 为定值,故D正确.
故选:ABD
三、填空题
28.(2023·全国·校联考一模)抛物线 : 的准线截圆 所得的弦长为_________.
【答案】
【分析】先求出圆心到准线的距离,再根据圆的弦长公式求解即可.
【详解】抛物线 : 的准线为 ,
圆 的圆心为 ,半径 ,
圆心 到准线 的距离 ,
所以所求弦长为 .
故答案为: .
29.(2023·山西大同·校联考模拟预测)若P,Q分别是抛物线 与圆 上的点,则 的最小值
为________.【答案】 ##
【分析】设点 ,圆心 , 的最小值即为 的最小值减去圆的半径,求出 的最小值即可得
解.
【详解】依题可设 ,圆心 ,根据圆外一点到圆上一点的最值求法可知,
的最小值即为 的最小值减去半径.
因为 , ,
设 ,
,由于 恒成立,
所以函数 在 上递减,在 上递增,即 ,
所以 ,即 的最小值为 .
故答案为: .
30.(2023·湖南·湖南师大附中校联考模拟预测)已知直线 ,抛物线 的焦点为 ,过点 的直
线交抛物线 于 两点,点 关于 轴对称的点为 .若过点 的圆与直线 相切,且与直线 交于点 ,则
当 时,直线 的斜率为___________.
【答案】
【分析】根据题意设直线 的方程为 ,联立抛物线方程,然后结合韦达定理即可得到结果.
【详解】如图,易知过点 且与直线 相切的圆就是以 为直径的圆,设 ,则 ,由 有 ,
设直线 的方程为 ,代入 有 ,
所以 ,结合 ,得 .
故答案为:
31.(2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考模拟预测)已知抛物线 为抛物线内一点,不经过
点的直线 与抛物线相交于 两点,连接 分别交抛物线于 两点,若对任意直线 ,总存在
,使得 成立,则该抛物线方程为______.
【答案】
【分析】设 ,根据 推出 ,
结合点在抛物线上可得 , ,即可求得p,即得答案.
【详解】由题意设 ,由 可得: ,
可得: ,同理可得: ,
则: (*)
将 两点代入抛物线方程得 ,
作差可得: ,而 ,即 ,
同理可得, ,代入(*),可得 ,
此时抛物线方程为 ,
故答案为:
四、解答题(共0分)
32.(2023·全国·高三专题练习)设抛物线 的焦点为 , ,Q在准线上,Q的纵坐标为
,点M到F与到定点 的距离之和的最小值为4.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过F且斜率为2的直线l与C交于A、B两点,求 的面积.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)由已知可推得 ,求出 的坐标代入,即可得出关于 的方程,求解即可得出 ;
(2)由已知可求得直线方程为 ,联立直线与抛物线的方程,根据韦达定理求出弦长 .然后根据点到直线的距离求出点 到直线的距离,即可得出面积.
【详解】(1)由已知可得, , .
因为 ,当且仅当 三点共线时,取得最小值.
又 ,所以 ,
即 ,整理可得 ,
因为 ,所以 .
所以,抛物线C的方程为 .
(2)由(1)知, ,所以直线 的方程为 , .
联立直线 与抛物线的方程 可得, .
设 , ,则由韦达定理可得 .
所以 .
又点 到直线 ,即直线 的距离为 ,
所以, 的面积 .33.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)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1.
(1)求 的方程;
(2)过点 作一条直线 ,交 于 两点,试问在 上是否存在定点 ,使得直线 与 的斜率之和等于直线
斜率的平方?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在, 或
【分析】(1)设点 的坐标为 ,根据直线 的斜率为 ,得到 ,再根据 的面积为 求出
,即可得解;
(2)假设存在点 ,使得直线 与 的斜率之和等于直线 斜率的平方.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,又 ,
,化简 ,即可得到方程,求出 的值,即可得解.
【详解】(1)解: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)解:假设存在点 ,使得直线 与 的斜率之和等于直线 斜率的平方.
由(1)得 ,抛物线 的准线 的方程为 .
设直线 的方程为 , , , ,
联立 得 ,
所以 , , .
因为 ,
,
所以 ,解得 或 .
故存在定点 ,使得直线 与 的斜率之和等于直线 斜率的平方,其坐标为 或 .
34.(2023·河南·校联考模拟预测)已知抛物线E: 的焦点关于其准线的对称点为 ,椭圆
C: 的左,右焦点分别是 , ,且与E有一个共同的焦点,线段 的中点是C的左顶点.过点 的直线l交C于A,B两点,且线段AB的垂直平分线交x轴于点M.
(1)求C的方程;
(2)证明: .
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由题意得 ,从而得出椭圆C的焦点 , ,由线段 的中点为 求得
, ,可得C的方程;
(2)直线l的斜率存在,设为k,分两种情况讨论:当 时,直接验证结论;当 时,设出直线l的方程,
与椭圆方程联立,结合韦达定理求出线段AB的中点坐标,得到线段AB的垂直平分线的方程,求得 坐标及
,利用弦长公式求得 ,从而证得结论.
【详解】(1)抛物线E的焦点 关于其准线 的对称点为 ,
所以 ,即 .
因为椭圆C与抛物线E有一个共同的焦点,所以 , ,
所以线段 的中点为 ,所以 , .
故C的方程为 .
(2)由题意知,直线l的斜率存在,设为k.
当 时,点A,B恰为椭圆C的左、右顶点,y轴为线段AB的垂直平分线,
, , ,则 .
当 时,直线l的方程为 ,设 , ,线段AB的中点为 , .联立 ,消去y,得 ,
则 , ,
所以 ,
则 .
由题意知,线段AB的垂直平分线的方程为 ,
令 ,得 ,
则 .
又 ,
所以 .
综上, .