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跟踪训练 06 抛物线
一.选择题(共15小题)
1.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.
【解答】解:圆 与抛物线 交于 、 两点,与抛物线的准线交
于 、 两点,易得 , ,则 , ,
将 点坐标代入 得 , 解得 ,
故选: .
2.已知抛物线 ,斜率为 的直线 与 的交点为 , ,与 轴的交点为 .
若 , ,则
A.5 B.4 C.3 D.2
【解答】解:设直线 方程 , , , , ,
, , , ,
,
化简得: ,由 ,得 ,△ ,
, , ,
,
解得 ,
由 , ,解得: 或 ,又 ,
或 (舍 .
故选: .
3.设抛物线 的准线与 轴交于点 ,过点 的直线 与抛物线交于 , 两点.
设线段 的中点为 ,过点 作 轴的平行线交抛物线于点 .已知 的面积为
2,则直线 的斜率为
A. B. C. D.
【解答】解:如图,由题意,抛物线 的准线为 ,可得 .
直线 与抛物线交于 , 两点, 直线 的斜率存在且不为0,
设直线 方程为 ,将其代入 ,化简并整理得: .
由△ ,得 .
设 , , , ,则 , ,
.
是 的中点, , .过点 平行 轴的直线为 ,
与抛物线交点为知 , ,所以 .
又 ,则 ,
的面积 .
由已知条件知 , ,解得 (满足△ ,解得: .
直线 的方程为 ,即 ,
直线 的斜率为 .
故选: .
4.已知圆 与 轴相交于 , 两点,与抛物线 相交于 ,
两点,若抛物线 的焦点为 ,直线 与抛物线 的另一个交点为 ,则
A.2 B.4 C.6 D.8
【解答】解:圆 与 轴相交于 , 两点,且抛物线 开口向
右,
所以 ,
则 ,即 ,
如图,过点 和点 分别作 和 垂直于抛物线的准线,
易知 , ,
设 ,
则 ,
则 ,
即 ,
即 ,
又 ,
解得 ,
所以 ,
,
则 ,
解得 ,
所以 .
故选: .5.抛物线 的顶点为坐标原点,焦点在 轴上,直线 交 于 , 两点, 的准线
交 轴于点 ,若 ,则 的方程为
A. B. C. D.
【解答】解:由题可设抛物线的方程为 ,则准线方程为 ,
当 时,可得 ,
可得 , ,又 , , ,
所以 ,即 ,解得 ,
所以抛物线的方程为 .
故选: .
6.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线交抛物线于 , 两点,延长 交准线于点 ,分别过点 , 作准线的垂线,垂足分别记为 , ,若 ,则
的面积为
A. B.4 C. D.2
【解答】解:由题意可知, ,则 ,抛物线的准线方程为 ,
, 是焦点弦的两个端点, , ,
又 , ,可得 ,
则 , ,可得 ,
, ,
得 ,则 ,可得 到 的距离为 ,
.
故选: .
7.已知抛物线 的准线过双曲线 的左焦点,点 为双曲线的
渐近线和抛物线的一个公共点,若 到抛物线焦点的距离为5,则双曲线的方程为A. B. C. D.
【解答】解:由题意知,抛物线 的准线方程为 ,
所以双曲线的左焦点坐标为 ,所以双曲线的 .
又因为点 为双曲线的渐近线和抛物线的一个公共点,
若 到抛物线焦点的距离为5,所以 ,所以 ,
代入抛物线方程即可得 .
因为 在双曲线的渐近线方程 上,所以 ,
又因为双曲线中, ,所以 ,
所以双曲线的方程为: .
故选: .
8.已知点 , 在抛物线 上, 为坐标原点, 为等边三角形,则
的面积为
A. B. C. D.
【解答】解:设 , 、 , ,
,.
又 , ,
,
即 .
又 , 均为正数,
.
,即 .
由抛物线对称性,知点 、 关于 轴对称.
,则 .
,将其代入抛物线方程中得 ,
解得 ,
等边三角形 的边长为 ,
所以面积为 .
故选: .9.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.
【解答】解: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,如图:
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 .Ⅱ①①
故选: .
10.抛物线 上一点 的纵坐标为2,则点 与抛物线焦点 的距离为
A.2 B. C.3 D.4【解答】解:由抛物线 的准线方程为 ,焦点 ,
因为抛物线 上一点 的纵坐标为2,
根据抛物线的定义,可得点 与抛物线焦点 的距离为 .
故选: .
11.已知抛物线 的焦点为 ,直线 过焦点 与 交于 , 两点,以 为直
径的圆与 轴交于 , 两点,且 ,则直线 的斜率为
A. B. C. D.
【解答】解:设 , 的中点为 , 轴于点 ,过 , 作准线
的垂线,垂足分别为 , ,如图所示.
由抛物线的定义知 ,
则 ,所以 ,即 ,
解得 或 (舍去),故 的横坐标为 .
设直线 , , , , ,将 代入 ,得 ,则 ,解得 .
故选: .
12.设抛物线 上一点 到 轴的距离为 ,点 为圆 任一点,
则 的最小值为
A. B.2 C.3 D.4
【解答】解:因为 ,则抛物线焦点坐标为 ,准线方程为 ,
则 ,即 ,
所以 ,则要使其最小,则需 最小,
因为圆 的圆心为 ,半径 ,
所以 .
故选: .
13.用于加热水和食物的太阳灶应用了抛物线的光学性质:一束平行于抛物线对称轴的光
线,经过抛物面(抛物线绕它的对称轴旋转所得到的曲面叫抛物面)的反射后,集中于它的焦点.用一过抛物线对称轴的平面截抛物面,将所截得的抛物线 放在平面直角坐标系
中,对称轴与 轴重合,顶点与原点重合,如图,若抛物线 的方程为 ,平行于
轴的光线从点 射出,经过 上的点 反射后,再从 上的另一点 射出,则
A.6 B.8 C. D.29
【解答】解:由 ,可得 的纵坐标为2,设 ,则 ,解得 ,
由题意反射光线经过抛物线 的焦点 ,
所以直线 的方程为 ,整理可得 ,
由 ,消去 整理得 ,解得 , ,
则 ,所以 ,所以 .
故选: .
14.点 是抛物线 上一动点,则点 到点 的距离与到抛物线准线的距离之和
的最小值是
A.0 B. C.1 D.【解答】解:依题设 在抛物线准线的投影为 ,抛物线的焦点为 , .
则 ,
依抛物线的定义知 到该抛物线准线的距离为 ,
则点 到点 的距离与 到该抛物线准线的距离之和,
,(当 , , 三点共线时等号成立);
即点 到点 的距离与到抛物线准线的距离之和的最小值是 .
故选: .
15.已知抛物线 的焦点为 , 是抛物线 在第一象限的一点,过 作 的准
线的垂线,垂足为 , 的中点为 ,若直线 经过点 ,则直线 的斜率为
A.1 B.2 C. D.3
【解答】解:由题意 ,设 ,则 , ,又 的中点为 ,故
.
由抛物线定义可得 ,故 .
则 ,因为直线 经过点 ,即 ,
故 ,又 是抛物线 在第一象限的一点,故 ,解得 .
故 ,直线 的斜率为 .故选: .
二.多选题(共5小题)
16.设 为抛物线 的焦点,点 在 上且在 轴上方,点 ,
,若 ,则
A.抛物线 的方程为 B.点 到 轴的距离为8
C.直线 与抛物线 相切 D. , , 三点在同一条直线上
【解答】解:抛物线 的焦点 ,
由 ,有 ,解得 ,
所以抛物线 的方程为 , 选项正确;
,点 在抛物线上且在 轴上方,到焦点距离为8,到准线 距离也为
8,所以点 到 轴的距离为6, 选项错误;
点 在抛物线上且在 轴上方,到 轴的距离为6,有点 横坐标为6,代入抛物线方程,
可得 ,则直线 的方程为 ,
由 消去 得: , ,所以直线 与抛
物线 相切, 选项正确;由 , , ,得 ,则 , , 三点在同一条
直线上, 选项正确.
故选: .
17.已知抛物线 的焦点为 , , 为 上位于直线 右侧的
一个动点, 为坐标原点,则下列说法正确的是 表示斜率, 表示面积)
A.若 , , ,则
B.若 满足 ,则
C.若直线 交 于另一点 ,则 ,
D.若直线 交 于 , 两点,且 ,则
【解答】解: 时,抛物线 ,
因为当 时, , ,
, 为 上位于焦点 右侧的一个动点, ,
所以 ,所以 ,
当且仅当 ,即 时取得等号,
因为 ,所以 ,
所以 ,又 , , 正确;
,又 ,
, 正确;
设 ,
消 得 ,
取等,
又 , , 正确;
设 ,
设 ,
同理: ,
,
,当且仅当 时, , 错误.
故选: .
18.已知抛物线 的焦点为 ,其准线 与 轴交于点 ,过 的
直线与 在第一象限内自下而上依次交于 , 两点,过 作 于 ,则
A. 的方程为 B.当 , , 三点共线时,C. D.当 时,
【解答】解:由题意得抛物线 中,准线 与 轴交于点 ,
,解得: ,
抛物线的方程为 ,故 错误;
设直线 的方程为 , , , , , , ,
联立 ,整理得 ,
则△ ,
由韦达定理得 , , ,
由题意得 , ,
当 , , 三点共线时, ,即 ,
则 ,解得 ,则 ,
代入 的方程得 ,
,
,故 正确;
由题意得 ,, ,
,故 正确;
当 时,
则 ,解得 (不
合题意,舍去), ,即 ,
又 ,则 ,
①,
假设 ,则 ,则 ,
显然不符合①,故 错误.
故选: .
19.已知斜率为 的直线 经过抛物线 的焦点 ,且与抛物线 交于 , ,
, 两点,则下列说法正确的是
A.对任意实数 ,均有
B.存在实数 ,使得
C.若 ,则
D.若 ,则 , 中点 到 轴的距离是3
【解答】解:已知斜率为 的直线 经过抛物线 的焦点 ,且与抛物线 交于
, , , 两点,则直线 的方程为 ,
联立 ,
消 可得 ,
即 , ,
对于选项 , ,
又 ,
即对任意实数 ,均有 ,
即选项 正确;
对于选项 ,由抛物线的定义可得 ,
设存在实数 ,使得 ,
则 ,
即 ,
又此方程无解,
即不存在实数 ,使得 ,
即选项 错误;
对于选项 ,因为 ,
即 ,
即 ,
又 ,不妨设 ,
则 ,
则 ,
则 ,
同理,当 时, ,
则 ,
即当 , ,
即选项 正确;
对于选项 ,当 时,
则 ,
即 ,
则 , 中点 到 轴的距离是3,
即选项 正确,
故选: .
20.顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点 的抛物线的标准方程为
A. B. C. D.
【解答】解:若焦点在 轴上,设方程为 ,将点 的坐标代入,得
,
解得 ,所以抛物线的标准方程为 ;若焦点在 轴上,设方程为 ,将点 的坐标代入,得 ,
解得 ,所以抛物线的标准方程为 .
故抛物线方程为 或 .
故选: .
三.填空题(共5小题)
21.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线 与抛物线交于 , 两点,
与准线交于 点, 为 的中点,且 ,则 .
【解答】解:过点 作准线的垂线,垂足为 ,因为 为 的中点,且 ,
则在 中, ,所以 ,
故答案为: .
22.已知抛物线 的焦点为 ,其准线与 轴的交点为 ,过点 的直线与抛物
线 相交于 , 两点,若 ,则 2 .
【解答】解:由对称性,不妨设 在第一象限,
设 ,由
由角平分线定理 .
故答案为:2.23.已知 是抛物线 的焦点, 为坐标原点,点 是抛物线 上的点,且
,则 的面积为 .
【解答】解:设 ,由抛物线方程 得: ,
所以 ,
由抛物线的定义得: ,解得: ,
又 ,解得: ,
所以 的面积为: .
故答案为: .
24.抛物线 的焦点到准线的距离是 .
【解答】解:由题意得抛物线标准方程为 ,则 ,则准线为 ,焦点为
,
焦点到准线的距离是 ,
故答案为: .
25.已知抛物线 的焦点为 ,准线与 轴的交点为 ,过点 的直线 与抛物线交
于 , 两点,若 ,则 8 .
【解答】解:由题意得, , ,当直线 的斜率为0时,与抛物线只有1个交
点,不合要求,
故设直线 的方程为 ,不妨设 ,联立 ,可得 ,易得△ ,
设 , , , ,则 , ,
则 , ,
则 ,
,
由正弦定理得 , ,
因为 , ,
所以 , ,即 ,
又由焦半径公式可知 ,
则 ,即 ,
即 ,解得 ,
则 ,解得 ,
故 ,
当 时,同理可得到 .
故答案为:8.四.解答题(共3小题)
26.已知 是抛物线 的焦点,过点 的直线交抛物线 于 , 两点,
当 平行于 轴时, .
(1)求抛物线 的方程;
(2)若 为坐标原点,过点 作 轴的垂线交直线 于点 ,过点 作直线 的垂线
与抛物线 的另一交点为 , 的中点为 ,证明: , , 三点共线.
【解答】解:(1)抛物线 的焦点为 ,
当 平行于 轴时,设直线 的方程为 ,设点 、 ,
,解得 ,
所以,抛物线 的方程为 .
(2)证明:设直线 的方程为 ,设点 , 、 , ,
联立 可得 ,
由韦达定理可得 , ,
又因为直线 的方程为 ,将 代入直线 的方程可得 ,可得 ,即点 ,
所以 ,
因为 ,则 ,
所以,直线 的方程为 ,
联立 可得 ,则 ,
故 ,则 ,
由 的中点为 ,可得 , ,
故 、 、 三点共线.
27.已知抛物线 的顶点在坐标原点,焦点在 轴的正半轴上,直线 经过
抛物线 的焦点.
(1)求抛物线 的方程;
(2)若直线 与抛物线 相交于 、 两点,过 、 两点分别作抛物线 的切线,两
条切线相交于点 ,求 面积的最小值.【解答】解:(1)设抛物线 的方程为 ,
直线 经过抛物线 的焦点 ,
,得 ,
抛物线 的方程为 ,
(2)设 , , ,由 得 ,
则△ , , ,
,
由 ,得 ,则 ,
抛物线经过 点的切线方程是 ,
同理抛物线经过 点的切线方程是 ,
解方程组 ,得 , .
到直线 的距离 ,
面积 ,
, ,即当 时, ,
面积的最小值是9.28.已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与抛物线相交于 , 两点,
(1)当 时,求直线 的方程;
(2)求证:以 为直径的圆与抛物线 的准线相切.
【解答】(1)解法1:抛物线 的焦点为 ,则直线 的方程为 ,
与抛物线 联立,可得 ,
则 ,
根据抛物线的定义可得 ,即 ,
则 ,则 .
则直线 的方程为 或 .
解法2:由题意,可得 ,设直线 的方程为 ,
则 ,
可得 ,
则 , .
则直线 的方程为 或 .
(2)几何法:取 的中点 ,则 为以 为直径的圆的圆心,
过 作 准线 于 ,过 作 准线 于 ,过 作 准线 于 ,
根据梯形的性质和抛物线的定义可得 ,即得
证.
代数法:设 , , , ,弦 的中点为 ,则 为以 为直径的圆的圆心,其横坐标为 ,
根据(1),可得 ,
则 到准线的距离为 ,即得证.