文档内容
专题十三 《解析几何》讲义
13.5 抛物线
知识梳理 . 抛物线
1.抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(点F不在直线l上)的距离相等的点的轨迹叫做抛
物线,定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.
2.抛物线的标准方程和几何性质
标准 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
焦点到顶点以及顶点到准线的
方程 p的几何意义:焦点F到准线l的距离
距离均为
图形
顶点 O(0,0)
对称轴 x轴 y轴
焦点 F F F F
离心率 e=1
准线方程 x=- x= y=- y=
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
开口方向 向右 向左 向上 向下
焦半径(其中
|PF|=x+ |PF|=-x+ |PF|=y+ |PF|=-y+
0 0 0 0
P(x,y))
0 0
题型一 . 抛物线定义及其性质
1
1.已知抛物线y= x2 的焦点为F,准线为l,M在l上,线段MF与抛物线交于N点,
2
若|MN|=√2|NF|,则|MF|= √2 .
【解答】解:作N到准线的垂线NH交准线于H点.
根据抛物线的定义可知|NH|=|NF|,
所以在△NOM中,|NM|=√2|NH|,所以∠NMH=45°.
所以在△MFO(O为准线与y轴交点)中,∠FMO=45°,所以|MF|=√2|FO|.而|FO|即为准焦距为1.
所以|MF|=√2
故答案为:√2
2.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l交抛物线于点A,B,交其准线于点
C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=6,则此抛物线方程为( )
A.y2=9x B.y2=6x C.y2=3x D.y2=√3x
【解答】解:如图,分别过A,B作准线的垂线,交准线于E,D,
设|BF|=a,由已知可得|BC|=2a,
由抛物线的定义可得|BD|=a,则∠BCD=30°,
在直角三角形ACE中,因为|AE|=|AF|=6,|AC|=6+3a,2|AE|=|AC|,
所以6+3a=12,解得a=2,|FC|=3a=6,
1
所以p= |FC|=3,因此抛物线的方程为y2=6x.
2
故选:B.
3.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线上的
动点,若△FPM为边长是6的等边三角形,则此抛物线的方程为 y 2 = 6 x .
p
【解答】解:根据题意,设抛物线的准线为l,与x轴交点为N,则N(− ,0),FN
2
=p,
若△FPM为边长是6的等边三角形,即有PF=PM,
则PM⊥l,
又由∠PMF=60°,则∠PMN=90°﹣60°=30°,
△MNF为直角三角形,故PM=2p,
又由△FPM为边长是6的等边三角形,即PM=6,
则有2p=6;
即此抛物线的方程为y2=6x;
故答案为:y2=6x.
4.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线与x轴的交点为K,点A在C上且|AK|=√2|
AF|,则△AFK的面积为 8 .
【解答】解:F(2,0),K(﹣2,0),过A作AM⊥准线,
则|AM|=|AF|∴|AK|=√2|AM|,∴△AFK的高等于|AM|,
设A(m2,2√2m)(m>0),
1
则△AFK的面积=4×2√2m⋅ =4√2m,
2
又由|AK|=√2|AF|,过A作准线的垂线,垂足为P,
三角形APK为等腰直角三角形,所以m=√2,
1
∴△AFK的面积=4×2√2m⋅ =8,
2
故答案为:8
5.在直角坐标系xoy中,曲线C 上的点均在圆C :(x﹣5)2+y2=9外,且对C 上任意一
1 2 1
点M,M到直线x=﹣5的距离等于该点与圆C 上点的距离的最小值,则曲线C 的方程
2 1
为 y 2 = 2 0 x .
【解答】解:由题设知,曲线C 上任意一点M到圆心C (5,0)的距离等于它到直线
1 2
x=﹣5的距离,
因此,曲线C 是以(5,0)为焦点,直线x=﹣5为准线的抛物线,
1
故其方程为y2=20x.
故答案为y2=20x.6.(2015·浙江)如图,设抛物线y2=4x的焦点为F,不经过焦点的直线上有三个不同的
点A,B,C,其中点A,B在抛物线上,点C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之比
是( )
A.|BF|−1 B.|BF|2−1
|AF|−1 |AF|2−1
C.|BF|+1 D.|BF|2+1
|AF|+1 |AF|2+1
【解答】解:如图所示,抛物线的准线DE的方程为x=﹣1,
过A,B分别作AE⊥DE于E,交y轴于N,BD⊥DE于D,交y轴于M,
由抛物线的定义知BF=BD,AF=AE,
则|BM|=|BD|﹣1=|BF|﹣1,
|AN|=|AE|﹣1=|AF|﹣1,
则S |BC| |BM| |BF|−1 ,
△BCF = = =
S |AC| |AN| |AF|−1
△ACF
故选:A.
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布
题型二 . 定义转化求值
1.已知抛物线方程y2=4x,直线l的方程为x﹣y+5=0,在抛物线上有一动点P到y
轴的距离为d ,到直线l的距离为d ,则d +d 的最小值为 3√2−1 .
1 2 1 2
【解答】解:∵抛物线方程y2=4x,直线l的方程为x﹣y+5=0,∴F(1,0)准线为x=﹣1,
∵在抛物线上有一动点P到y轴的距离为d ,到直线l的距离为d ,
1 2
∴根据抛物线的定义可知:d +d 的最小值为焦点到直线l的距离减去1,
1 2
|1−0+5|
∴最小值为 −1=3√2−1,
√2
故答案为:3√2−1
2.已知M是抛物线x2=4y上一点,F为其焦点,点A在圆C:(x+1)2+(y﹣5)2=1上,
则|MA|+|MF|的最小值是 5 .
【解答】解:如图所示:
利用抛物线的定义知:|MP|=|MF|,
当M、A、P三点共线时,|MA|+|MF|的值最小
即:CM⊥x轴,
此时|MA|+|MF|=|AP|=|CP|﹣1=6﹣1=5,
故答案为:5.3.(2016·四川)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,
M是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为( )
√3 2 √2
A. B. C. D.1
3 3 2
【解答】解:由题意可得F(p,0),设P(y 2,y ),
0 0
2 2p
显然当y <0,k <0;当y >0,k >0.
0 OM 0 OM
要求k 的最大值,设y >0,
OM 0
→ → → → 1 → → 1 → →
则OM=OF+FM=OF+ FP=OF+ ( )
OP−OF
3 3
1 → 2 → (y 2 p,y ),
= OP+ OF= 0 + 0
3 3 6p 3 3
y
0
3 2 2 √2
可得k OM = = ≤ = ,
y 0 2 + p y 0+ 2p 2 √ y 0 ⋅ 2p 2
6p 3 p y p y
0 0
当且仅当y 2=2p2,取得等号.
0
故选:C.
题型三 . 焦点弦八个常用结论
1.(2007•全国卷Ⅱ)设F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点,
若 → → → →,则 → → → 的值为( )
FA+FB+FC=0 |FA|+|FB|+|FC|
A.3 B.4 C.6 D.9
【解答】解:设A(x ,y ),B(x ,y ),C(x ,y )
1 1 2 2 3 3
抛物线焦点坐标F(1,0),准线方程:x=﹣1
∵ → → → →,
FA+FB+FC=0
∴点F是△ABC重心
则x +x +x =3
1 2 3
y +y +y =0
1 2 3
而|FA|=x ﹣(﹣1)=x +1
1 1|FB|=x ﹣(﹣1)=x +1
2 2
|FC|=x ﹣(﹣1)=x +1
3 3
∴|FA|+|FB|+|FC|=x +1+x +1+x +1=(x +x +x )+3=3+3=6
1 2 3 1 2 3
故选:C.
2.(2016•沙坪坝区校级模拟)已知抛物线 C的顶点是原点O,焦点F在x轴的正半轴上,
经过F的直线与抛物线C交于A,B两点,如果 → • → 12,那么抛物线C的方程为
OA OB=−
( )
A.x2=8y B.x2=4y C.y2=8x D.y2=4x
p
【解答】解:设抛物线方程为y2=2px(p>0),焦点坐标为( ,0),∴直线AB的
2
p
方程为y=k(x− ),
2
1
由直线与抛物线方程联立,得k2x2﹣(pk2+2p)x+ p2k2=0,
4
设A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
2p 1
则x +x =p + ,x •x = p2,
1 2 k2 1 2 4
p p p 1
y •y =k(x − )•k(x − )=k2[x •x − (x +x )+ p2]=﹣p2,
1 2 1 2 1 2 1 2
2 2 2 4
1
∴ → • → x •x +y •y = p2﹣p2=﹣12,
OA OB= 1 2 1 2
4
∴p=4,
∴抛物线C的方程为y2=8x.
故选:C.
3.(2009•黑龙江)已知直线y=k(x+2)(k>0)与抛物线C:y2=8x相交于A、B两点,
F为C的焦点,若|FA|=2|FB|,则k=( )
1 √2 2 2√2
A. B. C. D.
3 3 3 3
【解答】解:设抛物线C:y2=8x的准线为l:x=﹣2
直线y=k(x+2)(k>0)恒过定点P(﹣2,0)
如图过A、B分别作AM⊥l于M,BN⊥l于N,
由|FA|=2|FB|,则|AM|=2|BN|,点B为AP的中点、连接OB,
1
则|OB|= |AF|,
2
∴|OB|=|BF|,点B的横坐标为1,
2√2−0 2√2
故点B的坐标为(1,2√2)∴k= = ,
1−(−2) 3
故选:D.
4.(2020•青岛模拟)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作倾斜角为60°的直线l交抛物
|AF|
线于A,B两点,且|AF|>|BF|,则 的值为( )
|BF|
3 4
A.3 B.2 C. D.
2 3
p
【解答】解:抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为( ,0),
2
∵直线l倾斜角为60°,
p
∴直线l的方程为:y﹣0=√3(x− ).
2
设直线与抛物线的交点为A(x ,y )、B(x ,y ),
1 1 2 2
p p
∴|AF|=x + ,|BF|=x + ,
1 2
2 2
联立方程组,消去y并整理,得12x2﹣20px+3p2=0,
3p p
解得x = ,x = ,
1 2
2 6
p p 2p
∴|AF|=x + =2p,|BF|=x + = ,
1 2
2 2 3
∴|AF|:|BF|=3:1,|AF|
∴ 的值为3.
|BF|
故选:A.
5.(2015•陕西一模)已知直线l:x﹣y﹣m=0经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,l
与C交于 A、B两点.若|AB|=6,则p的值为( )
1 3
A. B. C.1 D.2
2 2
【解答】解:由{x−y−m=0得:x2﹣(2m+2p)x+m2=0,
y2=2px
设A(x ,y ),B(x ,y ),则x +x =2m+2p;
1 1 2 2 1 2
p
又直线l:x﹣y﹣m=0经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点( ,0),
2
p p
∴ −0﹣m=0,解得:m= .
2 2
p p
又|AB|=(x + )+(x + )=x +x +p=2m+3p=4p=6,
1 2 1 2
2 2
3
∴p= .
2
故选:B.
6.(2021春•孝南区校级月考)已知曲线M上任意一点P到点F(0,2)的距离比到x轴
的距离大2,直线l:y=kx+2与曲线M交于A,D两点,与圆N:x2+y2﹣4y+3=0交于
B,C两点(A,B在第一象限),则|AC|+4|BD|的最小值为 2 3 .
【解答】解:∵曲线M上任意一点P到点F(0,2)的距离比到x轴的距离大2,
∴曲线M上任意一点P到点F(0,2)的距离与到直线y=﹣2的距离相等,
则曲线M为抛物线,其方程为x2=8y,焦点为F(0,2),
则直线y=kx+2过抛物线的焦点F,
1 1 1
当k=0时,|AF|=|DF|=4,则 + = ,
|AF| |DF| 2
当k≠0时,如图,过A作AK⊥y轴于K,设抛物线的准线交y周于E,
p
则|EK|=|EF|+|FK|=p+|AF|cos∠AFK=|AF|,得|AF|= ,
1−cos∠AFK
1 1−cos∠AFK 1 1+cos∠AFK
则 = ,同理可得 = ,
|AF| p |DF| p1 1 2 1
∴ + = = ,
|AF| |DF| p 2
化圆N:x2+y2﹣4y+3=0为x2+(y﹣2)2=1,则圆N的圆心为F,半径为1,
|AC|+4|BD|=|AF|+1+4(|DF|+1)=|AF|+4|DF|+5
1 1 |AF| 4|DF|
=2(|AF|+4|DF|)×( + )+5=2(5+ + )+5
|AF| |DF| |DF| |AF|
√|AF| 4|DF|
≥2(5+2 ⋅ )+5=23.
|DF| |AF|
当且仅当|AF|=2|DF|时上式等号成立.
∴|AC|+4|BD|的最小值为23,
故答案为:23.
7.(2007•山东)设O是坐标原点,F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,A是抛物线上的
→ → √21
一点,
FA
与x轴正向的夹角为60°,则
|OA|
为 p .
2
【解答】解:过A作AD⊥x轴于D,令FD=m,则FA=2m,p+m=2m,m=p.
∴ √ p 2 √21 .
OA= ( +p) +(√3p) 2= p
2 2
√21
故答案为: p
2
8.(2018•一模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点F分别作两条直线l ,l ,直
1 2
线l 与抛物线C交于A、B两点,直线l 与抛物线C交于D、E两点,若l 与l 的斜率的
1 2 1 2
平方和为1,则|AB|+|DE|的最小值为( )
A.16 B.20 C.24 D.32
【解答】解:抛物线C:y2=4x的焦点F(1,0),设直线l :y=k (x﹣1),直线
1 1
l :y=k (x﹣1),
2 2由题意可知,则 ,
k 2+k 2=1
1 2
联立{y=k
1
(x−1),整理得:k
1
2x2﹣(2k
1
2+4)x+k
1
2=0,
y2=4x
设A(x 1 ,y 1 ),B(x 2 ,y 2 ),则x 1 +x 2= 2k 1 2+4 =2+ 4 ,
k 2 k 2
1 1
设D(x
3
,y
3
),E(x
4
,y
4
),同理可得:x
3
+x
4
=2+ 4 ,
k 2
2
由抛物线的性质可得:|AB|=x
1
+x
2
+p=4+ 4 ,|DE|=x
3
+x
4
+p=4+ 4 ,
k 2 k 2
1 2
4 4 4(k 2+k 2 ) 4 4
∴|AB|+|DE|=8
+ + =8+ 1 2 =8+ ≥8+ =24,
k 2 k 2 k 2k 2 k 2k 2 k 2+k 2
1 2 1 2 1 2 1 2 2
( )
2
1
当且仅当k 2=k 2= 时,上式“=”成立.
1 2 2
∴|AB|+|DE|的最小值24,
故选:C.
9.(2012•安徽)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于A,B两点,O为坐标原
点.若|AF|=3,则△AOB的面积为( )
√2 3√2
A. B.√2 C. D.2√2
2 2
【解答】解:设直线AB的倾斜角为 (0< < )及|BF|=m,
∵|AF|=3, θ θ π
∴点A到准线l:x=﹣1的距离为3
∴2+3cos =3
1θ
∴cos =
3
θ
∵m=2+mcos( ﹣ )
2 π3 θ
∴m= =
1+cosθ 21 1 3 2√2 3√2
∴△AOB的面积为S= ×|OF|×|AB|×sinθ= ×1×(3+ )× =
2 2 2 3 2
故选:C.
10.(2013•新课标Ⅱ)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=
5,若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程为( )
A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8x
C.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x
【解答】解:∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),
p p
∴焦点F坐标为( ,0),可得|OF|= ,
2 2
∵以MF为直径的圆过点(0,2),
∴设A(0,2),可得AF⊥AM,
Rt△AOF中,|AF| √ p √ p2,
= 22+( ) 2= 4+
2 4
p
∴sin∠OAF= |OF|
=
2 ,
|AF| √ p2
4+
4
∵根据抛物线的定义,得直线AO切以MF为直径的圆于A点,
p
∴∠OAF=∠AMF,可得Rt△AMF中,sin∠AMF= |AF|
=
2 ,
|MF| √ p2
4+
4
∵|MF|=5,|AF| √ p2
= 4+
4
√ p2 p
4+
∴ 4
=
2 ,整理得4
+
p2
=
5p,解之可得p=2或p=8
5 √ p2 4 2
4+
4
因此,抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.
故选:C.方法二:
p
∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),∴焦点F( ,0),
2
p p
设M(x,y),由抛物线性质|MF|=x+ =5,可得x=5− ,
2 2
p p
5− +
因为圆心是MF的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为 2 2 5,
=
2 2
5
由已知圆半径也为 ,据此可知该圆与y轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为2,则
2
M点纵坐标为4,
p
即M(5− ,4),代入抛物线方程得p2﹣10p+16=0,所以p=2或p=8.
2
所以抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.
故选:C.
11.(2013•宁波模拟)直线l过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,且交抛物线于P,Q两
点,由P,Q分别向准线引垂线PR、QS,垂足分别为R,S,如果|PF|=a,|QF|=b,M
为RS的中点,则|MF|=( )
a+b 1
A.a+b B. C.√ab D. √ab
2 2
【解答】解:①PQ与x轴不垂直时,如图所示,
由抛物线的定义可得|QF|=|QS|,|PF|=|PR|.
∴∠QFS=∠QSF,∠PFR=∠PRF,
由题意可得QS∥FG∥PR,∴∠SFG=∠QSF,∠RFG=∠PRF.
1
∴∠SFG+∠RFG=90°,∴|MF|= |RS|.
2
过点P作PN⊥QS交于点N,则|PN|=|RS|.在Rt△PQN中,|PN| 2 .
=√|PQ|2−|QN|2=√((a+b) 2−(b−a) 2= √ab
∴|MF|=√ab.
②当PQ⊥x轴时,也可|MF|=p=a=b=√ab.
综上可知:|MF|=√ab.
故选:C.
12.(2013•大纲版)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M(﹣2,2),过点F且斜率
为k的直线与C交于A,B两点,若 → • → 0,则k=( )
MA MB=
√2 1
A.√2 B. C. D.2
2 2
【解答】解:由抛物线C:y2=8x得焦点(2,0),
由题意可知:斜率k存在,设直线AB为y=k(x﹣2),
代入抛物线方程,得到k2x2﹣(4k2+8)x+4k2=0,△>0,
设A(x ,y ),B(x ,y ).
1 1 2 2
8
∴x +x =4 + ,x x =4.
1 2 k2 1 2
8
∴y +y = ,y y =﹣16,
1 2 1 2
k
又 → → 0,
MA⋅MB=
16 16
∴ M → A⋅M → B= (x 1 +2,y 1 ﹣2)•(x 2 +2,y 2 ﹣2)= k2 − k +4= 0
∴k=2.
故选:D.
13.(2014•辽宁)已知点A(﹣2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,过点A的直线与C
在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为( )1 2 3 4
A. B. C. D.
2 3 4 3
【解答】解:∵点A(﹣2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,
即准线方程为:x=﹣2,
p
∴p>0,− =−2即p=4,
2
∴抛物线C:y2=8x,在第一象限的方程为y=2√2√x,
设切点B(m,n),则n=2√2√m,
1 1 √2
又导数y′=2√2⋅ ⋅ ,则在切点处的斜率为 ,
2 √x √m
n−3 √2
∴ = 即√2m+2√2=2√2m−3√m,
m+2 √m
√2
解得√m=2√2(− 舍去),
2
∴切点B(8,8),又F(2,0),
8−0 4
∴直线BF的斜率为 = ,
8−2 3
故选:D.
题型四 . 过 x 轴定点问题
1.已知 F 为抛物线 y2=x 的焦点,点 A,B 在该抛物线上且位于 x 轴的两侧,
→ → √2
OA⋅OB=2
(其中O为坐标原点),则△AFO与△BFO面积之和的最小值是
4
.
【解答】解:设直线AB的方程为:x=ty+m,点A(x ,y ),B(x ,y ),直线AB与
1 1 2 2
x轴的交点为M(m,0),
x=ty+m代入y2=x,可得y2﹣ty﹣m=0,根据韦达定理有y •y =﹣m,
1 2
∵ → → ,∴x •x +y •y =2,从而(y •y )2+y •y ﹣2=0,
OA⋅OB=2 1 2 1 2 1 2 1 2
∵点A,B位于x轴的两侧,
∴y •y =﹣2,故m=2.
1 2
不妨令点A在x轴上方,则y >0,
1
1
又F( ,0),
4∴S△BFO +S△AFO= 1•1•y
1+
1•1•|y
2
|
=
1
(y +
2
)≥
√2
2 4 2 4 8 1 y 4
1
2
当且仅当y = ,即y =√2时,取“=”号,
1 y 1
1
√2
∴△BFO与△AFO面积之和的最小值是 ,
4
√2
故答案为:
4
2.已知抛物线C方程为x2=4y,F为其焦点,过点F的直线l与抛物线C交于A,B两点,
且抛物线在A,B两点处的切线分别交x轴于P,Q两点,则|AP|•|BQ|的取值范围为(
)
1
A.( ,+∞) B.[2,+∞) C.(2,+∞) D.[0,2)
2
【解答】解:由已知可判断直线l的斜率存在,设斜率为k,因为F(0,1),则l:y=
kx+1.
设A(x ,x 2 ),B(x ,x 2 ),由{y=kx+1消去y得,x2﹣4kx﹣4=0,
1 1 2 2
4 4 x2=4 y
∴x +x =4k,x x =﹣4.
1 2 1 2
由于抛物线C也是函数y 1x2的图象,且y′ 1x,则PA:y x 2 1x (x﹣x ).
= = − 1 = 1 1
4 2 4 2
1 1 1
令y=0,解得x= x ,∴P( x ,0),从而|AP|= √x 2 (4+x 2 ).
2 1 2 1 4 1 1
1
同理可得,|BQ|= √x 2 (4+x 2 ),
4 2 2
∴ |AP|• |BQ|
1 1
= √(x x ) 2 (4+x 2 )(4+x 2 )= √(x x ) 2 [16+4(x 2+x 2 )+(x x ) 2 ]=2 √1+k2
16 1 2 1 2 16 1 2 1 2 1 2
.
∵k2≥0,∴|AP|•|BQ|的取值范围为[2,+∞).
故选:B.
题型五 . 切线问题3.已知点A(3,﹣2)在抛物线C:x2=2py(p>0)的准线上,过点A的直线与抛物线在
第一象限相切于点B,记抛物线的焦点为F,则|BF|=( )
A.6 B.8 C.10 D.12
p
【解答】解:抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=− ,
2
p 1
∵点A(3,﹣2)在准线上,∴− =−2即p=4,抛物线的方程为x2=8y即y= x2.
2 8
m2
设点B的坐标为(m, ),m>0,
8
1 1 1
对y= x2求导可得,y'= x,∴直线AB的斜率为 m,
8 4 4
m2
m2 +2
由A(3,﹣2)、B(m, )可知, 8 1 ,解之得,m=8或﹣2(舍负),
8 k = = m
AB m−3 4
∴点B(8,8),
4
由抛物线的定义可知,|BF|=8+ =10.
2
故选:C.
课后作业 . 抛物线
1.已知点M(1,2),点P在抛物线y2=8x上运动,点Q在圆(x﹣2)2+y2=1上运
动,则|PM|+|PQ|的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:抛物线y2=8x的焦点F(2,0),准线l:x=﹣2,
圆(x﹣2)2+y2=1的圆心为F(2,0),半径r=1,
过点P作PB垂直于准线l,垂足为B,抛物线的定义可知|PB|=|PF|,
则|PM|+|PQ|≥|PM|+|PF|﹣r=|PM|+|PB|﹣1,
当点M,P,B三点共线时,|PM|+|PB|取得最小值,
所以|PM|+|PQ|≥|PM|+|PB|﹣1≥(1+2)﹣1=2,
即有|PM|+|PQ|取得最小值2.
故选:A.2.已知抛物线C:y2=16x的焦点为F,其准线l与x轴交于点A,若抛物线C上存在一点
B使|AB|=√2|BF|,则|AB|=( )
A.8√2 B.8 C.4√2 D.4
【解答】解:由抛物线的方程可得:焦点坐标F(4,0),准线方程为x=﹣4,所以A
(﹣4,0),
过B作BB'垂直于准线交于B',由抛物线的性质可得|BF|=|BB'|,
因为|AB|=√2|BF|,所以|AB|=√2|BB'|,所以可得∠B'AB=45°,
进而可得∠BAO=45°,所以直线 AB 的方程为:y=x+4,代入抛物线的方程可得
{y=x+4,整理可得y2﹣16y+64=0,解得y=8,
y2=16x
代入直线可得x=4,即B(4,8),所以|BF|=8,
所以|AB|=8√2,
故选:A.
3.在平面直角坐标系xOy中,双曲线的x2 y2 右支与焦点为F的抛
− =1(a>0,b>0)
a2 b2物线x2=2py(p>0)交于A,B两点,若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为
( )
√2 √3
A.y=± x B.y=±√2x C.y=± x D.y=±√3x
2 2
【解答】解:把x2=2py(p>0)代入双曲线x2 y2 (a>0,b>0),
− =1
a2 b2
可得:a2y2﹣2pb2y+a2b2=0,
∴y +y 2pb2,
A B=
a2
p p
∵|AF|+|BF|=4|OF|,∴y +y +2× =4× ,
A B
2 2
∴2pb2
p,
=
a2
b √2
∴ = .
a 2
√2
∴该双曲线的渐近线方程为:y=± x.
2
故选:A.
4.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=﹣1,直线l:3x﹣4y+4=0与抛物线
C和圆x2+y2﹣2y=0从左至右的交点依次为A、B、E、F,则抛物线C的方程为 x 2 = 4 y
|EF|
, = 1 6 .
|AB|
p
【解答】解:由抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=﹣1,得− =−1,即p=
2
2.
∴抛物线C的方程为x2=4y;
圆x2+y2﹣2y=0为x2+(y﹣1)2=1,
则圆心与抛物线的焦点M重合,圆的半径为1.
如图,联立{ x2=4 y ,得4y2﹣17y+4=0.
3x−4 y+4=0
1
解得:y = ,y =4.
A 4 F
1
∴|AB|=|AM|﹣1=|AA |﹣1= ;
1
4
|EF|=|MF|﹣1=|FB |﹣1=4,
1
|EF| 4
= =16
则|AB| 1 .
4
故答案为:x2=4y;16.
|PA|
5.焦点为F的抛物线C:x2=4y的准线与坐标轴交于点A,点P在抛物线C上,则
|PF|
的最大值为 √2 .
【解答】解:由题意可得,焦点F(0,1),A(0,﹣1),准线方程为y=﹣1
过点P作PM垂直于准线,M为垂足,
由抛物线的定义可得|PF|=|PM|,
|PA| |PA| 1
则 = = ,∠PAM为锐角.
|PF| |PM| sin∠PAM
|PA|
故当∠PAM最小时,则 最大,
|PF|
|PA|
故当PA和抛物线相切时, 最大
|PF|
a2
可设切点P(a, ),
4
1
a2−1
则PA的斜率为k 4 ,
=
ax2 x
而函数y= 的导数为y′= ,
4 2
1
a2−1
则有a 4 ,解得a=±2,可得P(2,1)或(﹣2,1),
=
2 a
则|PM|=2,|PA|=2√2,
|PM| √2
即有sin∠PAM= = ,
|PA| 2
|PA|
则 =√2,
|PF|
故答案为:√2
6.过抛物线y2=4x焦点F的直线交抛物线于点A、B,交准线于点P,交y轴于点Q,若
9
→ →
,则弦长|AB|= .
PQ=FB
2
【解答】解:设直线AB的方程为y=k(x﹣1),A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
联立{y=k(x−1)得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,∴ 2k2+4,
x +x =
y2=4x 1 2 k2
把x=﹣1代入y=k(x﹣1)得y=﹣2k,∴P(﹣1,﹣2k),
把x=0代入y=k(x﹣1)得y=﹣k,∴Q(0,﹣k),
∵ → → ,∴(1,k)=(x 2 ﹣1,y 2
),解得{x
2
=2
,
PQ=FB
y =k
2
∵点B在抛物线上,∴ ,∴ ,
y2=4×2 k2= y2=8
2 2
而 2k2+4 2×8+4 5,
x +x = = =
1 2 k2 8 25 9
由抛物线的定义可知,|AB|=x +x +p= +2= .
1 2 2 2
9
故答案为: .
2
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布
日期:2021/8/20 23:36:22;用户:15942715433;邮箱:15942715433;学号:32355067