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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第 46 练 直线与抛物线(精练)
刷真题 明导向
一、多选题
1.(2023·全国·统考高考真题)设O为坐标原点,直线 过抛物线 的焦点,
且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( ).
A. B.
C.以MN为直径的圆与l相切 D. 为等腰三角形
【答案】AC
【分析】先求得焦点坐标,从而求得 ,根据弦长公式求得 ,根据圆与等腰三角形的知识确定正确答
案.
【详解】A选项:直线 过点 ,所以抛物线 的焦点 ,
所以 ,则A选项正确,且抛物线 的方程为 .
B选项:设 ,
由 消去 并化简得 ,
解得 ,所以 ,B选项错误.
C选项:设 的中点为 , 到直线 的距离分别为 ,
因为 ,
即 到直线 的距离等于 的一半,所以以 为直径的圆与直线 相切,C选项正确.
D选项:直线 ,即 ,到直线 的距离为 ,
所以三角形 的面积为 ,
由上述分析可知 ,
所以 ,
所以三角形 不是等腰三角形,D选项错误.
故选:AC.
二、解答题
2.(2023·全国·统考高考真题)已知直线 与抛物线 交于 两点,且
.
(1)求 ;
(2)设F为C的焦点,M,N为C上两点, ,求 面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用直线与抛物线的位置关系,联立直线和抛物线方程求出弦长即可得出 ;(2)设直线 : , 利用 ,找到 的关系,以及 的面
积表达式,再结合函数的性质即可求出其最小值.
【详解】(1)设 ,
由 可得, ,所以 ,
所以 ,
即 ,因为 ,解得: .
(2)因为 ,显然直线 的斜率不可能为零,
设直线 : , ,
由 可得, ,所以, ,
,
因为 ,所以 ,
即 ,
亦即 ,
将 代入得,
, ,
所以 ,且 ,解得 或 .
设点 到直线 的距离为 ,所以 ,,
所以 的面积 ,
而 或 ,所以,
当 时, 的面积 .
【点睛】本题解题关键是根据向量的数量积为零找到 的关系,一是为了减元,二是通过相互的制约关
系找到各自的范围,为得到的三角形面积公式提供定义域支持,从而求出面积的最小值.
3.(2022·全国·统考高考真题)设抛物线 的焦点为F,点 ,过F的直线交C于
M,N两点.当直线MD垂直于x轴时, .
(1)求C的方程;
(2)设直线 与C的另一个交点分别为A,B,记直线 的倾斜角分别为 .当 取得最
大值时,求直线AB的方程.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)由抛物线的定义可得 ,即可得解;
(2)法一:设点的坐标及直线 ,由韦达定理及斜率公式可得 ,再由差角的正切
公式及基本不等式可得 ,设直线 ,结合韦达定理可解.
【详解】(1)抛物线的准线为 ,当 与x轴垂直时,点M的横坐标为p,
此时 ,所以 ,所以抛物线C的方程为 ;
(2)[方法一]:【最优解】直线方程横截式
设 ,直线 ,
由 可得 , ,
由斜率公式可得 , ,
直线 ,代入抛物线方程可得 ,
,所以 ,同理可得 ,
所以
又因为直线MN、AB的倾斜角分别为 ,所以 ,
若要使 最大,则 ,设 ,则
,
当且仅当 即 时,等号成立,
所以当 最大时, ,设直线 ,
代入抛物线方程可得 ,
,所以 ,
所以直线 .[方法二]:直线方程点斜式
由题可知,直线MN的斜率存在.
设 ,直线
由 得: , ,同理, .
直线MD: ,代入抛物线方程可得: ,同理, .
代入抛物线方程可得: ,所以 ,同理可得 ,
由斜率公式可得:
(下同方法一)若要使 最大,则 ,
设 ,则 ,
当且仅当 即 时,等号成立,
所以当 最大时, ,设直线 ,
代入抛物线方程可得 , ,所以 ,所以直线
.
[方法三]:三点共线
设 ,
设 ,若 P、M、N三点共线,由所以 ,化简得 ,
反之,若 ,可得MN过定点
因此,由M、N、F三点共线,得 ,
由M、D、A三点共线,得 ,
由N、D、B三点共线,得 ,
则 ,AB过定点(4,0)
(下同方法一)若要使 最大,则 ,
设 ,则 ,
当且仅当 即 时,等号成立,
所以当 最大时, ,所以直线 .
4.(2021·浙江·统考高考真题)如图,已知F是抛物线 的焦点,M是抛物线的准线与x轴
的交点,且 ,(1)求抛物线的方程;
(2)设过点F的直线交抛物线与A、B两点,斜率为2的直线l与直线 ,x轴依次交于点P,
Q,R,N,且 ,求直线l在x轴上截距的范围.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)求出 的值后可求抛物线的方程.
(2)方法一:设 , , ,联立直线 的方程和抛物线的方程后可得
,求出直线 的方程,联立各直线方程可求出 ,根据题设条件可得
,从而可求 的范围.
【详解】(1)因为 ,故 ,故抛物线的方程为: .
(2)[方法一]:通式通法
设 , , ,
所以直线 ,由题设可得 且 .由 可得 ,故 ,
因为 ,故 ,故 .
又 ,由 可得 ,
同理 ,
由 可得 ,
所以 ,
整理得到 ,
故 ,
令 ,则 且 ,
故 ,故 即 ,
解得 或 或 .
故直线 在 轴上的截距的范围为 或 或 .
[方法二]:利用焦点弦性质
设直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,直线 的方程
为 ,由题设可得 且 .
由 得 ,所以 .
因为 ,
,
.
由 得 .
同理 .
由 得 .
因为 ,所以 即 .
故 .
令 ,则 .
所以 ,解得 或 或 .
故直线 在x轴上的截距的范围为 .
[方法三]【最优解】:
设 ,
由 三点共线得 ,即 .
所以直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,直线 的方程为
.
设直线 的方程为 ,
则 .
所以 .
故 (其中 ).
所以 .因此直线 在x轴上的截距为 .
5.(2021·全国·统考高考真题)已知抛物线 的焦点为 ,且 与圆
上点的距离的最小值为 .
(1)求 ;
(2)若点 在 上, 是 的两条切线, 是切点,求 面积的最大值.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)根据圆的几何性质可得出关于 的等式,即可解出 的值;
(2)设点 、 、 ,利用导数求出直线 、 ,进一步可求得直线 的方程,
将直线 的方程与抛物线的方程联立,求出 以及点 到直线 的距离,利用三角形的面积公式结合
二次函数的基本性质可求得 面积的最大值.
【详解】(1)[方法一]:利用二次函数性质求最小值
由题意知, ,设圆M上的点 ,则 .
所以 .
从而有 .
因为 ,所以当 时, .
又 ,解之得 ,因此 .
[方法二]【最优解】:利用圆的几何意义求最小值
抛物线 的焦点为 , ,
所以, 与圆 上点的距离的最小值为 ,解得 ;(2)[方法一]:切点弦方程+韦达定义判别式求弦长求面积法
抛物线 的方程为 ,即 ,对该函数求导得 ,
设点 、 、 ,
直线 的方程为 ,即 ,即 ,
同理可知,直线 的方程为 ,
由于点 为这两条直线的公共点,则 ,
所以,点A、 的坐标满足方程 ,
所以,直线 的方程为 ,
联立 ,可得 ,
由韦达定理可得 , ,
所以, ,
点 到直线 的距离为 ,
所以, ,
,
由已知可得 ,所以,当 时, 的面积取最大值 .
[方法二]【最优解】:切点弦法+分割转化求面积+三角换元求最值
同方法一得到 .过P作y轴的平行线交 于Q,则 .
.
P点在圆M上,则
.
故当 时 的面积最大,最大值为 .
[方法三]:直接设直线AB方程法
设切点A,B的坐标分别为 , .
设 ,联立 和抛物线C的方程得 整理得 .
判别式 ,即 ,且 .
抛物线C的方程为 ,即 ,有 .
则 ,整理得 ,同理可得 .
联立方程 可得点P的坐标为 ,即 .
将点P的坐标代入圆M的方程,得 ,整理得 .
由弦长公式得 .
点P到直线 的距离为 .所以 ,
其中 ,即 .
当 时, .
【A组 在基础中考查功底】
一、单选题
1.已知直线l过点 ,且与抛物线 有且只有一个公共点,则符合要求的直线l的条数为( )
条
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据直线与抛物线的位置关系判断.
【详解】当直线 平行于 轴(即抛物线的)时,直线 与抛物线只有一个公共点,
直线 与抛物线的轴不平行时,由于 在抛物线的外部(与焦点在不同区域),因此过点有的抛物线的
切线有两条.
综上,符合要求的直线 有3条.
故选:D.
2.直线 与抛物线 交于 , 两点,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】焦点弦长度等于 .
【详解】抛物线 的焦点为 在直线 上,故 是抛物线的焦点弦,则
由 得: ,
所以, ,所以,
故选:D.
3.已知抛物线 的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若
,则 ( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】由题意解出 点横坐标,由抛物线的定义求解
【详解】 ,设 , ,
,则 ,得 ,
由抛物线定义得
故选:D
4.已知圆 与抛物线 相交于M,N,且 ,则 ( )
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】由圆与抛物线的对称性及 ,可得 点纵坐标,代入抛物线得横坐标,求出 即可
得解.
【详解】因为圆 与抛物线 相交于M,N,且 ,
由对称性,不妨设 ,
代入抛物线方程,则 ,解得 ,
所以 ,
故故选:B
5.已知O是坐标原点,F是抛物线C: 的焦点, 是C上一点,且 ,则
的面积为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】C
【分析】根据条件求出 的值,然后可算出答案.
【详解】由题可知 ,解得 ,所以 的面积为 ,
故选:C
6.已知直线l过点 ,且垂直于x轴.若l被抛物线 截得的线段长为 ,则抛物线的焦点坐
标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将 代入 可得交点坐标,结合弦长为 可得 ,进而得到抛物线的焦点坐标即可
【详解】当 时, ,显然 ,解得 ,故 ,解得 ,故抛
物线 ,焦点坐标为
故选:A
7.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
【分析】利用点差法求解即可.
【详解】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
8.若直线 与抛物线C: 相切于点A,l与x轴交于点B、F为C的焦点.则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】联立直线与抛物线方程,消元,根据 求出 的值,即可求出 、 的坐标,从而求出 ,
,再根据直线的斜率与倾斜角的关系求出 ,即可得解;
【详解】解:依题意联立方程 ,即 ,
则 ,解得 ,此时直线 ,则 ,
所以 ,解得 ,即 ,
又 ,所以 , ,即 ,
又 ,所以
所以 ;
故选:A
9.设坐标原点为 ,抛物线 与过焦点的直线交于A、B两点,则 ( )
A. B. C.3 D.
【答案】D
【分析】求出焦点坐标,设直线 的方程为 代入抛物线方程中化简利用根与系数的关系,再结合向量的数量积公式求解即可
【详解】抛物线 的焦点为 ,设直线 的方程为 , ,
由 ,得 ,
则 ,
所以 ,
故选:D
10.过点 作抛物线 的弦AB,恰被点Q平分,则弦AB所在直线的方程为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用点差法及中点坐标求出直线AB的斜率,再根据点斜式求解即可.
【详解】解:设 , ,由题意可知 ,
则 ,两式相减,得 ,
因为 是弦AB的中点,所以 , ,
所以 ,即 ,直线AB的斜率为2,
所以弦AB所在直线的方程为 ,即 ,
故选:C.
11.已知抛物线 上一点 ,F为焦点,直线FA交抛物线的准线于点B,满足,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设出点B坐标,利用向量关系求出 ,进而求出 .
【详解】由题意得: ,设 ,因为 ,所以 ,解得: ,故
,当 时, ,所以 .
故选:C
12.设抛物线 的焦点为F,过F且斜率为1的直线与抛物线相交于A,B两点,若线段
的中点为E,O为坐标原点,且 ,则 ( )
A.2 B.3 C.6 D.12
【答案】A
【解析】利用点差法求解,设 ,由题意得 ,相减化简得 ,得
,因为E在直线 上,所以 ,再由 ,可求得【详解】解:由题意可知 ,则直线 为 ,
设 ,由题意得 ,相减得:
,
因为E为线段 的中点,所以 ,即 ,
因为E在直线 上,所以 ,
又因为 ,所以 .
故选:A
【点睛】此题考查直线与抛物线的位置关系,考查点差法的应用,属于基础题
13.斜率为 的直线过抛物线 的焦点,且与C交于A,B两点,则三角形 的面积是(O为
坐标原点)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】写出直线方程,联立抛物线方程,求出A,B两点坐标,进而求出AB的长,再求出原点到直线
距离,求出三角形面积.
【详解】抛物线 的焦点坐标为 ,
则斜率为 的直线方程为: ,与抛物线方程联立得:
,
设 ,不妨设 , ,
则 ,点O到直线AB的距离为 ,
所以△AOB的面积为
故选:B
14.抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出;
反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线 ,一条
平行于x轴的光线 从点 射入,经过 上的点 反射后,再经 上另一点 反射后,沿直线 射出,
则 ( )
A.7 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可知 和抛物线 的焦点为 ,由此可知直线 的方程为 ,将直
线 的方程与抛物线方程联立,可求出 点坐标,再根据弦长公式即可求出结果.
【详解】由题意可知, 轴,
又光线 从点 射入,经过 上的点 ,
所以 ,
又抛物线 的焦点为 ,所以直线 的方程为 ,即 ,
联立方程 ,整理可得 ,所以 或
所以 ,所以 .
故选:D.15.已知抛物线 的焦点为F,准线为l,过点F作倾斜角为60°的直线交抛物线于M,N两点(
),作 ,垂足为K,则 外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,列出直线 的方程,联立直线与抛物线的方程,求出 点,利用两点间距离公式
与抛物线的性质,得到 为等边三角形,且边长 ,再利用正弦定理求出外
接圆的半径,进而得到 外接圆的面积.
【详解】由题得焦点 , ,则直线MN的方程为 ,联立 解得
,作 ,则点K的坐标为 , ,同理可得
.
由抛物线定义可知 ,所以 为等边三角形,所以 外接圆的半径 ,所以
外接圆的面积
故选:D
16.已知抛物线E: 的准线交y轴于点M,过点M作直线l交E于A,B两点,且 ,则
直线l的斜率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据抛物线方程求出准线方程,即可得到 的坐标,设直线 为 , ,,联立直线与抛物线方程,消元、列出韦达定理,根据 ,即可得到 ,从而求
出 、 ,从而求出 .
【详解】解:抛物线 的准线为 ,所以 ,
由题意可知直线 的斜率存在,
故设直线 为 , , ,
则 ,即 ,
所以 , ,
因为 ,即 ,
所以 ,
所以 或 ,
所以 .
故选:B
17.已知抛物线 的焦点为F,准线为 ,过 的直线与抛物线交于A,B两点,与准
线 交于C点,若 ,且 ,则 ( )
A.4 B.12 C.4或16 D.4或12
【答案】A
【分析】利用焦半径将线段比转化,设出直线方程,联立得两根之积,列出方程,求出 的值.
【详解】如图,过A,B向 作垂线,垂足分别为D,E,则 .设 , ,因为 , ,
所以 .因为 ,所以 , .
设直线 的方程为 ,
联立方程组 得 ,则 .
因为 ,
所以 或 .
因为 ,所以 ,故 .
故选:A
18.已知抛物线 的焦点为F,A是E上位于第一象限内的一点,过点A作E的切线,交
x轴于P点,交y轴于Q点,若 ,则 ( ).
A.60° B.90° C.120° D.150°
【答案】C
【分析】设 ,利用导数的几何意义求出E在点A处的切线方程,根据抛物线的定义可得
为等腰三角形,进而得出结果.【详解】如图
,
设 ,由 ,得 ,
所以E在点A处的切线方程为 ,
从而 , .根据抛物线的定义,得 ,
又 , ,所以 ,
从而 为等腰三角形,所以 ,
故选:C.
二、多选题
19.(多选)设抛物线 的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,则直线l的
斜率可以是( )
A. B.
C.1 D.2
【答案】BC【分析】设直线方程,并与抛物线联立方程,再用根的判别式来处理,即可求得斜率范围.
【详解】 抛物线 的准线与x轴交于点Q,
准线为 ,Q点的坐标 ,
又直线l过点Q,且斜率必存在,
可设l: ,
联立 ,可得 ,
当 时,得 ,即交点为 ,
当 时,由 得,即 ,
解得, 或 ,
综上,k的取值范围是 .
故选:BC.
20.已知抛物线 的焦点为 ,顶点为 ,点 在抛物线 上,若 ,则下列各选
项正确的是( )
A. B.以MF为直径的圆与 轴相切
C. D.
【答案】ABD
【分析】对于AB,根据抛物线的定义结合已知条件判断,对于C,先求出点 的坐标,再利用两点间的
距离公式可求得结果,对于D,根据抛物线的性质结合三角形的面积公式求解.
【详解】对A:由题意可知 ,由 ,可得 ,故A正确;
对B:∵ 的中点的横坐标为 ,则到 轴的距离
∴以 为直径的圆与 轴相切,故B正确;对C:当 时, ,解得 ,即
则 ,故C错误;
对D: ,故D正确;
故选:ABD.
21.已知直线 与抛物线 交于 两点,若线段 的中点是 ,则( )
A. B.
C. D.点 在以 为直径的圆内
【答案】AB
【分析】直线与抛物线方程联立,利用韦达定理和中点坐标可构造方程求得 ,知A正确;
将中点坐标代入直线方程即可求得 ,知B正确;
根据直线过抛物线焦点,根据抛物线焦点弦长公式可知C错误;
根据长度关系可确定 ,由此可确定D错误.
【详解】对于A,设 , ,
由 得: , ,
又线段 的中点为 , ,解得: ,A正确;
对于B, 在直线 上, ,B正确;对于C, 过点 , 为抛物线 的焦点,
,C错误;
对于D,设 ,则 ,又 ,
, , 在以 为直径的圆上,D错误.
故选:AB.
22.已知圆 ,直线 ,直线l与抛物线 交于A,B两点,
( ).
A.l被圆C截得的弦长的最小值为
B.l被圆C截得的弦长的最小值为
C.若弦AB中点的坐标为 ,则
D.若弦AB中点的坐标为 ,则
【答案】AD
【分析】对于A,B:因为直线 过定点 ,且 在圆C内,所以当直线l与CP垂直时,直线l
被圆C截得的弦长最短,结合垂径定理求解判断;对于C,D:利用点差法,设点运算求解判断.
【详解】因为直线 , ,即过定点
,则 在圆C内,
所以当直线l与CP垂直时,直线l被圆C截得的弦长最短.
因为圆C的半径为2, ,所以弦长的最小值为 ,A正确,B错误
设 , ,则 ,
相减得 ,整理得 .因为弦AB中点的坐标为 ,所以 ,得 ,C正确,D错误
故选:AD.
23.已知 为坐标原点,点 在抛物线 上,过焦点 的直线 交抛物线 于 两
点,则( )
A. 的准线方程为
B.若 ,则
C.若 ,则 的中点到 轴的距离为4
D.
【答案】ABD
【分析】利用抛物线的定义可分析A,B选项,利用直线与抛物线相交结合韦达定理,弦长公式,基本不等式
可分析C,D选项.
【详解】因为点 在抛物线 上,
所以 解得 ,所以抛物线方程为 ,
所以准线方程为 ,所以A正确;
由抛物线的定义得
由 ,所以 .所以B正确;
设 ,
联立 整理得 ,
由韦达定理得 ,
所以 ,解得 ,,所以C错误;
,
由抛物线定义知
,
所以 ,
当且仅当 时取得等号,所以D正确.
故选: ABD.
24.已知 , 是抛物线 上的两点,若直线 过抛物线的焦点 且倾斜角
为 .则下列命题正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】对于选项A,设直线 的方程为 ,代入 ,再利用韦达定理,即可得到结论;
对于选项B,利用抛物线的定义和选项A中的结论,表示出 即可;
对于选项C,由抛物线的定义,在直角三角形 中,运用余弦函数的定义,即可得到 的长,同理可
得 的长,即可判断;
对于选项D,选项A中的结论进行判断即可.
【详解】对于选项A,设直线 的方程为 ,代入 ,可得 ,所以 , ,选项A正确;
对于选项B,因为 是过抛物线 的焦点的弦,
所以由抛物线定义可得 ,
由选项A知, , ,
所以 .
即 ,解得 ,
当 时, ,所以 ,
当 时, ,所以 ,
当 时, 也适合上式,所以 ,选项B正确;
对于选项C,不妨设 ,点A在x轴上方,设 , 是 , 在准线上的射影,
,
所以 ,同理可得 ,
所以 ,同理可证 时,等式也成立,选项C正确;
对于选项D,由上可知: , ,
所以 ,选项D不正确,
故选:ABC.三、填空题
25.过抛物线 的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若l的倾斜角为 ,则线段AB的中
点到x轴的距离是 .
【答案】3
【分析】由题设知直线 为 ,联立抛物线方程,应用韦达定理可得 的中点横坐标,进而得纵坐
标,即得.
【详解】由题意,抛物线为 ,则 ,即直线 为 ,
∴将直线方程代入抛物线整理得: ,
设 , ,则 ,
故线段 的中点的横坐标为 代入直线 ,得 ,
∴线段 的中点到 轴的距离是 .
故答案为:3.
26.已知抛物线 的焦点为F,过点F的直线与该抛物线交于A,B两点, ,AB的
中点横坐标为4,则 .
【答案】
【分析】根据抛物线定义有 ,结合已知即可求参数p的值.
【详解】由抛物线定义知: ,而AB的中点横坐标为4,即 ,所以 ,即 .
故答案为:
27.直线 与抛物线 交于两点 , 为坐标原点,若 ,则
.
【答案】4
【分析】根据平面向量数量积的坐标表示公式,结合点在抛物线上进行求解即可.
【详解】因为直线 与抛物线 交于两点 ,
所以由 ,因为 在抛物线 上,
所以 ,即 ,
因此有 ,解得: ,所以 ,
故答案为:4
28.已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与 交于 , 两点,过点 , 分别作 的准线的
垂线,垂足分别为 , ,线段 的中点为 ,且 ,则 .
【答案】16
【分析】设直线 的方程为 ,直线和抛物线方程联立,利用韦达定理和弦长公式即可求
解.
【详解】由题意得 ,易知直线 的斜率存在且不为0(当直线 的斜率不存在时,点 为 的准线与
轴的交点,此时 ,不符合题意;当直线 的斜率为0时,直线 与 只有一个交点,不符合题
意),
故设直线 的方程为 ,与 联立,消去 得 ,设 , ,则 ,因为线段 的中点为 ,
所以 ,由 ,得 ,得 ,
解法一:所以 .
解法二:所以 ,设直线 的倾斜角为 ,则 ,故 .
故答案为:16.
29.已知 为坐标原点,抛物线 的焦点为 ,直线 与 交于 两点,且 的中点到 轴的距
离为3,则 的最大值为 .
【答案】10
【分析】根据抛物线的性质,结合梯形中位线定理、两点间线段最短进行求解即可.
【详解】由题意知 ,抛物线 的准线方程为 .设 的中点为 ,分别过点 作准线的
垂线,垂足分别为 .因为 到 轴的距离为2,所以 .
由抛物线的定义知 ,所以 .
因为 ,所以 .
故答案为:10
30.设F为抛物线C: 的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则的面积为 .
【答案】
【分析】求出直线 的方程,与抛物线方程联立后得到两根之和,结合焦点弦弦长公式求出 ,用点
到直线距离公式求高,进而求出三角形面积.
【详解】易知抛物线中 ,焦点 ,直线 的斜率 ,故直线 的方程为 ,
代入抛物线方程 ,整理得 .
设 ,则 ,由抛物线的定义可得弦长 ,原点 到直线 的
距离 ,
所以 的面积 .
故答案为:
31.已知抛物线 的准线与 轴交于点 ,过 的直线 与 交于 两点.若 ,
则直线 的斜率为 .
【答案】
【分析】设直线 的方程为 ,联立 ,利用韦达定理可得 ,再
结合向量坐标关系即可求解.
【详解】设直线 的方程为 .联立 ,得 .
由 ,解得 或 .
由韦达定理得 .
又 , ,
即 为 中点,
所以 ,解得 .
故直线 的斜率为 .
故答案为: .
32.已知抛物线 : 的焦点为 ,过点 作 的一条切线,切点为 ,则 的面积为
【答案】
【分析】求出切点坐标后可求 的面积.
【详解】过点 作 的一条切线,该切线的斜率必定存在,可设为 ,
则切线方程为: ,由 可得 即 ,
所以 ,故 ,所以 ,
而 ,故 的面积为 .
故答案为:
33.抛物线 : 的焦点为 ,直线 与 交于 , 两点,线段 的垂直平分线交 轴于点
,则 .
【答案】6
【分析】要求 ,需要求出 ,设直线 的斜率为 ,根据条件表示出线段 的垂直平分
线方程,令 ,可得 ,又由点差法可得 ,从而可求出 ,即 也可知道,
从而可求出
【详解】由题意得 ,设线段 的中点为 ,
则 ,
设直线 的斜率为 ,
则线段 的垂直平分线方程为 ,令 ,得 ,即 ,
又 ,作差得
整理得 ,
所以 ,
∴ .
故答案为6.
【点睛】本题考查直线与抛物线相交的弦的垂直平分线问题,关键在于点差法以及弦长公式的运用,考查
学生的计算能力,是基础题
34.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
【分析】求出焦点坐标,设出直线 方程为 ,并设 ,直线方程代入抛物线方程,
由韦达定理得 ,由 中点纵坐标求得 值,由弦长公式得结论.
【详解】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 .故答案为:8.
35.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
【分析】根据点差法求得直线AB的斜率,并验证判别式大于零.
【详解】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.
故答案为:2.
36.若A,B是抛物线 上不同的两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点 ,则 的最大值
为 .
【答案】6
【分析】设 , ,AB中点 ,利用点差法得到直线AB的斜率,再利用中垂线求
得 ,然后利用抛物线的定义,由 求解.
【详解】解:设 , ,AB中点 ,
设斜率为k,则 ,相减得: ,
∵ ,即 ,
设抛物线的焦点为F, ,
∴ ,当且仅当A,B,F三点共线时等号成立,
此时 满足在抛物线内部,
∴ 的最大值为6,
故答案为:6.
四、解答题
37.已知抛物线 的焦点为F,点F到抛物线准线距离为4.
(1)求抛物线E的标准方程;
(2)已知 的三个顶点都在抛物线E上,顶点 , 重心恰好是抛物线E的焦点F.求 所
在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用抛物线准线到焦点的距离等于 即可求解;
(2) 设 , ,根据题意和重心的性质即可求解.
【详解】(1)由题意得 ,∴抛物线方程为:
(2)设 , ,由重心坐标公式得 ,∴CD中点坐标为 ,两式相减得 ,
方程: ,
,∴ 方程: .
38.直线 与抛物线 交于 , 两点,且 .
(1)证明: 经过 的焦点,并求 的值;
(2)若直线 与 交于 , 两点,且弦 的中点的纵坐标为 ,求 的斜率.
【答案】(1)证明见解析; ;(2) .
【分析】(1) 的焦点为 ,且直线 经过点 ,即可得 经过 的焦点,然后联立
直线与抛物线的方程消元,韦达定理可得 ,然后可求出 ;
(2)利用点差法求解即可.
【详解】(1)证明:因为 的焦点为 ,且直线 经过点 ,
所以 经过 的焦点
联立 ,得
设 , ,则
则 ,解得
(2)由(1)知 的方程为 ,
设 , ,则 ,两式相减,得 .
因为 ,
所以 的斜率为 .
39.已知抛物线 过点 .
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过抛物线焦点 作直线 与抛物线交于 两点,已知线段 的中点 横坐标为4,求弦 的长度.
【答案】(1) ;
(2)10.
【分析】(1)把给定点的坐标代入抛物线方程,求出p值作答.
(2)由(1)求出焦点 ,再根据给定中点横坐标求出 横坐标和,结合抛物线定义求解作答.
【详解】(1)因为抛物线 过点 ,则有 ,解得 ,
所以抛物线的标准方程为 .
(2)由(1)知,抛物线 的焦点 ,准线方程为 ,
设点 的横坐标分别为 ,而线段 的中点 横坐标为4,则有 ,
因为点 是过抛物线焦点 的直线 与抛物线的两个交点,
因此 ,
所以弦 的长度为10.
40.已知抛物线 : 的焦点坐标为 .
(1)求 的方程;
(2)直线 : 与 交于A,B两点,若 ( 为坐标原点),求实数 的值.
【答案】(1)(2)7
【分析】(1)根据抛物线的焦点坐标即可求解 ,进而可得抛物线方程,
(2)联立直线与抛物线的方程,得 , ,进而根据向量数量积的坐标运算即可求解.
【详解】(1)由抛物线的定义可得 ,所以 ,
所以抛物线 的方程为 .
(2)设 , .
联立方程组得 消去 得 ,
由 ,得 .
所以 , .
所以 ,
解得 或 (舍去).
故实数 的值为7.
41.已知抛物线 : 的焦点到顶点的距离为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)已知过点 的直线 交抛物线 于不同的两点 , , 为坐标原点,设直线 , 的斜率分别
为 , ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由抛物线的几何性质有焦点到顶点的距离为 ,从而即可求解;(2)当直线 的斜率不存在时,不符合题意;当直线 的斜率存在时,设 的方程为 , ,
,联立抛物线的方程,由韦达定理及两点间的斜率公式即可求解.
【详解】(1)解:依题意, ,解得 ,
∴抛物线 的方程为 ;
(2)解:当直线 的斜率不存在时,直线 与抛物线 仅有一个交点,不符合题意;
当直线 的斜率存在时,设 的方程为 , , ,
由 消去 可得 ,
∵直线 交抛物线 于不同的两点,
∴ ,由韦达定理得 ,
∴ .
42.设直线 与抛物线 相交于 两点,且 .
(1)求抛物线方程;
(2)求 面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)联立直线与抛物线方程,消元得出韦达定理,将 表示为坐标形式,列方程化简计
算,可得抛物线方程;
(2)利用三角形的面积公式,结合韦达定理,根据 的取值,得出面积的最小值.
【详解】(1)设直线与抛物线交于点 ,
联立 得 ,显然 ,所以 ,因为 ,
所以 ,即 ,
化简得 ,代入得
解得 ,
所以抛物线方程为
(2)因为直线 过定点 ,
所以 ,
当且仅当 时, 的面积取得最小值为
43.已知抛物线 ( )的焦点为 ,点 为抛物线上一点,且 .
(1)求抛物线的方程;
(2)不过原点的直线 : 与抛物线交于不同两点 , ,若 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线过点 ,且 ,利用抛物线的定义求解;
(2)设 ,联立 ,根据 ,由 ,结合韦达定理求解.
【详解】(1)由抛物线 过点 ,且 ,
得
所以抛物线方程为 ;
(2)由不过原点的直线 : 与抛物线交于不同两点 ,设 ,联立
得 ,
所以 ,
所以 ,
所以
因为 ,
所以 ,
则 ,
,即 ,
解得 或 ,
又当 时,直线与抛物线的交点中有一点与原点 重合,
不符合题意,故舍去;
所以实数 的值为 .
44.已知抛物线 为坐标原点,过抛物线焦点 的直线交抛物线于 两点.
(1)若直线 的斜率为1,求 ;
(2)若 与 的面积之差的绝对值为 ,求直线 的方程.
【答案】(1)
(2) 或
【分析】(1)先根据题意得到直线 的方程,再联立抛物线方程得到 的值,从而利用弦长公
式即可得解;
(2)假设直线 为 ,联立抛物线方程得到 的值,再分别求得 与 的面积关于 的表达式,进而得到关于 的方程,解之即可得解.
【详解】(1)依题意,设 ,
因为抛物线 的焦点为 ,
又直线 的斜率为1,所以直线 方程为 ,
联立 ,消去 ,得 ,
则 ,
所以 .
(2)易知直线 斜率为 时,与抛物线 只有一个交点,不合题意;
设直线 方程为 ,
联立 ,消去 ,得 ,
则 ,
因为 , ,
所以 ,解得 ,
所以直线 的方程为 或 ,即 或 .
45.抛物线 的焦点 到准线 的距离为 .
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过焦点 的直线(斜率存在且不为0)交抛物线 于 两点,线段 的中垂线交抛物线的对称轴于点 ,求 .
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线的定义即可得解;
(2)不妨取抛物线的方程为 ,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,利用弦长公式表示出 ,再求出 中垂线方程,即可求出 点坐
标,即可求出 ,从而得解.
【详解】(1)因为抛物线 的焦点 到准线 的距离为 ,所以 ,
根据建系方案的不同,抛物线的标准方程有四种可能,
分别是 , , , .
(2)在平面直角坐标系中,抛物线的位置并不影响 的取值,因此不妨取抛物线的方程为 ,此
时焦点 ,
根据题意,直线 的斜率存在且不为 ,因此设直线 的方程为 ,
与抛物线 联立,得关于 的一元二次方程 ,
则 ,设 、 ,
则 , , ,
,则 ,
线段 的中点坐标为 ,中垂线方程为 ,
令 ,解得 ,即中垂线与 轴交于 ,
所以 ,则 .
46.已知抛物线 的顶点在坐标原点,焦点在 轴的正半轴上,圆 经过抛物线 的焦点.
(1)求 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.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据焦点位置设出抛物线的标准方程,把焦点坐标代入圆的方程,求解即可;
(2)设 两点坐标,直线与抛物线联立方程组,由韦达定理得根与系数的关系,表示出弦长,利用导
数求抛物线 过 两点的切线,求出交点 ,点到直线距离得三角形的高,根据面积的表达式求最小值.
【详解】(1)由题意,设 的方程为 ,
因为圆 经过抛物线 的焦点 ,所以 ,解得 ,
所以 的方程为 .
(2)如图所示,
设 ,则 ,联立方程组 整理得 ,
所以 ,且 ,
所以 .
由 ,可得 ,则 ,所以抛物线 的过点A的切线方程是 ,
将 代入上式整理得 ,
同理可得抛物线 的过点 的切线方程为
由 解得 ,所以 ,
所以 到直线 的距离 ,
所以 的面积 ,
当 时, ,所以 面积的最小值为 .
47.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)
【分析】(1)利用抛物线定义可求得 ,即可求出抛物线 的方程;
(2)由弦中点坐标为 并利用点差法即可求得直线 的斜率为 ,便可得直线方程.
【详解】(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 .
48.已知抛物线 是抛物线 上的点,且 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)已知直线 交抛物线 于 两点,且 的中点为 ,求直线 的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据 的长,由几何知识即可求出抛物线 的方程;
(2)设出两点坐标和直线的斜率,将两点代入抛物线方程,由点差法求出斜率,根据 的中点即可求出
直线 的方程.
【详解】(1)由题意,
在抛物线 中, ,
由几何知识得,
,
解得: ,
故抛物线 的方程为: .
(2)由题意及(1)得,
直线 的斜率存在,设直线 的斜率为 ,
则 ,
两式相减得 ,整理得 ,
因为 的中点为 ,
∴ ,
∴直线 的方程为: ,
即 ,经检验,满足题意.
【B组 在综合中考查能力】
一、单选题
1.已知抛物线 ,过点 的直线l交C于A,B两点,则直线 , (O为坐标原点)的斜
率之积为( )
A. B.8 C.4 D.
【答案】A
【分析】根据题意,联立直线与抛物线方程,再结合韦达定理代入计算,即可得到结果.
【详解】设l的方程为 ,联立 ,得 ,则 ,
所以 ,所以 .
故选:A
2.直线y=kx-2交抛物线y2=8x于A,B两点,若AB中点的横坐标为2,则k=( )
A.2或-2 B.2或-1
C.2 D.3
【答案】C
【分析】将直线方程与抛物线方程联立利用韦达定理以及中点坐标公式求解.
【详解】设A,B两点的坐标为 , ,将直线方程与抛物线方程联立
得 ,则 ,解得 ,
由已知得 ,解得 或 (舍去).
故选:C.
3.已知抛物线 ,过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的
横坐标为3,则该抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设 ,进而根据题意,结合中点弦的问题得 ,进而再求解准线方程即可.
【详解】解:根据题意,设 ,
所以 ①, ②,
所以,① ②得: ,即 ,
因为直线AB的斜率为1,线段AB的中点的横坐标为3,
所以 ,即 ,
所以抛物线 ,准线方程为 .
故选:B
4.已知抛物线的方程为 ,过其焦点 的直线交抛物线于 两点,若 , ( )
A. B.3 C. D.2
【答案】C
【分析】设出直线方程与抛物线联立,利用韦达定理和焦点弦公式代入计算可求得 .
【详解】如下图所示:易知 ,不妨设 ;
设直线 的方程为 ,与 联立消去 得,
,
由韦达定理可知 ;
由 可得 ;联立解得 ,即 ;
根据焦点弦公式可得 ;
代入计算可得 .故选:C
5.已知抛物线 ,点 在抛物线上,斜率为1的直线交抛物线于 、 两点.直线 、
的斜率分别记为 , ,则 的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】由点坐标求得 ,设 ,直线 方程为 ,直线方程与抛物线方程联立方
程组消元后应用韦达定理,此结论代入 后化简可得.
【详解】由题意 , ,抛物线方程为 ,设 ,直线 方程为 ,
由 得 , , ,
, ,
, ,
所以
.
故选:B.
6.如图,设抛物线 的焦点为 ,准线为 ,过点 的直线交抛物线 于 两点,交
于点 ,且 是 的中点,则 ( )
A.2 B. C.5 D.
【答案】D
【分析】由题意作出 垂直于准线 ,然后得 ,得 ,写出直线方程,联立方程
组,得关于 的一元二次方程,写出韦达定理,代入焦点弦公式计算.
【详解】如图,过点 作 垂直于准线 ,由抛物线定义得 .
因为 是 的中点,所以 ,所以 ,焦点 ,则直线 的方程为 ,联立
消去 得 .设 ,
所以 ,得 ,
故选:D.
7.已知抛物线 的焦点为 ,过点 且倾斜角为锐角的直线 与 交于 、 两点,过
线段 的中点 且垂直于 的直线与 的准线交于点 ,若 ,则 的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设直线 的方程为 ,其中 ,设点 、 、 ,将直线 的方
程与抛物线 的方程联立,列出韦达定理,求出 、 ,根据条件 可求得 的值,即
可得出直线 的斜率.
【详解】抛物线 的焦点为 ,设直线 的方程为 ,其中 ,
设点 、 、 ,
联立 可得 , , ,所以, ,
, ,
直线 的斜率为 ,则直线 的斜率为 ,
所以, ,
因为 ,则 ,因为 ,解得 ,
因此,直线 的斜率为 .
故选:C.
8.已知抛物线 的焦点为F,定点 ,点P是抛物线上的动点,则当 的值最小时,
( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】D
【分析】设 到准线的距离为 ,则 .然后求出 .判断当 与抛物线
相切时, 最小,即 取得最小值.利用函数的对数求解即可.
【详解】抛物线 的准线方程为
设 到准线的距离为 ,则 ..
当 与抛物线 相切时, 最小,即 取得最小值.
设过 点的直线 与抛物线相切 ,代入抛物线方程得
,
,解得 .
即 ,解得 ,把 代入 得 .
或 .
.
故选:D.
9.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线 的焦点为F,若A、B为抛物线上两点,且线段
AB的垂直平分线交x轴于点M.当 , 时,抛物线的方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据焦半径公式可得 ,结合点斜式与两直线垂直的关系可得 ,进
而联立求解可得 .
【详解】设 , , .①
中垂线方程为 ,令 有 ,解得
.②
由①②解得 .故选:D
10.已知抛物线C: 的焦点 ,直线 与该抛物线交于A,B两点(点A在第一象限),
以AB为直径的圆E与抛物线C的准线相切于点D.若 ,则点E到y轴的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求得抛物线的焦点和准线方程,设直线 的方程 与抛物线的方程联立,运用韦达定理和
弦长公式、直线和圆相切的条件可得 的值,结合等腰三角形的性质可得直线的倾斜角为 ,从而可
求得 的值,由此确定 的坐标,即可得点E到y轴的距离.
【详解】过 作 垂直于准线为
抛物线 的焦点为 ,所以 ,即 ,抛物线为
准线方程为 ,
设直线 的方程为 ,与抛物线的方程联立,可得 ,设 , , , ,可得 ,
则 ,
所以 的中点为 ,
,
由圆 与准线相切,可得 ,
两边平方,化简可得 ,
即直线 的方程为 ,可得直线 经过焦点 ,则
由圆 与准线相切于 ,可得 ,
由 准线 ,且 ,
可得 ,
即 ,
由 ,可得 ,
即有 , ,
直线 的斜率为 ,所以 ,则
所以点E到y轴的距离为 .
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题考查求抛物线焦点弦性质运用,解题关键是设直线方程,将直线方程代入抛物
线方程整理后应用韦达定理求出 ,从而得焦点弦中点坐标.再根据切线性质与弦长关系,得
到所要求的等量关系.考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力.属于中档题.
11.已知抛物线 的焦点为 ,过 且斜率大于零的直线 与 及抛物线 的所有公共点从左到右分别为点 ,则 ( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【分析】设直线 的方程为 ,代入 ,化简后由 求出 的值,从而可得直线
方程,再代入 化简,结合弦长公式可得答案.
【详解】由题意可得 ,设直线 的方程为 ,
由题意可得直线 与抛物线 必有2个交点,
与抛物线 相切,联立方程组 ,可得 ,
所以 ,解得 ,故直线 的方程为 ,
与抛物线 方程联立 ,得 ,
设 ,则 ,所以 .
故选:C.
12.已知 为抛物线 的焦点,过 的直线 交抛物线 于 两点,若 ,则
( )A.1 B. C.3 D.4
【答案】C
【分析】由抛物线的定义求得 点的横坐标,代入抛物线得 点坐标,从而求得直线 的方程,联立抛
物线与直线即可得 点的横坐标,求得 ,从而可得 的值.
【详解】如图,过 作 准线于 ,过 作 准线于 ,
由抛物线 的焦点 ,准线方程为 ,
由抛物线的定义可得 ,所以 ,代入抛物线方程得
若 ,直线 的斜率为 ,则直线 方程为 ,即
联立 得 ,则 ,所以 ,
则 ;
若 ,直线 的斜率为 ,则直线 方程为 ,即联立 得 ,则 ,所以 ,
则 ;
综上, .
故选:C.
二、多选题
13.过抛物线C: 的焦点F作两条互相垂直的直线 和 ,设直线 交抛物线C于A,B两点,直线
交抛物线C于D,E两点,则 可能的取值为( )
A.18 B.16 C.14 D.12
【答案】AB
【分析】由题意可知直线 , 的斜率均存在且均不为0,所以不妨设 的斜率为k,则 : , :
,然后将两直线方程分别代入抛物线方程化简,利用根与系数的关系,结合弦长公式表示出
,再利用基本不等式可求得结果.
【详解】由题意可知直线 , 的斜率均存在且均不为0.因为抛物线C的焦点为 ,
所以不妨设 的斜率为k,则 : , : .
由 消去y得 .设 , ,
则 .
由抛物线的定义,知 .同理可得 ,所以 ,当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 ,
故选:AB.
14.已知抛物线 的焦点为 ,斜率为 的直线 交抛物线于 、 两点,则( )
A.抛物线 的准线方程为
B.线段 的中点在直线 上
C.若 ,则 的面积为
D.以线段 为直径的圆一定与 轴相切
【答案】BCD
【分析】根据抛物线的标准方程与准线方程的关系可判断A选项的正误;利用点差法可判断B选项的正误;
利用弦长公式以及三角形的面积公式可判断C选项的正误;利用抛物线的焦半径公式可判断D选项的正误.
【详解】对于A选项,抛物线 的准线方程为 ,A错;
对于B选项,设点 、 ,设线段 的中点为 ,
则 ,两式作差得 ,可得 ,
所以, ,故 ,B对;
对于C选项,设直线 的方程为 ,联立 ,可得 ,,解得 ,由韦达定理可得 , ,
,解得 ,
点 到直线 的距离为 ,故 ,C对;
对于D选项,设线段 的中点为 ,则 ,
由抛物线的定义可得 ,即 等于点 到 轴距离的两倍,
所以,以线段 为直径的圆一定与 轴相切,D对.
故选:BCD.
15.已知O为坐标原点,过抛物线C: 焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一
象限,若 ,则( )
A.直线AB的斜率为 B.
C. D. 为钝角
【答案】CD
【分析】由 ,以及抛物线方程求得 , ,再由斜率公式判断A;表示出直线 的方程,
联立抛物线求得 , ,即可求出 判断B;由抛物线的定义求出 ,即可判断C;由
,求得 为钝角,可判断D.
【详解】对于A,易得 , ,由 , 则 的横坐标为 ,
代入抛物线可得 ,即 , ,则直线 的斜率为 ,故A错误;对于B:由斜率为 可得直线 的方程为 ,联立抛物线方程得 ,
设 , ,则 ,则 ,代入抛物线得 ,
解得 ,则 , ,
故 ,故B错误;
对于C, ,故C正确;
, , ,则 为钝角,故D正确.
故选:CD.
16.已知 是抛物线 上两动点, 为抛物线 的焦点,则( )
A.直线 过焦点 时, 最小值为4
B.直线 过焦点 且倾斜角为 时(点 在第一象限),
C.若 中点 的横坐标为3,则 最大值为8
D.点 坐标 ,且直线 斜率之和为 与抛物线的另一交点为 ,则直线, 方程为:
【答案】ACD
【分析】对于A,由题意,过焦点,则垂直 轴时最小,可得答案;
对于B,已知直线的倾斜角,可根据抛物线焦半径公式,可得答案;
对于C,根据三角形三边性质,可得不等式,由于中点坐标已知,根据抛物线定义与梯形中位线,可得答案;
对于D,利用中点弦的斜率公式,可求得点 的纵坐标,进而求得该点的坐标,根据可以,求得 的斜
率,同样方法,可得点 的坐标,可得答案.
【详解】对于A选项,直线 过焦点 ,当 垂直于 轴时, 取最小值 ,故正确;
对于B选项,由题意,作图如下:
则 , 轴, 轴,即 , ,
, ,即 , ,
, , ,
,故错误;
对于C选项,由于 为两动点,所以 ,当且仅当直线 过焦点 时等
号成立,故正确;
对于D选项,依题意, ,故 ,即 ,由题意, ,
同理可得 ,故直线 方程为 ,故正确.
故选:ACD.17.如图,过抛物线 的焦点F,斜率为k的直线l与抛物线交于A,B两点,与抛物线准线交于C点,
若B是AC的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】设 在准线上的射影分别为 ,连接 ,设 ,直线 的倾斜角为 ,则
, 由 求得 及 ;将直线方程与抛物线方程联立求得
,由过焦点的弦长公式求得 .
【详解】
如图,设 在准线上的射影分别为 ,连接 ,
设 ,直线 的倾斜角为 ,则 ,
所以
,解得 ,所以 ,故 ,故B正确.
由 得 ,不妨设直线方程为 .
将直线方程与抛物线方程联立得 ,
设 ,进而可解得 ,
于是 .故C正确.
故选:BC
三、填空题
18.已知抛物线方程为 ,若过点 的直线l与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是
.
【答案】
【分析】设出 的方程,并与抛物线方程联立,结合判别式求得正确答案.
【详解】依题意可知直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,
由 消去 并化简得 ①,
当 时,①可化为 ,此时 ,即直线 与抛物线相交于 .
当 时,由于①有解,
所以 ,
即 ,解得 且 .
综上所述,直线l的斜率的取值范围是 .
故答案为:19.已知抛物线顶点在原点,焦点为 ,过 作直线 交抛物线于 、 两点,若线段 的中点横坐
标为2,则线段 的长为
【答案】6
【分析】设 ,利用中点公式即得 ,再根据焦点弦公式得到线段 的长.
【详解】 是抛物线 的焦点,
准线方程 ,
设 ,线段 的中点横坐标为2, .
, 线段 的长为6.
故答案为:6.
20.已知抛物线C: ,过点 的直线l与抛物线C有唯一公共点,则这样的直线有 条.
【答案】3
【分析】直线l与抛物线C有唯一公共点.分两类情况:一类是直线l平行于抛物线对称轴,另一类是直
线l与抛物线C相切.
【详解】由题意知,直线的斜率存在.
设直线斜率为 ,则切线方程为 ,
联立
消x得 ,
当 时,此时 ,与抛物线有唯一公共点;
当 时,由 ,解得 ,即过M点的切线有两条.
综上可知,满足条件的直线有3条.
故答案为:3.
21.已知过抛物线 的焦点F且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点, ,则
的值为 .【答案】
【分析】根据题意,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理,再由抛物线的焦半径公式代入计算,即可得
到结果.
【详解】设 ,则直线 的方程为 ,
联立直线与抛物线方程 ,消去 可得, ,
由韦达定理可得, ,
且 ,
则 ,
所以 .
故答案为: .
22.过抛物线 的焦点作直线 , 交 于 、 两点,若线段 中点的纵坐标为2,则
.
【答案】8
【分析】设直线 的方程为 ,联立抛物线方程得 ,利用韦达定理求出 值,再利
用弦长公式,即可求解.
【详解】解: 抛物线方程为 , 抛物线的焦点坐标为 ,
设直线 的方程为 ,
联立 ,可得 ,易得 ,
设 , , , ,则 , ,
, ,
则 .
故答案为:8.
23.已知抛物线 的焦点为F,过F的直线 与抛物线交于A,B两点,且 ,O为坐标原
点,则 的面积为 .
【答案】
【分析】设直线AB的方程,与抛物线的方程联立,韦达定理,利用向量的坐标运算求出直线的斜率,再
由 求出面积.
【详解】由已知得 ,设直线 的方程为 ,
代入 整理得 ,设 , ,
故 ①, ②,
又 ,故 ③,由①②③解得 ,
此时, ,点O到直线 的距离为 ,
故 的面积为 .故答案为: .
24.已知A,B,M,N为抛物线 上四个不同的点,直线AB与直线MN互相垂直且相交于焦点F,
O为坐标原点,若 的面积为2,则四边形AMBN的面积为 .
【答案】
【分析】不妨设 ,且 ,根据 的面积为2结合抛物线方程可得 点坐标,从而确定直
线 方程,联立直线与抛物线结合焦点弦坐标运算可得弦长 ,同理得 ,从而可得四边形AMBN
的面积.
【详解】不妨设 ,且 .
抛物线 的焦点 ,
因为 的面积为 ,所以 ,代入抛物线方程可得 ,则 .
直线AB的方程为 .由 得 ,
所以 ,于是有 .
直线MN的方程为 ,同理可得 .因为 ,所以四边形AMBN的面积为 .
故答案为: .
25.已知抛物线 与圆 在x轴上方的两个交点分别记为A、B,若线段AB的
中点在直线y=x上,则p的值为 .
【答案】
【分析】设 ,联立抛物线和圆的方程,并利用韦达定理可得 ,结
合线段AB的中点在直线y=x即可得到答案
【详解】解:设 ,
联立 与 可得 ,
由韦达定理得 ,
的中点 ,由条件可知 ,即 ,
故 ,
将 代入化简得 ,
又 ,故 ,从而
故答案为:
26.已知抛物线 的准线方程为 ,在抛物线C上存在A、B两点关于直线
对称,设弦AB的中点为M,O为坐标原点,则 的值为 .
【答案】5
【分析】先运用点差法得到 ,然后通过两点距离公式求出结果.【详解】解:抛物线 的准线方程为 ,
所以 ,解得 ,
所以抛物线的方程为 ,
设点 , , , , 的中点为 , ,
则 , ,
两式相减得 ,
即 ,
又因为 , 两点关于直线 对称,
所以 ,
解得 ,可得 ,
则 ,
故答案为:5.
27.已知 为抛物线 的焦点,点 为抛物线 外一点,过点 作抛物线 的两条切线,切点分
别为 ,若 ,则 的最小值为 .
【答案】4
【分析】设直线 的方程为 ,与抛物线联立,由 ,得到 ,进而得
到直线 的方程为 ,同理直线 的方程为 ,联立求得点P坐标,利用向量运算
求解.【详解】解:由题可知直线 斜率存在,设直线 的方程为 .
由 ,得 ,
所以 ,即 ,
所以直线 的方程为 ,同理可得直线 的方程为 .
由 可得
由 可得
由 可得
所以 ,
所以 ,
所以 (当且仅当 ,
即 时,等号成立),所以 的最小值为4.
故答案为:4
四、解答题
28.已知拋物线 的焦点为 ,点 在抛物线 上,且 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)过点 的直线 与抛物线交于 两点,且点 是线段 的中点,求 的面积.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)将点P到焦点的距离转化为到准线的距离,求出p,得抛物线方程;
(2)利用点差法,求出直线AB的方程,与抛物线联立,求出三角形的面积.
【详解】(1)由定义知 ,解得 ,
所以抛物线 的方程为 .
(2)设 , ,
因为 是线段 的中点,所以 ,
,则 ,
所以直线AB的斜率 ,
所以直线 的方程为 ,设直线 与 轴交于点 ,则 ,
联立 ,得 ,所以 , ,
所以 , .
29.已知直线 与抛物线 交于 两点, .
(1)求 ;
(2)设抛物线 的焦点为 ,过点 且与 垂直的直线与抛物线 交于 ,求四边形 的面积.
【答案】(1)2
(2)32
【分析】(1)联立 和抛物线方程,可得根与系数关系式,利用弦长公式即可求得答案;
(2)求出直线 的方程,联立抛物线方程可得根与系数关系式,求出 ,根据四边形面积的计算可得答案.
【详解】(1)设 ,
由 ,可得 ,
易得 ,所以 ,
则 ,
即 ,因为 ,所以 .
(2)由题意可得抛物线 的焦点为 ,直线 的方程为 .
联立 ,化简可得 ,则 ,
设 ,则 ,
则 ,
因为 ,所以 .
30.从抛物线 上各点向x轴作垂线段.
(1)求垂线段的中点的轨迹方程,并说明它是什么曲线;
(2)直线 与抛物线 交于A、B两点,求证:原点O在以AB为直径的圆上.【答案】(1)轨迹方程是 ,它是顶点在原点,焦点为 ,开口向右的抛物线
(2)证明见解析
【分析】(1)先设出垂线段的中点为 , 是抛物线上的点,把他们坐标之间的关系找出
来,代入抛物线的方程即可;
(2)联立直线方程与抛物线方程,得出 , ,求出 即可得证.
【详解】(1)解:设抛物线上的点 ,过M作 轴于Q,
设线段MQ中点 ,
于是有 ,而 ,即 ,从而得 ,
当M为抛物线顶点时,可视为过M作x轴垂线的垂足Q与点M重合,其中点P与M重合,坐标也满足
上述方程,
所以垂线段的中点的轨迹方程是 ,它是顶点在原点,焦点为 ,开口向右的抛物线.
(2)证明:由 得 ,设 , ,
则有 , ,
,即 ,
所以 ,
所以原点O在以AB为直径的圆上.
31.已知抛物线 的焦点F位于直线 上.
(1)求抛物线方程;
(2)过抛物线的焦点F作倾斜角为 的直线,交抛物线于A,B两点,求AB的中点C到抛物线准线的距离.【答案】(1)
(2)4
【分析】(1)先求出焦点进而求出 ,从而求出抛物线的方程;
(2)先根据抛物线的焦点坐标和直线的倾斜角可表示出直线 的方程,然后联立直线方程与抛物线方程
可得到两根之和,进而可得到中点 的横坐标,求出 的中点 到抛物线准线的距离.
【详解】(1)因为抛物线 的焦点 位于直线 上.
故令 ,则 ,
所以焦点坐标为 ,故 ,所以 ,
所以抛物线的方程为: ;
(2)抛物线 的焦点坐标为 ,准线方程为 ,
由题意得 ,又因为其经过焦点
故直线 的方程为 ,
设点 、 .
将 代入 得 .
则 .
故中点 的横坐标为3.
所以中点 到准线的距离为 .
32.已知抛物线 : 的焦点为 ,过点 的直线 交抛物线于 , 两点,当 轴时,
.
(1)求抛物线 的方程;
(2)当线段 的中点的纵坐标为 时,求直线 的方程.
【答案】(1)(2) .
【分析】(1)由题意得到 , , 两点的横坐标为 ,可得 求解;
(2)由(1)得 ,且直线 的斜率存在,设 , ,利用点差法求解.
【详解】(1)由题意得 ,
当 轴时, , 两点的横坐标为 ,
当 时, ,解得 ,
,解得 ,
故抛物线 的方程为 ;
(2)由(1)得 ,且直线 的斜率存在,
设 , ,且 ,
则 , ,
,即 ,
线段 的中点的纵坐标为 ,
,即 ,
,即直线 的斜率 ,
直线 的方程为 ,即 .
33.已知抛物线C: 的焦点为F,直线l: 与抛物线C交于A,B两点.
(1)若 ,求 的面积;
(2)若抛物线C上存在两个不同的点M,N关于直线l对称,求a的取值范围.【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)联立直线与抛物线,根据弦长公式求出 ,根据点到直线的距离公式求出点 到直线的距
离,根据三角形面积公式可求得结果;
(2)设直线 的方程为 代入抛物线,利用判别式大于0可得 ,
根据韦达定理求出 的中点坐标,将其代入直线 得到 与 的关系式,根据 的范围可得 的范围.
【详解】(1)抛物线 的焦点为 ,
时,直线 ,
联立 ,可得 ,
设 , , , ,
则 , .
,
点 到直线 的距离距离 ,
的面积 .
(2)∵点 , 关于直线 对称,∴直线 的斜率为 ,
∴可设直线 的方程为 ,
联立 ,整理可得 ,
由 ,可得 ,设 , , , ,则 ,
故 的中点为 ,
∵点 , 关于直线 对称,∴ 的中点 ,在直线 上,
∴ ,得 ,∵ ,∴ .
综上, 的取值范围为 .
34.已知 为坐标原点,过抛物线 焦点 的直线与 交于 两点,点 在第一象限,
且 .
(1)求直线 的斜率;
(2)若 ,求抛物线 的方程.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)设 ,由题意可得 ,即有 ,从而可得 点坐标,再根据
,求解即可;
(2)由题意可设线 的方程为 ,即 ,联立直线与抛物线方程可得 两点的
坐标,再根据两点的距离公式求解即可.
【详解】(1)解:设
因为 ,所以 到准线 的距离为
即 ,所以 ,
代入抛物线方程可得 ,即 ,又因为 ,所以直线 的斜率为 ;
(2)解:由(1)知,直线 的斜率为 ,
设直线 的方程为 ,
则 ,
由 ,得 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以该抛物线方程为 .
35.已知抛物线C: ( )上一点 ( )与焦点的距离为2.
(1)求p和m;
(2)若在抛物线C上存在点A,B,使得 ,设 的中点为D,且D到抛物线C的准线的距离为 ,
求点D的坐标.
【答案】(1) ,
(2) 或 .
【分析】(1)根据抛物线的性质,求出 ,然后将 代入抛物线的方程即可求出m;
(2)根据D到抛物线C的准线的距离求出D的横坐标,将 转为 ,从而得到
,两者结合即可求出 ,即可求出点D的坐标.【详解】(1)设抛物线C的焦点为F,根据题意可知 ,解得 .
故抛物线C: .
因为M在抛物线C上,所以 .又因为 ,所以 .
(2)设 , , ,直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 .
易知 , 一定存在,则 , .
由 ,得 ,即 ,化简得 ,即
因为D到抛物线C的准线的距离 ,所以 ,
则 ,即 , .
,即 ,
解得 或 ,则 或 .
故点D的坐标为 或 .
36.已知抛物线 的焦点为F,准线 与y轴的交点为M,动点A(异于原点O)在抛物线
C上,当 与y轴垂直时, .
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线 与抛物线C交于另一点B,证明:直线 的斜率与直线 的斜率互为相反数.
【答案】(1)
(2)证明见解析【分析】(1)求出点 坐标,进而由 得出抛物线C的方程;
(2)设直线 ,代入抛物线C的方程,结合韦达定理以及斜率公式求解即可.
【详解】(1)抛物线 的焦点为 ,
当AF与y轴垂直时,易得 ,即 ,
∴抛物线C的方程为 .
(2)证明:由(1)知, , ,
设点 , ,
设直线 ,代入抛物线C的方程得, ,
则 , ,
∴ .37.已知抛物线 : 的焦点为 为 上的动点, 垂直于动直线 ,垂足为
,当 为等边三角形时,其面积为 .
(1)求 的方程;
(2)设 为原点,过点 的直线 与 相切,且与椭圆 交于 两点,直线 与 交于点 ,
试问:是否存在 ,使得 ?若存在,求 的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)根据正三角形得三角形的边长,再根据抛物线的定义进行求解;
(2)设 ,则 ,可得 ,由导数的几何意义可得 ,设 , ,
中点 ,由点差法可得 , ,从而可以求出 .
【详解】(1)∵ 为等边三角形时,其面积为 ,
∴ ,解得 ,
根据 和抛物线的定义可知, 落在准线上,即 ,
设准线和 轴交点为 ,易证 ,于是 ,∴ 的方程为 ;
(2)假设存在 ,使得 ,则 线为段 的中点,
设 ,依题意得 ,则 ,
由 可得 ,所以切线 的斜率为 ,
设 , ,线段 的中点 ,
由 ,可得 ,
所以 ,
整理可得: ,即 ,所以 ,
可得 ,又因为 ,
所以当 时, ,此时 三点共线,满足 为 的中点,
综上,存在 ,使得点 为 的中点恒成立, .
【C组 在创新中考查思维】
一、单选题
1.已知过点 的直线与抛物线 交于 , 两点,点 ,则 一定是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.有一个角为 的三角形 D.面积为定值的三角形
【答案】B
【分析】设 , ,过点 的直线方程为 ,联立方程组可证 ,进而易判断A,B,C,可证 的面积不为定值,可判断D.
【详解】设 , ,过点 的直线方程为 ,
将直线方程与抛物线 联立得: , ,
, ,
点 , , ,
,
所以 ,故B正确.
当直线无限接近平行于对称轴时,显然 ,
不一定是等腰三角形,同时 无限接近 ,故AC不正确;
点 到直线 的距离为 ,
,
不为定值.故D错误.
故选:B.【点睛】关键点点睛:本题的关键点是设过点 的直线方程为 ,联立方程组利用韦达
定理解决问题.
2.在平面直角坐标系 中,过 轴正方向上一点 任作一直线,与抛物线 相交于 两点,
过线段 的中点 作一条垂直于 轴的直线,与直线 交于点 ,若三角形 的面积为 ,则
的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设直线 的方程为 , 与 联立消去 得, , 设 , , ,
利用韦达定理,表达出 坐标, 然后求解三角形的面积, 推出 与 的表达式,即可解得 取值范围.
【详解】设直线 的方程为 , 与 联立消去 , 得 ,
设 , , 则 , 因为 是 的中点, 的坐标为 , 所以
,
所以 的面积为 ,因为 的面积为 , 所 以 , 所以 , 所以
, 又 在 轴正方向上,所以 , 所以 .
故答案为: .
【点睛】本题考查直线与抛物线的位置关系的应用, 考查转化思想以及计算能力, 属于较难题.
3.已知抛物线 : 的焦点为 ,准线为 ,过 的直线交 于 , 两点,作 ,
,垂足分别为 , ,若 , ,直线 分别与以 , 为直径的圆相切于 ,
两点,则 ( )
A. B. C.5 D.
【答案】C
【分析】画图,设 , ,其中 , ,直线 : ,联立直线与抛物线
的方程,利用韦达定理结合 , ,可得 , , ,进而得到以 ,
为直径的圆都与 轴相切,进而求得 即可
【详解】如图所示,由抛物线方程得 : , ,由对称性不妨设 , ,其中
, ,直线 : ,则 , ,由 ,得
,所以 ,因为 , ,所以
,解得 , , ,所以 , ,即 ,,又 ,所以 的中点坐标为 ,其到 轴的距离为5,又 ,所以以 为直
径的圆与 轴相切.同理,以 为直径的圆也与 轴相切.因为直线 分别与以 , 为直径的圆切于 ,
两点,所以 .
故选:C
4.过抛物线 的焦点F的直线l(不平行于y轴)交抛物线于A,B两点,线段AB的中垂线
交x轴于点M,若 ,则线段FM的长度为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】先设点 ,点 ,则 ,再把 的中点坐标 和斜率
表示出来,
进一步可以求出线段AB的中垂线的方程,只需令 ,则 的横坐标 ,故可计算出线段FM的长度
为 .
【详解】设 , ,由抛物线性质可知 .,由题可知 .
,即
设线段AB的中垂线的斜率为 ,则 .
所以AB的中垂线方程为:
令 ,则 的横坐标
则
所以线段FM的长度为2.
故选:B.
【点睛】(1)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|=x1+x2+p,
若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
(2)本题还运用到点差法,设而不求,利用抛物线方程作差有效地简化了计算量,从而到达所需的变量
等式,此方法在椭圆和双曲线中也广泛运用.
5.已知点 在抛物线 : 上,过 作圆 的两条切线,分别交
于 , 两点,且直线 的斜率为 ,若 为 的焦点,点 为 上的动点,点 是 的准线与
坐标轴的交点,则 的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,设 , , ,分析可得直线 关于直线 对称,则,变形可得 ,又由 ,可得 ,代入 求得 ,设
,作 垂直准线于 ,由抛物线性质可得 ,进而 ,当
最小时, 的值最大,设切线MN的方程为 ,联立方程组 ,由判别式等于 可
得直线的参数值,代入整理的方程求出 点坐标,进而求出答案.
【详解】由题意可知,过P所作圆的两条切线关于直线 对称,所以 .
设 , , ,则 ,
同理可得 , ,则 ,
得 ,所以 ,
由 ,得 .
将 代入抛物线C的方程,得 ,解得 ,
故抛物线C的方程为 .
设 ,作 垂直准线于 ,
由抛物线的性质可得 ,
所以 ,
当 最小时, 的值最大,
所以当直线MN与抛物线C相切时, 最大,即 最小.由题意可得 ,
设切线MN的方程为 ,
联立方程组 消去 ,得 ,
由 ,可得 ,
将 代入 ,可得 ,
所以 ,即M的坐标为 ,所以 , ,所以 的最大值
为 .
故选:A
【点睛】关键点睛:本题考查直线与圆的位置关系,涉及抛物线的性质,属于中档题.
二、多选题
6.已知 是抛物线 的焦点, 是抛物线 上的两点, 为坐标原点,则( )
A.曲线 的准线方程为
B.若 ,则 的面积为
C.若 ,则
D.若 , 的中点 在 的准线上的投影为 ,则
【答案】BCD【分析】对于A,由抛物线的方程易知准线为 ,故A错误;
对于B,利用抛物线的定义求得 ,进而可求 的面积,故B正确;
对于C,由 及点在抛物线上得到 ,再利用两点距离公式及基本不等式,即可证得
,故C正确;
对于D,结合图像,利用余弦定理及基本不等式即可证得 ,故D正确.
【详解】因为抛物线 ,故 ,焦点 ,准线为 ,设 ,则
对于A,易知准线为 ,故A错误;
对于B,如图1,由抛物线的定义可知 ,即 ,故 ,
代入 ,解得 ,
所以 ,故B正确;
对于C,由 得 ,故 ,即 ,
又 , ,故 ,
得 或 (舍去),则 ,
所以
,
故 ,故C正确;对于D,如图2,过 作准线的垂线,垂足分别为 ,连接 ,则
,
在 中, ,
故
所以 ,即 ,故D正确.
故选:BCD.
7.已知抛物线 的焦点为 ,点 为抛物线上两个位于第一象限的动点,且有.直线 与准线分别交于 两点,则下列说法正确的是( )
A.当 时, B.当 时,
C.当 时, D.当 时,延长 交准线于
【答案】ACD
【分析】易得抛物线的焦点为 ,准线为 ,则 , ,求出 的坐标
即可判断A;根据 即可判断B;结合B选项即可判断C;结合A选项,求出
,即可判断D.
【详解】抛物线的焦点为 ,准线为 ,则 ,
由 ,得 ,
对于A,当 时, ,
则 , ,故A正确;
对于B,当 时,可得 , ,
则 ,
设直线 ,把 代入,可得 ,
令 ,则 ,同理 ,
则 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,故B错误;
对于C,由B选项知, ,故C正确;
对于D,当 时, ,则 ,
,
,
由选项A知 ,
, ,
,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】思路点睛:求三角形面积的比值可转化为边长的比值,进而可转化为相似比问题.
8.已知抛物线 的焦点为 , , 为 上两个相异的动点,分别在点 , 处作抛物线 的切线 , , 与 交于点 ,则( )
A.若直线 过焦点 ,则点 一定在抛物线 的准线上
B.若点 在直线 上,则直线 过定点
C.若直线 过焦点 ,则 面积的最小值为
D.若 ,则 面积的最大值为
【答案】AB
【分析】设 , , ,与抛物线 相切的切线方程为 ,与抛
物线方程联立,求出直线 的方程结合韦达定理可得 ,根据直线 过焦点可判断A;
根据点 在直线 上,把 ,代入直线 的方程可判断B;根据直线 过焦点,求出
,求出点 到直线 的距离,求出 面积由基本不等式可判断C;由弦长公式求出 ,可得点
到直线 的距离,再由基本不等式可得面积最大值可判断D.
【详解】设 , , ,与抛物线 相切的切线方程为 ,
则 化简得 ,
由 ,可得 ,
将 点坐标代入方程 ,可得 , ,
所以过 的切线方程为 ,
同理,过 的切线方程为 ,所以直线 的方程为 ,
又 ,① ,②
联立①②可得 ,
因为 在抛物线 上,所以 ,
所以 ,
对于 ,若直线 过焦点 ,则 ,故 ,
所以点 一定在抛物线 的准线上,故A正确;
对于B,若点 在直线 上,则 ,
代入直线 的方程得 ,解得 , ,
所以直线 过定点 ,故B正确;
对于C,若直线 过焦点 ,则 ,
直线 的方程为 ,即 ,
,
点 到直线 的距离为 ,
所以 面积为 ,当且仅当 时等号成立,故C错误;
对于D,
,可得 ,点 到直线 的距离为
,当且仅当 时等号成立,
所以 面积的最大值为 ,故D错误.
故选:AB.
【点睛】关键点点睛:利用与抛物线 相切的切线方程与抛物线方程联立,由韦达定理得到 ,在
直线与圆锥曲线的位置关系中,常常利用韦达定理解决相关问题.
三、填空题
9.已知直线 与抛物线 及曲线 均相切,切点分别为 ,若 ,则
【答案】4
【分析】设直线 : ,分别与 和 联立,根据判别式等于 ,求出 的坐
标,再根据 可求出结果.
【详解】显然直线 的斜率存在,设直线 : ,
联立 ,消去 得 ,
则 且 ,即 ,代入 ,得 ,得 ,得 ,则 ,则 .
联立 ,消去 得 ,
则 ,且 ,即 ,
将 代入 ,得 ,
得 ,得 ,又 ,所以 ,则 ,则 ,
由 ,得 ,解得 ,所以 或 ,
当 时, 不合题意,舍去;
当 时, .
综上所述: .
故答案为: .
【点睛】关键点点睛:利用判别式等于 求出 的坐标是解题关键.
10.已知抛物线 的焦点为 ,点 的坐标为 ,动点 在抛物线 上,且 ,则
的最小值是 .
【答案】
【分析】设直线 方程为 ,与抛物线方程联立方程组求得 点坐标(只要求得横坐标即
可),然后计算 ,同理得 ,利用二次函数性质求得 的最小值.
【详解】易知 在抛物线上, 的斜率都存在且不为0,
设 的斜率为 ,直线 方程为 ,由 得 , 是方程的一解,另一解为 ( 不重合,因此
),
抛物线的焦点为 ,
,(∵
),
同理 ,
,
∴ 时, 取得最小值11,此时 满足题意.
故答案为:11.
【点睛】方法点睛:直线与抛物线相交弦长问题,弦所在直线为 ,可设 , ,直线
方程与抛物线方程联立方程组后消元,应用韦达定理得 ,然后由弦长公式 计
算,本题中由于弦 的一个端点 已知,即方程的一个解已知,因此可由韦达定理求得另一解,从而由
两点间距离公式直接计算.
11.抛物线 上有一动弦 ,中点为 ,且弦 的长为 ,则点 的纵坐标的最小值为 .
【答案】
【分析】设直线 的方程为 ,设点 、 ,将直线 的方程与抛物线的方程联立,
并列出韦达定理,利用弦长公式得出 ,求出线段 的中点 的坐标,并设点 的坐标为 ,可得出 ,代入等式 得出 ,再利
用基本不等式可得出点 纵坐标的最小值.
【详解】设直线 的方程为 ,设点 、 ,
将直线 的方程与抛物线的方程联立 ,得 ,
由韦达定理得 , ,
由弦长公式得 ,
,①
由于点 在直线 上,所以, ,则点 ,
设点 的坐标为 ,得 ,得 .
代入①式得 ,
可得 ,
由基本不等式得 ,
当且仅当 时,等号成立,因此,点 的纵坐标的最小值为 ,故答案为 .
【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,同时也考查了韦达定理设而不求法在直线与抛物线综合问题的
求解,解题的关键在于利用弦长公式,结合中点坐标公式求出弦的中点的轨迹方程,计算量大,综合性较强,属于难题.
12.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线交 于 两个不同点,则下列结论正确的是
.
①若点 ,则 的最小值是3
② 的最小值是2
③若 ,则直线 的斜率为
④过点 分别作抛物线 的切线,设两切线的交点为 ,则点 的横坐标为
【答案】①③④
【分析】过点 分别作准线的垂线,垂足分别为 ,进而根据抛物线的定义判断①;
根据 判断②;设直线 的方程为 , ,进而联
立方程,结合韦达定理,根据 解方程即可得判断③;根据直线与曲线的位置关
系得过点 ,分别与抛物线 相切的直线方程为 , ,进而联立方程解
得 可判断④.
【详解】由题知 , ,准线方程为 ,
对于①选项,如图,过点 分别作准线的垂线,垂足分别为 ,
故 ,故①正确;对于②,设 ,
故 ,故②错误;
对于③,当直线 的斜率不存在时, ,不成立;
故直线 的斜率存在,设方程为 ,与抛物线方程联立 ,
得 ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,即 ,解得 ,故③正确;
对于④,设过点 与抛物线 相切的直线方程为 ,
与抛物线方程 联立得 ,
所以 ,整理得 ,
所以 ,故 即为 ,整理得 ,
同理得过点 与抛物线 相切的直线方程为 ,
所以,联立方程 ,解方程得 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,即点 的横坐标为 ,故④正确.
故选:①③④
【点睛】圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;
(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数
的最值或范围.
四、解答题
13.已知直线 过抛物线 的焦点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)动点A在抛物线C的准线上,过点A作抛物线C的两条切线分别交x轴于M,N两点,当 的面积
是 时,求点A的坐标.
【答案】(1)
(2) 或
【分析】(1)求出焦点坐标为 ,从而得到 ,求出抛物线方程;
(2)设出 ,过点A的抛物线的切线方程设为 ,与抛物线方程联立,根据 得
到 ,设过点A的抛物线的两条切线方程的斜率分别为 ,求出 ,
表达出 , ,列出方程 ,求出 ,得到点A的坐
标.
【详解】(1) 中令 得: ,
故焦点坐标为 ,故 ,解得: ,故抛物线方程为 ;
(2)抛物线准线方程为: ,
设 ,过点A的抛物线的切线方程设为 ,联立 得: ,
由 ,设过点A的抛物线的两条切线方程的斜率分别为 ,
故 ,
令 中,令 得: ,
不妨设 ,故 ,
则 ,
解得: ,故点A的坐标为 或 .
【点睛】已知抛物线方程 ,点 为抛物线上一点,则过点 的抛物线切线方程为
,
若点 在抛物线外一点,过点 作抛物线的两条切线,切点弦方程为 .
14.如图, 是抛物线 对称轴上一点,过点M作抛物线的弦AB,交抛物线于A,B.
(1)若 ,求弦AB中点的轨迹方程;
(2)过点M作抛物线的另一条弦CD,若AD与y轴交于点E,连接ME,BC,求证: .
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)由 ,设其方程为 ,联立方程后,结合韦达定理及中点公式,可得弦 中点的轨迹方程;
(2)用两点式求得 的方程为: , 的方程为: ,由 , 都经
过点 ,故 ,进而求得 ,根据直线平行的充要条件得到 .
【详解】(1)设 方程为 ,联立 得 ,
则 ,
设 中点 ,则 ,
因此弦AB中点 的轨迹方程为 .
(2)证明:设 , ,其中 均为正数,
用两点式求得 的方程为: ,
的方程为: ,
因为 , 都经过点 ,故 ,
的方程为: ,
与 轴交点为 , ,
而 ,
【点睛】本题考查的知识点是直线与圆雉曲线的综合应用,抛物线的简单性质,联立方程,设而不求,韦达定理,
是解答此类问题的关键.
15.已知抛物线 ,(1)经过点 作直线 ,若 与抛物线 有且仅有一个公共点,求 的方程;
(2)设抛物线 的准线与 轴的交点为 ,直线 过点 ,且与抛物线 交于 两点, 的中点为
,若 ,求 的面积.
【答案】(1) 或 或
(2)
【分析】(1)判断当直线 平行于抛物线的对称轴x时,符合题意,当直线 与抛物线 相切时,
设出直线方程,联立抛物线方程,求得切线方程,综合可得答案;
(2)设 ,直线 的方程为 ,将直线 的方程与抛物线方程联立可得根与系数
关系式,结合 可求得n的值,进而求得 的面积.
【详解】(1)由题意知点 在抛物线 外部,直线 不会垂直于 轴(此时 与 无公共
点);
当直线 平行于抛物线的对称轴x轴时, 与抛物线 有且仅有一个公共点,
此时直线 的方程为 ;
当直线 与抛物线 相切时,斜率存在且不等于0,
可设 的方程为 ,由 , 得 ,
由 ,解得 或1,
则 的方程为 与 ,
即 与 ,
综上: 的方程是 或 或 .
(2)设 ,直线 的方程为 ,将直线 的方程与抛物线方程联立, ,
得 , , , ,
所以 ,所以 ,
又抛物线 的准线为 , 所以 ,
则 ,整理得 ,
解得 或 (舍),
则
.
【点睛】关键点点睛:第二问求三角形的面积,需要用到直线与抛物线的交点的坐标,因此解答时要设出
直线方程,从而关键点即在于要结合题设求得所设参数的值,从而利用 求得答
案.
16.已知点 是抛物线 : 上一点,斜率为2的动直线 交 于 , (异于 )
的两点,直线 , 的倾斜角互补.
(1)求抛物线 的方程;
(2)若 ,求 .
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设直线 : , , ,联立直线与抛物线可得,根据直线 , 的倾斜角互补可得到 ,计算即可求解;
(2)利用弦长公式可得 ,继而可得到 , ,然后利用数量积的夹角公式即可求解
【详解】(1)由直线 的斜率为2,设直线 : , ,
联立 ,消去 得: ,
,
由韦达定理得: ,
由直线 , 的倾斜角互补且 , 为不同两点,
故直线 , 的斜率均存在,分别记为 ,
则 ,
,整理得: ,
代入
得: ,
由点 是抛物线 : 上一点, , ,
代入上式消去 得: ,
整理得: ,故 ,
故抛物线方程为(2)由(1)可得 ,
故 ,
故 ,满足 ,于是 , , , ,
,
因为 ,故
17.已知抛物线 焦点为F,点 在抛物线上, .
(1)求抛物线方程;
(2)过焦点F直线l与抛物线交于MN两点,若MN最小值为4,且 是钝角,求直线斜率范围.
【答案】(1) 或
(2)
【分析】(1)根据题意列式求解 ,即可得结果;
(2)设 ,与抛物线 联立,根据题意结合弦长公式可求得
,再结合数量积以及韦达定理运算求解,注意数量积的符号与向量夹角之间的关系.
【详解】(1)由题意可得: ,解得 或 ,
故抛物线方程为 或 .
(2)抛物线 的焦点 ,设 ,
联立方程 ,消去x得 ,
则 ,
可得 ,解得 ,
此时 ,则 ,
若直线 过点 ,则 ,解得 ,
若 是钝角,则 ,且 三点不共线,
∵ ,
则
,
解得 或 ,
注意到 ,故直线斜率范围为 .
18.已知抛物线 ,斜率为1的直线 交 于不同于原点的 , 两点,点 为线段
的中点.
(1)求抛物线 的方程;
(2)直线 与抛物线 交于 , 两点,过 , 分别作抛物线 的切线 , ,设切线 , 的交点
为
①求证: 为直角三角形.②记 的面积为 ,求 的最小值,并指出 最小时对应的点 的坐标.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②最小值4,此时 .
【分析】(1)设直线方程,联立抛物线方程消元,根据韦达定理,结合中点坐标公式可得;
(2)①利用导数的切线方程,结合韦达定理即可证明;②根据点P坐标满足①中切线方程可得直线AB方
程,然后由弦长公式和点到直线的距离公式可得面积,然后可解.
【详解】(1)设直线 的方程为 ,代入抛物线 ,
可得 ,设 , ,则
点 为线段 的中点,可得 ,即 则抛物线的方程为 .
(2)①设 , ,由 ,可得 ,则 ,
所以 , 两点处的切线斜率分别为 , ,
由 ,得 ,所以 , ,
所以 ,所以 ,即 为直角三角形.②由(1)知 ,即: ,同理 ,
由直线 , 都过点 ,即 ,
则点 , 的坐标都满足方程 ,
即直线 的方程为: ,
又由直线 过点 ,∴ ,
联立 得 ,
∴ ,
点 到直线 的距离 ,
∴
∴
当且仅当 时, 有最小值4,此时19.已知抛物线 的焦点为 ,直线 与抛物线 交于不同的两点 、 .当
时,以线段 为直径的圆过点 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)若线段 的中点在曲线 上运动,求 (其中 为平面直角坐标系的原点)的面积的最
小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设 ,记点 ,由已知可得出 以及点 在抛物线上可求得 的值,
可得出点 的坐标,再利用抛物线的定义结合 可求得 的值,即可得出抛物线 的方程;
(2)设直线 的方程为 ,设点 、 ,设线段 的中点为 ,将直线 的
方程与抛物线 的方程联立,列出韦达定理,求出点 的坐标,代入方程 ,可得出 的值,再
利用三角形的面积公式可求得 面积的最小值.
【详解】(1)解:已知抛物线的焦点 ,设 ,记点 ,
则 , ,
因为以线段 为直径的圆过点 ,则 ,①
又 在抛物线 上,所以 ,②
所以 得 ,则 ,
又因为 ,且 ,解得 ,因此,抛物线 的方程为 .
(2)解:设直线 的方程为 ,设点 、 ,设线段 的中点为 ,
由 消 并整理成 ,
在 时,有 ,所以 ,
得 .
又线段 的中点 在曲线 ,
所以 得 ,解得 ,所以直线 过定点 .
则 的面积为 ,
所以仅当 时,即当直线 垂直 轴时, 的面积最小,且最小值为 .
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:
一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;
二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函
数的单调性或三角函数的有界性等求最值.
20.已知椭圆 的离心率为 , 轴被抛物线 截得的线段长与 长
轴长的比为 .(1)求 、 的方程;
(2)设 与 轴的交点为 ,过坐标原点 的直线 与 相交于点 、 ,直线 、 分别与 相交与 、
.
(i)设直线 、 的斜率分别为 、 ,求 的值;
(ii)记 、 的面积分别是 、 ,求 的最小值.
【答案】(1) , ;
(2)(i) ;(ii) .
【分析】(1)解 ,即可得出 轴被抛物线截得的线段长,进而列出方程组,求解即可得出答案;
(2)联立直线 与抛物线的方程,得到 ,根据韦达定理,即可得出斜率之间的关系,求出
的值;联立方程组,表示出各个点的坐标.结合图象,将三角形的面积之比转化为坐标关系,即可得出
表达式 ,然后根据基本不等式即可得出最小值.
【详解】(1)解 ,可得 ,
所以, 轴被抛物线 截得的线段长为 .
由已知可得, ,解得, .
所以,椭圆的方程为 ,抛物线的方程为 .
(2)(i)由(1)知, .设直线 的方程为 , , .
联立直线 与抛物线的方程 ,
可得 ,
则 .
又 , ,
所以 .
(ii)联立直线 与抛物线的方程 ,
可得 ,则 .
同理: .
设 , .
联立直线 与椭圆的方程 ,
可得 ,
则 ,
同理可得, .由图象知, , , ,
所以,
,当且仅当 时,取等号
所以, 的最小值为 .
【点睛】方法点睛:联立方程组,表示出各个点的坐标.结合图象,将三角形的面积之比转化为坐标关系,
即可得出表达式.
21.已知 是抛物线 的焦点,过点 的直线交抛物线 于 、 两点,且
.
(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 ,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)分析可知 与 轴不重合,设直线 的方程为 ,设点 、 ,将
直线 的方程与抛物线 的方程联立,列出韦达定理,利用抛物线的焦半径公式结合韦达定理以及
可求得 的值,由此可得出抛物线 的方程;
(2)写出直线 的方程,将 代入直线 的方程,求出 的坐标,然后求出 的方程,与抛物线
的方程联立,结合韦达定理求出点 的坐标,分析可知 、 、 三点共线,可得出 ,
结合 可求得 的取值范围.
【详解】(1)解:抛物线 的焦点为 ,
若直线 与 轴重合,则直线 与抛物线 只有一个公共点,不合乎题意,
设直线 的方程为 ,设点 、 ,
联立 可得 , ,
由韦达定理可得 , ,
,解得 ,
所以,抛物线 的方程为 .
(2)解:设点 、 ,则 ,由(1)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,则 .
又由 ,知 ,故
.
故 的取值范围为 .
22.已知抛物线C: 的焦点为F,过点 的动直线l与C的交点为A,B.当直线l的斜
率为1时, .
(1)求C的方程;
(2)C上是否存在定点P使得 (其中 , 分别为直线PA,PB的斜率,且 两点不重
合)?若存在,求出P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)联立直线与抛物线方程,设 , ,则有 ,结合抛物线焦点弦
公式即可求出 值;
(2)假设在C上存在定点 满足题意,设直线l的方程为 ,将其与抛物线方程联立得
到韦达定理式,结合点 在抛物线上计算 ,从而得到 ,利用因式分解结合
方程恒成立即可求出 的坐标.【详解】(1)直线l的斜率为1时,直线l的方程为 ,由 得 ,
设 , ,则 .
由定义可知, , ,所以 ,所以 ,此时 ,即点
重合,
故C的方程为 .
(2)假设在C上存在定点 ,使得 .
当直线l的斜率不存在或斜率为0时,不合题意;
设直线l的方程为 ,与 联立方程组,消去x并整理得 ,
考虑 不重合的一般情况,由 ,得 且 .
设 , ,则 , ,
从而,
即 ,整理得 ,此式恒成立,
所以 , .
故在C上存在定点 ,使得 .
【点睛】关键点睛:本题第二问的关键是采取设线法,首先单独讨论斜率不存在和为0时不合题意,然后
设直线l的方程为 ,再联立 得到韦达定理式,对 计算并整理直至将韦达定理式
代入得 ,利用因式分解和方程恒成立即可得到 的坐标.