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专题突破卷 18 圆锥曲线中焦半径和焦点弦公式的应
用
题型一:圆锥曲线中焦半径的应用
1.已知抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线上,且 ,过点 作
轴于点 ,则( )
A. B.抛物线的准线为直线
C. D. 的面积为
【答案】AD
【分析】根据焦半径公式求得 判断A,进而利用抛物线方程求解准线及点的坐标判断
BC,利用三角形面积公式求解面积判断D.
【详解】抛物线 的准线为直线 ,设点 在第一象限,
过点 向准线作垂线垂足为 ,由抛物线的定义可知 ,解得 ,则抛物线的方程为 ,准线为直线 ,故A正确,B错误;
将 代入抛物线方程,解得 ,故C错误;
焦点 ,点 ,即 ,
所以 ,故D正确;
故选:AD.
2.已知抛物线 的焦点为 ,点 与点 关于原点对称,过点 的直线 与抛物
线 交于 两点(点 和点 在点 的两侧),则( )
A.若 为 的中线,则
B.若 为 的角平分线,则
C.存在直线 ,使得
D.对于任意直线 ,都有
【答案】BD
【分析】首先设直线 的方程,并联立抛物线,根据韦达定理,再根据各项描述,抛物线
的定义,即可判断选项.
【详解】设题意可得 ,则 ,设 ,不妨令 , 都
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!在第一象限,
联立 ,则 ,且 ,即 ,
所以 , ,则 , ,如上图所示,
对于A:若 为 的中线,则 ,
所以 ,所以 ,故 ,
所以 ,则 ,则 ,故A错误;
对于B:若 为 的角平分线,则 ,
作 垂直准线 于 ,则 且 ,
所以 ,即 ,则 ,
将 代入整理,得 ,则 ,
所以 ,故B正确;
对于C:若 ,即 ,即 为等腰直角三角形,
此时 ,即 ,所以 ,所以 ,所以 ,所以 ,则此时 为同一点,不合题设,故C错
误;
对于D: ,而 ,
结合 ,可得 ,即 恒成立,故D正确.
故选:BD
3.已知抛物线Γ: 的焦点为F,P为Γ上一动点.过F且斜率大于0的直线与Γ交
于不同的两点A,B,且满足 , .则下列说法错误的是( )
A.直线AB的倾斜角大于60°
B.若 ,则
C.点P可能在第一象限
D.直线PB的横截距不可能是
【答案】AC
【分析】设直线 方程为 , ,代入 找出 与 的关系
式 ,判断AC;根据抛物线的几何性质判断B;最后取 ,假设直
线 与抛物线Γ交于点 ,计算 判断D.
【详解】抛物线Γ: 的焦点为F(1,0),
4
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!直线 过F且斜率大于0,设直线 方程为 , ,
联立 ,化简得 ,
由韦达定理 ,
设 , ,
,
代入韦达定理得 ,
又点 不在直线 上,则 ,即只有 ,
当 ,即 时,有实数解 ,
且存在点 ,
又 ,则点 在第四象限,故C错误.
设直线 的斜率为 ,则 ,直线 的倾斜角小于等于 ,故A错误.
若 ,则 , ,
代入 ,解得 ,
,
所以 ,即 ,故B正确.
取 ,则直线 的直线方程为 ,联立 ,化简得 ,
方程其中一个根为点 纵坐标 ,则另一根为 ,
若另一根为点 纵坐标,则 ,此时 ,
代入方程 无解,所以 与 无法垂直,
则不存在这样过 的直线 ,即直线 的横截距不可能是 ,故D正确.
故选:AC.
4.抛物线 的焦点为 , 为其上一动点,当 运动到 时, ,直线
与抛物线相交于 两点,下列结论正确的是( )
A.抛物线的方程为:
B.抛物线的准线方程为:
C.当直线 过焦点 时,以AF为直径的圆与 轴相切
D.
【答案】BC
【分析】根据焦半径即可求解A,根据准线方程即可求解B,求解圆心和半径即可判断
C,设出直线 方程,与抛物线方程联立,韦达定理,利用焦半径公式求出 ,即
可判断D.
【详解】对于A:当 运动到 时, ,故 ,即抛物线为 ,故
A错误;
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!对于B:由 ,故抛物线的准线方程为: ,故B正确;
对于C:当直线 过焦点 时,设 为 ,则 ,
故以 为直径的圆的半径为 ,又F(0,1),故以 为直径的圆的圆心坐标为
,
圆心到 轴的距离与该圆半径相等,即该圆与 轴相切,故C正确;
对于D:由题意直线 斜率存在,设 的方程为 ,联立 ,
整理得 , ,即 ,
所以 ,
所以 , ,
所以 ,
不能确定什么时候最小,则D错误.
故选:BC
5.已知 为坐标原点,抛物线 的焦点为 ,经过点 且斜率为 的直
线 与抛物线 交于 两点(点 在第一象限),若 ,则以下结论正确的是
( )A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用倾斜角和抛物线定义,分别求出点 的横坐标即可得 ,可判断A;求出
直线方程,联立抛物线方程求出点 横坐标,利用定义即可得 ,然后可判断B;根据
点 的横坐标求出 即可判断C;将 代入直线方程,求出纵坐标,然后由
可得面积,可判断D.
【详解】选项A:过点 作 轴的垂线,垂足为 ,则 ,
所以 ,所以 ,
由抛物线定义可得, ,所以 ,
解得 ,故A正确.
选项B:由A得抛物线 的方程为 , ,直线 的方程为 ,
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!联立直线方程与抛物线 的方程并化简,得 ,得 或 ,
所以 ,故 ,故 ,B错误.
选项C:由 , ,得 ,故C正确.
选项D:由上知 ,得 ,
故 ,故D正确.
故选:ACD
6.设拋物线 的焦点为 ,过点 的直线与抛物线 相交于点 ,
与 轴相交于点 ,则( )
A. 的准线方程为 B. 的值为2
C. D. 的面积与 的面积之比为9
【答案】BD
【分析】设直线 的方程为 ,A(x ,y ),B(x ,y ),利用根与系数的关系及抛
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物线的性质进行计算,从而判定各选项.
【详解】设直线 的方程为 ,A(x ,y ),B(x ,y ),
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联立 ,可得 ,
所以 , ,
因为 ,所以 ,故 ,因为 ,由抛物线定义可得, , ,
则 ,解得 或 ,
因为 ,所以 ,则 的准线方程为 ,故B正确,A错误;
又 的方程为 , , ,
把 代入 可得 , ,
不妨设 ,则 ,故C错误;
设 到直线 的距离为 ,
的面积 , 的面积 ,
则 的面积与 的面积之比 ,故D正确.
故选:BD.
7.已知抛物线 的焦点为F,准线为l且与x轴交于点Q,P是l上一点,直线PF与
抛物线交于M,N两点,若 ,则( )
A. B.
C. D.
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【答案】ABC
【分析】先根据题意写出直线的方程,再将直线的方程与抛物线 联立,消去 得到
关于 的二次方程,最后利用根与系数的关系结合抛物线的定义即可求逐项判断.
【详解】对C:抛物线 的焦点为 , ,准线为 ,易知 ,则
,C正确;
对D,设 , , , , , 到准线的距离分别为 , ,
由抛物线的定义可知 , ,于是
. ,则
直线 的倾斜角为 或 ,斜率为 ,因为 ,故 ,D错误;
对AB: , ,
直线 的方程为 ,
将 ,代入方程 ,并化简得 ,
,
于是 . ,故AB正确;
故选:ABC.8.已知抛物线E: 的焦点为F,点F与点C关于原点对称,过点C的直线l与抛物
线E交于A,B两点(点A和点C在点B的两侧),则下列命题正确的是( )
A.若BF为 的中线,则
B.若BF为 的角平分线,则
C.存在直线l,使得
D.对于任意直线l,都有
【答案】ABD
【分析】
首先设直线 的方程,并联立抛物线,根据韦达定理,再根据各项描述,抛物线的定义,
即可判断选项.
【详解】设题意,设 ,不妨令A(x ,y ),B(x ,y )都在第一象限,C(−2,0),
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,
联立 ,则 ,且 ,即 ,
所以 , ,则 , ,如上图所示,
A.若 为 的中线,则 ,
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!所以 ,所以 ,故 ,
所以 ,则 ,则 ,故A正确;
B.若 为 的角平分线,则 ,
作 垂直准线 于 ,则|AF|=|AD|且 ,
所以 ,即 ,则 ,
将 代入整理,得 ,则 ,
所以 ,故B正确;
C.若 ,即 ,即 为等腰直角三角形,
此时 ,即 ,所以 ,
所以 ,所以 ,所以 ,则此时 为同一点,不合题设,故C错
误;
D. ,而 ,
结合 ,可得 ,即 恒成立,故D正确.
故选:ABD
9.已知抛物线 的焦点为 ,直线 交抛物线于 , 两点,以线段 为
直径的圆交 轴于 , 两点,交准线 于 点,则下面结论正确的是:( )
A.以 为直径的圆与 轴相切 B.C. D. 的最小值为
【答案】ACD
【分析】A选项,设A(x ,y ),B(x ,y ),由焦半径公式得到 ,求出 的中
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点 的横坐标为 ,得到相切关系;B选项,联立直线与抛物线方程,得到
与 ,故 ;C选项,证明出 为直径
的圆与准线 相切,故切点为 ,得到 ,结合向量数量积公式得到C正确;
D选项,由垂径定理求出 ,求出最小值.
【详解】A选项,由题意得 ,准线 ,
设A(x ,y ),B(x ,y ),由焦半径可得 ,
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设 的中点为 ,则 ,显然 到 轴的距离等于 ,
故以 为直径的圆与 轴相切,A正确;
B选项,直线 过点 ,
联立 与 得 ,
设A(x ,y ),B(x ,y ),则 ,
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故 , ,
由A选项知, ,同理可得 ,
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!故 ,B错误;
C选项,由B选项得 ,
设 的中点为 ,则 ,
故点 到准线 的距离为 ,
故 为直径的圆与准线 相切,故切点为 ,
故 ,则
,C正确;
D选项,点 到 轴的距离为 ,
由垂径定理得
,
故当 时,|MN|取得最小值,最小值为 ,D正确.
故选:ACD
10.已知抛物线 的准线方程为 ,焦点为 ,点 是抛物线上的两点,抛物线在 两点的切线交于点 ,则下列结论一定正确的( )
A.抛物线的方程为:
B.
C.当直线 过焦点时,三角形 面积的最小值为1
D.若 ,则 的最大值为
【答案】ABD
【分析】对于A,由抛物线准线列方程求出参数 即可判断;对于B,由抛物线定义即可
判断;对于C,设出直线 方程,联立抛物线方程,由韦达定理求弦长,结合点到直线距
离公式得三角形 面积表达式,进一步由基本不等式即可判断;对于D,设出直线
方程,联立抛物线方程,由韦达定理求弦长,结合已知得 或 ,进一
步由余弦定理基本不等式可得 ,由此即可判断.
【详解】对于A,抛物线 的准线方程为 ,所以 ,解得 ,所
以抛物线的方程为: ,故A正确;
对于B,因为点A(x ,y )在抛物线上,所以由抛物线定义可知 ,故B正确;
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对于C,由题意抛物线焦点坐标为(0,1),显然过焦点的直线 斜率存在,如图所示:
不妨取直线 的方程为 ,且 ,
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!联立抛物线方程 ,得 ,
所以 ,
所以 , ,
点O(0,0)到直线 的距离为 ,
所以三角形 面积为 ,等号成立当且仅当 ,
即三角形 面积的最小值为2,故C错误;
对于D,显然直线 斜率存在,不妨取直线 的方程为 ,且 ,如图
所示:
联立抛物线方程 ,得 ,
所以 ,
所以 ,
,
因为 ,
所以 ,
解得 或 ,
即 或 ,而
,
等号成立当且仅当 ,解得 ,
此时 或 ,且此时满足 ,
即 ,所以 的最大值为 ,故D正确.
故选:ABD.
题型二:圆锥曲线中焦点弦公式的应用
11.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线 与抛物线相交于 , 两
点,线段 的中点为 .过点 , 分别向 的准线作垂线,垂足分别为点 , ,过
点 向 的准线作垂线,交抛物线于点 ,交准线于点 , 为坐标原点,则( )
A.以 为直径的圆与直线 相切 B.
C.当 时,点 , , 共线 D.
【答案】ABC
【分析】设直线 : ,代入抛物线方程,利用一元二次方程根与系数的关系,得
到各点的坐标,利用向量的方法进行判断各选项的真假.
【详解】如图:
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!设直线 : ,带入 ,并整理得: .
设A(x ,y ),B(x ,y ),则 , , .
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所以 , , , , .
则 ,
.
所以 , ,所以以 为直径的圆与直线 相切,故A正确;
又 , ,所以 ,故B正确;
, ,因为 ,所以直线 与直线 不平
行,所以 不成立,故D错误;
对D:如图:当 时,因为 ,所以 为等边三角形,又 ,所以
或 ,
当 时, ,则 , , ,
所以 , ,
因为 ,所以点 , , 共线;
当 时,同理可证点 , , 共线.
故C正确.
故选:ABC
12.已知抛物线 的焦点为 ,圆 与抛物线 交于 , 两点,
点 为劣弧 上不同于 , 的一个动点,过点 作平行于 轴的直线 交抛物线 于点
,则( )
A.点 的纵坐标的取值范围是
B. 等于点 到抛物线 的准线的距离
C.圆 的圆心到抛物线 的准线的距离为2
D. 周长的取值范围是
【答案】BCD
【分析】根据题意可知圆心C(0,1)和抛物线的焦点F(0,1)重合,联立两曲线方程可得A错
误,由抛物线的定义可得B正确,C正确,利用焦半径公式可判断D正确.
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【详解】如下图所示:
∵圆 的圆心为C(0,1),半径 ,
因此圆 与 轴正半轴的交点为 ,
∵抛物线 的焦点为F(0,1),准线方程为 ,
由 ,得 ,故点 的纵坐标 ,故A错误;
由抛物线的定义可得 等于点 到抛物线 的准线的距离,故B正确;
易知圆 的圆心C(0,1)到抛物线 的准线 的距离为2,故C正确;
的周长为 ,故D正确.
故选:BCD
13.设抛物线 , 为其焦点, 为抛物线上一点,则下列结论正确的是( )
A.抛物线的准线方程是
B.焦点到准线的距离为4
C.若 ,则 的最小值为3
D.以线段 为直径的圆与 轴相切
【答案】ACD
【分析】选项A,选项B,由抛物线概念即可判断,选项C: P为动点,根据几何关系,
当P、A、F三点共线时取最小值;选项D:求出圆的半径与圆心,比较圆心横坐标和半径
即可知是否与y轴相切﹒【详解】A:抛物线的准线为 ,故A正确;
B:焦点到准线距离为 ,故B错误;
C:当横坐标为2时抛物线上位于第一象限内的点为 ,此点位于点 的上面,
故A在抛物线内部,
当直线 垂直准线时 取最小值,即为 ,故C正确;
D:根据题意,可得抛物线 的焦点为F(1,0),
设 的中点为 ,可得 ,
由抛物线的定义,得 ,则 ,即点 到 轴的距离等于以 为
直径的圆的半径,
因此,以 为直径的圆与 轴相切,故D正确﹒
故选:ACD
14.抛物线 的焦点为 为抛物线上一动点,当 运动到 时, ,
直线 与抛物线相交于 两点,则下列结论正确的是( )
A.抛物线的方程为:
B.抛物线的准线方程为:
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!C.当直线 过焦点 时,以 为直径的圆与 轴相切
D.当直线 过焦点 时,以 为直径的圆与准线相切
【答案】ACD
【分析】对于A,B,根据抛物线的定义即可求解p,进而知道抛物线方程和准线方程;对于
C,D,由抛物线的性质易知该结论正确.证明过程见详解.
【详解】对于A,如图所示,过点 作准线 的垂线,垂足为 ,
则由抛物线的定义可知: ,
解得 .
抛物线 的方程为: ,故 正确;
对于 ,抛物线的准线方程为 ,故 错误;
对于 ,如图所示,取 的中点C,过点C作x轴的垂线,垂足为D,
易知抛物线的焦点 ,设 ,则 , ,
所以 ,所以以 为直径的圆与 轴相切,故C正确;
对于 , 当直线 过抛物线的焦点 且与抛物线相交于 两点时,直线 的斜率存在,
假设 ,设 ,AB的中点为 ,则 ,
如图所示,作 垂直于准线于点 ,则 ,
联立 ,消去 并整理可得 ,
所以 ,
所以 所以 ,
,
,
,
以 AB 为直经的圆与准线相切,故D正确.
故选:ACD.
15.(多选)设抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线 上, ,若
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!轴上存在点 ,使得 ,则 的值可以为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】AD
【分析】设点M(x,y),由抛物线定义知 ,可得圆心横坐标为
,可得圆的半径也为 ,则点 ,代入抛物线方程,即可求出
的值.
【详解】
由题意, ,则以 为直径的圆过点(0,2), ,
设点M(x,y),由抛物线定义知 ,可得 ,
因为圆心是 的中点,
所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为 ,
由已知可得圆的半径也为 ,
据此可知该圆与 轴相切于点 ,
故圆心纵坐标为2,则 点纵坐标为4,即点 ,
代入抛物线方程得 ,解得 或 .故选:AD.
16.已知抛物线 的焦点为F,过F的直线l交C于A,B两点(A在第一象限),
O为坐标原点,则( )
A.
B.当 时,直线l的倾斜角为
C.以 为直径的圆与y轴相切
D.
【答案】ACD
【分析】先由直线和抛物线联立得出根与系数的关系求出数量积判断A,应用焦点弦关系得
出倾斜角判断B,应用抛物线性质判断直线和圆的位置关系判断C,根据向量夹角判断D.
【详解】由题意得,抛物线的焦点为F(1,0),准线方程为 ,设A(x ,y ),B(x ,y ),
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直线与抛物线交于两点,所以直线的斜率不能为0,
设直线 的方程为 ,联立 ,整理得 , ,
则 ,
所以 ,
则 ,故A正确;
设直线I的倾斜角为 ,由 得,
,解得 ,所以 ,故B错误;
设 中点为P,过A,P分别向y轴引垂线,垂足分别为 , ,
则 ,所以以 为直径的圆与y轴相切,故C正确;
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!因为
,
所以 ,所以 ,故D正确.
故选:ACD.
17.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的动直线与 交于M,N两
点,则下列说法正确的是( )
A.
B.若 ,则
C. 为定值
D. 为钝角三角形
【答案】BCD
【分析】根据题意得到抛物线方程为 ,对于A,设过点 的动直线 的方程为
,联立抛物线方程,由韦达定理有 , ,结合弦长公式判断
即可;对于BC,由已知得 的值,结合抛物线定义、韦达定理即可判断;对于D,只需判
断 是否成立即可.【详解】由题意可知, ,所以 ,则 ,其准线方程为 .
对于A,设过点 的动直线 的方程为 ,代入 得, ,
,
设M(x ,y ),N(x ,y ),则 , ,
1 1 2 2
则
,当且仅当 时等号成立,A错误;
对于B,由 得, ,解得 ,
所以 ,B正确;
对于C,
为定
值,C正确;
对于D,
,所以 为钝角,D正确.
故选:BCD.
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!18.已知抛物线y2=2px(p>0)上三点A(x ,y ), , ,F为抛物线的焦点,
1 1
则下列说法正确的是( )
A.抛物线的准线方程为
B.若 ,则
C.若 三点共线,则
D.若 ,则 的中点到 轴距离的最小值为2
【答案】ABD
【分析】将点B的坐标代入抛物线方程即可求得 ,从而求出准线方程判断A;利用向
量坐标运算得 ,进而利用焦半径公式即可判断B;设直线 : ,与抛
物线方程联立,利用根与系数关系求解即可判断C;结合焦半径公式,利用
及焦半径公式即可判断D.
【详解】对A,把点 代入抛物线 ,得 ,
所以抛物线的准线方程为 ,故A正确;
对B,因为A(x ,y ), , ,F(1,0),
1 1
所以 , , ,
又由 ,得 ,
所以 ,故B正确;
对C,因为 三点共线,所以线段 是焦点弦,
设直线 : ,
联立 得 ,所以 ,故C不正确;
对D,设 的中点为 ,
因为 , ,
所以 ,得 ,
即 的中点到 轴距离的最小值为 ,故D正确.
故选:ABD
19.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为 ,AB是经过抛物线焦点 的弦, 是线段AB
的中点,经过点 作抛物线的准线 的垂线 ,垂足分别是 ,其中
交抛物线于点 ,连接 ,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.Q是线段 的一个三等分点 D.
【答案】ABD
【分析】利用抛物线的定义及平面几何性质逐一判断即可.
【详解】如图,由抛物线的定义,
对于A,得 , ,又 ,则 ,
A正确;
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!对于B,由 , ,得 ,所以 .
而 ,所以 ,所以 ,
可知 ,所以 ,B正确;
对于D,在 中, ,可知 ,所以 ,D正
确;
对于C,由 ,可知 ,所以 ,即Q是 的中点,C
不正确.
故选:ABD.
20.已知抛物线 与圆 交于A,B两点,且 .过焦点
的直线 与抛物线 交于M,N两点,点 是抛物线 上异于顶点的任意一点,点 是抛
物线 的准线与坐标轴的交点,则( )
A.若 ,则直线 的斜率为 B. 的最小值为18
C. 为钝角 D.点 与点 的横坐标相同时, 最小
【答案】BCD
【分析】根据抛物线与圆的方程可得 ,代入抛物线方程可得 ,即可根据向量
的坐标关系求解坐标,由斜率公式即可求解A,根据焦点弦的性质 ,
结合基本不等式即可求解B,联立直线与抛物线方程,根据数量积即可求解C,根据焦半
径公式以及点点距离公式可得 ,即可结合不等式求解D.
【详解】因为抛物线C: 与圆O: 交于A,B两点,且 ,
则第一象限内的交点A的纵坐标为 ,代入圆方程得横坐标为2,即 ,所以 , ,即抛物线方程为 ,焦点为 .
设 ,
对A,由 得 ,
则 ,又因为 ,解得 ,
所以直线l的斜率为 ,故A错误;
对B,由抛物线定义得 ,
所以
,
当且仅当 ,即 时等号成立,
因此 的最小值为 ,故B正确;
对C,如图,不妨设 在第一象限,
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!设 ,设直线 ,联立抛物线的方程消 ,
得 ,又 ,
所以 ,
,
, 为钝角,故C正确;
对D, , ,设 ,则 ,
由抛物线的定义可得 ,
,
又 ,
则 ,
,
当且仅当 时取等号,所以 的最小值为 ,故D正确.
故选:BCD.
题型三:圆锥曲线中焦点弦中垂线的应用
21.已知椭圆 ,直线 过椭圆的左焦点 交椭圆于 两点,下列说法正确的
是( )
A. 的取值范围为B.以 为直径的圆与 相离
C.若 ,则 的斜率为
D.若弦 的中垂线与长轴交于点 ,则 为定值
【答案】BCD
【分析】对于A,弦长公式求出表达式进一步即可判断;对于B,只需判断点 到直线
的距离与 的大小关系即可判断;对于C,结合韦达定理即可得解;对于D,先
得点 坐标,进一步即可判断.
【详解】
由题意 ,
对于A,直线 斜率不存在时,将 代入 ,得 ,此时 ,
直线 斜率存在时,设 ,
联立椭圆方程 ,化简整理得 ,
显然 , ,
所以
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原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!,
因为 ,所以 ,所以 ,故A错误;
对于B,直线 斜率不存在时,以 为直径的圆 与 相离,满足题意;
直线 斜率存在时,设 中点为 ,则 ,即 ,
点 到直线 的距离满足 ,故B正
确;
对于C,直线 斜率不存在时,显然不满足题意,
直线 斜率存在时,若 ,则 ,又 ,
所以 ,解得 ,所以 的斜率为 ,故C正确;
对于D,直线 斜率不存在时,显然不满足题意,当 时,点 与原点重合, ,
直线 斜率存在且不为0时,弦 的中垂线方程为 ,
令 ,得 ,所以 ,即 为定
值 ,故D正确.
故选:BCD.22.已知 、 是椭圆 : 上两个不同的动点(不关于两坐标轴及原
点 对称), 是左焦点, 为离心率.则下列结论正确的是( )
A.直线 的斜率为1时, 在 轴上的截距小于
B. 周长的最大值是
C.当直线 过点 ,且 中点纵坐标的最大值为 时,则
D.当 时,线段 的中垂线与两坐标轴所围成三角形面积的取值范围是
【答案】ABD
【分析】由题意,设出直线 的方程,将直线 的方程与椭圆方程联立,结合根的判别
式以及 和 的关系即可判断选项A;设椭圆的右焦点为 ,得到 周长的表达式,
进而可判断选项B;设出 中点 的坐标,利用斜率公式以及离心率公式即可判断选项
C;设出线段 的中垂线所在的直线方程,得到三角形面积,设出直线 的方程,将直
线 的方程与椭圆方程联立,得到线段 的中点坐标,结合所求三角形面积再进行整理,
进而可判断选项D.
【详解】对于A,设 : ,联立 ,消去 并整理得:
,由 ,
又 , ,即 ,故A正确;
对于B,设右焦点为 ,则 周长 ,
等号当且仅当直线 过点 时取到,故B正确;
对于C,设 中点为 ,由点差法可知 ,即 ,
36
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!设M(x,y),则 ,
,而 ,故 ,故C错误;
另解:易知 轨迹是以 为长轴,离心率为 的椭圆,
,即该椭圆的短半轴长为 ,故 ,故C错误;
对于D,显然直线 存在斜率且不为零.
设线段 的中垂线所在的直线方程为 ,则 .
设直线 的方程为 ,联立 : ,
即 , ,
线段 的中点坐标为 ,
代入 ,即 .
.
又仅当 、 关于原点对称时, ,故 ,
,故D正确.
另解:设线段 中点坐标为 ,易得 ,
线段 的中垂线方程为 .
令 ,得 ,令 ,得 ..又 ,
, .
显然 , ,故D正确.
故选:ABD.
23.已知抛物线 的焦点为 ,则 ;若斜率为 的直线 过焦点 且
与抛物线交于 两点, 的中垂线交 轴于点 ,则 .
【答案】 8 2
【分析】由抛物线的焦点坐标可得 的值;设直线 的方程与抛物线联立,可得 的中点
的坐标,进行求出 的中垂线的方程,进行求出 的值,再由抛物线的性质可得|AB|
的值,即可求解.
【详解】如图所示:
由抛物线的方程可得焦点坐标为 ,
38
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!由题意可得 ,所以 ;
所以抛物线的方程为: ,
设直线 的方程为: ,设A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
联立直线与抛物线的方程: ,整理可得: ,
,
则 ,所以 的中点的横坐标为 ,
所以 的中点的纵坐标为: ,
所以 的中垂线的方程为: ,
令 ,可得 ,所以N的横坐标为: ,
所以 ,
由抛物线的性质可得, ,
所以 ,
故答案为:8,2
24.已知抛物线C: 的焦点为F,准线为l,过F的直线交抛物线C于A,B两点,
的中垂线分别交l与x轴于D,E两点(D,E在 的两侧).若四边形 为菱形,则
【答案】 /
【分析】由抛物线定义及菱形性质得 为等边三角形,联立直线与抛物线由焦点弦长
公式直接求解.
【详解】由题意,四边形 为菱形,则 ,且
由抛物线定义知: ,故 为等边三角形,
由对称性不妨设直线 ,
与 联立得 ,
设A(x ,y ),B(x ,y ),则 ,
1 1 2 2
故 .
故答案为:
25.已知 是椭圆 的左、右焦点, 是 上一点,线段 的
中垂线 过点 ,与椭圆 相交于 两点,且 ,则椭圆 的离心率为
.
【答案】
【分析】设直线 方程 ,然后与椭圆联立,再利用根与系数关系求出弦长 ,
再结合题中几何关系得到以 为中间元的关于 的等式,化简从而求解.
【详解】由题意得 , ,设直线 的方程为 , ,
40
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联立方程 ,得 ,
由根与系数关系得 , ,
所以弦长
,
由题意知,设直线 与 的交点为 ,如图,所以在 中, ,
又由椭圆定义知 ,因为直线 是 的中垂线,
所以 , ,
所以 ,
联立 得 ,所以 ,解得 或 (舍).
故答案为: .
26.已知斜率为k的直线与椭圆 交于A、B两点,弦AB的中垂线交 轴于点,则 的取值范围是 .
【答案】
【分析】设直线 的方程为 ,联立方程组可得 ,根据根与系数的关系
求出设 的中点的坐标,求出直线 的方程,即可求出 ,根据 ,
即可求出 的取值范围.
【详解】当 时,弦AB的中垂线为 轴,此时 ,
当 时,设直线 的方程为 ,
联立方程组可得 ,消 可得 ,
,解得 ,
, ,
设 的中点为 ,则 , ,
直线 的方程为
令 ,解得 ,
,
解得 ,且
42
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!综上
故答案为:
27.已知过抛物线 : 的焦点 的直线 与 交于 、 两点,线段 的中垂线
与 的准线交于点 ,若 ,则直线 的方程为 .
【答案】 或
【分析】根据抛物线的定义可求出中垂线的斜率,即可得到直线 的方程.
【详解】取线段 中点 ,连接 ,过点 作 准线于 ,如图,
则在 中, ,可得 ,
分别作 垂直准线于 ,
则由抛物线定义知, ,
则在 中, ,所以 ,
所以线段 的中垂线 的斜率为 ,故直线 的斜率为 ,
又直线 过抛物线焦点F ,所以直线方程为 ,
即 : 或 .
故答案为: 或28.如图所示, 是椭圆 的右焦点,过点 作一条与坐标轴不垂直的直线交椭
圆于点 ,线段 的中垂线 交 轴于点 ,则 的值为 .
【答案】4
【分析】
方法一:设直线AB的方程 , ,联立方程,利用韦达定理求解
,求出 直线方程,令 ,求出 ,得到 ,得到结论.
方法二:设 ,利用椭圆的焦半径角度可得到 , ,得到结论.
【详解】
方法一:设直线AB的方程 , ,
则 ,得 ,则 ,
故 , ,
所以 的直线方程 ,令 ,则 ,
44
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!故 ,
,故 .
方法二:设 ,则 ,由椭圆的焦半径角度式可知
,
从而 .
设 的中点为 ,则 ,
即 .
在 中, ,所以 .
故答案为:4
29.若直线 过抛物线 的焦点 且与抛物线交于 两点, 的中垂线交 轴于
点 ,则 .
【答案】
【分析】设 ,其中点为C,将A,B两点代入抛物线方程,结合斜率公
式与 ,
可得 ,即可得 ,后由抛物线定义可得|AB|,即可得答案.
【详解】设 ,其中点为C,坐标为 .将A,B两点代入抛物线方程,有 ,
两式相减可得: ,设 ,
则 ,因 ,
则 .
又F(1,0),则 .
又准线方程为 ,过A,B两点分别做准线垂线,垂足为 ,
则由抛物线定义,可得 .故 .
故答案为: .
30.已知抛物线 : ( )的焦点 与圆 的圆心重合,过
的直线 与 交于 、 两点,对于下列命题:
① ;
46
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!②以 , 两点为切点引 的两条切线,两条切线交于一点 , 点必在 上;
③ 的中垂线与 轴交于点 ,则 ;
④ 为坐标原点,点 、 在 上且满足 ( , 均不与 重合)则 ,
的中点轨迹方程: .
以上说法中正确的有 .
【答案】①②④.
【分析】①选项:先求圆的标准方程得到圆心,进一步得到答案;
②选项:设直线 方程,通过与抛物线方程联立得, ,分别求出经过
A,B点的切线方程,两方程联解得到结论;
③选项:将中垂线方程写出,并求出 ,进一步求出 从而得出答案;
④选项:过M,N的直线与抛物线方程联立得 ,根据 ,即
,从而得出结论.
【详解】①选项:圆 化为标准方程得
∴圆心是 ,
∴ ,即 ,故①正确;
②选项:抛物线 :
设直线 方程为
与抛物线方程联立得 ,
设
根据韦达定理可以得到 ,即 ,不妨设 > 0,当 > 0时, ,
所以得到经过A点的切线方程为 ,
同理求出经过B点的切线方程为 ,
两方程联解得到 ,
所以以 , 两点为切点引 的两条切线,两条切线交于一点 , 点必在 上,故
②正确;
③选项: 由②选项可得, 的中垂线方程为: ,
与 轴的交点 ,即
,
故 显然不成立,故③错误;
④选项:设 ,以及经过M,N的直线方程为 ,( )
与抛物线方程联立得 ,
根据韦达定理可以得到 ,即 ,
又∵ , ,解得 (舍去),
∴ ,
设 , 的中点坐标为 , 即 ,
化简得 ,故④正确.
故答案为:①②④.
48
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1.如图过抛物线 的焦点 作直线 与抛物线 交于 , 的中垂线
交 轴于 ,且 , ,则 .
【答案】
【分析】设 , ,根据抛物线的定义可得 ,求出直线
的中垂线的方程,令 可得 点的横坐标为 ,从而可得 即
|AB|=4,再由 可得 , , ,从而可得 ,由抛
物线的定义可得 ,由此可求出 的值.
【详解】设 , ,则 的中点坐标为
则根据抛物线的定义可得
由 , ,可得所以 ,又直线 的斜率
所以直线 的中垂线的方程为
令 得 ,所以 点的横坐标为 ,又
所以 ,所以
所以|AB|=4,又 ,所以 ,
又 , ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,所以
所以 ,所以
故答案为:
2.设抛物线 : 的焦点为 , 、 为 上纵坐标不相等的两点,满足
,则线段 的中垂线被 轴截得的截距为 .
【答案】3
【分析】设 , ,则 ,即可得到 ,故 的中垂
线方程为 即可求出直线在 轴上的截距.
50
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!【详解】解:设 , ,则 ,即 ,设 、 的中点的
坐标为 ,则
则
故 的中垂线方程为
令 ,则有 ,故 的中垂线被 轴截得的截距为
故答案为:
3.过抛物线 的焦点 的直线交 于 , 两点, , 是 的准线 上两点,
以 为直径的圆与 切于点 ,且以 , , , 为顶点的四边形的面积为64,则
直线 的斜率为 .
【答案】
【详解】
设抛物线的准线 与 轴交于一点 ,过 作 于一点 ,
过 作 于一点 ,连接 , ,
由抛物线的定义知, , ,
, ,
又 , , ,
因此, , ,又 ,
则 ,
设 的中点为 ,则 ,因此 ,
,即 ,
因此以 为直径的圆与 切于点 ,且 为圆的半径,
而过 直线与 垂直时,在准线 只有唯一的交点,这个交点即为与 切于点 的圆的
圆心,
因此在准线 只有一个圆与 切于点 ,
故要使以 的准线 上两点 为直径的圆与 切于点 ,
则 与 重合, 与 重合,
因此四边形 为直角梯形,
由题意知,直线 的斜率存在且不为0,设直线 的方程为 ,
则 ,联立可得 ,
整理得 ,
则 , ,
因此 ,
又 的符号相反,因此, ,
则 ,
又 ,
又梯形 的面积为64,则 ,
52
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!即 ,整理得, ,
解得 ,
因此,直线 的斜率为 .
故答案为: .
4.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线 与抛物线 交于 两点,
若 ,则直线 的斜率为 .
【答案】
【分析】设 ,利用弦长公式 求解.
【详解】抛物线的焦点 ,设直线l的方程为: ,
联立方程 ,消去y得, ,
设 ,则 ,
因为 ,所以 ,
即 ,得 ,
故答案为:5.已知抛物线 上有两个不同的点 ,线段 的垂直平分线交 轴于
点,且 的最大值为6,则 .
【答案】2
【分析】涉及中点弦,用 中点 的坐标以及 (点差法)表示线段 的垂直平分线
的斜率,结合题意可列方程消去参数得, ,结合三角形三边关系得|AB|的最大
值,进一步可列方程求出 .
【详解】设A(x ,y ),B(x ,y ),线段 的中点为 ,易知直线 的斜率存在
1 1 2 2
且不为0.
设直线 的斜率为 ,则 ,
故 .
则 .
设 的焦点为 ,连接 ,则有 .
又因为|AB|的最大值为6,
所以根据抛物线性质和三角形三边关系知, ,等号成立当且仅
当 为焦点弦;
则 .
54
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!故答案为:2.
6.已知抛物线 ,从抛物线内一点 出发平行于 轴的光线经过抛物线上点
反射后交抛物线于点 ,直线 与 轴交点横坐标为 ; 的面积 为
.
【答案】 /0.5
【分析】根据抛物线求出交点横坐标,再结合面积公式结合抛物线的焦点弦的性质求解.
【详解】 ,
设切线与 轴交于点 ,由抛物线的光学性质可知,
过焦点 ,即 与 轴交点横坐标为 ;
,直线 的斜率为
直线 的倾斜角为60°,且 ,
即 ,
.故答案为:
7.已知抛物线 的焦点为 ,过点 的直线 与抛物线 交于 两点,
分别过 作准线的垂线,垂足分别为 .若 ,四边形 的面积为 ,
则 .
【答案】
【分析】设出 的方程,与抛物线方程联立,可得 , 横坐标的积,结合已知向量等
式求解 , 的坐标,即可由面积公式求解.
【详解】由题意可知直线 有斜率且不为0,设 所在直线方程为 ,
联立 ,得 .
不妨设 在第一象限, , , , ,
则 ,
56
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!又 , ,即 ,
联立 ,解得 或 (舍 ,
则 ,即 ,进而可得
所以
解得 ,
故答案为:
8.已知抛物线 的焦点 到准线的距离为4,抛物线的方程为 .直线
过点 且与抛物线交于 两点,若 是线段 的中点,则
.
【答案】
【分析】借助抛物线定义可得空一;借助线段 中点纵坐标可得直线 方程,结合抛物线
焦点弦的性质计算即可得空二.
【详解】∵抛物线 的焦点 到准线的距离为4 ,∴根据抛物线定义可得 ,则抛物线方程为 ;
则有 ,又∵ 是线段 的中点,
∴ ,即 ,
由 可得, ,故直线 的方程为 ,
由 ,
则 ,故 .
故答案为: ; .
9.如图,已知过抛物线 ( )的焦点 的直线与抛物线交于 两点,过点
A作抛物线的准线的垂线 ,垂足为 ,抛物线的准线与 轴交于点 , 为坐标原点,
记 , , 分别为 , , 的面积.若 ,则直线 的斜率
为 .
【答案】
【分析】设直线 倾斜角为 , ,可得,
58
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!, ,用 表示 ,结合题意运算求解即可.
【详解】设直线 倾斜角为 , ,
可知: ,
且 ,解得 ,
则 ,
同理可得 ,
可知: ,
,
,
因为 ,则 ,
整理得 ,解得 或 ,
且 ,则 ,可得 ,
所以直线 的斜率为 .
故答案为: .
10.抛物线有一条重要性质:从焦点发出的光线,经过抛物线上的一点反射后,反射光线
平行于抛物线的轴.如图所示,从抛物线 的焦点 向 轴上方发出的两条光线 分别经抛物线上的 两点反射,已知两条入射光线与 轴所成角均为 ,且
,则两条反射光线 之间的距离为 .
【答案】
【分析】延长 交抛物线C于 ,判断 和A关于x轴对称,利用直线方程和抛物线方
程求出 的坐标的表达式,结合 可求出p的值,求出 的值,即得
答案.
【详解】如图,延长 交抛物线C于 ,
因为两条入射光线与 轴所成角均为 ,故 ,
即 和A关于x轴对称,所以 ,
则 ,
60
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!又 ,则直线 的方程为 ,
联立 ,则 ,
解得 或 ,结合图示可知 ,
将 代入 ,可得 ,同理求得 ,
则 ,即得 ,
故 ,
即两条反射光线 之间的距离为 ,
故答案为: