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第 07 讲 抛物线 (精练)
A 夯实基础 B 能力提升 C 综合素养
A 夯实基础
一、单选题
1.抛物线 的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
由题意,抛物线 的焦点坐标为
故选:C
2.若抛物线 上的点P的横坐标为3,则点P到焦点的距离是( ).
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】C
抛物线 的焦点 ,准线为 ,由P的横坐标为3,
所以P到准线的距离为5,
故点P到焦点的距离是5.
故选:C.
3.直线 过抛物线 的焦点 ,且与 交于 两点,则 ( )
A.6 B.8 C.2 D.4
【答案】B
因为抛物线 的焦点坐标为 ,
又直线 过抛物线 的焦点F,所以 ,抛物线 的方程为 ,由 ,
得 ,所以 ,所以 .
故选:B
4.已知抛物线 的焦点F、M是抛物线 上位于第一象限内的一点,O为坐标原点,若
的外接圆D与抛物线 的准线相切,则圆D与直线 相交得到的弦长为( )
A. B.4 C. D.
【答案】D因为 的外接圆与抛物线 的准线 相切,
所以 的外接圆的圆心到准线 的距离等于圆的半径,
又因为圆心在 的垂直平分线上, ,
所以圆的半径为 ,圆心的横坐标为 ,所以圆心的纵坐标为 ,
所以圆心到直线的距离 ,
所以圆 与直线 相交得到的弦长为 .
故选:D.
5.已知点 是抛物线 的焦点,点M为抛物线上的任意一点, 为平面上定点,则
的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
由题意得 ,准线方程为 ,设点 在准线上的射影为 ,
根据抛物线的定义可知 ,
要求 取得最小值,即求 取得最小,
当 三点共线时 最小,即为 .所以 的最小值为 .
故选:B.
6.已知抛物线 : 焦点为 , 是抛物线 上一点,且点 到抛物线的准线的距
离为3,点 在抛物线 上运动,则点 到直线 : 的最小距离是( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
抛物线的准线为 ,由 到抛物线的准线的距离为3,知 ,所以抛物线 的方程
.
设点 ,点 到直线 : 的距离为 , ,当且仅当 时,
点 到直线 : 的距离有最小值 .
故选:D.
7.已知点 是抛物线 上一点, 是抛物线的焦点, 是圆 的圆心,则
的最小值为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【答案】B
解:设抛物线 的准线方程为 , 为圆 的圆心,
所以 的坐标为 ,
过 作 的垂线,垂足为 ,根据抛物线的定义可知 ,
所以问题求 的最小值,就转化为求 的最小值,
由平面几何的知识可知,当 , , 在一条直线上时,此时 , 有最小值,最小值为
,
故选:B.8.已知过抛物线 的焦点 且倾斜角为 的直线交 于 两点( 在 的右边), 为 上
一点, ,则 的最小值为( )
A.3 B. C. D.5
【答案】A
由题意,抛物线 ,可得焦点 ,
又因为直线的倾斜角为 ,可得斜率 ,
故直线 的方程为 ,
联立方程组 ,整理得 ,
设 ,解得 , ,
因为 ,所以
可得 ,
过点 作 垂直于准线于点 ,根据抛物线的定义,得 ,
当 三点共线且与 轴平行时, 有最小值,最小值 ,
所以 的最小值为3.
故选:A.二、多选题
9.在平面直角坐标系 中,抛物线 的焦点为 ,准线为 , 为抛物线上一点, , 为
垂足.若直线 的斜率 ,则下列结论正确的是( )
A.准线方程为 B.焦点坐标
C.点 的坐标为 D. 的长为3
【答案】BC
由抛物线方程为 ,
焦点坐标 ,准线方程为 ,A错B对;
直线 的斜率为 ,
直线 的方程为 ,
当 时, ,
,
, 为垂足,
点 的纵坐标为 ,可得点 的坐标为 ,C对;根据抛物线的定义可知 ,D错.
故选:BC.
10.抛物线 的焦点为 ,点 都在抛物线上,且 ,
则下列结论正确的是( )
A.抛物线方程为
B. 是 的重心
C.
D.
【答案】ABD
对于A,由 在抛物线上可得 ,即抛物线方程为 ,正确;
对于B,分别取 的中点 ,则 , ,即 在中线 上,同理可得
也在中线 上,所以 是 的重心,正确;
对于C,由抛物线的定义可得 ,
所以 .
由 是 的重心,所以 ,即 ,
所以 ,不正确;
对于D, , ;
同理 , ,
所以 ,正确.
故选:ABD.
三、填空题
11.位于德国东部萨克森州的莱科勃克桥(如图所示)有“仙境之桥”之称,它的桥形可近似地看成抛物
线的一部分.该桥的高度为 米,跨径为 米,则桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为________米.
(结果用 , 表示)【答案】
如图所示,以桥顶为坐标原点,桥形的对称轴为 轴建立直角坐标系 ,
结合题意可知,该抛物线 经过点 ,则 ,解得 ,故桥形对应的抛物
线的焦点到准线的距离为 .
故答案为: .
12.已知 为坐标原点,抛物线 的焦点为 , 为 上一点, 与 轴垂直, 为
轴上一点,且 ,若 ,则 的准线方程为______.
【答案】
抛物线 的焦点 ,
为 上一点, 轴,所以 ,将 代入抛物线的方程可得 ,
不妨设 ,因为 为 轴上一点,且 ,所以 在 的右侧.
又 ,得 ,即点 ,所以, ,
因为 ,所以 , , ,
所以抛物线 的准线方程为 .
故答案为: .
四、解答题
13.若 , 为抛物线 的焦点, 为抛物线上任意一点,求 的最小值及取得最小值
时的 的坐标.【答案】最小值为 , 点的坐标为 .
解:将 代入抛物线方程 ,得 ,
因为 ,所以点 在抛物线内部,
设抛物线上的点 到准线 的距离为 ,
由抛物线的定义可得 ,
由图可知,当 时, 最小,最小值为 ,此时点 的纵坐标为2,
代入 ,得 ,所以P点的坐标为 .
14.图中是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2m,水面宽4m.水面下降1m后,水面宽多少?
(精确到0.1m,参考数据 ).
【答案】
解:建立如图所示的坐标系,根据题意知点 的坐标为 ,
设抛物线解析式为 ,
将点 代入,得: ,
解得: ,
,
当 时,有 ,
解得: ,
水面的宽度为 .
B 能力提升
1.已知抛物线 : 的焦点为 ,准线为 ,点 在 上,直线 交 轴于点 ,若 ,
则点 到准线 的距离为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
解:如图,过点 作 轴的垂线,垂足为 ,由题知 ,即
因为 ,所以
所以 ,所以点 到准线 的距离为 .
故选:B2.已知抛物线 的焦点为 , 点 为抛物线 上一点,点 ,则 的最小值为
( )
A. B.2 C. D.3
【答案】D
抛物线 的准线l: ,显然点A在抛物线C内,过A作AM⊥l于M,交抛物线C于P,如图,
在抛物线C上任取不同于点P的点 ,过 作 于点N,连PF,AN, ,
由抛物线定义知, ,
于是得 ,即点P是过A作准线l的垂线与抛物线C的交点时,
取最小值,
所以 的最小值为3.
故选:D
3.已知点M(0,4),点P在曲线 上运动,点Q在圆 上运动,则 的最小值是
( )
A. B. C.4 D.6
【答案】C抛物线 的焦点坐标 ,该点就是 的圆心,设 ,
要使 最小,则 取得最大 ,
的最小值即 的最小值,令
即 ,
当 时取得最小值,此时 .
故选:C
C 综合素养
1.已知抛物线 , 是抛物线上一点,设点 ( ),求| |的最小值,并指出此时点
的坐标.
【答案】见解析.
设 ,因为 ,所以
又 ,
所以 ,
当 时, ,
在 上是增函数,所以当 时, 最小值为 ,此时 ;
当 时, ,
在 上是减函数,在 是增函数,
所以当 时, 最小值为 ,此时 .
2.已知椭圆C : (a>b>0) 的左、右焦点分别为F、F,其中F 也是抛物线C :y2=4x的焦点,
1 1 2 2 2
M是C 与C 在第一象限的交点,且|MF |= .
1 2 2(1)求椭圆C 的方程;
1
(2)点P是椭圆上一点,且 ,求 的面积.
【答案】(1) (2)
(1)设 , , .
由抛物线定义, , ,
, , ,
∵M在C 上,∴
1
又 , , 或 (舍去).
,∴椭圆C 的方程为 ;
1
(2)由椭圆定义, ,则 ,
由余弦定理, ,
整理可得 ,
所以 面积为 .
3.已知 ,若点 是抛物线 上任意一点,点 是圆 上任意一点,求
的最小值.
【答案】
解:抛物线 的焦点为 ,准线为 .
圆 的圆心为 ,半径 .
过点 作 垂直准线 ,垂足为 ,由抛物线的定义可知 ,则 ,
当 、 、 三点共线时, 取最小值,
所以, ,因此, 的最小值为 .