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第 7 讲 抛物线
一、选择题
1.(2016·全国Ⅱ卷)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=(k>0)与C交于点P,
PF⊥x轴,则k=( )
A. B.1 C. D.2
解析 由题可知抛物线的焦点坐标为(1,0),
由PF⊥x轴知,|PF|=2,所以P点的坐标为(1,2).
代入曲线y=(k>0)得k=2,故选D.
答案 D
2.点M(5,3)到抛物线y=ax2(a≠0)的准线的距离为6,那么抛物线的方程是(
)
A.y=12x2 B.y=12x2或y=-36x2
C.y=-36x2 D.y=x2或y=-x2
解析 分两类a>0,a<0可得y=x2,y=-x2.
答案 D
3.(2017·张掖诊断)过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x ,y ),Q(x ,
1 1 2
y )两点,如果x +x =6,则|PQ|=( )
2 1 2
A.9 B.8 C.7 D.6
解析 抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.根据题意可得,|PQ|
=|PF|+|QF|=x +1+x +1=x +x +2=8.故选B.
1 2 1 2
答案 B
4.已知抛物线C:y2=8x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FP=4FQ,则|QF|等于( )
A. B. C.3 D.2
解析 ∵FP=4FQ,
∴|FP|=4|FQ|,∴=.
如图,过Q作QQ′⊥l,垂足为Q′,
设l与x轴的交点为A,
则|AF|=4,∴==,
∴|QQ′|=3,根据抛物线定义可知|QQ′|=|QF|=3,故选C.
答案 C
5.(2017·衡水金卷)已知抛物线y2=4x,过点P(4,0)的直线与抛物线相交于A(x ,
1y ),B(x ,y )两点,则y+y的最小值为( )
1 2 2
A.12 B.24 C.16 D.32
解析 当直线的斜率不存在时,其方程为x=4,
由得y =-4,y =4,∴y+y=32.
1 2
当直线的斜率存在时,设其方程为y=k(x-4),
由得ky2-4y-16k=0,∴y +y =,y y =-16,∴y+y=(y +y )2-2y y =+32
1 2 1 2 1 2 1 2
>32,
综上可知,y+y≥32.
∴y+y的最小值为32.故选D.
答案 D
二、填空题
6.(2016·兰州诊断)抛物线y2=-12x的准线与双曲线-=1的两条渐近线所围
成的三角形的面积等于________.
解析 由图可知弦长|AB|=2,三角形的高为3,
∴面积为S=×2×3=3.
答案 3
7.(2017·四川四校三联)过抛物线y2=4x的焦点F作倾斜角为45°的直线交抛物
线于A,B两点,则弦长|AB|为________.
解析 设A(x ,y ),B(x ,y ).易得抛物线的焦点是F(1,0),所以直线AB的方程是
1 1 2 2
y=x-1,联立消去y得x2-6x+1=0,所以x +x =6,所以|AB|=x +x +p=6
1 2 1 2
+2=8.
答案 8
8.(2017·江西九校联考)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线y2-x2
=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=________.
解析 y2=2px的准线为x=-.由于△ABF为等边三角形.因此不妨设A,B,又
点A,B在双曲线y2-x2=1上,从而-=1,所以p=2.
答案 2
三、解答题9.(2016·江苏卷)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x
-y-2=0,抛物线C:y2=2px(p>0).
(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;
(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.
①求证:线段PQ的中点坐标为(2-p,-p);
②求p的取值范围.
(1)解 ∵l:x-y-2=0,∴l与x轴的交点坐标为(2,0).
即抛物线的焦点为(2,0),∴=2,∴p=4.
∴抛物线C的方程为y2=8x.
(2)①证明 设点P(x ,y ),Q(x ,y ).
1 1 2 2
则则
∴k ==,
PQ
又∵P,Q关于l对称.∴k =-1,即y +y =-2p,
PQ 1 2
∴=-p,又∵PQ的中点一定在l上,
∴=+2=2-p.
∴线段PQ的中点坐标为(2-p,-p).
②解 ∵PQ的中点为(2-p,-p),
∴
即∴
即关于y的方程y2+2py+4p2-4p=0,有两个不等实根.∴Δ>0.
即(2p)2-4(4p2-4p)>0,解得0<p<,
故所求p的范围为.
10.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A(x ,y ),B(x ,y )是过F的直线与抛物
1 1 2 2
线的两个交点,求证:
(1)y y =-p2,x x =;
1 2 1 2
(2)+为定值;
(3)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
证明 (1)由已知得抛物线焦点坐标为(,0).
由题意可设直线方程为x=my+,代入y2=2px,
得y2=2p(my+),即y2-2pmy-p2=0.(*)
则y ,y 是方程(*)的两个实数根,
1 2
所以y y =-p2.
1 2因为y=2px ,y=2px ,所以yy=4p2x x ,
1 2 1 2
所以x x ===.
1 2
(2)+=+
=.
因为x x =,x +x =|AB|-p,代入上式,
1 2 1 2
得+==(定值).
(3)设AB的中点为M(x ,y ),分别过A,B作准线的垂线,垂足
0 0
为C,D,过M作准线的垂线,垂足为N,
则|MN|=(|AC|+|BD|)=
(|AF|+|BF|)=|AB|.
所以以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
11.(2017·合肥模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为
A(x ,y ),B(x ,y ),则的值一定等于( )
1 1 2 2
A.-4 B.4 C.p2 D.-p2
解析 ①若焦点弦AB⊥x轴,则x =x =,则x x =;
1 2 1 2
②若焦点弦AB不垂直于x轴,可设AB:y=k(x-),
联立y2=2px得k2x2-(k2p+2p)x+=0,
则x x =.又y=2px ,y=2px ,
1 2 1 2
∴yy=4p2x x =p4,又∵y y <0,∴y y =-p2.
1 2 1 2 1 2
故=-4.
答案 A
12.(2016·四川卷)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(
)
A. B. C. D.1
解析 如图,
由题可知F,设P点坐标为(y >0),
0
则OM=OF+FM=OF+FP=OF+(OP-OF)=OP+OF=,k ==≤=,当且仅当y=2p2等号成立.故选C.
OM
答案 C
13.(2016·湖北七校联考)已知抛物线方程为y2=-4x,直线l的方程为2x+y-4
=0,在抛物线上有一动点A,点A到y轴的距离为m,到直线l的距离为n,则
m+n的最小值为________.
解析 如图,过A作AH⊥l,AN垂直于抛物线的准线,则|AH|+|AN|=m+n+1,
连接AF,则|AF|+|AH|=m+n+1,由平面几何知识,知当A,F,H三点共线时,|
AF|+|AH|=m+n+1取得最小值,最小值为F到直线l的距离,即=,即m+n
的最小值为-1.
答案 -1
14.(2017·南昌模拟)已知抛物线C :y2=4x和C :x2=2py(p>0)的焦点分别为
1 2
F ,F ,点P(-1,-1),且F F ⊥OP(O为坐标原点).
1 2 1 2
(1)求抛物线C 的方程;
2
(2)过点O的直线交C 的下半部分于点M,交C 的左半部分于点N,求△PMN
1 2
面积的最小值.
解 (1)由题意知F (1,0),F ,
1 2
∴F1F2=,
∵F F ⊥OP,∴F1F2·OP=·(-1,-1)=1-=0,
1 2
∴p=2,∴抛物线C 的方程为x2=4y.
2
(2)设过点O的直线为y=kx(k<0),
联立得M,
联立得N(4k,4k2),
从而|MN|==,
又点P到直线MN的距离d=,
进而S =···
△PMN
=2·=
=2,
令t=k+(t≤-2),则有S =2(t-2)(t+1),
△PMN
当t=-2时,此时k=-1,S 取得最小值.
△PMN
即当过点O的直线为y=-x时,△PMN面积的最小值为8.