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考点巩固卷 22 抛物线方程及其性质(十大考点)
考点01抛物线的定义与方程
1.若动点 到点 的距离和它到直线 的距离相等,则动点 的轨迹是( )
A.椭圆 B.抛物线 C.直线 D.双曲线
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用抛物线定义确定轨迹作答.
【详解】动点 到点 的距离和它到直线 的距离相等,而点 不在直线 ,
所以动点 的轨迹是以点 到直线 的垂线段中点为顶点,开口向右的抛物线.
故选:B
2.(多选)若抛物线 上一点 到准线的距离等于它到顶点的距离,则点 的坐标可以为( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】先求得焦点坐标,然后根据抛物线的定义求得 点的坐标.
【详解】设抛物线 的焦点为 ,则 ,
依题意可知 ,所以 ,
则 .
所以 点坐标为: 、 .
故选:BD
3.已知 是抛物线 : 的焦点,点 在 上且 ,则 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由 结合抛物线的定义可求出 的值,进而可求 的坐标.
【详解】因为 是抛物线 : 的焦点,所以 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】又 ,由抛物线的定义可知 ,解得 ,所以 .
故选:A
4.若抛物线 上一点 到拋物线焦点的距离为 ,则点 到原点的距离为( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】设 ,由抛物线定义列式求得 ,即可依次求 ,即点 到原点的距离.
【详解】由题得焦点坐标为 ,则准线方程为
设 ,根据抛物线定义有有 ,∴ ,
∴点 到原点的距离为 .
故选:D.
5.若点 与点 的距离比它到直线 的距离小2,求点 的轨迹方程.
【答案】
【分析】直接由题意列出方程,注意到要用分类讨论思想化简即可.
【详解】不妨设点 ,因为点 与点 的距离比它到直线 的距离小2,
所以点 的轨迹方程为 ,接下来我们分以下三种情形来化简该方程:
情形一:当 时,方程变为 ,两边同时平方得 ,
化简并整理得点 的轨迹方程为 ;如下图所示:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】此时点 对应的轨迹为顶点在原点,分别以点 、直线 为焦点和准线的一条抛物线.
情形二:当 时,方程变为 ,此时方程左边非负且右边恒负,所以此时方
程无解,
即此时点 的轨迹不存在,就无轨迹方程可言了;
情形三:当 时,方程变为 ,两边同时平方得 ,
化简并整理得 ,注意到 且 ,此时产生了矛盾,
因此此时点 的轨迹不存在,也无轨迹方程可言.
综上所述:满足题意的点 的轨迹方程为 ,(其中 ).
6.填空:
(1)设抛物线 上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离为 ;
(2)设抛物线 上一点M到焦点的距离为1,则点M的坐标为 .
【答案】 6 或
【分析】(1)求出点P到抛物线准线 的距离,利用抛物线的定义即可求得答案;
(2)利用抛物线焦半径公式求得点M的纵坐标,结合抛物线方程即可求得点M坐标.
【详解】(1)抛物线 的焦点为 ,准线方程为 ,
点P到y轴的距离是4,故点P到准线 的距离是 ,
结合抛物线定义可知点P到该抛物线焦点的距离为6,
故答案为:6
(2)抛物线 即 ,
其焦点为 ,准线方程为 ,
由于抛物线 上一点M到焦点的距离为1,设 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】则 ,将 代入 中,
得 ,
则M点坐标为 或 ,
故答案为: 或
考点02抛物线方程与位置特征
7.(多选)关于抛物线 ,下列说法正确的是( )
A.开口向左 B.焦点坐标为 C.准线为 D.对称轴为 轴
【答案】AD
【分析】根据抛物线标准方程依次判断选项即可得到答案.
【详解】对选项A, ,开口向左,故A正确;
对选项B, ,焦点为 ,故B错误;
对选项C, ,准线方程为 ,故C错误;
对选项D, ,对称轴为 轴,故D正确.
故选:AD
8.(多选)对于抛物线上 ,下列描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为 B.开口向上,焦点为
C.焦点到准线的距离为4 D.准线方程为
【答案】AC
【分析】写出标准形式即 ,即可得到相关结论
【详解】由抛物线 ,即 ,可知抛物线的开口向上,焦点坐标为 ,焦点到准线的距离为
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】4,准线方程为 .
故选:AC
9.抛物线 的准线方程是 ,则实数 .
【答案】 /
【分析】将抛物线方程化为标准方程,根据其准线方程即可求得实数 .
【详解】抛物线 化为标准方程: ,
其准线方程是 ,而
所以 ,即 ,
故答案为:
10.根据下列条件,求抛物线的标准方程,并画图:
(1)准线方程为 ;
(2)焦点在x轴上且其到准线的距离为6;
(3)对称轴是x轴,顶点到焦点的距离等于2;
(4)对称轴是y轴,经过点 .
【答案】(1)答案见解析;
(2)答案见解析;
(3)答案见解析;
(4)答案见解析.
【分析】(1)根据抛物线的准线方程为 ,得到 且焦点在y轴上求解;
(2)根据焦点在x轴上且其到准线的距离为6,得到 求解;
(3)根据对称轴是x轴,顶点到焦点的距离等于2,得到 求解;
(4)根据对称轴是y轴,设抛物线方程为 ,将点 代入求解.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【详解】(1)解:因为抛物线的准线方程为 ,
所以 ,p=3,
所以抛物线的方程是 ;其图象如下:
(2)因为焦点在x轴上且其到准线的距离为6,
所以 ,
所以抛物线的方程是 或 ;其图象如下:
(3)因为对称轴是x轴,顶点到焦点的距离等于2
所以 ,p=4,
所以抛物线的方程是 或 ;其图象如下:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(4)因为对称轴是y轴,
设抛物线方程为 ,
因为抛物线经过点 ,
所以 ,解得 ,
所以抛物线的方程是 ,其图象如下:
考点03距离的最值问题
11.抛物线 的顶点为原点,焦点为 ,则点 到抛物线 上动点 的距离最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求得抛物线 的方程,设出 点的坐标,根据两点间的距离公式以及二次函数的性质求得正确答
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】案.
【详解】抛物线 的焦点为 ,所以抛物线 的方程为 ,
且 ,所以抛物线 的方程为 ,
设 ,则 ,
所以当 时, 取得最小值为 .
故选:B
12.若点 在焦点为 的抛物线 上,且 ,点 为直线 上的动点,则 的最小
值为( )
A. B. C. D.4
【答案】A
【分析】先求得 点的坐标,求得 关于直线 的对称点 ,根据三点共线求得 的最小值.
【详解】抛物线 的焦点 ,准线 ,
,则 ,不妨设 ,
关于直线 的对称点为 ,
由于 ,所以当 三点共线时 最小,
所以 的最小值为 .
故选:A
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】13.( 2023·贵州遵义·统考三模)已知抛物线 的焦点为F,点 ,若点A为抛物线任意一点,
当 取最小值时,点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设点A在准线上的射影为D,则根据抛物线的定义把问题转化为求 取得最小值,数形
结合求解即可.
【详解】设点A在准线上的射影为D,如图,
则根据抛物线的定义可知 ,
求 的最小值,即求 的最小值,
显然当D,B,A三点共线时 最小,
此时 点的横坐标为1,代入抛物线方程可知 .
故选:B.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】14.设 是抛物线 上的一个动点, 为抛物线的焦点,点 ,则 的最小值为
.
【答案】5
【分析】过 作准线 的垂线垂足为 ,交抛物线于 ,根据抛物线的定义可得,当 、 、 三点
共线时, 小值.
【详解】抛物线 ,所以焦点为 ,准线方程为 ,
当 时 ,所以 ,因为 ,所以点 在抛物线内部,
如图,
过 作准线 的垂线垂足为 ,交抛物线于 ,
由抛物线的定义,可知 ,
故 .
即当 、 、 三点共线时,距离之和最小值为 .
故答案为: .
15.已知点P在抛物线 上,且 ,求 的最小值.
【答案】
【分析】利用点在抛物线上及两点间的距离公式,结合二次函数的性质即可求解.
【详解】设点P的坐标为 ,则 ,而且
,
又因为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 时, .
因此所求最小值为 .
16.如图,已知点P是抛物线 上的动点,点A的坐标为 ,求点P到点A的距离与到x轴的距
离之和的最小值.
【答案】12
【分析】求出抛物线的焦点坐标和准线方程,利用抛物线定义将点P到点A的距离与到x轴的距离之和转
化为点P到点A的距离与到焦点的距离之和减去1,继而利用几何意义求得答案.
【详解】由抛物线方程 可知其焦点为 ,准线为 ,
点P是抛物线 上的动点,则点P到x轴的距离为P到准线的距离减去1,
由抛物线定义知P到准线的距离等于P到焦点的距离,
设P到x轴的距离为d,则 ,
当且仅当 三点共线时等号成立,而 ,
故 ,即点P到点A的距离与到x轴的距离之和的最小值为12.
考点04实际问题中的抛物线
17.为落实“二十大”不断实现人民对美好生活的向往,某小区在园区中心建立一座景观喷泉.如图所示,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】喷头装在管柱OA的顶端A处,喷出的水流在各个方向上呈抛物线状.现要求水流最高点B离地面4m,点
B到管柱OA所在直线的距离为2m,且水流落在地面上以O为圆心,6m为半径的圆内,则管柱OA的高度
为( )
A.2m B.3m C.2.5m D.1.5m
【答案】B
【分析】建立平面直角坐标系,设抛物线方程为 ,求出点 的坐标,代入抛物线方程,即
可求得 ,再将点 代入抛物线方程中,求出 ,即可求得 的高度.
【详解】如图所示,建立平面直角坐标系,
由题意知,水流的轨迹为一开口向下的抛物线,设抛物线的方程为 ,
因为点 ,所以 ,解得 ,所以抛物线方程为 ,
点 在抛物线上,所以 ,解得 ,
所以 ,所以管柱 的高度为 .
故选:B.
18.如图是一座拋物线形拱桥,当桥洞内水面宽 时,拱顶距离水面 ,当水面上升 后,桥洞内水
面宽为( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A. B. C. D.
【答案】C
【分析】以抛物线的顶点为坐标原点,抛物线的对称轴为 轴,过原点且垂直于 轴的直线为 轴建立平
面直角坐标系,设抛物线的方程为 ,分析可知点 在该抛物线上,求出 的值,可得
出抛物线的方程,将 代入抛物线方程,即可得出结果.
【详解】以抛物线的顶点为坐标原点,抛物线的对称轴为 轴,过原点且垂直于 轴的直线为 轴建立如
下图所示的平面直角坐标系,
设抛物线的方程为 ,由题意可知点 在抛物线上,
所以, ,可得 ,所以,抛物线的方程为 ,
当水面上升 后,即当 时, ,可得 ,
因此,当水面上升 后,桥洞内水面宽为 .
故选:C.
19.上世纪90年代,南京江宁区和陕西洛南县就建立了深厚的友谊,1993年江宁区出资帮助洛南修建了
宁洛桥,增强了两地之间的友谊.如今人行道两侧各加宽6米,建成了“彩虹桥”(图1),非常美丽.桥上
一抛物线形的拱桥(图2)跨度 ,拱高 ,在建造时每隔相等长度用一个柱子支撑,则支
柱 的长度为 .(精确到0.01 )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】4.59
【分析】先建立直角坐标系,把抛物线方程写出来,再结合 的长度即可把 的长度求出来.
【详解】以 为原点, 方向分别为 轴正向,建立如下图所示的直角坐标系:
由题意 , ,所以 , ,
又抛物线开口向下,所以设 ,将点 的坐标代入 ,
解得 ,所以抛物线方程为 ,
又由题意在建造时每隔相等长度用一个柱子支撑,由图可知 有14个空格,
因此每一个空格的长度为 ,所以 ,所以设点 ,
又因为点 在抛物线上,所以将其坐标代入抛物线方程得 .
故答案为:4.59
20.有一个隧道内设双行线公路,其截面由一长方形和抛物线构成,如图所示.为了保证安全,要求行驶车
辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上的高度之差至少为0.7m,若行车道总宽度为7.2m,则车辆
通过隧道时的限制高度为 m.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】3.8
【分析】由题意,建立平面直角坐标系,明确点的坐标,求出抛物线方程,可得答案.
【详解】由题意,如图建系:
则 , , , ,
如图可设,抛物线方程为 ,将 代入,可得 ,求得 ,
故抛物线方程为 ,
将 代入抛物线方程,可得 ,
.
故答案为:3.8.
21.某农场为节水推行喷灌技术,喷头装在管柱OA的顶端A处,喷出的水流在各个方向上呈抛物线状,
如图所示.现要求水流最高点B离地面5m,点B到管柱OA所在直线的距离为4m,且水流落在地面上以O
为圆心,以9m为半径的圆上,求管柱OA的高度.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】
【分析】建立直角坐标系,利用待定系数法和代入法进行求解即可.
【详解】建立如图所示的直角坐标系,
设抛物线的方程为 ,
把点 代入方程中,得 ,
所以抛物线方程为
把 代入方程中,得 ,
所以 ,
所以管柱OA的高度为 .
22.如图,某大桥中央桥孔的跨度为20m,拱顶呈抛物线形,拱顶距水面10m,桥墩高出水面4m.现有一
货轮欲通过此孔,该货轮水下宽度不超过18m.目前吃水线上部分中央船体高16m,宽16m.若不考虑水下深
度,该货轮在此状况下能否通过桥孔?试说明理由.
【答案】不能,理由见解析.
【分析】建立如图所示的直角坐标系,利用待定系数法和代入法进行求解判断即可.
【详解】建立如图所示的直角坐标系,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】设抛物线的方程为 ,
由题意可知: ,把它代入方程中,得 ,
所以方程为 ,而货轮宽16m,
把 代入 中,得 ,
点 离水面高度为 ,而吃水线上部分中央船体高16m,
所以不能通过桥孔.
考点05抛物线中的三角形和四边形问题
23.已知点 为抛物线 的焦点,过点 的直线交抛物线 于 两点, 为坐标原点,若
,则 的面积为( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【分析】设 ,则 ,过 分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为 ,过 作
于 ,求得 的倾斜角为 ,得到直线 方程为 ,联立方程组,结合根与系数的关系,求得
,结合面积公式,即可求解.
【详解】设 ,则 ,如图所示,
不妨设 的倾斜角为锐角,过 分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为 , ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】则 , ,过 作 于 ,则 ,
所以 ,所以 的倾斜角为 ,
由抛物线 的焦点坐标为 ,
所以直线 方程为 ,即 ,
联立方程组 ,整理得 ,
设 ,可得 ,
可得 ,
所以 .
故选:C.
24.设F为抛物线 的焦点,点M在C上,点N在准线l上,且 平行于x轴,准线l与x轴的
交点为E,若 ,则梯形 的面积为( )
A.12 B.6 C. D.
【答案】D
【分析】由已知及抛物线定义证 是正三角形,再求梯形 的面积即可.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【详解】由题知 ,抛物线的焦点F为 ,准线l为 ,如图所示.
由题知 ,因为 ,所以 ,
则 .
因为 ,所以 ,
由抛物线的定义知 ,所以 是正三角形,
所以 ,则 .
故选:D
25.过 的直线l与抛物线E: 交于 , 两点,且与E的准线交于点C,点F是
E的焦点,若 的面积是 的面积的3倍,则
【答案】 /
【分析】由题意设直线 的方程为 ,代入抛物线方程化简利用根与系数的关系可得 ,再
由 的面积是 的面积的3倍,可得 到准线的距离是 到准线有距离的3倍,则
,从而可求出 ,进而可求得答案.
【详解】由 ,得 ,
由题意可知直线 的斜率存在,所以设直线 的方程为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由 ,得 ,
易得 ,所以 ,
因为 的面积是 的面积的3倍,
所以 ,
所以 到准线的距离是 到准线的距离的3倍,
所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,
化简得 ,解得 或 (舍去),
所以 ,
所以 ,
故答案为:
26.倾斜角为 的直线 过抛物线 的焦点,且与 交于A, 两点
(1)求抛物线的准线方程;
(2)求 的面积( 为坐标原点).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线的方程,即可得出答案;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)由已知求出直线的方程,代入抛物线得出 ,解法一:求解得出 的值,然后根据弦
长公式求出 ,然后根据点到直线的距离,结合面积公式即可得出答案;解法二:根据抛物线的定
义求出 ,然后根据点到直线的距离,结合面积公式即可得出答案.
【详解】(1)由已知可得, ,焦点在 轴上,
所以,抛物线的准线方程为 .
(2)∵抛物线的方程为 ,∴抛物线的焦点F坐标为 .
又∵倾斜角为 的直线 ,所以斜率为 ,
∴直线AB的方程为: .
代入抛物线方程消去y并化简得 .
解法一:解得 ,
所以 .
又点 到直线 的距离为 ,
所以 .
解法二: ,设 ,则 ,
过 分别作准线 的垂线,设垂足分别为 如图所示.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】.
点 到直线 的距离为 ,
所以 .
27.直线 交抛物线 于 、 两点,线段 中点的横坐标为 ,抛物线的焦点到
轴的距离为 .
(1)求抛物线方程;
(2)设抛物线与 轴交于点 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据抛物线的焦点到 轴的距离求出 的值,即可得出抛物线的方程;
(2)分析可知 ,将直线 与抛物线的方程联立,根据 求出 的取值范围,根据线段 中点的
横坐标为 求出 的值,列出韦达定理,利用弦长公式可求得 的值,求出点 到直线 的距离,利用
三角形的面积公式可求得 的面积.
【详解】(1)解:抛物线 的焦点为 ,
因为抛物线的焦点到 轴的距离为 ,则 ,可得 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以,抛物线的方程为 .
(2)解:若 ,则直线 与抛物线 只有一个交点,不合乎题意,则 ,
设点 、 ,联立 ,可得 ,
,解得 ,
因为线段 中点的横坐标为 ,则 ,整理可得 ,
又因为 ,解得 ,
易知抛物线 交 轴于点 ,则有 ,可得 ,
由韦达定理可得 , ,
由弦长公式可得 ,
原点 到直线 的距离为 ,
所以, .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】28.已知抛物线 .其焦点为F.
(1)求以 为中点的抛物线的弦所在的直线方程;
(2)若互相垂直的直线m,n都经过抛物线 的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点和C,D两点,求
四边形 面积的最小值.
【答案】(1)2x-y-1=0
(2)32
【分析】(1)将两交点的坐标设为 ,代入抛物线方程,根据斜率公式结合抛物线方程
求出 ,再由直线的点斜式方程求解;
(2)四边形 的面积为两条垂直的对角线乘积的一半,则问题转化为求解两条焦点弦的长,最后使
用基本不等式求最值.
【详解】(1)由题意知,焦点弦所在的直线斜率存在.设所求直线交抛物线于 ,
则 ,
又 ,
所求直线方程为 ,
即 .
(2)
依题意知,直线 的斜率存在且不为0,设直线 的方程为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】与抛物线方程联立,得 ,
消去 ,整理得 ,设其两根为 ,
则 .
由抛物线的定义可知, ,
同理可得 ,
四边形 的面积 .
当且仅当 时等号成立,此时所求四边形 面积的最小值为32.
考点06抛物线的简单几何性质
29.定义:既是中心对称,也是轴对称的曲线称为“尚美曲线”,下是方程所表示的曲线中不是“尚美曲
线”的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用圆、椭圆、双曲线、抛物线的性质,根据条件,对各个选项逐一分析判断即可得出结果.
【详解】选项A, 表示圆心在原点,半径为2的圆,由圆的性质知, 的对称中心为
,对称轴为 轴, 轴,即 既是中心对称,也是轴对称,所以选项A错误;
选项B,由椭圆的性质知, 的对称中心为 ,对称轴为 轴, 轴,即 既是中心对
称,也是轴对称,所以选项B错误;
选项C,由双曲线的性质知, 的对称中心为 ,对称轴为 轴, 轴,即 既是中心
对称,也是轴对称,所以选项C错误;
选项D,由 ,得到 ,由抛物线性质知, 关于 轴对称,无对称中心,所以选项D正
确.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故选:D.
30. 为抛物线 的焦点,直线 与抛物线交于 两点,则 为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】在抛物线 中可借助直角三角形的正切值的求解 .再由对称性求 .
【详解】,
抛物线 中 时可得 ,且
则 ,取 (如图)
,
,又对称性可知 .
故选;C.
31.对抛物线 ,下列描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为 B.开口向上,焦点为
C.开口向右,焦点为 D.开口向右,焦点为
【答案】A
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】将抛物线方程改写为标准方程形式 ,则可根据该方程判断开口方向,以及焦点坐标.
【详解】由题知,该抛物线的标准方程为 ,
则该抛物线开口向上,焦点坐标为 .
故选:A.
32.在同一坐标系中,方程 与 的曲线大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由 ,判断椭圆焦点在 轴上, 化成标准方程,即可判断焦点位置和开口方
向,得出结论.
【详解】由 ,方程 表示焦点在 轴上的椭圆,
得 表示焦点在 轴上开口向左的抛物线.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故选:D.
【点睛】本题考查椭圆方程、抛物线方程与图形间的关系,化标准方程是解题的关键,属于基础题.
考点07直线与抛物线的位置关系
33.已知抛物线 的焦点为 ,点 是抛物线准线上一动点,作线段 的垂直平分线 ,则
直线 与抛物线公共点个数的可能值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设 坐标,然后表示出直线 的方程,联立方程判断交点个数即可;
【详解】
抛物线 ,则抛物线的准线方程为:
设 坐标 ,则 的中点坐标为 ,
当 时,直线 的方程为; ,直线 与抛物线公共点个数为1;
当 时, ,直线 ;
联立方程组 解得: ,
直线 与抛物线公共点个数为1;
综上直线 与抛物线公共点个数为1,
故选:B.
34.已知直线 ,抛物线 ,l与 有一个公共点的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条
D.1条、2条或3条
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】C
【分析】将直线方程和抛物线方程联立,使得方程仅有一个实数根,求出对应的 的取值个数即可.
【详解】联立直线 和抛物线 方程可得 ,
整理可得 ,
直线l与 有一个公共点等价于方程只有一个实数根,
当 时,方程为 仅有一解,符合题意;
当 时,一元二次方程 仅有一解,
即 ,解得 ,
所以满足题意得直线有三条,即 , 和 .
故选:C
35.(多选)已知直线l过定点 ,则与抛物线 有且只有一个公共点的直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】分斜率存在和不存在讨论,当斜率存在时分二次系数是否为0讨论可得.
【详解】(1)当过点 的直线l的斜率存在时,设其方程为 ,
由方程组 消去y得 ,
①若 ,则 ,解得 ,此时直线与抛物线只有一个交点,直线l的方程为 ,A正确;
②若 ,令 ,解得 ,此时直线与抛物线相切,只有一个交点,直线l的方
程为 ,即 ,B正确.
(2)当过点 的直线l的斜率不存在时,方程为 ,与抛物线相切,只有一个交点,C正确.
综上,直线l的方程为 , 或 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故选:ABC.
36.当k为何值时,直线 与抛物线 有两个公共点?仅有一个公共点?无公共点?
【答案】答案见解析
【分析】联立方程组消元,分二次系数是否为0讨论,结合判别式即可求解.
【详解】由 ,得 .
当 时,方程化为一次方程 ,
该方程只有一解 ,原方程组只有一组解,
∴直线 与抛物线只有一个公共点;
当 时,二次方程的判别式 ,
当 时,得 , ,
∴当 或 时,直线与抛物线有两个公共点;
由 得 ,此时直线与抛物线相切,只有一个公共点;
由 得 或 ,此时直线与抛物线无公共点.
综上,当 或 时,直线与抛物线仅有一个公共点;
当 或 时,直线与抛物线有两个公共点;
当 或 时,直线与抛物线无公共点.
37.在平面直角坐标系 中,点 到点 的距离比它到 轴的距离多1,记点 的轨迹为 .
(1)求轨迹为 的方程
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)设斜率为 的直线 过定点 ,求直线 与轨迹 恰好有一个公共点时 的相应取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,设出点 的坐标,列出等式,进而求得点 的轨迹 的方程;
(2)设出直线 的方程,将直线 的方程与轨迹 的方程联立,结合判别式和根的范围,即可求解.
【详解】(1)解:设 是轨迹 上的任意一点,
因为点 到点 的距离比它到 的距离多 ,可得 ,
即 ,整理得 ,
所以点 的轨迹 的方程为 .
(2)解:在点轨迹 中,记 ,
因为斜率 的直线 过定点 ,不妨设直线 的方程为 ,
联立方程组 ,整理得 ,
当 时, ,此时 ,可得直线 与轨迹 恰好有一个公共点 ;
当 时,可得 ,不妨设直线 与 轴的交点为 ,
令 ,解得 ,
若直线 与轨迹 恰好有一个公共点,则满足 ,
解得 或 ,
综上,当 时,直线 与轨迹 恰好有一个公共点.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】38.已知抛物线的方程为 ,直线l过定点 ,斜率为k.当k为何值时,直线l与抛物线有一个
公共点,有两个公共点,没有公共点?
【答案】答案见解析
【分析】设直线 的方程为 ,联立方程组求得 ,结合 , 和 ,
三种情况,求得实数 的值(范围),即可求解.
【详解】由题意,可设直线 的方程为 ,即 ,
联立方程组 ,整理得 ,
则 ,
当 时,即 ,解得 或 ,此时方程只有一个实数解,
即直线与抛物线只有一个公共点;
当 时,即 ,解得 或 ,此时方程两个不等的实数解,
即直线与抛物线两个公共点;
当 时,即 ,解得 ,此时方程没有实数解,
即直线与抛物线没有公共点,
综上可得:当 或 ,直线与抛物线只有一个公共点;
当 或 ,直线与抛物线两个公共点;
当 ,直线与抛物线没有公共点.
考点08抛物线的焦点弦问题
39.直线 经过抛物线 的焦点 ,且与抛物线交于 , 两点.若 ,则 ( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】C
【分析】首先根据焦半径公式并结合条件,得到点 的坐标,即可求得弦长 .
【详解】抛物线的焦点坐标为 ,准线方程为 ,
设 , , , ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】因为 ,所以 ,得 ,①
因为 ,所以 ,即 ,②
由方程①②可得 , ,
所以 .
故选:C
40.已知抛物线 的焦点为 ,过点 且斜率为 的直线 交抛物线于 两点,若
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,作出抛物线与直线AB的图像,利用抛物线的定义将曲线上的点到焦点的距离转化为
曲线上的点到准线的距离,借助几何图形可判断直线AB的倾斜角,从而可得答案.
【详解】如图,当点 在第一象限时,过点 分别向准线作垂线,垂足为 ,作 ,垂足为
,
则 轴,设 ,则 , ,
由抛物线的定义得 ,则有 ,
在 中, 等于直线 的倾斜角,其正切值即为 值,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】, ,∴ ,
于是直线l的倾斜角为 ,斜率 .
当点 在第四象限时,根据抛物线的对称性可得斜率为 .
故选:D.
41.设抛物线 的焦点为F,过点F作直线l交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点E到y轴的距
离为3,则弦AB的长为 .
【答案】10
【分析】设 ,由中点到 轴距离结合焦点弦长公式求解.
【详解】设 ,则 ,
由抛物线方程可知 ,
由线段 的中点E到y轴的距离为3得, ,
∴
故答案为: .
42.已知以坐标原点 为圆心的圆与抛物线 : 相交于不同的两点 ,与抛物线 的准
线相交于不同的两点 ,且 .求抛物线 的方程;
【答案】
【分析】利用圆的弦长公式和条件得出直线 的方程为 ,再利用抛物线中过焦点的弦长公式即可求
出结果.
【详解】依题意,易知圆心 到直线 (即抛物线 的准线 )的距离为 ,
不妨设圆心 到直线 的距离为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】则 , ,又因为 ,所以 ,
则由圆与抛物线的对称性可知, 轴,故直线 的方程为 ,即过抛物线 的焦点 ,
所以 ,故 ,
故抛物线 的方程为 .
43.设F为抛物线 的焦点,过F且倾斜角为 的直线交C于A,B两点,求 及 的面
积.
【答案】12,
【分析】求出抛物线焦点坐标,结合直线倾斜角即可求出直线方程,联立抛物线方程,可得根与系数的关
系,利用抛物线过焦点弦长公式即可求得 ,继而求出原点到直线AB的距离,根据三角形面积公式即
可求得 的面积.
【详解】由题意知抛物线 的焦点坐标为 ,
故过F且倾斜角为 的直线方程为 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】联立 ,得 , ,
设 ,则 ,
故 ;
直线AB的方程为 ,即 ,
则原点O到 的距离为 ,
故 的面积为 .
44.过抛物线 的焦点,斜率为2的直线 与抛物线相交于 、 两点,求线段 的长.
【答案】5
【分析】根据抛物线的定义以及直线被抛物线截得的焦点弦长公式求解.
【详解】由题设可知,抛物线的焦点坐标为点 ,
直线 的方程为 ①.
将方程①代入抛物线方程 ,并化简得 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】设两个交点 、 的坐标分别为 ,
则有 .
过 分别作准线的垂线,垂足为 ,
由抛物线定义可知,
、 分别等于点 、 到准线 的距离 、 ,
如图,又因为 , ,
所以 .
考点09抛物线的中点弦问题
45.已知直线 与抛物线 相交于 两点,若线段 的中点坐标为 ,则直线 的方程为
( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用点差法可求得直线斜率,由直线点斜式方程可整理得到结果.
【详解】设 ,
由 得: ,
线段 的中点为 , , ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,即直线 的斜率为 ,
直线 的方程为: ,即 .
故选:A.
46.抛物线 : 与直线 交于 , 两点,且 的中点为 ,则 的斜率为 .
【答案】
【分析】设 , 两点坐标分别为 , ,由 ,可得 ,进而结合中点
坐标公式即两点间的斜率公式求解即可.
【详解】已知 的中点为 ,设 , 两点坐标分别为 , ,
则 ,可得 ,
即 ,
即
又 ,
所以 .
故答案为: .
47.已知抛物线 与过焦点的一条直线相交于A,B两点,若弦 的中点M的横坐标为 ,则弦
的长
【答案】
【分析】根据题意设 ,联立抛物线及韦达定理,结合弦中点横坐标求参数 ,最后应用弦长公
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】式求 即可.
【详解】由题意抛物线焦点 ,且直线 斜率不为0,设 ,
联立抛物线得 , ,故 , ,
所以 ,即 ,
则 .
故答案为:
48.已知抛物线 的顶点为坐标原点,准线为 ,直线 与抛物线 交于 两点,若线段 的中
点为 ,则直线 的方程为 .
【答案】
【分析】由题意可求得抛物线的方程,设 ,由“点差法”求出直线 的斜率,再由点斜
式方程即可得出答案.
【详解】因为抛物线 的顶点为坐标原点,准线为 ,
所以易得抛物线的方程为 ,
设 ,
因为线段 的中点为 ,
故 ,
则 ,由 ,
两式相减得 ,所以 ,
故直线 的方程为 ,即 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为: .
49.直线 : 与抛物线 : 交于 , 两点,且
(1)求抛物线 的方程;
(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)判断出直线 过抛物线的焦点,联立直线 的方程和抛物线方程,化简写出根与系数关系,
根据 列方程,求得 ,进而求得抛物线 的方程.
(2)利用点差法求得 的斜率.
【详解】(1)因为M的焦点为 ,
且直线l: 经过点 ,所以 经过 的焦点.
联立 ,得 .
设 , ,则 ,
则 ,
解得 .所以M的方程为 .
(2)设 , ,则 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】两式相减,得 .
因为 ,
所以l'的斜率为 .
50.已知直线 与抛物线 相交于 、 两点.
(1)若直线 过点 ,且倾斜角为 ,求 的值;
(2)若直线 过点 ,且弦 恰被 平分,求 所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求直线 的方程,联立抛物线的方程,用弦长公式可得 .
(2)可用点差法解决中点弦问题.
【详解】(1)因直线 的倾斜角为 ,所以直线 的斜率 ,
又因直线 过点 ,
所以直线 的方程为: ,即 ,
联立 得 ,
设 , ,
所以 , ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以
(2)因 、 在抛物线 上,
所以 , ,
两式相减得: ,
得 ,
故直线 的斜率为4,
所以直线 的方程为: ,即
考点10直线与抛物线的综合问题
51.(多选)已知斜率为 的直线交抛物线 于 、 两点,下列说法正确的
是( )
A. 为定值
B.线段 的中点在一条定直线上
C. 为定值( 、 分别为直线 、 的斜率)
D. 为定值( 为抛物线的焦点)
【答案】BC
【分析】分析可知, ,设直线 的方程为 ,将直线 的方程与抛物线的方程联立,利用
韦达定理可判断A选项;求出线段 中点的纵坐标,可判断B选项;利用斜率公式结合韦达定理可判断
C选项;利用抛物线的焦半径公式可判断D选项.
【详解】若 ,则直线 与抛物线 只有一个交点,不合乎题意,则 ,
设直线 的方程为 ,联立 可得 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,
对于A选项, 不一定是定值,A错;
对于B选项,设线段 的中点为 ,则 ,
为定值,故线段 的中点在定直线 上,B对;
对于C选项, 为定值,C对;
对于D选项, 不一定为定值,D错.
故选:BC.
52.设O为坐标原点,点M,N在抛物线 上,且 .
(1)证明:直线 过定点;
(2)设C在点M,N处的切线相交于点P,求 的取值范围.
【答案】(1)证明见详解;
(2)
【分析】(1)设直线方程与抛物线联立,利用韦达定理结合平面向量数量积计算即可;
(2)利用导数得出过M、N的切线方程,求出切线的交点P坐标,结合弦长公式得出比值,利用函数研究
计算其范围即可.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【详解】(1)由题意可设直线 的方程为: , ,
联立抛物线方程 ,
所以 ,
又 ,
化简得 ,
解之得 ,即直线 为: ,显然过定点 ;
(2)由抛物线 ,
则点 的切线方程分别为 ,
易知 ,联立切线方程可得 ,
结合(1)可知 ,∴ ,
故 , ,
由弦长公式及(1)可得 ,
所以 ,
易知 ,
即 的取值范围为 .
53.已知F是抛物线C: 的焦点, 是抛物线上一点,且 .
(1)求抛物线C的方程;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)直线l与抛物线C交于A,B两点,若 (O为坐标原点),则直线l否会过某个定点?若是,
求出该定点坐标.
【答案】(1) ;
(2)恒过定点 .
【分析】(1)根据给定条件,利用抛物线的定义求出 值作答.
(2)设出直线 的方程,与 的方程联立,利用韦达定理及数量积的坐标表示计算作答.
【详解】(1)由 知,抛物线的准线方程为 ,而 是该抛物线的焦点,
又 ,因此 ,解得 ,
所以抛物线C的方程为 .
(2)显然直线 不垂直于y轴,设直线l: , , ,
由 消去x并整理得 , ,即 ,
于是 , , ,
由 ,得 ,则有 ,
即 ,因此 ,
则 ,解得 ,满足 ,直线 过定点 ,
所以直线 恒过定点 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【点睛】思路点睛:与圆锥曲线相交的直线过定点问题,设出直线的斜截式方程,与圆锥曲线方程联立,
借助韦达定理求出直线斜率与纵截距的关系即可解决问题.
54.如图,抛物线 在点 ( )处的切线 交 轴于点 ,过点 作直线 ( 的倾斜角与
的倾斜角互补)交抛物线于 , 两点,求证:
(1) 的斜率为 ;
(2) .
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)设 : ,联立直线与抛物线,消去 ,根据 即可得证;
(2)首先求出 点坐标,从而得到直线 的方程,设 , ,联立直线与抛物线方程,消元、
列出韦达定理,再由弦长公式表示出 , ,再代入韦达定理计算可得.
【详解】(1)设 : ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】由 ,消去 整理得 ,
则 ,即 ,
故 ,即 的斜率为 ;
(2)由(1)可得直线 : ,令 ,解得 ,则 ,
因为 的倾斜角与 的倾斜角互补,
所以直线 的斜率为 ,
所以直线 的方程为 ,设 , ,
由 ,消去 整理得 ,
则 ,所以 , ,
则 , ,
则
,
即 ,
又 ,
故 .
55.设抛物线 : ,直线 与 交于 , 两点,且 .
(1)求 ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)若在 轴上存在定点 ,使得 ,求定点 的坐标.
【答案】(1)
(2) 或 .
【分析】(1)设 , ,直线与抛物线方程联立利用弦长公式可得答案;
(2)假设 轴上存在定点 ,直线与抛物线方程联立,由 的坐标运算可得答案.
【详解】(1)设 , ,由 可得,
,所以 , ,所以
,
即 ,因为 ,解得: ;
(2)假设 轴上存在定点 使得 ,
由 可得, ,
所以 , ,
由题知 ,
即 ,
化简得: ,解得 ,
则存在定点 或 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】56.( 2023·山西吕梁·统考二模)已知抛物线 : 过点 .
(1)求抛物线 的方程;
(2) , 是抛物线 上的两个动点,直线 的斜率与直线 的斜率之和为4,证明:直线 恒过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)将 代入抛物线方程求解即可;
(2)设 : ,再联立抛物线方程,设 , ,再根据直线 的斜率与直线
的斜率之和为4,结合韦达定理求解即可.
【详解】(1) 坐标代入抛物线方程得 ,解得 ,
∴抛物线方程为 .
(2)证明:显然直线 斜率不为0,故可设 : ,将 的方程与 联立得
,
设 , ,则 , ,
所以 ,
,同理: ,
由题意: ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】∴ ,
∴ ,即 ,
代入直线得 ,
故直线 恒过定点 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】