文档内容
3.3 抛物线
【划重点】
1.掌握抛物线的定义及其焦点、准线的概念.
2.会求简单的抛物线方程.
3.掌握抛物线的几何性质.
4.会求一些与抛物线有关的轨迹方程问题.
5.掌握直线与抛物线的位置关系的判断及相关问题.
【知识梳理】
知识点一 抛物线的定义
1.定义:平面内与一定点F和一条定直线l(不经过点F)距离相等的点的轨迹.
2.焦点:定点F.
3.准线:定直线l.
知识点二 抛物线的简单几何性质
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
图形
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
对称轴 x轴 x轴 y轴 y轴
焦点坐标 F F F F
准线方程 x=- x= y=- y=
顶点坐标 O(0,0)
离心率 e=1
通径长 2p
知识点三 和抛物线有关的轨迹方程
根据定义,可以直接判定一个动点的轨迹是抛物线,求动点的轨迹方程.
知识点四 直线和抛物线
1.直线y=kx+b与抛物线y2=2px(p>0)的交点个数决定于关于x的方程组解的个数,
即二次方程k2x2+2(kb-p)x+b2=0解的个数.
当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有两个不同的公共点;若Δ=0,直线与抛物线有一个公共点;
若Δ<0,直线与抛物线没有公共点.
当k=0时,直线与抛物线的轴平行或重合,此时直线与抛物线有1 个公共点.
2.抛物线的通径(过焦点且垂直于轴的弦)长为2p.
3.抛物线的焦点弦
过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的一条直线与它交于两点A(x,y),B(x,y),则
1 1 2 2
①yy=-p2,xx=;
1 2 1 2
②=x+x+p;
1 2
③+=.
【例题详解】
一、求抛物线的标准方程
例1 (1)已知点 是拋物线 的焦点, 是 上的一点, ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据抛物线的定义即可求解.
【详解】由抛物线的定义可知, ,所以 .
故选:C.
(2)已知抛物线C与双曲线 有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据双曲线的方程可求得其焦点坐标,从而可设抛物线的方程,利用焦点和双曲线焦点相同,求
得参数值,即得答案.
【详解】由已知可知双曲线 的焦点为 ,
故设抛物线方程为 ,则 ,
故 ,所以抛物线方程为 ,故选:D.
(3)已知抛物线过点 ,则抛物线的标准方程为 .
【答案】 或
【分析】由于点 在第四象限,所以抛物线的开口向右或向下,然后设出抛物线方程,将点 的坐
标代入可求出 ,从而可得抛物线方程
【详解】∵抛物线过点 ,且点 在第四象限,
∴抛物线的开口向右或向下.
若开口向右,则设方程为 ,
∵过点 ,∴ ,
∴抛物线的标准方程为 ;
若开口向下,则设方程为 ,
∵过点 ,∴ ,
∴抛物线的标准方程为 .
综上,抛物线的标准方程为 或 .
跟踪训练1 (1)已知点 为抛物线 : 上一点,且点 到 轴的距离比它到焦点的距离小
3,则 ( )
A.3 B.6 C.8 D.12
【答案】B
【解析】由抛物线的定义可知点 到焦点的距离等于它到准线的距离,可得 ,从而得出答案.
【详解】由题得,抛物线的准线方程为 ,
由抛物线的定义可知,点 到焦点的距离等于它到准线的距离,所以点 到 轴的距离比它到准线 的距离小3,
于是得 ,所以 .
故选:B
【点睛】本题考查抛物线的定义的应用,属于基础题.
(2)以椭圆 的左焦点为焦点的抛物线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用椭圆和抛物线的几何意义求解即可.
【详解】由椭圆 可得 ,
所以左焦点坐标为 ,
所以以 为焦点的抛物线的标准方程为 ,
故选:C.
(3)已知抛物线的准线是圆 与圆 的公共弦所在的直线,则抛物线的标准方程
为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,求出两个圆的公共弦所在的直线方程,再求出抛物线方程作答.
【详解】将两圆 、 的方程相减得: ,
显然圆 的圆心 到直线 距离1小于其半径2,
圆 的圆心 到直线 距离 小于其半径 ,
因此直线 是圆 与圆 的公共弦所在的直线,即抛物线的准线,所以抛物线的标准方程为: .
故选:C
二、抛物线定义的应用
例2 (1)已知抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线 上,若 到直线 的距离为7,则
( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】根据题意转化为点 到准线 的距离为 ,结合抛物线的定义,即可求解.
【详解】由抛物线 的焦点为 ,准线方程为 ,如图,
因为点 在 上,且 到直线 的距离为 ,
可得 到直线 的距离为 ,即点 到准线的距离为 ,
根据抛物线的定义,可得点 到焦点的距离等于点 到准线的距离,
所以 .
故选:B
(2)已知抛物线 的焦点为 , 为抛物线上一个动点, ,则 的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6【答案】B
【分析】利用抛物线的定义,结合抛物线的性质,转化求解即可.
【详解】由题意可知抛物线 的焦点坐标为 ,准线 的方程为 ,过 作 于 ,
由抛物线定义可知 ,所以 ,
则当 共线时 取得最小值,所以 最小值为 .
故选:B.
(3)已知抛物线 的焦点为F,点P在C上,若点 ,则 周长的最小值为( ).
A.13 B.12 C.10 D.8
【答案】A
【分析】由抛物线的定义结合三点共线取得最小值.
【详解】 ,故 ,
记抛物线 的准线为 ,则 : ,
记点 到 的距离为 ,点 到 的距离为 ,
则 .
故选:A.(4)若抛物线C : 上的一点到焦点的距离为 ,到 轴的距离为3,则 .
【答案】2
【分析】由抛物线的定义可得 ,解之即可求得 .
【详解】 抛物线C : 上的一点到焦点的距离为 ,
该点到准线的距离为 .
又该点到 轴的距离为3,
,解之可得 或 ,
又 .
故答案为: .
跟踪训练2 (1)已知点P是抛物线 上的动点,点P在y轴上的射影是点M,已知点 ,则
的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先由题意求得抛物线的准线和焦点,再利用抛物线的定义即可求得 的最小值.
【详解】因为抛物线的方程为 ,所以抛物线的准线: ,焦点 ,
不妨设 在准线: 上的射影为 ,又 ,如图,
所以 .
故选:A.
.
(2)设抛物线 的焦点为F,l为准线,P为C上一动点,则点P到准线l的距离 和点P到直线
的距离 之和 的最小值为( )
A.4 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】过点 ,作 与直线 垂直,垂足为 ,结合抛物线的定义可知
.结合图象可知,当 共线时,距离和取得最小值,根据点到直线的距离,即可得
出答案.
【详解】由已知,可得 ,过点P作 ,垂足为 .
由抛物线的定义,点 到准线 的距离 等于点 到焦点的距离 .
过点 ,作 与直线 垂直,垂足为 ,
则 ,当 三点共线,且点 位于线段 上时,等号成立.
此时 的最小值等于点 到直线 的距离 .
故选:A.
三、抛物线的几何性质的应用
例3 (1)(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
(2)已知抛物线 上一点 到其准线及对称轴的距离分别为3和 ,则 ( )
A.2 B.2或4 C.1或2 D.1【答案】B
【解析】由题意,得到 ,结合抛物线方程,即可求出结果.
【详解】因为抛物线 上一点 到其准线及对称轴的距离分别为3和 ,
所以 ,即 ,代入抛物线方程可得 ,
整理得 ,解得 或 .
故选:B.
(3)O为坐标原点,F为抛物线 的焦点,M为C上一点,若 ,则 的面积为( )
A. B. C.8 D.
【答案】A
【分析】先根据定义求出点 的横坐标,将其代入抛物线方程,求出点 的纵坐标,进而求出面积.
【详解】由 可得抛物线的焦点 ,准线方程为 ,
由抛物线焦半径公式知 ,
将 代入 ,可得 ,
所以 的面积为 ,
故选:A.
跟踪训练3 (1)等腰直角三角形AOB内接于抛物线y2=2px(p>0),O为抛物线的顶点,OA⊥OB,则△AOB
的面积是( )
A.8p2 B.4p2 C.2p2 D.p2
【答案】B
【详解】因为抛物线的对称轴为x轴,内接△AOB为等腰直角三角形,所以由抛物线的对称性知,直线AB
与抛物线的对称轴垂直,从而直线OA与x轴的夹角为45°.
由方程组得或
不妨设A,B两点的坐标分别为(2p,2p)和(2p,-2p).
所以|AB|=4p,所以S =×4p×2p=4p2.
△AOB
(2)边长为1的等边三角形AOB,O为坐标原点,AB⊥x轴,以O为顶点且过A,B的抛物线方程是( )
A.y2=x B.y2=-x
C.y2=±x D.y2=±x
【答案】C
【详解】设抛物线方程为y2=ax(a≠0).
又A(取点A在x轴上方),则有=±a,
解得a=±,所以抛物线方程为y2=±x. 故选C.
(2)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A,B两点,O为坐标
原点,若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,则抛物线的焦点坐标为( )
A.(2,0) B.(1,0)
C.(8,0) D.(4,0)
【答案】B
【详解】因为=2,所以==4,于是b2=3a2,则=,
故双曲线的两条渐近线方程为y=±x.
而抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=-,
不妨设A,B,
则|AB|=p,又三角形的高为,
则S =··p=,
△AOB
即p2=4.因为p>0,所以p=2,故抛物线焦点坐标为(1,0).
四、和抛物线有关的轨迹问题
例4 (1)动点 满足方程 ,则点M的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】D
【分析】根据轨迹方程所代表的意义和抛物线的定义可得答案.
【详解】由 得 ,
等式左边表示点 和点 的距离,等式的右边表示点 到直线 的距离,整个等式表示的意义是点 到点 的距离和到直线 的距离相等,且点 不在直线
上,所以其轨迹为抛物线.
故选:D.
(2)设圆 与y轴交于A,B两点(A在B的上方),过B作圆O的切线l,若动点P到A的距离
等于P到l的距离,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意分别求得 , 的坐标与切线 ,再根据抛物线的定义即可求得动点 的轨迹方程.
【详解】因为圆 与 轴交于 , 两点( 在 的上方),
所以 , ,
又因为过 作圆 的切线 ,
所以切线 的方程为 ,
因为动点 到 的距离等于 到 的距离,
所以动点 的轨迹为抛物线,且其焦点为 ,准线为 ,
所以 的轨迹方程为 .
故选:A.
跟踪训练4 已知动圆M与直线 相切,且与定圆C: 外切,那么动圆圆心M的轨迹
方程为 .
【答案】
【分析】根据动圆 与直线 相切,且与定圆C: 外切,可得动点 到 的距离
与到直线 的距离相等,由抛物线的定义知,点 的轨迹是抛物线,由此易得轨迹方程.
【详解】解:方法一:由题意知,设 ,
则 ,,
解得 .
方法二:由题意知,动点M到 的距离比到 的距离多1,
则动点M到 的距离与到 的距离相等,
根据抛物线的定义, 为准线, 为焦点,
设抛物线为 , , ,
故 .
故答案为: .
五、直线与抛物线的位置关系
例5 (1)已知过抛物线 的焦点 ,且倾斜角为 的直线 交抛物线 于A,B两点,则
( )
A.32 B. C. D.8
【答案】A
【分析】由题意可得直线 的方程为 ,联立直线 与抛物线的方程得 ,由韦达
定理可得 ,再根据抛线的定义即可得答案.
【详解】解:因为抛物线 ,
所以 , ,
所以直线 的方程为 ,
由 ,得 ,显然 ,
设
则有 ,
所以 ,
由抛物线定义可知 .
故选:A.
(2)(多选)已知抛物线 的焦点为F,过焦点F的直线l交抛物线于A,B两点(其中点A在x轴上
方),则( )
A.
B.弦AB的长度最小值为l
C.以AF为直径的圆与y轴相切
D.以AB为直径的圆与抛物线的准线相切
【答案】ACD
【分析】由弦长公式计算可得选项A、B;C、D选项,可以利用圆的性质,圆心到直线的距离等于半径判
定直线与圆相切.
【详解】
由题,焦点 ,设直线 ,
联立 ,
,,
同理可得, ,
,故A选项正确;
,故弦AB的长度最小值为4,B选项错误;
记 中点 ,则点M到y轴的距离为 ,
由抛物线的性质, ,所以以AF为直径的圆与y轴相切,故C选项正确;
,记 中点 ,
则点N到抛物线的准线的距离 ,故以AB为直径的圆与抛物线的准线相切,
D选项正确.
故选:ACD.
【点睛】结论点睛:抛物线的焦点弦常见结论:
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x,y),B(x,y),则
1 1 2 2
(1)(2)弦长 (α为弦AB的倾斜角).
(3)以弦AB为直径的圆与准线相切.
(4)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长度等于2p,通径是过焦点最短的弦.
(5) (定值).
(6) 以AF或BF为直径的圆与y轴相切.
(3)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:
跟踪训练5 (1)已知命题p: ,命题q:直线 与抛物线 有两个公共点,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】联立直线方程和抛物线方程,消元后利用判别式为正可求 的范围,故可得正确的选项.
【详解】由 和 可得 ,
整理得到: ,
因为直线与抛物线有两个不同的交点,故 ,
故 ,故命题q成立能推出命题p成立;
反之,若 ,取 ,此时 仅有一个实数根 ,
故此时直线与抛物线仅有一个不同的交点,
故命题p成立不能推出命题q成立,
故p是q的必要不充分条件,
故选:B.
(2)(多选)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,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】求得直线AB的方程,代入抛物线方程,由根与系数的关系求解可判断CD;利用数量积的定义计
算可判断B;由抛物线的定义求解可判断A.
【详解】抛物线C的焦点为 ,所以直线AB的方程为 ,
将 代入 ,整理得 ,设 ,由根与系数的关系得 ,故D错误;
,故C错误;
,故B正确;
由抛物线的定义可得 ,故A正确.
故选:AB.
【课堂巩固】
1.过点 ,且焦点在y轴上的抛物线的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设抛物线方程为 ,代入点的坐标,即可求出 的值,即可得解;
【详解】解:依题意设抛物线方程为 ,因为抛物线过点 ,
所以 ,解得 ,所以抛物线方程为 ;
故选:C2.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,
, ,∴ ,
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.
3.若动点 到点 的距离等于它到直线 的距离,则 点的轨迹方程是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【分析】根据抛物线的定义求得正确答案.
【详解】依题意,动点 到点 的距离等于它到直线 的距离,
所以 的轨迹为抛物线, ,
所以 点的轨迹方程为 .
故选:D
4.已知直线 和直线 ,抛物线 上一动点 到直线 和 距离之和的最小值
是( )
A. B.2 C. D.3
【答案】D
【分析】根据抛物线的定义可得动点 到直线 和直线 的距离之和的最小值为焦点 到直线
的距离加1,由点到直线的距离公式计算可得选项.
【详解】由题可知 是抛物线 的准线,设抛物线的焦点为 ,则 ,
所以动点 到 的距离等于 到 的距离加1,即动点 到 的距离等于 .
所以动点 到直线 和直线 的距离之和的最小值为焦点 到直线 的距离加1,
即其最小值是 .故选:D
5.抛物线 的焦点为F,点 ,P为抛物线上的动点,则 的最小值为( )
A. B.3 C.2 D.
【答案】A
【分析】利用抛物线定义,结合图形可解.
【详解】如图,过点P作PH垂直于准线,垂直为H,
根据抛物线的定义 ,所以当A,P,H三点共线时 最小,
此时 .
故选:A.
6.抛物线 上一点 到直线 距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出与 平行且与 相切的直线方程 ,从而 与 之间的距离即为 上一点 到直线 距离的最小值,利用点到直线距离公式求出即可.
【详解】设直线 与 相切,
联立 与 得: ,
由 ,得: ,
则直线 为 ,
故 与 之间的距离即为 上一点 到直线 距离的最小值,
由两平行线间距离公式得: .
故选:A
7.在平面直角坐标系xOy中,抛物线 上点 到焦点的距离为3,则焦点到y轴的距
离为( )
A.8 B.4 C.2 D.1
【答案】C
【分析】由抛物线的性质可求得 ,从而可得焦点坐标.
【详解】抛物线 的准线方程为: ,
由抛物线的性质可知:点 到焦点的距离等于 到准线的距离,
即 ,得 ,抛物线方程为 ,
则焦点坐标为 ,焦点到y轴的距离为2.
故选:C
8.已知抛物线 的焦点为 ,准线为 ,过点 的直线交 于点 ,与抛物线的一个交点为 ,且
,则 ( )
A. B. C. D.【答案】C
【分析】作 ,根据共线向量可确定 为 中点,根据三角形中位线性质可求得 ,根据抛物线
定义可求得 ,进而得到 .
【详解】由抛物线方程知: , ,
设准线 与 轴交于点 ,作 ,垂足为 ,
, 为 中点,又 , ,
由抛物线定义知: , .
故选:C.
9.(多选)已知抛物线 的焦点在直线 上,则抛物线 的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】分焦点在 轴, 轴上进行讨论,根据条件求出即可
【详解】由于焦点在直线 上,
则当焦点在y轴上时,令 ,
所以焦点坐标为: ,设方程为 ,由焦点坐标知 ,
所以抛物线 的方程为:
当焦点在x轴上时,令 ,
所以焦点坐标为: ,
设方程为 ,由焦点坐标知 ,
所以抛物线 的方程为: ,
故选:BC.
10.(多选)已知抛物线 的焦点为 是抛物线 上一个动点,点 ,则下列说
法正确的是( )
A.若 ,则
B.过点 与抛物线 有唯一公共点的直线有2条
C. 的最小值为
D.点 到直线 的最短距离为
【答案】AD
【分析】先求出抛物线的焦点坐标和准线方程,根据该抛物线的性质逐项分析.
【详解】由抛物线方程知: ,焦点坐标为 ,准线方程为: ;
对于A, 表示点M到焦点F的距离,等于M点到准线的距离,即 ,正确;
对于B,如图:过A点有 和y轴与抛物线C有一个交点,错误;
对于C,当M点在AF的连线上时, 最小,错误;
对于D,设 ,由点到直线距离公式得 ,
当 时,d最小, ,正确;
故选:AD.
11.已知抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线 上,且 ,则 .
【答案】
【分析】根据抛物线的定义到焦点的距离等于到准线的距离计算可得.
【详解】抛物线 的准线方程为 ,
因为点 在抛物线 上,且 ,所以 ,解得 .
故答案为:
12.已知 为抛物线 上的动点, 为抛物线的焦点,点 ,则 周长的最小值为
.
【答案】7
【分析】设抛物线的准线为 ,过 作 于 ,过 作 于 ,由抛物线的性质可将 的
周长转化为 ,由图可知当 三点共线时,取得最小值,从而可求得答案.【详解】当 时, ,所以点 在抛物线内,
由 ,得焦点为 ,准线 为 ,
过 作 于 ,过 作 于 ,则 ,
所以 的周长为 ,
由图可知当 三点共线时, 取得最小值,
此时 的最小值为 ,
因为 ,
所以 的最小值为7,即 的周长的最小值为7,
故答案为:7
13.若点 满足方程 ,则点P的轨迹是 .
【答案】抛物线
【分析】根据轨迹方程所代表的意义判断 点的轨迹满足曲线的定义.
【详解】由 得 ,
等式左边表示点 和点 的距离,等式的右边表示点 到直线 的距离.
整个等式表示的意义是点 到点 的距离和到直线 的距离相等,
其轨迹为抛物线.故答案为:抛物线
14.已知抛物线 的焦点为F,点M(3,6),点Q在抛物线上,则 的最小值为 .
【答案】
【分析】根据抛物线的定义可求出结果.
【详解】抛物线 的准线方程为 ,
过 作准线 的垂线,垂足为 ,则 ,
所以 .当且仅当 与准线垂直时,取等号.
所以 的最小值为 .
故答案为: .
15.分别求符合下列条件的抛物线方程:
(1)顶点在原点,以坐标轴为对称轴,且过点 ;
(2)顶点在原点,以坐标轴为对称轴,焦点到准线的距离为 .
【答案】(1) 或
(2) 或 或 或
【分析】(1)由题意方程可设为 或 ,将 代入求解即可;
(2)根据抛物线的定义焦点到准线的距离为 ,即 ,写出抛物线方程即可.【详解】(1)由题意,方程可设为 或 ,
将点 的坐标代入,得 或 ,
∴ 或 ,
∴所求的抛物线方程为 或 .
(2)由焦点到准线的距离为 ,可知 ,
∴所求抛物线方程为 或 或 或 .
16.已知抛物线 的焦点 在直线 上
(1)求抛物线 的方程
(2)设直线 经过点 ,且与抛物线 有且只有一个公共点,求直线 的方程
【答案】(1)
(2) 的方程为 、 、
【分析】(1)求得 点的坐标,由此求得 ,进而求得抛物线 的方程.
(2)结合图象以及判别式求得直线 的方程.
【详解】(1)抛物线 的焦点在 轴上,且开口向上,
直线 与 轴的交点为 ,则 ,
所以 ,抛物线的方程为 .
(2)当直线 的斜率不存在时,直线 与抛物线只有一个公共点.
那个直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 ,
, ,, 解得 或 .
所以直线 的方程为 或 .
综上所述, 的方程为 、 、 .
【课时作业】
1.若抛物线 上的点 到其焦点的距离是点 到 轴距离的3倍,则 等于( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【解析】由抛物线的定义得出 ,将点 坐标代入方程可得 .
【详解】由题意, , ,则 ,解得
故选:D
2.若抛物线 ( )上一点 到其焦点的距离为2,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】用焦半径公式解方程算出 即可获解.
【详解】∵抛物线 上的点 到焦点的距离为2,∴ ,即 ,则 ,
∴ ,则 .
故选:D.
3.已知抛物线 的焦点为 ,直线 与该抛物线交于A,B两点,则 ( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】D
【分析】根据题意可得抛物线的方程,从而可得 坐标,从而得到 .
【详解】因为抛物线 的焦点为 ,则 ,所以抛物线方程为 ,
设 ,不妨令 ,
则可得 ,即 ,
所以 .
故选:D
4.已知抛物线 的焦点为F,点P在抛物线上且纵坐标为4,则 ( )
A.2 B.3 C.5 D.6
【答案】C
【分析】利用抛物线的定义求解即可.
【详解】抛物线 的焦点为 ,准线方程为 ,
点P在抛物线上, 等于点P到准线的距离,点P纵坐标为4,则 .
故选:C
5.过抛物线 的焦点F的直线交抛物线于A,B点, ,且 ,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C【分析】根据 , 和抛物线的定义得到 , ,然后根据 ,
得到直线 的倾斜角为 ,即可得到 ,最后将点 坐标代入抛物线方程中求 即
可.
【详解】
过点 , 作准线的垂线,交准线与 , ,过点 作 ,交 与点 ,
因为 ,所以 ,
又因为 ,所以 , , ,
在直角三角形 中, , ,所以 ,即直线 的倾斜角为 ,所以
,
将点 坐标代入抛物线方程中可得 ,解得 或 (舍去).
故选:C.
6.已知抛物线 的焦点 到其准线的距离为 是抛物线 上一点,若 ,则
的最小值为( )A.8 B.6 C.5 D.4
【答案】D
【分析】由抛物线的焦点坐标求得 ,设 在准线 上的射影为 ,利用抛物线的定义进行转化后
易得最小值.
【详解】由焦点 到其准线的距离为 得 ;
设 在准线 上的射影为 如图,
则 ,
当且仅当 共线时取得等号.所以所求最小值是4.
故选:D.
7. 是抛物线 的焦点,点 , 为抛物线上一点, 到直线 的距离为 ,则 的
最小值是( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【分析】根据抛物线定义有 ,数形结合判断其最小值.
【详解】由题设,抛物线焦点 ,准线为 ,故 ,如上图: ,仅当 共线且 在 两点之间时等号成立.
故选:C
8.若点 , 在抛物线 上, 是坐标原点,若等边三角形 的面积为 ,则该抛物
线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据等边三角形的面积求得边长,根据角度求得 点的坐标,代入抛物线方程求得 的值.
【详解】设等边三角形 的边长为 ,
则 ,解得 .
根据抛物线的对称性可知 ,且 ,
设点 在 轴上方,则点 的坐标为 ,即 ,
将 代入抛物线方程得 ,
解得 ,故抛物线方程为 .
故选:A
9.已知抛物线C: 的焦点为F,A是C上一点,O为坐标原点,若 ,则 的面
积为( )A. B.3 C. D.6
【答案】A
【分析】利用题目所给的条件,计算出A点的坐标可得答案.
【详解】依题意作下图:
设 , ,所以 ,
可得 ,由 ,解得 ,所以 ,
所以 .
故选:A.
10.过抛物线 的焦点 且斜率为 的直线交抛物线 于 、 两点,抛物线的准线为 ,
于 , 于 ,则四边形 的面积为( )
A.32 B. C.64 D.
【答案】D
【分析】设直线AB的方程为 ,与抛物线的方程联立整理得 ,求得 ,及 ,, ,由面积公式求得四边形 的面积得选项.
【详解】解:由抛物线 得其焦点 ,设直线AB的方程为 ,
与抛物线的方程联立 ,整理得 ,即 ,解得 ,
所以 ,
所以 , , ,
所以四边形 的面积为 ,
故选:D.
11.(多选)已知抛物线 的焦点 到准线 的距离为2,则( )
A.焦点 的坐标为
B.过点 恰有2条直线与抛物线 有且只有一个公共点
C.直线 与抛物线 相交所得弦长为8
D.抛物线 与圆 交于 两点,则
【答案】ACD
【分析】先求出抛物线方程,对选项逐一判断即可.
【详解】由题可知抛物线方程为
对于A,焦点 的坐标为 ,故A正确
对于B,过点 有抛物线的2条切线,还有 ,共3条直线与抛物线有且只有一个交点,故B错误对于C, ,弦长为 ,故C
正确
对于D, ,解得 ( 舍去),交点为 ,有 ,故D正确
故选:ACD
12.(多选)已知抛物线C的方程为 ,焦点为F,且过点 ,直线l: ,点P是抛
物线C上一动点,则( )
A.
B. 的最小值为2
C.点P到直线l的距离的最小值为2
D.点P到直线l的距离与到准线的距离之和的最小值为
【答案】ABD
【分析】对于A,根据抛物线方程直接求解,对于B,设点 ,然后表示出 ,结合抛物线的性质
可求出其最小值,对于C,设过点P且与直线l平行的直线为 : ,代入抛物线方程化简,由
判别式等于零可求出 ,再利用两平行线间的距离公式可求得结果,对于D,由抛物线的性质可得点P到
直线l的距离与到准线的距离之和的最小值就是点 到直线l的距离.
【详解】∵抛物线C过点 ,则 ,∴ ,
∴抛物线C的方程为 ,则焦点的坐标为 ,故选项A正确;
设点 , ,则 ,故选项B正确;
设过点P且与直线l平行的直线为 : ,与抛物线方程联立得 ,
令 ,解得 ,
∴ : ,此时两直线间的距离为 ,
∴点P到直线l距离的最小值为 ,故选项C错误;
∵点P到直线l的距离与到准线的距离之和大于等于点 到直线l的距离,
∴点P到直线l的距离与到准线的距离之和的最小值为点 到直线l的距离为 ,故D选
项正确,
故选:ABD.
13.已知抛物线 的焦点为 ,准线与 轴交于点 ,点 是抛物线 上一点, 到准
线的距离为 ,且 ,则抛物线 的方程为 .
【答案】
【分析】根据抛物线的几何意义结合三角形种的关系求解即可
【详解】依题意可得 ,所以抛物线 的方程为 .
故答案为:
14.已知抛物线 上的两点 到焦点的距离之和为5,线段 的中点的横坐标是2,则
= .
【答案】1
【分析】设 , , 中点坐标为 ,根据抛物线定义可得 ,再结合线段AB的中点的横坐标是2,可得 ,即可得答案.
【详解】解:设 , , 中点坐标为 ,
则 , ,
解得 .
故答案为:1.
15.已知抛物线 的焦点为 ,点 , 为抛物线上一动点,则 周长的最小值为
.
【答案】 /
【分析】过 作准线的垂线,垂足为 ,过 作准线的垂线,垂足为 ,进而结合抛物线的定义求解即可.
【详解】解:由题知 ,准线方程为 .
如图,过 作准线的垂线,垂足为 ,过 作准线的垂线,垂足为 ,
所以 周长 ,当且仅当 为 与抛物线的
交点 时等号成立.
故答案为:
16.设 是坐标原点, 是抛物线 的焦点, 是抛物线上的一点, 与 轴正向的夹角为,则 .
【答案】
【分析】由题意设 , ,代入抛物线方程,求出 ,即可求出 点坐标,再由距离
公式计算可得.
【详解】由题意设 , ,代入 得 ,
解得 或 (舍去).
,
.
故答案为:
17.已知抛物线 ,焦点为 ,准线为 ,抛物线 上一点 的横坐标为 ,且点 到准
线 的距离为 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)若 为抛物线 上的动点,求线段 的中点 的轨迹方程.
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)先求抛物线 的准线方程,根据抛物线的定义,即可求得结论;
(2)利用代入法,即可求线段 的中点 的轨迹方程.
【详解】(1)解:抛物线 的准线方程为 ,
抛物线 上一点 的横坐标为 ,且点 到准线 的距离为 ,
根据抛物线的定义可知 ,抛物线 的方程是 ;
(2)解:由(1)知 ,设 , ,则 ,即 ,
而点 在抛物线 上, ,
,即 ,
所以点 的轨迹方程是 .
18.已知动圆 过定点 ,且与直线 : 相切,圆心 的轨迹为 .
(1)求动点 的轨迹方程;
(2)过点 作倾斜角为 的直线 交轨迹 于 , 两点,求 .
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)设 ,利用题中条件建立等式,可求动点 的轨迹方程;
(2)直线与曲线联立方程组,利用韦达定理和弦长公式计算弦长.
【详解】(1)设 ,由动圆 过定点 ,且与直线 : 相切,
,整理得 ,
故动点 的轨迹方程为 .
(2)设 , ,直线 的方程为 ,
则由 ,整理得 ,
.19.已知动点 与点 的距离与其到直线 的距离相等.
(1)求动点 的轨迹方程;
(2)求点 与点 的距离的最小值,并指出此时 的坐标.
【答案】(1) ;
(2) , 或
【分析】(1)利用抛物线的定义得解;
(2)设 ,求出 即得解.
【详解】(1)解:由题意知动点 到 的距离与它到直线 的距离相等,
所以动点 的轨迹为以 为焦点、以直线 为准线的抛物线,
因此动点 的轨迹方程为 .
(2)解:设 ,
由两点间的距离公式得: ,
当 ,即 时, ,
即当 或 时,点 与点 的距离最小,最小值为 .
20.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 .