文档文本内容
654 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
9.5 抛物线
§
考点三 直线与抛物线的位置关系
1.点P(x ,y )与抛物线y2 px(p )的位置关系
考点一 抛物线的定义及标准方程 0 0 =2 >0
点P x y 在抛物线内 y2 px
1.抛
平
物
面
线
内
的
与
定
一
义
个定点F和一条定直线l F l 的距离相
(
(
1
2
)
)
点P
(
(
x
0
0
,
,
y
0
0
)
)
在抛物线上
⇔
⇔
y
0
2
0
<
=
2
2
px
0
0
;
;
(1) ( ∉ ) 点P x y 在抛物线外 y2 px .
等的点的轨迹叫做抛物线 定点F叫做抛物线的焦点 定直线l (3) ( 0, 0) ⇔ 0>2 0
, , 2.直线与抛物线的位置关系
叫做抛物线的准线.
设直线l y kx b 抛物线y2 px p 直线与抛物线
定义的实质可归结为 一动三定一转化 一个动点P (1) : = + , =2 ( >0),
(2) “ ”: , {y kx b
一个定点F 抛物线的焦点 一条定直线l 抛物线的准线 一 交点的个数等价于方程组 = + ,解的组数 也等价于方程ky2
( ), ( ), y2 px ,
个定值 抛物线的离心率 一个转化 抛物线上的点与焦点的 =2
1( ), ( py bp 解的个数.
距离可转化成该点到准线的距离 . -2 +2 =0
) 当k 时 若Δ 则直线和抛物线相交 有两个公共点
定义中定点与定直线的位置关系为 定点F不能在定直 a. ≠0 , >0, , ;
(3) : 若Δ 则直线和抛物线相切 有一个公共点 若Δ 则直线和
线l上.若定点F在定直线l上 则动点的轨迹为过点F且垂直 =0, , ; <0,
, 抛物线相离 无公共点.
于l的一条直线 因此在用抛物线定义解决动点轨迹问题前 应 ,
首先判断定点与
,
定直线的位置关系.
,
b.
当k
=0
时
,
直线y
=
b与抛物线y2
=2
px
(
p
>0)
相交
,
有一个
公共点.特别地 当直线l的斜率不存在时 设l x m 则当m
2.抛物线的标准方程 , , : = , >0
时 l与抛物线相交 有两个公共点 当m 时 l与抛物线相切
在抛物线中 记焦点F到准线l的距离为p 以抛物线的焦 , , ; =0 , ,
, , 有一个公共点 当m 时 l与抛物线相离 无公共点.
点F到准线l的垂线段的中点为坐标原点 以抛物线的轴为坐标 ; <0 , ,
, 直线与抛物线相离 无交点 时 常求抛物线上的点到
轴建立坐标系 可以得到抛物线的四种不同形式的标准方程y2 (2) ( ) ,
, 此直线的距离的最小值.方法有两种 一是将距离d写成一个变
px x2 py 其中p . ,
=±2 , =±2 , >0 量的函数 利用函数求之 二是利用切线法求.
, ,
考点二 抛物线的几何性质 相切时 求切线斜率 一种方法是利用Δ 求 另一种
(3) , , =0 ,
1.抛物线的标准方程与几何性质 方法是利用导数求.
3.焦点弦的性质
标准 y2 px y2 px x2 py x2 py
=2 =-2 =2 =-2
方程 ( p >0) ( p >0) ( p >0) ( p >0) 以抛物线y2 =2 px ( p >0) 为例 , 设AB是抛物线的过焦点的一
条弦 焦点弦 F是抛物线的焦点 A x y B x y A B在
( ), , ( 1, 1), ( 2, 2), 、
图形 准线上的射影为A B 则有以下结论
1、 1, :
p2
对称轴 ① x轴 ② y轴 (1)
x
1
x
2= 4 ,
y
1
y
2=-
p2
;
顶点 O
(0,0)
若直线AB的倾斜角为θ 且A位于x轴上方 B位于x
( p ) ( p ) ( p ) ( p ) (2) , ,
几 焦点 F F F F p p
何 ,0 - ,0 0, 0,- 轴下方 则 AF BF
2 2 2 2 , | |= θ,| |= θ;
性 准线 p p p p 1-cos 1+cos
质 x x y y p
方程 =- ③ = =- ④ = AB x x p 2 其中θ为直线AB的倾斜角 抛
范围 x ≥0, y ∈
2
R x ≤0, y ∈
2
R y ≥0, x ∈
2
R y ≤0, x ∈
2
R
(3)| |= 1+ 2+ =
sin
2θ( ),
离心率 e 物线的通径长为 p 通径是最短的焦点弦
=1 2 , ;
2
抛
.抛
物
物
线
线
上任
的
意
焦
一
半
点
径
P
与焦
x
点
y
弦
到焦点F的距离称为焦半径 过抛 (4)
S
△ AOB= 2s
p
in
2
θ(
其中θ为直线AB的倾斜角
);
( 0, 0) ,
物线焦点的直线与抛物线相交形成的线段称为抛物线的焦点弦.
1 1 2 为定值
(5) AF + BF = p ;
设两交点分别为A x y B x y 则有以下结论 | | | |
( 1, 1), ( 2, 2), : 以AB为直径的圆与抛物线的准线相切
标准 (6) ;
y2 px p y2 px p x2 py p x2 py p 以AF 或BF 为直径的圆与y轴相切
方程 =2 ( >0) =-2 ( >0) =2 ( >0) =-2 ( >0) (7) ( ) ;
焦半 p p p p 以A B 为直径的圆与直线AB相切 切点为F A FB
x x y y (8) 1 1 , ,∠ 1 1
径长 ⑤ + 0 - 0 ⑥ + 0 - 0 °
2 2 2 2 =90 ;
焦点 A O B 三点共线 B O A 三点也共线.
弦长 p +( x 1+ x 2) ⑦ p - (x 1+ x 2 ) p +( y 1+ y 2) ⑧ p - (y 1+ y 2 ) (9) , , 1 , , , 1
知识拓展 1.如图所示 AB是抛物线x2 py p 的过焦
, =2 ( >0)
点的一条弦 焦点弦 分别过A B作抛物线的切线 交于点P
( ), , , ,
连接PF 则有以下结论
, :
专题九 圆锥曲线 655
已知直线l与抛物线 y2 px p 交于 A B 两点 若
(1) =2 ( >0) 、 ,
OA OB 则直线l过定点 p 反之亦成立
⊥ , (2 ,0), ;
已知M x y 是抛物线y2 px p 上任意一点 点
(2) ( 0, 0) =2 ( >0) ,
N a 是 抛 物 线 的 对 称 轴 上 一 点 则 MN
( ,0) , | |min
{ a a p
| |( ≤ ),
p = pa p2 a p .
点P的轨迹是一条直线 即抛物线的准线l y 2 - ( > )
(1) , : =- ; 3.弦中点
2
两切线互相垂直 即PA PB 设AB为抛物线的一条弦 AB中点为M x y .
(2) , ⊥ ; , ( 0, 0)
PF AB p
(3) ⊥ ;
æx x p ö (1)
若抛物线为y2
=2
px
,
则k
AB=y ;
点P的坐标为ç A+ B ÷. 0
(4) è ,- ø x
2.非焦点弦性质
2 2
(2)
若抛物线为x2
=2
py
,
则k
AB= p
0.
(
其中p
≠0,
y
0≠0)
8.已知点F是抛物线y2 x的焦点 M N是该抛物线上的两点
=2 , , ,
若 MF NF 则线段MN中点的横坐标为
| |+| |=4, ( )
3 5
考点一 抛物线的定义及标准方程 A. B.2 C. D.3
2 2
1.设抛物线y2
=2
px
(
p
>0)
的焦点为F
,
若F到直线y
= 3
x的距 答案 A
离为 则p为 9.O为坐标原点 F为抛物线C y2 x的焦点 P为C上一点
3, ( ) , : =4 2 , ,
若 PF 则 POF的面积为
A.2 B.4 C.2 3 D.4 3 | |=4 2, △ ( )
答案 B
A.2 B.2 2
2.已知抛物线y2 x上一点P到准线的距离为d 到直线l x
=4 1, :4 - C.2 3 D.4
y 的距离为d 则d d 的最小值为 答案 C
3 +11=0 2, 1+ 2 ( )
10.抛物线x2 y的焦点F的坐标为 若该抛物线上有
A.3 B.4 C. 5 D. 7 = ,
答案 A
一点P满足 PF 5 且 P 在第一象限 则点 P 的坐标为
3.已知抛物线的顶点在原点 焦点在y轴上 ABC三个顶点都 | | = , ,
, ,△ 4
在抛物线上 且 ABC的重心为抛物线的焦点 若BC边所在 .
, △ ,
直线的方程为x y 则抛物线的方程为 ( )
+4 -20=0, ( ) 答案 1
A
.y2
=16
x
B
.y2
=8
x 0,
4
;(1,1)
.x2 y .x2 y
C =16 D =8 考点三 直线与抛物线的位置关系
答案 C
4.抛物线 y2 px p 的焦点为F O为坐标原点 M为抛物线 11.已知点A (-2,3) 在抛物线C : y2 =2 px的准线上 , 过点A的直
=2 ( >0) , , 线与C在第一象限相切于点B 记C的焦点为F 则直线BF
上一点 且 MF OF MFO的面积为 则抛物线方 , ,
, | |=4| |,△ 4 3, 的斜率为
程为 ( )
( )
1 2 3 4
y2 x y2 x y2 x y2 15x A. B. C. D.
A. =6 B. =8 C. =16 D. = 2 3 4 3
2 答案 D
答案 B
12.已知F为抛物线y2 x的焦点 点A B在该抛物线上且位于x
5.已知抛物线C y mx2 m R m 过点P 则抛物线 = , ,
: = ( ∈ , ≠0) (-1,4),
C的准线方程为 . 轴的两侧 , O→A · O→B =2( 其中 O 为坐标原点 ), 则 △ ABO 与
AFO面积之和的最小值是
答案 y 1 △ ( )
=-
16 17 2
6.抛物线y2 x的焦点为F 点A P为抛物线上一点 且P A.2 B.3 C. D. 10
=8 , (6,3), , 8
不在直线AF上 则 PAF周长的最小值为 . 答案 B
, △
答案 13.平面上一机器人在行进中始终保持与点F 的距离和到
13 (1,0)
7.已知抛物线y2 px p 的焦点为F 点P为抛物线上的动 直线x 的距离相等.若机器人接触不到过点P 且
=2 ( >0) , =-1 (-1,0)
点 点M为其准线上的动点 若 FPM是边长为 的等边三角 斜率为k的直线 则k的取值范围是 .
, , △ 6 ,
形 则此抛物线的方程为 . 答案
, (-∞,-1)∪(1,+∞)
答案 y2 x
=6
考点二 抛物线的几何性质
656 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
3 所以S 9 选 .
, △ AOB= , D
2 4
( )
考点一 抛物线的定义及标准方程 解法二 易知直线AB的方程为y 3 x 3 与y2 x联立
: = - , =3
3 4
1.( 作 2 直 01 线 7 交 辽 抛 宁 物 鞍 线 山 于 铁东 P 四 Q 模 两 , 点 7)过 若 抛 线 物 段 线 PQ y2 中 = 点 2 px 的 ( 横 p > 坐 0) 标 的 为 焦点 并消去x得 4 y2 -12 3 y -9=0 .设A ( x 1, y 1), B ( x 2, y 2), 则y 1+ y 2
, , 3,
y y 9 . S 1 OF y y 1
| PQ |=10, 则抛物线的方程是 ( ) = 3 3, 1 2 = - 4 △ OAB = 2 | | · | 1 - 2 | = 2 ×
y2 x y2 x y2 x y2 x
A. 答案 =4 C 设 B. 抛物 =2 线 y2 =2 C p . x ( = p > 8 0) 的焦 D 点 . 为 =6 F , P ( x 1, 4 3 ( y 1+ y 2) 2 -4 y 1 y 2 = 4 9 .故选 D .
y Q x y 2.(2019广东佛山一中高三期中,5)已知正六边形ABCDEF的
1), ( 2, 2),
p p 边长是 一条抛物线恰好经过该正六边形相邻的四个顶点
PQ PF QF x x x x p 2, ,
∴ | |=| |+| |= 1+ + 2+ = 1+ 2+ , 则抛物线的焦点到准线的距离是
2 2 ( )
线段PQ中点的横坐标为 PQ
∵ 3,| |=10,
p 得p 3 3
∴10=6+ , =4, A. B. C. 3 D.2 3
4 2
∴ 抛物线方程为y2 =8 x , 故选 C . 答案 B 如图所示
,
2.(2018云南昆明质检,7)已知点M是抛物线C
:
y2
=2
px
(
p
>0)
x轴过正六边形的中心O′ 且平分其一组对边
, ,
上一点 F为C的焦点 MF的中点坐标是 则p的值为
, , (2,2),
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
( p )
答案 D 抛物线 C y2 px 的焦点为 F 设
: = 2 ,0 ,
2
æy2 ö p y2
Mç 1 y ÷ 由中点坐标公式可知 1 y 解得p
è p, 1 ø, + p=2×2, 1=2×2, 设B x 则A x
2
故选 .
2 2 ( 0,1), ( 0+ 3,2),
{ px
3.( = 2 4 0 , 18江 D 苏南京、盐城高三一模,6)若抛物线y2 =2 px ( p >0) 的 设抛物线方程为y2 =2 px , p >0, 则 1=2 p 0 x ,
x2 y2 4=2 ( 0+ 3),
焦点与双曲线 的右焦点重合 则实数 p 的值
- = 1 , 解得p 3 因此焦点到准线距离为 3 故选 .
4 5 = , , B
为 . 2 2
答 案
3.(2020北师大附中期中,13)已知抛物线y2
=2
px
(
p
>0)
的焦
6 点为F 准线与 x 轴的交点为 M N 为抛物线上一点 且满足
p , , ,
解析 c2 故双曲线的右焦点为 所以 MN NF 则 NMF .
=4+5=9, (3,0), =3, | |=2| |, ∠ =
2
解得p . 答案 π
=6
3
考点二 抛物线的几何性质 解析 本题考查抛物线的定义 考查学生运用数形结合的思
,
想方法分析问题与解决问题的能力 体现直观想象与数学运算
1.(2019云南曲靖一中1月月考,10)设F为抛物线C y2 x ,
: =3 的核心素养.
的焦点 过F且倾斜角为 °的直线交C于A B两点 O为坐
, 30 , , 过点N作NH 准线l 垂足为H 由抛物线的定义可得 NF
标原点 则 OAB的面积为 ⊥ , , | |=
, △ ( ) NH 在直角三角形 NMH 中 由 MN NH 可得
| |, , | | = 2 | |,
3 3 9 3 63 9 NH
A. B. C. D. MNH | | 1 故 NMF MNH π.
4 8 32 4 cos∠ = MN = , ∠ =∠ =
p2 | | 2 3
答案 D 解法一 由公式得S 其中θ ° p
: △ AOB= θ, =30 , =
2sin
A B 且满足→AF F→B E为AB的中点 则点E到抛物线准线的
, , =2 , ,
距离为
( )
考法一 求与抛物线定义有关问题的方法 11 9 5 5
A. B. C. D.
例1
(1)
(2020山东济宁6月三模,7)已知抛物线C
:
y2 4
(2019湖
4
南三湘名校联盟
2
第二次联考,9
4
)已知直线l
x的焦点为F 过点F的直线与抛物线C的两个交点分别为 (2) 1:
=4 ,
专题九 圆锥曲线 657
x l x y P为抛物线y2 x上任意一点 则点P到直
=-1,2: - +1=0, =4 , 5 5
线l 与l 的距离之和的最小值为 A. B. C.3 D.2
1 2 ( ) 3 2
(2020新高考Ⅰ,13,5 分)斜率为 的直线过抛物线
2 (3) 3
A.2 B. 2 C.1 D. C y2 x的焦点 且与C交于A B两点 则 AB .
2 : =4 , , , | |=
解析 ( )由y2 x得抛物线的焦点坐标为( , ),准线方 解题导引 题设中直线斜率未知 结合四个选项中的
1 =4 1 0 (1) ,
程为x =-1 ,设A(x 1 ,y 1 ),B(x 2 ,y 2 ), ∵ →AF =2 F→B, 结 设出 果均 P 与 x k y 无关 Q , 故 x 可 y 考虑 由 用 抛 特 物 值 线 法 的 求 定 解 义 ; 知 若用 FP 一般 x 方法 , 则 FQ 先
∴ | AF |=2| BF | , ∴ x 1+1=2 (x 2+1 ), ∴ x 1=2 x 2+1 , ( 1, 1), ( 2, 2),
x x
| |= 1+2,| |
∵ |
y
1|=2|
y
2|
,
∴
y2
1=4
y2
2
,
∴
x
1=4
x
2
,
∴
x
1=2
,x
2= 2
1 .
=
x
2+2,
观察所求式子
| F
1
P | + | F
1
Q | =x 1 x 2+2
1
(
+
x 1
2
+
+
x
4
2)+4 ,
联立直线
与抛物线方程消去y后 再根据根与系数的关系 用整体代入的
线段AB的中点E 到抛物线准线的距离为 1 [(x ) , ,
∴ 1+1 + 技巧求解.
2
解析 ( )解法一:不妨设k ,则直线方程为y x ,
(x )] 9 .故选 1 =1 = -2
2+ ( 1 2 )设 = 抛 4 物线的 B 焦 . 点为F.如图所 联立 {y y2 = x - x 2 , , 消去y,得x2 -12 x +4=0 ,设P(x 1 ,y 1 ),Q(x 2 ,y 2 ),
示,作PM l 于点M,PN l 于点N, =8
由抛 ,由 物 抛 线 物 ⊥ y 线 2 = 2 定 4 x 义 知 可 其 知 准 点 线 ⊥ P 方 到 1 程 直 为 线 x l = : 则 由抛 x 1 物 + x 线 2= 定 12 义 ,x 知 1 x | 2 F = P 4 | , = x 1+2 , | FQ |= x 2+2 ,
x -1 的距离 PN 等于点P到焦点 1 F 所以 1 1 1 1 x 1+ x 2+4
=-1 | | FP + FQ = x + x = x x (x x ) =
的距离 PF , 点P到直线l 的距离 | | | | 1+2 2+2 1 2+2 1+ 2 +4
与点P | 到直 | 线 ∴ l 的距离之和 1 PM 12+4 = 1 ,故选 A .
2 | |+ 4+2×12+4 2
|
PN
|=|
PM
|+|
PF
|
,当 P,M,F 三点 解法二:由题意知k
≠0
.由y2
=8
x可得焦点F的坐标为(
2
,
共线时, | PM |+| PF | 取得最小值,为点F( 1 , 0 )到直线l 2 :x - y +1 0 ),因此直线y = k(x -2 )过焦点.设P(x 1 ,y 1 ),Q(x 2 ,y 2 ),则 | FP |
=0 的距离,即为 |
1
1 2 -
+
0 ( +
-
1
1
| )2 = 2 .故选 B . = x 1+
2
p = x 1+2 , | FQ | = x 2+2 .联立 {y y2 =
=
k
8
( x x , -2 ), 消去y,得k2x2 -
答案 (
1
)B (
2
)B
( k2)x k2 .则 x x 8+4
k2
,x x . 1 1
方法总结 抛物线中有关距离问题的求法 8+4 +4 =0 1+ 2= k2 1 2=4 ∴ FP + FQ =
| | | |
主要把握两个转化 一是把抛物线上的点到焦点的距离转 k2
8+4
化 线 为 的 抛 准 物 线 线 距 上 离 的 转化 点 为 到 抛 准 物 : 线 线 的 上 距 的 离 点 ; 二 到 是 焦 把 点 抛 的 物 距离 线 . 上 在 的 解 点 题 到 时 抛 要 物 准 x 1 1 +2 +x 2 1 +2 =x 1 x 2+ x 2 1 ( + x x 1 2 + + x 4 2 ) +4 = 2 ( 8 k2 +4 k + 2 4 ) = 2 1 .故选 A .
确把握题设条件 进行有效转化. 4+ k2 +4
, ( )解法一:过A,B作准线的垂线,垂足分别为M,N,
2
由抛物线的定义可知, BN BF , AM AF ,
例 (2019陕西榆林二模,7)已知抛物线y2 px p 上的 | |=| | | |=| |
=2 ( >0) C→B B→F, C→B B→F ,令 B→F a(a ),则 C→B
∵ =4 ∴ | |=4| | | |= >0 | |=
点M到其焦点F的距离比点M到y轴的距离大 1 则抛物线 BN CB
, a, BN a. BN AM, | | | |,
2 4 | |= ∵ ∥ ∴ AM = CA
的标准方程为 | | | |
( ) a
y2 x y2 x y2 x y2 x 又 CA CB BF AF a a AM ,
A. = B. =2 C. =4 D. =8 | | = | |+| |+| | =4 + +| | ∴ AM =
解析 抛物线y2 px(p )上的点M到其焦点F的距离 | |
=2 >0
5 a
p a AF
比点M到y轴的距离大 1 ,由抛物线的定义可得x M+ = x M+ a 4 AM ,解得 | AM |= 5 a,因此| BF | = 3 a = 5 ,故选 A .
2 2 5 +| | 3 | | 3
解法二:设 AF a(a ), BF b(b ),
1 , p , 抛物线方程为y2 x.故选 | |= >0 | |= >0
∴ =1 ∴ =2 B. 过A,B作准线的垂线,垂足分别为M,N,
2
答案 B 则有 BF BN b, AF AM a,
| |=| |= | |=| |=
因为C→B B→F,所以 CB BF ,即 CB BN .
=4 | |=4| | | |=4| |
又BN AM,所以 CBN CAM,
∥ △ ∽△
考法二 抛物线焦点弦问题的求解方法 CB CA
所以| | | |,
例2
(1)
已知抛物线y2
=8
x的焦点为F
,
直线y
=
k
(
x
- |
BN
|
=
|
AM
|
所以 CA AM ,即有 b b a a,
与抛物线相交于P Q两点 则 1 1 | |=4| | 4 + + =4
2) , , FP + FQ = ( ) a AF
| | | | 变形可得 5 ,即| | 5 ,故选
b = BF = A.
1 3 | | 3
A. B.1 C.2 D.4 ( )解法一:在抛物线y2 x中, p , 斜率为 的直线
2 3 =4 2 =4 ∵ 3
过抛物线y2 px p 的焦点F作斜率大于 的直线l p
(2) =2 ( >0) 0 倾斜角θ π, 过焦点的弦长 AB 2 4 4 16.
交抛物线于A B两点 A在B的上方 且l与准线交于点C 若 = ∴ | |= 2θ= = =
, ( ), , 3 sin 2 π 3 3
AF sin
C→B
=4
B→F
,
则|
BF
|
= ( ) 解法二:设A(x ,y ),B(x ,y ),由已知可得抛
3
物线
4
y2 x的
| | 1 1 2 2 =4
658 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
焦点为F( , ),过点F且斜率k 的直线方程为y (x ), 分别为E,D,则 AB AF BF AE BD x x x
1 0 = 3 = 3 -1 | |=| |+| |=| |+| |= 1+1+ 2+1= 1
{
联立 {y
y
2 =4 x
(
,
x ),
消去y,得
3
x2
-10
x
+3=0
,
∴
x 1+ x 2= 1
3
0, + x 2+2= 1
3
6.
= 3 -1 x 1 x 2=1 , 答案 ( 1 )A ( 2 )A ( 3 )16
3
∴ |
AB
|= 1+
k2 (x
1+
x
2
)2
-4
x
1
x
2 = 1+3×
1
9
00
-4=
1
3
6. 方法总结 1.求解与抛物线的焦点弦有关的问题时
,
应充
解法三: 直线AB过抛物线的焦点F( , )且斜率为 ,
分利用抛物线焦点弦的性质.
∵ 1 0 3 2.熟练掌握与焦点弦有关的结论是快速解决与焦点弦有关
直线AB的方程为y (x ),代入抛物线方程y2 x
∴ = 3 -1 =4 的选择题与填空题的关键 如例 可利用焦点弦的性质
消去y并化简得 x2 x ,Δ .设A(x ,y ), , 2(1)
3 -10 +3=0 =100-36=64>0 1 1
1 1 2 求解.
B(x ,y ),则x x 10.过A,B分别作准线x 的垂线,垂足 AF + BF = p
2 2 1+ 2= =-1 | | | |
3
考法一 求与抛物线定义有关问题的方法
1.(2019湖南岳阳二模,4)过抛物线x2 y的焦点F作直线 交
=4 ,
抛物线于P x y P x y 两点 若y y 则 P P
1( 1, 1), 2( 2, 2) , 1+ 2=6, | 1 2|=
( )
A.5 B.6 C.8 D.10
答案 C
2.(2020山东滨州三模,7)已知抛物线 C y2 x 与圆 E x
: =4 :( -
2 y2 相交于A B两点 点M为劣弧AB
1) + =9 , ,
(
过点P与抛物线相切的直线方程为x y
C. -2 +1=0
过点P作两条斜率互为相反数的直线交抛物线于M N点
D. , ,
则直线MN的斜率为定值
答案 BCD
考法二 抛物线焦点弦问题的求解方法
5.(2020山东临沂、枣庄临考演练,6)已知F是抛物线y2 px
=2
p 的焦点 过F的直线与抛物线交于A B两点 AB的中点
( >0) , , ,
为C 过C作抛物线准线的垂线 交准线于C 若CC 的中点
, , 1, 1
为M 则p
(1,4), = ( )
上不同A B的一 A.4 B.8 C.4 2 D.8 2
, 答案 B
个动点 平行于x轴的直线MN交抛物线于点N 则 MNE的
周长的
,
取值范围为
, △ 6.(多选题)(2020山东威海三模,11)已知抛物线y2
=2
px
(
p
>
( ) 上三点A x y B C x y F为抛物线的焦点 则
A.(3,5) B.(5,7) C.(6,8) D.(6,8]
0) ( 1, 1), (1,2), ( 2, 2), ,
答案 C
( )
3.(2019吉林第三次调研测试,12)已知抛物线 y2 =4 x 的焦点 A.
抛物线的准线方程为x
=-1
为F 点A P为抛物线上一点 且P不在直线AF上 则 若→FA F→B F→C 0 则 →FA F→B F→C 成等差数列
, (4,3), , , B. + + = , , ,
PAF周长取最小值时 线段PF的长为 若A F C三点共线 则y y
△ , ( ) C. , , , 1 2=-1
若 AC 则AC的中点到y轴距离的最小值为
13 21 D. =6, 2
A.1 B. C.5 D. 答案 ABD
4 4
答案 B 7.(2020山东仿真联考2,14)已知抛物线y2
=2
px
(
p
>0)
与直线
4.(多选题)(2020山东聊城二模,10)已知抛物线C y2 px p l x y p 在第一 四象限分别交于A B两点 F是抛物线
: =2 ( :4 -3 -2 =0 、 , ,
过点P 则下列结论正确的是
>0) (1,1), ( ) 的焦点 若 →AF λ F→B 则λ .
, | |= | |, =
点P到抛物线焦点的距离为 3 答案
A. 4
2
过点P作过抛物线焦点的直线交抛物线于点 Q 则 OPQ
B. , △
的面积为 5
32
( p )
B p 所以S 1 p p 则p 即抛物线C
- ,- , △ FAB= ·2 · =1, =1, 1
2 2
的方程是x2 y.
=2
考法一 求与抛物线定义有关问题的方法 2.(2016 江苏扬州中学月考,12)已知抛物线的顶点在坐标原
1.(2019江苏盐城中学月考)已知抛物线C
1:
x2
=2
py
(
p
>0)
的准 点
,
A
焦
BC
点
的
在
重心
x 轴
是
上
抛
,
物
△
线
A
的
BC
焦
的
点
三
B
个
C
顶
边所
点
在
都
的
在
直
抛
线
物
方
线
程
上
为
,
并
x
且
y
线与抛物线C x2 py p 交于A B两点 C 的焦点为F △ , 4 +
2: =-2 ( >0) , , 1 , 则抛物线的方程为 .
若 FAB的面积等于 则C 的方程是 . -20=0,
△ 1, 1 答案 y2 x
答案 x2
=2
y =16
{ x y
( p ) ( p ) 解析 设抛物线的方程为y2 px p 由 4 + -20=0,可
解 析 由 题 意 得 F 不 妨 设 A p =2 ( >0), y2 px
0, , ,- , =2
2 2
专题九 圆锥曲线 659
p p p
得 y2 py p 设B x y C x y 则y y 故 以x 11 y
2 + -20 =0, ( 1, 1), ( 2, 2), 1+ 2=- , 3= -10, 3= ,
2 8 2
y y p ( p ) 2 ( )
x x 1 2 1 y y .设A x y 由 因为A在抛物线上 所以 p 11p 从而p 所
1+ 2=5- +5- =10- ( 1+ 2)=10+ ( 3, 3), , =2 -10 , =8,
4 4 4 8 2 8
( p ) x x x p y y y 以所求抛物线方程为y2 x.
三角形重心为 F 可得 1+ 2+ 3 1+ 2+ 3 所 =16
,0 , = , =0,
2 3 2 3
考点一 抛物线的定义及标准方程 ( ) ( )
1 1
1.(2020课标Ⅰ理,4,5分)已知A为抛物线C : y2 =2 px ( p >0) 上一点 , A. 4 ,0 B. 2 ,0
点A到C的焦点的距离为
12,
到y轴的距离为
9,
则p
= ( ) C.(1,0) D.(2,0)
答案 B
A.2 B.3 C.6 D.9
答案 C
7.(2016课标Ⅰ,10,5分)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C
2.(2020北京,7,4分)设抛物线的顶点为O 焦点为F 准线为 于A B两点 交C的准线于D E两点.已知 AB DE
, , , , , | |=4 2,| |=
l P是抛物线上异于O的一点 过P作PQ l于Q 则线段FQ 则C的焦点到准线的距离为
, , ⊥ , 2 5, ( )
的垂直平分线 . . . .
( ) A2 B4 C6 D8
经过点O 经过点P 答案 B
A. B.
平行于直线OP 垂直于直线OP
C. D.
答案 B 考点三 直线与抛物线的位置关系
3.(2019课标Ⅱ,8,5分)若抛物线y2 px p 的焦点是椭圆 8.(2018课标Ⅰ,8,5分)设抛物线C y2 x的焦点为F 过点
=2 ( >0) : =4 ,
x2 y2
的一个焦点 则p 且斜率为 2 的直线与C交于M N两点 则F→M F→N
p+ p =1 , = ( ) (-2,0) , , · =
3 3
A.2 B.3 C.4 D.8 ( )
答案 D
A.5 B.6 C.7 D.8
4.(2017课标Ⅱ,16,5分)已知F是抛物线C y2 x的焦点 M 答案 D
: =8 ,
是C上一点 FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点 9.(2021新高考适应卷,7,5 分)已知抛物线 y2 px 上三点
, , =2
则 FN . A B C 直线AB AC是圆 x 2 y2 的两条切线 则
| |= (2,2), , , , ( -2) + =1 ,
答案 直线BC的方程为
6 ( )
5.(2016浙江,9,4分)若抛物线y2 x上的点M到焦点的距 x y x y
=4 A. +2 +1=0 B.3 +6 +4=0
离为 则M到y轴的距离是 . x y x y
10, C.2 +6 +3=0 D. +3 +2=0
答案 答案 B
9
10.(2019课标Ⅰ,19,12分)已知抛物线C y2 x的焦点为F
: =3 ,
考点二 抛物线的几何性质
斜率为 3 的直线l与C的交点为A B 与x轴的交点为P.
6.(2020课标Ⅲ,文7,理5,5 分)设 O 为坐标原点 直线 x , ,
, =2 2
与抛物线C y2 px p 交于D E两点 若OD OE 则C的 若 AF BF 求l的方程
: =2 ( >0) , , ⊥ , (1) | |+| |=4, ;
焦点坐标为
( ) (2) 若→AP =3 P→B , 求 | AB | .
考点一 抛物线的定义及标准方程 BF BF 2
| |+1 | | +1
1.(2015浙江理,5,5分)如图 , 设抛物线y2 =4 x的焦点为F , 不 C. | AF |+1 D. | AF | 2 +1
经过焦点的直线上有三个不同的点A B C 其中点A B在抛 答案 A 过A B点分别作y轴的垂线 垂足分别为M N
, , , , , , , ,
物线上
,
点C在y轴上
,
则
△
BCF与
△
ACF的面积之比是 则
|
AM
|=|
AF
|-1,|
BN
|=|
BF
|-1
.
S
( ) 可知 △ BCF
S =
ACF
△
1 CB CF BCF
·| |·| |·sin∠
2
1 CA CF BCF
·| |·| |·sin∠
2
CB BN
| | | |
= CA = AM
| | | |
BF
| BF |-1 | BF | 2 -1 = | AF |-1 , 故选 A .
A. | AF |-1 B. | AF | 2 -1 2.(2 | 014 |- 课 1 标Ⅰ理,10,5分)已知抛物线C y2 x的焦点为F
: =8 ,
660 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
准线为l
,
P是l上一点
,
Q是直线PF与C的一个交点.若F→P
=
答案 C 设直线AB与抛物线的准线x
=-1
交于点C.分别
过A B作AA BB 垂直于准线于A B .由抛物线的定义可设
F→Q 则 QF , 1, 1 1, 1
4 , | |= ( ) BC
BF BB t AF AA t.由三角形的相似得| |
7 5 | |=| 1|= ,| |=| 1|=3 AB =
A. B.3 C. D.2 | |
2 2 BC
答案 B F→P F→Q 点Q在线段PF上 且在两端点之 | t | = 1 ,
∵ =4 ,∴ , 4 2
间 过Q作QM l 垂足为M 由抛物线定义知 QF QM 设
, ⊥, , | |=| |, BC t B CB π 直线l的倾斜角α π或 2 .
抛物线的准线l与x轴的交点为N , 则 | FN |=4, 又易知 △ PQM ∴ | |=2,∴ ∠ 1 = 6 ,∴ = 3 3 π
∽△ PFN , 则| Q F M N | = | P P Q F | , 即| QM | = 3 . ∴ | QM |=3, 即 | QF |= 又F (1,0),∴ 直线AB的方程为y = 3( x -1) 或y =- 3( x -1) .
| | | | 4 4 故选 .
.故选 . C
3 B
6.(2012四川理,8,5分)已知抛物线关于x轴对称 它的顶点
,
在坐标原点O 并且经过点M y .若点M到该抛物线焦点
, (2, 0)
3.(2014课标Ⅰ文,10,5分)已知抛物线C y2 x的焦点为F 的距离为 3, 则 | OM |= ( )
: = ,
A x y 是C上一点 AF 5 x 则x A.2 2 B.2 3 C.4 D.2 5
( 0, 0) ,| |= 0, 0= ( ) 答案 B 由题意可设抛物线方程为y2 px p .
4 =2 ( >0)
. . . . p
A1 B2 C4 D8 由 MF 得p 抛物线方程为y2 x.
( ) | |= +2=3 =2,∴ =4
答案 A 由y2 x得 p 即p 1 因此焦点F 1 2
= 2 =1, = , ,0 , 点M的坐标为 OM
2 4 ∴ (2,±2 2),∴ | |= 4+8=2 3,
故选 .
准线方程为l x 1 设A点到准线的距离为d 由抛物线的 B
: =- , , 7.(2011课标文,9,5分)已知直线l过抛物线C的焦点 且与C
4 ,
定义可知d =| AF |, 从而x 0+
4
1 =
4
5 x 0, 解得x 0=1, 故选 A . 的
上
对
一
称
点
轴
则
垂直
A
,
B
l
P
与
的
C
面
交
积
于
为
A , B两点 ,| AB |=12, P为C的准线
评析 本题考查抛物线的定义及标准方程,将 AF 转化为点A , △ ( )
| |
到准线的距离是解题的关键. A.18 B.24 C.36 D.48
答案 C 设抛物线方程为y2 px p .
4.(2013课标Ⅱ理,11,5分)设抛物线C
:
y2
=2
px
(
p
>0)
的焦点
p
=2 ( >0)
为F , 点M在C上 ,| MF |=5, 若以MF为直径的圆过点 (0,2), ∵ 当x = 2 时 ,| y |= p ,
则C的方程为
AB
( ) p | | 12 .
y2 x或y2 x y2 x或y2 x ∴ = = =6
A. =4 =8 B. =2 =8 2 2
y2 x或y2 x y2 x或y2 x 又P到AB的距离始终为p
C. =4 =16 D. =2 =16 ,
答案 C 以MF为直径的圆过点 点M在第一
∵ (0,2),∴ S 1 .
p æ p ( p ) ö ∴ △ ABP= ×12×6=36
象限.由 MF x 得Mç p ÷.从而以 2
| | = M+ =5 è5- , 2 5- ø
2 2 2
æ ( p ) ö
MF为直径的圆的圆心N的坐标为ç 5 1 p ÷
è , 2 5- ø,
2 2 2
点 N 的横坐标恰好等于圆的半径 圆与 y 轴切于点
∵ ,∴
( p )
从而 1 p 即p2 p 解得p
(0,2), 2= 2 5- , -10 +16=0, =2
2 2
或p =8,∴ 抛物线方程为y2 =4 x或y2 =16 x.故选 C . 评析 本题主要考查抛物线的定义、抛物线方程等相关知识,
5.(2013课标Ⅱ文,10,5 分)设抛物线 C : y2 =4 x 的焦点为 明确准 线上任一点到直线l的距离为p.
F
,
直线l过F且与C交于A
,
B两点.若
|
AF
| =3|
BF
|,
则l 8.(2017山东,理14,文15,5分)在平面直角坐标系xOy中 双
的方程为 ,
A. y = x -1 或y =- x +1 ( ) 曲线 a x2 2 - y b 2 2 =1( a >0, b >0) 的右支与焦点为F的抛物线 x2 =
py p 交于A B两点.若 AF BF OF 则该双曲线
y 3 x 或y 3 x 2 ( >0) , | |+| |=4| |,
B. = ( -1) =- ( -1) 的渐近线方程为 .
3 3
y x 或y x
C. = 3( -1) =- 3( -1) 答案 y 2x
=±
y 2 x 或y 2 x 2
D. = ( -1) =- ( -1)
2 2
专题九 圆锥曲线 661
解析 本题考查双曲线 抛物线的基础知识 考查运算求解 2.(2015课标Ⅰ文,5,5分)已知椭圆E的中心在坐标原点 离
、 , ,
能力和方程的思想方法.
心率为 1 E的右焦点与抛物线C y2 x的焦点重合 A B是
设A x y B x y . , : =8 , ,
( 1, 1), ( 2, 2) 2
p p p C的准线与E的两个交点 则 AB
因为 OF AF BF 所以 y y 即y y , | |= ( )
4| |=| |+| |, 4× = 1+ + 2+ , 1+ 2 . . . .
2 2 2 A3 B6 C9 D12
{x2 py 答案 B 抛物线C y2 x的焦点坐标为 准线方程
=2 , : =8 (2,0),
=
p
①
.由 x2 y2 消去x
,
得a2y2
-2
pb2y
+
a2b2
=0,
所以y
1+
y
2 为x .从而椭圆E的半焦距c .可设椭圆E的方程为
x2
a2 -b2 =1 =-2 =2 a2 +
= 2 a pb 2 2 ② .由 ①② 可得 a b = 2 2 , 故双曲线的渐近线方程为y =± y b 2 2 =1( a > b >0), 因为离心率e = a c = 2 1 , 所以a =4, 所以b2 = a2
b2
c2 .由题意知 AB 2 12 .故选 .
2x. - =12 | |= a =2× =6 B
4
2 评析 本题考查了椭圆、抛物线的方程和性质,运算失误容易
思路分析 由抛物线的定义和 AF BF OF 可得y y
| |+| |=4| | 1+ 2 造成失分.
的值 用p表示 .再联立双曲线和抛物线的方程 消去x得关
( ) , 3.(2015陕西文,3,5分)已知抛物线y2 px p 的准线经过
b =2 ( >0)
于y的一元二次方程 由根与系数的关系得y y .从而得 的 点 则该抛物线焦点坐标为
, 1+ 2 a (-1,1), ( )
值 近而得渐近线方程. A.(-1,0) B.(1,0) C.(0,-1) D.(0,1)
,
p
解题关键 求渐近线方程的关键是求 b 的值 利用题中条件 答案 B 抛物线y2 =2 px ( p >0) 的准线方程为x =- , 由题
a , 2
建立等量关系是突破口 注意到 AF BF 为焦半径 因此应 设知 p 即 p 所以焦点坐标为 .故选 .
, | |、| | , - =-1, =1, (1,0) B
利用焦半径公式求解.又A B为两曲线的交点 因此应联立它 2 2
、 ,
们的方程求解.这样利用y
1+
y
2
这个整体来建立等量关系便可 4.(2014安徽文,3,5分)抛物线y
=
1 x2 的准线方程是
( )
求解. 4
y y
9.(2012陕西理,13,5 分)如图是抛物线形拱桥 当水面在 l A. =-1 B. =-2
, x x
时 拱顶离水面 米 水面宽 米.水位下降 米后 水面宽 C. =-1 D. =-2
, 2 , 4 1 ,
米. 答案 A 由y 1 x2 得x2 y 焦点在y轴正半轴上 且 p
= =4 , , 2
4
p
即p 因此准线方程为y .故选 .
=4, =2, =- =-1 A
2
5.(2013四川文,5,5分)抛物线y2 x的焦点到直线x y
=8 - 3 =
的距离是
0 ( )
答案
A.2 3 B.2 C. 3 D.1
解析 2 建立 6 坐标系如图所示. 答案 D 由抛物线方程知 2 p =8⇒ p =4, 故焦点F (2,0), 由
点到直线的距离公式知 F 到直线 x y 的距离 d
, - 3 =0 =
|2- 3×0| .故选 .
=1 D
1+3
评析 考查抛物线的方程及其性质、点到直线的距离公式,考
查运算求解能力.
6.(2012课标理,8,5分)等轴双曲线C的中心在原点 焦点在x
则抛物线方程为x2 py. ,
点A 在抛物
=-
线
2
上 p 即抛物线方程为x2 y.
轴上
,
C与抛物线y2
=16
x的准线交于A
,
B两点
,|
AB
|=4 3,
∵ (2,-2) ,∴ =1, =-2 则C的实轴长为
当y 时 x . ( )
=-3 , =± 6
水位下降 米后 水面宽为 米. A. 2 B.2 2 C.4 D.8
∴ 1 , 2 6 答案 C 如图 AB为抛物线y2 x的准线
评析 本题考查了解析法在实际问题中的运用.坐标运算是解 , =16 ,
由题意可得A .
题的关键. (-4,2 3)
设双曲线C的方程为x2 y2 a2 a 则有 a2 故a
- = ( >0), 16-12= , =
考点二 抛物线的几何性质 双曲线的实轴长 a .故选 .
2,∴ 2 =4 C
1.(2016课标Ⅱ文,5,5分)设F为抛物线C y2 x的焦点 曲
: =4 ,
k
线y k 与C交于点P PF x轴 则k
= x ( >0) , ⊥ , = ( )
1 3
A. B.1 C. D.2
2 2
答案 D 由题意得点P的坐标为 .把点P的坐标代
(1,2)
k
入y k 得k 故选 .
= x ( >0) =1×2=2, D 评析 本题考查了双曲线和抛物线的基础知识,考查了方程的
评析 利用垂直得到点P的坐标是求解的关键. 数学思想,要注意双曲线的实轴长为 a.
2
662 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
7.(2018北京文,10,5分)已知直线l过点 且垂直于x轴. 则 AF AA BF BB 过点 F 向 AA 引垂线 FG 得
(1,0) | |=| 1|,| | =| 1|, 1 ,
若l被抛物线y2 ax截得的线段长为 则抛物线的焦点坐标 AG AF p
=4 4, | | | |- θ
为 . AF = AF =cos ,
| | | |
答案 p p
(1,0) 则 AF 同理 BF
解析 本题主要考查抛物线的性质 弦长的计算. | |=
1-cos
θ, ,| |=
1+cos
θ,
,
由题意得a 设直线l与抛物线的两交点分别为A B 则 AB AF BF 2 p 即 AB 4
>0, , , | |=| |+| |= 2θ, | |= 2θ,
不妨令A在B的上方 则A a B a sin sin
, (1,2 ), (1,-2 ),
故 | AB |=4 a =4, 得a =1, 因l 1 与l 2 垂直 , 故直线DE的倾斜角为θ + π或θ - π ,
2 2
故抛物线方程为y2 x 其焦点坐标为 .
=4 , (1,0) 则 DE 4 则 AB DE 4 4 4
8.(2017天津文,12,5分)设抛物线y2
=4
x的焦点为F
,
准线为 | | =
cos
2θ, | |+| | =
sin
2θ+
cos
2θ=
sin
2θ
cos
2θ=
l.已知点C在l上 以C为圆心的圆与y轴的正半轴相切于点
, 4 16
A.若 ∠ FAC =120 ° , 则圆的方程为 . ( 1 θ ) 2 = sin 2 2 θ,
答案 ( x +1) 2 +( y - 3) 2 =1 2 sin2
解析 本题主要考查抛物线的几何性质 圆的方程. 则易知 AB DE 的最小值为 .故选 .
, | |+| | 16 A
由抛物线的方程可知F 准线方程为x 设点C 方法总结 利用几何方法求抛物线的焦半径.
(1,0), =-1, (-1,
t ), t >0, 则圆C的方程为 ( x +1) 2 +( y - t ) 2 =1, 如图 , 在抛物线y2 =2 px ( p >0) 中 , AB为焦点弦 , 若AF与抛物
因为 FAC ° CA y轴
线对称轴的夹角为θ
∠ =120 , ⊥ , ,
所以 OAF ° 在 AOF中 OF
∠ =30 , △ , =1,
所以OA 即t
= 3, = 3,
故圆C的方程为 x 2 y 2 .
( +1) +( - 3) =1
AE AF p
则在 FEA中 θ EAF | | | |-
△ ,cos =cos∠ = AF = AF ,
| | | |
p p
则可得到焦半径 AF 同理 BF
| |= θ, ,| |= θ,
1-cos 1+cos
方法总结 求圆的方程常用的方法为待定系数法 根据题意 熟悉这种求抛物线焦半径的方法 对于求抛物线的焦点弦长
, , ,
列出关于三个独立参数a b r 或D E F 的方程组 从而得到
, , ( , , ) , 焦点弦中的定值 如 1 1 2 等的帮助很大.
参数的值 写出圆的方程.若题中涉及直线与圆的位置关系或 , : AF + BF = p
, | | | |
弦长 常把圆的方程设为标准形式 同时应考虑数形结合思想 2.(2015四川理,10,5分)设直线l与抛物线y2 x相交于A B
, , =4 ,
的运用. 两点 与圆 x 2 y2 r2 r 相切于点M 且M为线段AB
, ( -5) + = ( >0) ,
9.(2014 陕西文,11,5 分) 抛物线 y2 x 的准线方程 的中点.若这样的直线l恰有 条 则r的取值范围是
= 4 4 , ( )
为 .
A.(1,3) B.(1,4) C.(2,3) D.(2,4)
答案 x 答案 D 当直线AB的斜率不存在 且 r 时 有两条满
=-1 , 0< <5 ,
解析 由抛物线方程知p 故该抛物线的准线方程为x 足题意的直线l.
=2, =
p .故填x . 当直线AB的斜率存在时 , 由抛物线与圆的对称性知 , k AB>0 和
- =-1 =-1 k 时各有一条满足题意的直线l.
2 AB<0
设圆的圆心为C A x y B x y M x y 则x
考点三 直线和抛物线的位置关系
(5,0), ( 1, 1), ( 2, 2), ( 0, 0), 0=
x x y y
1+ 2 y 1+ 2
1.(2017课标Ⅰ理,10,5 分)已知 F 为抛物线 C y2 x 的焦 , 0= ,
: =4 2 2
点 过F作两条互相垂直的直线l l 直线l 与C交于A B两 y y y y
, 1,2, 1 , k 2- 1 2- 1 2 .
点
,
直线l
2
与C交于D
,
E两点
,
则
|
AB
|+|
DE
|
的最小值为 ∴ AB=x
2-
x
1
=y2
2
y2
1
=y
0
-
( ) 4 4
y
A.16 B.14 C.12 D.10 k 0 且k k x .
答案 A 如图所示 设直线AB的倾斜角为θ 过A B分别 ∵ CM=x , AB CM=-1,∴ 0=3
, , , 0-5
作准线的垂线 垂足为A B r2 2 y2 y 即r .
, 1, 1, ∴ =(3-5) + 0>4(∵ 0≠0), >2
另一方面 由AB的中点为M知B x y y
, (6- 1,2 0- 1),
点B A在抛物线上 y y 2 x
∵ , ,∴ (2 0- 1) =4(6- 1),①
y2 x
1=4 1,②
由 得y2 y y y2
①,② 1-2 0 1+2 0-12=0,
Δ y2 y2 y2 .
∵ =4 0-4(2 0-12)>0,∴ 0<12
r2 2 y2 y2 r .
∴ =(3-5) + 0=4+ 0<16,∴ <4
综上 r 故选 .
, ∈(2,4), D
专题九 圆锥曲线 663
3.(2014课标Ⅱ文,10,5分)设F为抛物线C y2 x的焦点
: =3 ,
过F且倾斜角为 °的直线交C于A B两点 则 AB
30 , , | |=
( )
. 30 . . .
A B6 C12 D7 3
3
( )
答案 C 焦点F的坐标为 3 直线AB的斜率为 3
,0 , ,
4 3
( )
所以直线AB的方程为y 3 x 3
= - ,
3 4 疑难突破 运用转化思想 采用 设而不求 的方法来解决直
, “ ”
线与抛物线的相交问题.
5.(2013浙江理,15,4分)设F为抛物线C y2 x的焦点 过
: =4 ,
点P 的直线l交抛物线C于A B两点 点Q为线段AB
(-1,0) , ,
的中点.若 FQ 则直线l的斜率等于 .
| |=2,
答案
±1
解析 设直线AB方程为x my A x y B x y 联
= -1, ( 1, 1), ( 2, 2),
即y 3x 3 代入y2 x 得 1 x2 7 x 3
立直线和抛物线方程
,
整理得
,
y2
-4
my
+4=0,
由根与系数关系
=
3
-
4
, =3 ,
3
-
2
+
16
=0, 得y
1+
y
2=4
m
,
y
1·
y
2=4
.故 Q
(2
m2
-1,2
m
)
.由
|
FQ
| =2
知
:
设A ( x 1, y 1), B ( x 2, y 2),
(2
m
)
2
+(2
m2
-1-1)
2
=2,
解得m2
=1
或m2
=0(
舍去
),
故直
则x 1+ x 2= 2
2
1 ,
线
的极
l的
限
斜
情
率
况
等
.
于
±1(
此时直线AB与抛物线相切
,
为满足题意
)
所以 | AB |= x 1+ x 2+ 3 = 21 + 3 =12, 故选 C . 6.(2017课标Ⅰ文,20,12分)设A , B为曲线C : y = x2 上两点 , A
2 2 2
4
4.(2018课标Ⅲ理,16,5分)已知点M 和抛物线C y2 与B的横坐标之和为 .
(-1,1) : = 4
x 过C 的焦点且斜率为 k 的直线与 C 交于 A B 两点.若 求直线AB的斜率
4 , , (1) ;
AMB ° 则k . 设M为曲线C上一点 C在M处的切线与直线AB平行
∠ =90 , = (2) , ,
答案 且AM BM 求直线AB的方程.
2 ⊥ ,
解析 本题考查抛物线的几何性质及应用. 解析 本题考查直线与抛物线的位置关系.
解法一 由题意可知 C 的焦点坐标为 所以过焦点 x2 x2
: (1,0), (1, 设A x y B x y 则 x x y 1 y 2 x x
y æy ö (1) ( 1, 1), ( 2, 2), 1≠ 2, 1= , 2= , 1+ 2
斜率为 k 的直线方程为 x 设 Aç 1 y ÷ 4 4
0), = k +1, è k +1, 1 ø,
=4,
{ y y y x x
æy ö x 于是直线AB的斜率k 1- 2 1+ 2 .
Bç 2 y ÷ 将直线方程与抛物线方程联立得 = k +1,整 =x x = =1
è k +1, 2 ø, 1- 2 4
y2 x x2 x
=4 , 由y 得y′
(2) = , = ,
理得y2 4 y 从而得y y 4 y y . 4 2
- k -4=0, 1+ 2= k , 1· 2=-4 x
设M x y 由题设知 3
æy ö ( 3, 3), =1,
∵ M (-1,1),∠ AMB = 90 ° ,∴ M→A · M→B = 0, 即 è ç k 1 +2ø ÷ · 解得x 于是M 2 .
3=2, (2,1)
æ è ç y k 2 +2 ö ø ÷ +( y 1-1)( y 2-1)=0, 即k2 -4 k +4=0, 解得k =2 . 设 故 直 线 线 段 A A B B 的 的 方 中 程 点 为 为 y N = ( x 2 + ,2 m + , m ),| MN |=| m +1| .
解法二 设A x y B x y 则
{y2
1=4
x
1,①
将y
=
x
+
m代入y
=
x2 得x2
-4
x
-4
m
=0
.
: ( 1, 1), ( 2, 2), y2 x 4
2=4 2,② 当Δ m 即m 时 x m .
y y =16( +1)>0, >-1 , 1,2=2±2 +1
② 设 - A ① B 得 的中 y2 2 点 - y 为 2 1= M 4( ′ x 连 2- 接 x 1) M , 从 M′ 而 . k =x 2 2 - - x 1 1 =y 1+ 4 y 2 . 从 由 而 题设 | A 知 B | | = AB 2 |= | x 2 1- | M x 2 N | | = , 4 2( m +1) .
,
∵
直线AB过抛物线y2
=4
x的焦点
,
即
4 2(
m
+1)=2(
m
+1),
解得m
=7
.
以线段AB为直径的 M′与准线l x 相切. 所以直线AB的方程为y x .
∴ ☉ : =-1 = +7
M AMB ° 方法总结 直线与抛物线的位置关系
∵ (-1,1),∠ =90 , (1)
点M在准线l x 上 同时在 M′上 点差法 在已知 x x 或 y y 的值 求直线l的斜率时 利
∴ : =-1 , ☉ , : “ 1+ 2” “ 1+ 2” , ,
准线l是 M′的切线 切点为M 且M′M l 用点差法计算 在很大程度上减少运算过程中的计算量.
∴ ☉ , , ⊥, ,
直线与圆锥曲线的位置关系
y y
即MM′与x轴平行 点M′的纵坐标为 即 1+ 2 y y ( 已 2 知 ) 直线与圆锥曲线相交 求参数时 一般联立直线与圆锥曲
,∴ 1, =1⇒ 1+ 2=2,
, ,
2
线的方程 消元后利用韦达定理 结合已知列方程求解参数.求
, ,
故k 4 4 .
=y y = =2 弦长时 可通过弦长公式 AB k2 x x k2
1+ 2 2 , | | = 1+ | 1- 2| = 1+ ·
664 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
方程
( x 1+ x 2) 2 -4 x 1 x 2 或 | AB | = 1+k 1 2 | y 1- y 2 | = 1+k 1 2 · (2) 若A , ; B , F三点在同一直线m上 , 直线n与m平行 , 且n与
C只有一个公共点 求坐标原点到m n距离的比值.
y y 2 y y k 求解. , ,
( 1+ 2) -4 1 2( ≠0) 解析 由已知可得 BFD 为等腰直角三角形 BD
7.(2016课标Ⅰ文,20,12分)在直角坐标系xOy中 直线l y t (1) △ ,| | =
, : =
(
t
≠0)
交y轴于点M
,
交抛物线C
:
y2
=2
px
(
p
>0)
于点P
,
M关
2
p
,
圆F的半径
|
FA
|= 2
p.
于点P的对称点为N 连接ON并延长交C于点H. 由抛物线定义可知A到l的距离d FA p.
, =| |= 2
OH
求| | 因为 ABD的面积为 所以 1 BD d 即 1 p
(1) ON ; △ 4 2, | |· =4 2, ·2 ·
| | 2 2
除H以外 直线MH与C是否有其他公共点 说明理由. p 解得p 舍去 或p .
(2) , ? 2 =4 2, =-2( ) =2
解析 由已知得M t P ( t2 t ) . 分 所以F (0,1), 圆F的方程为x2 +( y -1) 2 =8 .
(1) (0,), p, (1 ) 因为A B F三点在同一直线m上
2
又N为M关于点P的对称点 , 故N ( t p 2 , t ) , ON的方程为y = ( 所 2 以 ) AB为 , 圆 , F的直径 ,∠ ADB =90 °. ,
由抛物线定义知 AD FA 1 AB
p
t
x
,
代入y2
=2
px整理得px2
-2
t2x
=0,
解得x
1=0,
x
2=
2
p
t2 . | |=| |=
2
| |,
因此H
(
2
t2
t
)
. 分
所以
∠
ABD
=30
°
,
m的斜率为 3或
-
3.
p ,2 (4 ) 3 3
所以N为OH的中点 即|
OH
| . 分
当m的斜率为 3时
,
由已知可设n
:
y
=
3x
+
b
,
代入x2
=2
py得
, ON =2 (6 ) 3 3
| |
直线MH与C除H以外没有其他公共点. 分
(2) (7 ) x2 2 3px pb .
理由如下
- -2 =0
3
:
直线MH的方程为y t p x 即x 2 t y t . 分 由于n与C只有一个公共点 , 故Δ = 4 p2 +8 pb =0,
- = t , = p ( -) (9 ) 3
2
代入y2 px得y2 ty t2 解得y y t 即直线MH与 解得b p .
=2 -4 +4 =0, 1= 2=2, =-
C只有一个公共点 所以除H以外直线MH与C没有其他公共 6
点. , 分 因为m的截距b p | b 1| 所以坐标原点到m n距离的
方法总结 将直线与抛物线的交点坐标问题归结为直
(
线
12
方程
) 1=
2
,
|
b
|
=3, ,
比值为 .
与抛物线方程组成的方程组的解的问题. 3
评
能
析
力 .得
本
到
题
交
考
点
查
的
了
坐
直
标
线
是
与
求
抛
解
物
的
线
关
的
键
位
.
置关系,考查了运算求解
当m的斜率为
- 3
3时
,
由图形的对称性可知
,
坐标原点到m
,
n
8.(2012课标理,20,12分)设抛物线C x2 py p 的焦点 距离的比值也为 3 .
: =2 ( >0) 评析 本题考查了直线、圆、抛物线的位置关系,考查了分类讨
为F 准线为l.A为C上一点 已知以F为圆心 FA为半径的圆
F交
,
l于B D两点.
, , 论的方法和数形结合的思想.
,
若 BFD ° ABD的面积为 求p的值及圆F的
(1) ∠ =90 ,△ 4 2,
时间: 分钟 分值: 分
90 110
一、单项选择题 每题 分 共 分 一点 F为C的焦点 若 PF 则 OPF的面积为
( 5 , 45 ) , , | |=4, △ ( )
y2 x2
1.(2021届皖南八校摸底联考,3)已知双曲线 a2 -b2 =1( a >0, b A. 答 3 案 A B.3 C.2 3 D.4
的两条渐近线互相垂直 且焦距为 则抛物线y2 bx 4.(2021届河南新高三学期初第一次摸底考试,4)已知直线l x
>0) , 2 6, =2 :
的准线方程为
( ) - y - m =0 经过抛物线C : y2 =2 px ( p >0) 的焦点 , l与C交于A 、 B
两点 若 AB 则p的值为
x x 3 , | |=6, ( )
A. =- 3 B. =-
2
1 3
A. B. C.1 D.2
y y 3 2 2
C. =- 3 D. =- 答案 B
2
答案 B
2.(2021 届湖北武汉部分学校9月起点质量检测,6)过抛物线 5.(2020湖南长沙长郡中学月考,12)已知双曲线 a
x2
2 - y2 =1( a >
E y2 x焦点的直线交E于A B两点 线段AB的中点M到y
: =2 , ,
轴的距离为 则 AB 的离心率为2 3 抛物线y2 px p 的焦点与双曲线的右
1, | |= ( ) 0) , =2 ( >0)
3
5
A.2 B. C.3 D.4 焦点F重合 其准线与双曲线交于点M N y M→F F→Q
2 , , ( M>0), =2 ,
答案 C 点R在x轴上.若 RN RQ 最大 则点R的坐标为
| |-| | , ( )
3.(2021届江苏启东中学检测,2)已知P为抛物线C y2 x上
: =4 A.(6,0) B.(8,0) C.(9,0) D.(10,0)
专题九 圆锥曲线 665
答案 D 12.(2021届广东湛江高中毕业班调研测试,16)已知F为抛物
6.(2020湖南益阳、湘潭9月质检,10)抛物线y2 x的焦点为 线C y2 x的焦点 过点F的直线l与抛物线C交于A B两
=4 : =4 , ,
F 准线与x轴的交点为M 点Q在抛物线上 且 MQF ° 点 与抛物线C的准线交于点D 若F是AD的中点 则 FB
, , , ∠ =90 , , , , | |
则以MQ为直径的圆的面积等于 .
( ) =
5-1 5+1 答案 4
A. π B. π
2 2 3
13.(2021届广东深圳实验学校11月月考,9)已知直线y x
=2 -
C.(2 5-2)π D.(2 5+2)π
答案 A 与抛物线y2 x交于A B两点 抛物线的焦点为F 则→FA
2 =8 , , , ·
7.(2019安徽蚌埠二模,11)已知F为抛物线y2
=4
x的焦点
,
O F→B的值为 .
为原点 点P是抛物线准线上一动点 若点A在抛物线上 且 答案
, , , -11
AF 则 PA PO 的最小值为 14.(2021届山东青岛期初调研,15)已知直线l y k x 与抛
| |=5, | |+| | ( ) : = ( -1)
物线C y2 px p 在第一象限的交点为A l过C的焦点
A. 5 B.2 5 : =2 ( >0) ,
F AF 则抛物线的准线方程为 k .
C. 13 D.2 13 ,| |=3, ; =
答案 D 答案 x
=-1;2 2
8.(2021届湖南长沙长郡中学11月第三次月考,8)如图 过抛 15.(2021届广东茂名五校联盟第一次联考,15)设抛物线y2
, =
物线y2 x的焦点F作直线l交抛物线于A B两点 点M是 px p 的焦点为F 准线为l 过焦点的直线交抛物
=4 , , 2 ( >0) (1,0), ,
线段AB的中点 过M作y轴的垂线交抛物线于P点 记 AB 线于A B两点 分别过A B作l的垂线 垂足为C D 若 AF
, , | | , , , , , , | |
λ FP 则 λ的值为 BF 则 AB CDF的面积为 .
= | |, ( ) =4| |, | |= ,△
答案 25
;5
4
四、解答题 共 分
( 35 )
16.(2021届广东东华高级中学第二次联考,21)已知圆M x
:( -
2 y2 1 动圆N与圆M相外切 且与直线x 1 相切.
1) + = , , =-
4 2
求动圆圆心N的轨迹C的方程
(1) ;
( )
已知点P 1 1 Q 过点P的直线l与曲线C
A.2 B.4 C.6 D.8 (2) - ,- , (1,2),
答案 B 2 2
交于两个不同的点A B 与Q点不重合 直线QA QB的
9.(2019福建福州3月联考,6)设抛物线y2 x的焦点为F 准 , ( ), ,
=4 , 斜率之和是不是定值 若是 求出该定值 若不是 说明
线为l P为该抛物线上一点 PA l A为垂足 若直线AF的斜 ? , ; ,
, , ⊥, , 理由.
率为 则 PAF的面积为
- 3, △ ( ) 17.(2021届浙江杭州地区(含周边)重点中学期中,21)如图
,
A.2 3 B.4 3
点A为椭圆C
1:
x2
+2
y2
=1
的左顶点
,
过A的直线l
1
交抛物线
C.8 D.8 3
C
2:
y2
=2
px
(
p
>0)
于B
,
C两点
,
点C是AB的中点.
答案 B 若点A在抛物线C 的准线上 求抛物线C 的标准方程
(1) 2 , 2 ;
二、多项选择题 共 分 若直线l 过点C 且倾斜角和直线l 的倾斜角互补 交椭
( 5 ) (2) 2 , 1 ,
10.(2020海南中学月考,12)已知抛物线C y2 x的焦点为F 圆C 于M N两点.
: =4 、 1 ,
准线为l 过点F的直线与抛物线交于两点P x y Q x 证明 点C的横坐标是定值 并求出该定值
, ( 1, 1), ( 2, (i) : , ;
y 点P在l上的射影为P 则 当 BMN的面积最大时 求p的值.
2), 1, ( ) (ii) △ ,
若x x 则 PQ
A. 1+ 2=6, | |=8
以PQ为直径的圆与准线l相切
B.
设M 则 PM PP
C. (0,1), | |+| 1|≥ 2
过点M 与抛物线C有且仅有一个公共点的直线至多
D. (0,1)
有 条
2
答案 ABC
三、填空题 每题 分 共 分 18.(2021届浙江杭州学军中学期中,21)已知抛物线C y2 px
( 5 , 25 ) : =2
11.(2021届河南商丘、周口、驻马店部分学校联考,15)已知F p 的焦点为F 直线l过点F且与C相交于A B两点 当
( >0) , 、 ,
为抛物线C y2 px p 的焦点 P m 为C上一点 d为
: =2 ( >0) , (2, ) , 直线l的倾斜角为π时 AB .
d ,| |=8
P到原点的距离 若 8 则p . 4
, PF = , = 求C的方程
| | 7 (1) ;
若AB的垂直平分线l′与C相交于M N两点 且A M B
答案 5 或 (2) 、 , 、 、 、
3 N四点在同一圆上 求l的方程.
4 ,
666 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
1.(2020四川天府名校10月联考,7)若抛物线y2 px p 答案
=2 ( ≠0) 2;1
的准线为圆x2 y2 x 的一条切线 则抛物线的方程为 p
+ +4 =0 , 解析 抛物线y2 px的焦点为F p .
∵ =2 (1,0),∴ =1,∴ =2
( ) 2
A.
y2
=-16
x
B.
y2
=-8
x
当AB与x轴垂直时 AF BF 从而 1 1
C.
y2
=16
x
D.
y2
=8
x ,| |=| |=2,
|
AF
|
+
|
BF
|
=1;
p 当AB与x轴不垂直时 设直线AB的斜率为k k A x
答案 C 抛物线y2 px p 的准线为x 且准线 , ( ≠0), ( 1,
=2 ( ≠0) =- , y B x y
2 1), ( 2, 2),
垂直于x轴 圆x2 y2 x 的垂直于x轴的切线方程为x 则直线AB的方程为y k x
, + +4 =0 = = ( -1),
p {y k x
-4
和x
=0,
又p
≠0,∴
2
=4,
即p
=8
.故抛物线的方程为y2
=
联立
y2
=
=4
(
x
,
-1),消去y得k2x2
-(2
k2
+4)
x
+
k2
=0,
x.故选 . x x
2.若 动 16 动 点 点 P的 P C 与 轨 定 迹 点 是 F (1,1) 和直线l :3 x + y -4=0 的距离相等 , 则 则
x
x 1 x 2
x
=1, 从而 | A 1 F | + | B 1 F | =x 1 1 +1 +x 2 1 +1 = ( x 1 2 + + 1 1 ) + ( x 1 2 + + 1 1) =
椭圆 双曲线 抛物线 直线 ( ) x x 1+ x 2+ x 2 =1 .
A. 答案 D 因 B 为 . 定点F C 在 . 直线l x y D. 上 所以到 1 2+ 1+ 2+1
(1,1) :3 + -4=0 , 综上 1 1 .
定点F的距离和到定直线l的距离相等的点的轨迹是直线 就 , AF + BF =1
, | | | |
是经过定点F与直线l x y 垂直的直线.故选D. 6.(2017江苏六市联考,6)在平面直角坐标系xOy中 已知抛物
:3 + -4=0 ,
易错警示 定点F 不在直线上时满足条件的点的轨迹是抛 线 y2
= 4
x 上一点 P 到焦点的距离为
3,
则点 P 的横坐
物线. 标是 .
3.(2018重庆一模,6)已知抛物线C y px2 经过点M 答案
: =2 (1,2), 2
则该抛物线的焦点到准线的距离等于
( )
解析 设P
(
m
,
n
),
由y2
=4
x得准线方程为x
=-1,
由抛物线
的定义得 m 所以m .
1 1 1 1+ =3, =2
A. B. C. D.1 7.(2018江苏溧水高级中学高三期初模拟)已知点F为抛物线
8 4 2
答案 B 因为抛物线C : y =2 px2 经过点M (1,2), y2 =4 x的焦点 , 该抛物线上位于第一象限的点A到其准线的距
所以 2=2 p ×1 2 , 解得p =1, 离为 则直线AF的斜率为 .
5,
则抛物线的方程为y =2 x2 , 即x2 = 1 y , 答案 4
2
( ) 3
其焦点坐标为
0,
1
,
准线方程为y
=-
1
,
解析 由抛物线定义得x A+1=5, 故x A=4, 又点A位于第一
8 8
象限 因此y 又F 从而k 4-0 4 .
该抛物线的焦点到准线的距离等于 1 故选 . , A=4, (1,0), AF= =
∴ , B 4-1 3
4 8.(2019江苏南通中学质检)已知点A 在抛物线C y2
4.(2020湖南张家界民族中学第二次月考,16)已知直线y x (-2,3) : =
=2 + px p 的准线上 记 C 的焦点为 F 则直线 AF 的斜率为
b与抛物线x2 y相切于点A F是抛物线的焦点 直线AF交 2 ( >0) , ,
=4 , , .
抛物线于另一点B 则 BF .
, | |=
答案 3
答案 5 -
4
4 解析 由已知 得准线方程为x 所以F的坐标为 .
{y x b , =-2, (2,0)
解析 联立
x2
=
=
2
4
y
+
,
,消去y得x2
-8
x
-4
b
=0, 又A
(-2,3),
所以直线AF的斜率为 3-0
=-
3 .
∵ 直线y =2 x + b与抛物线x2 =4 y相切 , 9.(2018天津南开中学第三次月考,1 - 3 2 ) - 已 2 知M 4 为抛物线y2
=
∴ Δ =64+16 b =0,∴ b =-4 . px p 上的一点 若以M为圆心经过原点的圆与x轴交于
由x2 -8 x +16=0, 得x 1= x 2=4,∴ A (4,4), 另 2 一 ( 点 >0)
(2, 0),
且 , 与该抛物线的准线相切
,
则 p 的
又
∵
F
(0,1),∴
直线AF的方程为y
=
3 x
+1,
与x2
=4
y联立
,
值为 .
4 答案
消去y得x2
-3
x
-4=0,∴
x
1=4,
x
2=-1, 解析
4
M为抛物线y2 px p 上的一点 以M为圆心
( ) ∵ =2 ( >0) ,
B 1 经过原点的圆与x轴交于另一点 且与该抛物线的准线
∴ -1, , (2,0),
4 相切 抛物线y2 px p 的焦点坐标为 准线方
p ,∴ =2 ( >0) (2,0),∴
BF y 1 5 . p
∴ | |= B+ = +1= 程为x 可得 解得p .
2 4 4 =-2, =2, =4
5.(2020山东夏季高考模拟,15)直线l过抛物线C y2 px p 2
: =2 ( > 10.(2019江苏栟茶中学期中)顶点在原点 焦点在x轴上的抛
,
0) 的焦点F (1,0), 且与C交于A , B两点 , 则p = , | A 1 F | 物线截直线 y =2 x -4 所得的弦长 | AB | =3 5, 求此抛物线
方程.
1 . 本题第一空 分 第二空 分
+ BF = ( 2 , 3 ) 解析 设所求的抛物线方程为y2 ax a A x y
| | = ( ≠0), ( 1, 1),
专题九 圆锥曲线 667
B
(
x
2,
y
2),
把直线y
=2
x
-4
代入y2
=
ax
,
则由k
·
k
MP=-1
得x
0-4=-2,
即x
0=2
.
得
4
x2
-(
a
+16)
x
+16=0, (2)
设直线AB的方程为x
=
m
(
y
-
y
0)+2,
即x
=
my
-
my
0+2,
其
由Δ =( a +16) 2 -256>0, 得a >0 或a <-32 . 中m 1 k
= k ( ≠0),
a
x 1+ x 2= +
4
16 , x 1 x 2=4, 与抛物线方程y2 =4 x联立得y2 -4 my +4 my 0-8=0,
所以 AB 2 x x 2 x x Δ m2 my y 2 m m2
| |= (1+2 )[( 1+ 2) -4 1 2] ∵ =16 -4(4 0-8)>0, 0= k =2 ,∴ <2,
[(a )
2
]
则y y m y y my
= 5 +16 -16 =3 5, 1+ 2=4 , 1 2=4 0-8,
4 AB m2 y y m2 m2 my
[(a )
2
] ∴ | |= 1+ | 1- 2|= 1+ · 16 -16 0+32,
所以 +16 my
5 -16 =45, 而P到直线AB的距离d | 0+2|
所以a 或
4
a .
= m2
+1
,
=4 =-36
故所求的抛物线方程为y2
=4
x或y2
=-36
x.
∴
S
△ PAB=
1 d
|
AB
|=2|
my
0+2|
m2
-
my
0+2
.
11.(2019北京石景山期末,18)已知抛物线 C y2 px 经过点 2
: =2 y
P 其焦点为F.M为抛物线上除了原点外的任一点 过 又由于m 1 0 且m2 k2 1
(1,2), , = k = , <2,∴ > ,
M的直线l与x轴 y轴分别交于A B. 2 2
, , k2
(1)
求抛物线C的方程以及焦点坐标
; ∴
S
△ PAB=2(2
m2
+2) 2-
m2
=4(
m2
+1) 2-
m2
=
4(
k2
+1)
·
若 BMF与 ABF的面积相等 求证 直线l是抛物线C
(2)
的
△
切线.
△ , :
2
k2
-1 k2 1 .
解析 因为抛物线C y2 px经过点P
k2 , >
2
(1) : =2 (1,2), 13.(2020贵州六盘水期末)已知抛物线y2 x的焦点是椭圆
所以 2 p 解得p . =4
所以抛
2
物
=2
线
,
C的方程
=2
为y2 x 焦点F的坐标为 . C
x2 y2
a b 的右焦点 且椭圆的离心率e 2.
证明 因为 BMF 与
=4
AB
,
F 的面积相等 A
(1
B
,0)
M 三点
:a2 +b2 =1( > >0) , =
2
(2) : △ △ , 、 、 求椭圆C的标准方程
共线 (1) ;
, 直线l与椭圆C交于不同的两点P Q 且线段PQ的中点
所以 BM AB 所以B为AM的中点. (2) , ,
| |=| |, ( )
设M x y x y 则A x . 为M m 1 直线l′是线段PQ的垂直平分线 若l′与x
( 0, 0)( 0 0≠0), (- 0,0) , , ,
y 2
所以直线l的方程为y 0 x x 轴交于点N n 求n的取值范围.
=
2
x
0
( + 0),
x 解析 (1) 抛物
(
线
,0)
y2
,
=4 x的焦点为 (1,0), 所以椭圆C中c
与抛物线y2
=4
x联立
,
消去x得y2
-
8
y
0y
+4
x
0=0,
=1,
0 c
Δ = 6 y 4 2
x2
0 -16 x 0= 64 x
x2
0 -16 x 0=0,
椭圆的离心率e
= a = a
1
= 2
2
,
解得a
= 2,
所以b2
=
a2
-
c2
=2
0 4 0 -1=1,
所以直线l是抛物线C的切线.
x2
12.(2020北京清华大学中学生标准学术能力11 月测试,20)
所以椭圆C的标准方程为
+
y2
=1
.
2
如图
,
斜率为k的直线l与抛物线y2
=4
x交于A
、
B两点
,
直线
由题意 将y 1 代入椭圆方程得
x2
1
PM垂直平分弦AB 且分别交AB x轴于M P 已知P . (2) , = + =1,
, 、 、 , (4,0) 2 2 4
求M点的横坐标
(1) ; 解得x 6 所以 6 m 6.
求 PAB的面积 用k表示 . =± , - < <
(2) △ ( ) 2 2 2
当直线l的斜率存在 且不为 时 设斜率为k
① , 0 , ,
ì
ï
x2
ï
1
+
y2
1=1,
设P x y Q x y 则í2
( 1, 1), ( 2, 2), ïx2
î
ï 2
+
y2
2=1,
2
x2 x2 y y y y
两式相减得 1- 2 y2 y2 即 1 1- 2 1+ 2
=-( 1- 2), - =x x ·x x ,
2 2 1- 2 1+ 2
1
y y y y 2× k
解析 本题考查直线与抛物线的位置关系 通过直线与抛 因为 1- 2 k 1+ 2 2 1 所以 1
, x x = ,x x = m = m, - = m,
物线的位置关系考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力 1- 2 1+ 2 2 2 2 2
,
体现数学运算的核心素养. 所以k m m 则直线l′的斜率为 1 1
=- ( ≠0), - k = m,
x x
(1) 设 A ( x 1, y 1), B ( x 2, y 2), M ( x 0, y 0), 则 x 0 = 1+ 2 2 , y 0 = 则直线l′的方程为y - 1 = m 1 ( x - m ), 将y =0 代入 , 可得 0- 1
2 2
y y m m (m )
1+ 2 又y2 x y2 x 1 x m 解得x 即n 所以N
, 1=4 1, 2=4 2, = m( - ), = , = , ,0 ,
2 2 2 2
y y y
k 1- 2 4 2 而k 0 因为 6 m 6且m 所以 6 n 6且n .
∴ =x x =y y =y , MP=x , - < < ≠0, - < < ≠0
1- 2 1+ 2 0 0-4 2 2 4 4
668 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
( p ) p
当直线l的斜率为 时 直线l的方程为y 1 直线l′的方 AO 1 BF AF 而F x
② 0 , = , ∴ | |= | |=| |, ,0 ,∴ A= ,
2 2 2 4
程为 当直 x = 线 0, l l 的 ′与 斜 x 率 轴 不 的 存 交 在 点 时 为 ( 设 0, P 0), x 即 y n =0 Q . x y 可得y ∴ y2A = 2 p · p = p2 , y A = ± 2 p , ∴ A æ è ç p ,± 2 pö ø ÷ , 而
③ , ( 1, 1), ( 2, 2), 1 4 2 2 4 2
y 不符合题意 舍去. ( p )
+ 2=0, , H
æ ö - ,0 ,
综上所述 n的取值范围为ç 6 6÷. 2
, è- , ø y
4 4 k k 0- A 2 2.
14.(2020浙江“七彩阳光”联盟期初联考,21)过抛物线x2 py ∴ AB= AH= p =±
=2 x 3
p 外一点P作抛物线的两条切线 切点为M N F为抛物 - - A
( >0) , , , 2
线的焦点 证明 A为HB的中点 O是HF的中点
, : (2)∵ , ,
PF 2 MF NF
(
(
1
2
)
)∠
|
PM
|
F
=
=
|
∠ FP
|·
N.
| |;
∴
S
△ ABF=
S
△ AHF=2
S
△ AHO=2× 2
1
|
OH
|·|
y
A|= 4
2p2
,
证明 本题考查抛物线方程及性质 考查学生数学运算的
能力和 数形结合的思想 考查了数学运 ; 算的核心素养.
∴
2p2
= 2,∴
p
=2,∴
抛物线的方程为y2
=4
x.
; 4
(1)
设P
(
x
0,
y
0),
M
(
x
1,
y
1),
N
(
x
2,
y
2),
16.(2018辽宁锦州模拟,21)已知抛物线C
:
x2
=4
y的焦点为F
,
易求得切线PM : x 1 x = p ( y + y 1), 切线PN : x 2 x = p ( y + y 2), 直线l : y = kx + a ( a >0) 与抛物线C交于A , B两点.
因为点P在两条切线上 , 所以 x 1 x 0= p ( y 0+ y 1), x 2 x 0= p ( y 0+ (1) 若直线l过焦点F , 且与圆x2 +( y -1) 2 =1 交于D , E ( 其中
y . A D在y轴同侧 求证 AD BE 是定值
2)
, ), :| |·| | ;
故 联 点 立 { M xx 、 0 N = 均 p ( 在 y + 直 y 0 线 ), xx 0 y = 2 p ( æ ç y y + y 0) x 上 2 0 ö ÷ , y 于 y 是 2 l MN: xx 0= p ( y + y 0), (2) 是 设 否 抛 存 物 在 线 点 C在 Q , A 使 和 得 B 四 点 边 处 形 的 AP 切 B 线 Q 交 为 于 菱 点 形 ? P , 若 试 存 问 在 : y , 请 轴上 说
x2 py ⇒ +2è 0- p ø + 0=0, 明理由 并求此时直线l的斜率和点Q的坐标.
=2 ,
由根与系数的关系得y y
æ
ç
x2
0 y
ö
÷ y y y2
解析 抛物线C
:
x2
=4
y的焦点为F
(0,1),
1+ 2=2è p - 0 ø, 1 2= 0, 设A x y B x y
( 1, 1), ( 2, 2),
又 MF y
p
NF y
p 联立x2
=4
y与y
=
kx
+
a
,
得x2
-4
kx
-4
a
=0,
所以 | | M | F = |· 1+ | N 2 F , | | = y 1 | y = 2+ 2 2 p + ( 2 y , 1+ y 2)+ p 4 2 = y2 0+ x2 0- py 0+ p 4 2 = x2 0 则 ( 则 1) Δ x 证 = 明 1 x 6 : ( 若 k2 k + 直 a x 线 )> l 0 x 过 , 且 焦 x 点 1 . + x F 2 , = 则 4 k a , = x 1 1 · , x 2=-4 a.
+
( y
0-
p ) 2
=|
PF
|
2. 由条 1 件 + 可 2= 知 4 圆 , x 1· 2
+(
2 y =
-
-
1)
4 2
=1
的圆心为F
(0,1),
半径为
1,
2 由抛物线的定义有 AF y BF y
( p ) ( p ) | |= 1+1,| |= 2+1,
由 F→P x y F→M x y F→N 则 AD AF y BE BF y AD BE y y
(2) = 0, 0- , = 1, 1- , = | |=| |-1= 1,| |=| |-1= 2,| |·| |= 1 2
( x
2,
y
2- 2
p )
,
知 F→P
·
F→M 2
=
x
0
x
1+
( y
0- 2
p )( y
1-
2
2
p )
=
x
0
x
1+ æ ç
=
或
( kx
A
1
D
+1)( k
B
x
E
2+1)
y
=
y
k2x 1
x
x
2 1
2+ k (
x
x
2 2
1+
(
x 2
x
)
1 x
+
2
1
)
=
2
-4
(
k
-
2
4
+
)
4
2
k2 +1
ö ÷
=1,
y y
p
y y
p2
y y
p
y y
p2 è | |·| |= 1 2=
4
·
4
=
16
=
16
=1ø
0 1- 2 ( 0 + 1) + 4 = 0 1 + 2 ( 0 + 1) + 4 即 | AD |·| BE | 为定值 , 定值为 1 .
( p )( p ) 当直线l的斜率为 且Q a 时 四边形APBQ为菱
y y . (2) 0, (0,3 ) ,
= 0+ 1+ 形.理由如下
2 2 :
p
y 设Q y 由x2 y有y 1 x2 则y′ 1 x 若四边形APBQ
F→P F→M 0+ (0, 0), =4 = , = ,
所以 PFM · 2 4 2
cos∠ = | F→P |·| F→M | = | FP | , 为菱形 , 则AQ ∥ BP , BQ ∥ AP ,
p y y y y
y 则k 1- 0 1 x k 2- 0 1 x 即y y 1 x x y
0+ AQ= x = 2, BQ= x = 1, 1- 0= 1 2, 2-
同理 PFN 2 1 2 2 2 2
cos∠ = FP ,
| | y 1 x x 则y y k
故 PFM PFN 所以 PFM PFN 0= 1 2, 1= 2,∴ =0,
cos∠ =cos∠ , ∠ =∠ , 2
由 (1) 知 | PF | 2 =| MF |·| NF |, 此时直线AB y kx a a 则y 1 x x y 1 a
所以 PMF NPF : = + = , 0=- 1 2+ 1=- ·(-4 )+
△ ∽△ , 2 2
所以 PMF FPN. a a.所以Q a .
∠ =∠ =3 (0,3 )
15.(2017新疆乌鲁木齐二模,20)在平面直角坐标系xOy中 抛
,
物线y2 px p 的焦点为F 准线交x轴于点H 过H作直
=2 ( >0) , ,
线l交抛物线于A B两点 且 BF AF .
, , | |=2| |
求直线AB的斜率
(1) ;
若 ABF的面积为 求抛物线的方程.
(2) △ 2,
解析 设A x y 过A B两点作准线的垂线 垂足分
(1) ( A, A), , ,
别为A B 易知 AF AA BF BB
1, 1, | |=| 1|,| |=| 1|,
BF AF BB AA A为HB的中点
∵ | |=2| |,∴ | 1|=2| 1|,∴ ,
又O是HF的中点 AO是 BHF的中位线 17.(2019陕西西安中学高三期中,20)已知动点M到点F
,∴ △ , (1,
专题九 圆锥曲线 669
的距离比M到定直线x 的距离小 . 即x x x x y y y
0) =-2 1 1 2-2 1+2 2-4+ 1 2-8 2=0①,
求点M的轨迹C的方程 同理 x x x x y y y
(1) ; , 1 2-2 2+2 1-4+ 1 2-8 1=0②,
过点F作两条互相垂直的直线l l 直线l l 分别交曲 得 x x y y y y . 分
(2) 1, 2, 1, 2 ①+② 2 1 2-8+2 1 2-8( 1+ 2)=0 (13 )
线C于点A
,
B和M
,
N.设线段AB
,
MN的中点分别为P
,
所以n2
-8
n
-68=0,
解得n
=4±2 21,
又因为n
>-8,
Q 求证 直线PQ恒过一个定点.
, : 所以直线AB的方程为x y . 分
解析 由题意可知动点M到定点F 的距离等于 -2 -4±2 21=0 (15 )
(1) (1,0) 19.(2018浙江名校协作体联考,21)已知抛物线C x2 py p
M到定直线x 的距离 根据抛物线的定义可知 点M的 : =2 ( >
=-1 , ,
p 且抛物线C在点P f 处的切线斜率为 1 .直线l
轨迹C是抛物线 且 0), (1, (1))
, =1, 2
2 与抛物线交于不同的两点A B 且直线AP垂直于直线BP.
∴
抛物线方程为y2
=4
x
, 求证 直线l过定点 并求
,
出
,
定点坐标
即点M的轨迹C的方程为y2
=4
x. (1)
直线
:
BP 交 y 轴于
,
点 M 直线 AP
;
交 x 轴于点 N 求
证明 设A B两点的坐标分别为 x y x y (2) , ,
(
则
2
点
)
P的
:
坐标
,
为 æ è ç x 1+ x 2 , y 1+ y 2 ö ø ÷.
( 1, 1),( 2, 2),
| | M
AP
P | | | |
B
N
P
P | | 的最大值.
2 2
由题意可设直线l 的方程为y k x k
1 = ( -1)( ≠0),
{y2 x
由 =4 , 得k2x2 k2 x k2
y k x -(2 +4) + =0,
= ( -1),
Δ k2 2 k4 k2 .
=(2 +4) -4 =16 +16>0
因为直线l 与曲线C交于A B两点 所以x x 4 y
1 , , 1+ 2=2+k2, 1+
æ ö
y 2= k ( x 1+ x 2-2)= 4 k , 所以点P的坐标为 è ç 1+k 2 2, 2 k ø ÷. 解析 证明 y x2 y′ 1 x.当x 时 得 1 1 p
(1) : = p, = p =1 , p = ,∴
2 2
由题知
,
直线l
2
的斜率为
-
1
k ,
同理可得点 Q 的坐标为
(1+ =2
.
∴
抛物线的方程为x2
=4
y.设A
(2
t
1,
t2
1),
B
(2
t
2,
t2
2),∵
AP
2
k2
,-2
k
), ( )
t2
1-
1 t2
2-
1
BP P 1 k k 4 4 t t 1
当k ≠±1 时 , 有 1+k 2 2 ≠1+2 k2 , 此时直线 PQ 的斜率 k PQ= ⊥ , 1, 4 ,∴ AP· BP= 2 t 1-1 · 2 t 2-1 =-1,∴ 1 2+ 2
t2 t2 t t
t t 17 又 k 1- 2 1+ 2 直线AB的方
2
k +2
k
k
( 1+ 2)+
4
=0(∗), ∵ AB=
2
t
1-2
t
2
=
2
,∴
1+k
2
2 -1-2
k2 = 1- k2, 程为y
-
t2
1=
t 1+
2
t 2
(
x
-2
t
1),
即
2
y
=(
t
1+
t
2)
x
-2
t
1
t
2,
将
(∗)
式代
所以
,
直线PQ的方程为y
+2
k
=
1-
k
k2(
x
-1-2
k2
),
整理得yk2
+
入直线AB的方程得
(
t
1+
t
2)(
(
x
+1)+
1
) 2
7
-2
y
=0,
令x
+1=0,
1
2
7
( x -3) k - y =0 . -2 y =0, 解得直线AB过定点 -1, 17 .
所以直线PQ恒过定点 . 4
(3,0)
当k 时 直线PQ的方程为x 也过点 . 设直线BM的方程为y 1 k x 不妨设k
=±1 , =3, (3,0) (2) - = ( -1), >0,
所以直线PQ恒过定点 . 4
(3,0) {
18.(2019浙江名校新高考研究联盟第一次联考,21)已知抛物 y 1 k x
联立 - = ( -1),得x2 kx k Δ k2 k
线y2 px p 的焦点为F 点M 且 MF . 4 -4 +4 -1=0, =16 -16 +4>
=2 ( >0) , (-2,8), | |=4 5 x2 y
求抛物线的方程 =4 ,
(1) ; 根据根与系数的关系得x x k x k 由于AP
设A B是抛物线上的两点 当 F 为 ABM 的垂心时 求 0, B+ P=4 ,∴ B=4 -1, ⊥
(2) , , △ , k
直线AB的方程. BP
,
同理可得x
A=-
4
k -1,
又
∵
x
N= +1,
x
M=0,∴ |
AP
||
BP
|
4
解析 (1) 由题意得 | MF |= ( 2 p +2 ) 2 +64=4 5, = 1+k 1 2 | x P- x A|· k2 +1 | x B- x P| = 1+ k k2 · ( 2+ 4 k ) (4 k -
解得p
=4, k2 k k
所以抛物线的方程为y2 =8 x. (5 分 ) 2)= 4(1+ )(2 k2 -1)( +2) ,| MP || NP | = k2 +1| x P- x M|·
设A x y B x y .
(2) ( 1, 1), ( 2, 2) k2 AP BP
因为F是 ABM的垂心 所以MF AB 所以k k 1 x x 1+ | || |
△ , ⊥ , MF· AB=-1, 1+k2 | N - P | = , ∴ MP NP =
4 | || |
故k 1 分 k2 k k k k
AB= , (7 ) 4(1+ )(2 -1)( +2) 4 16(2 -1)( +2)
2 k2 × k2 = k2 = 16
所以设直线AB的方程为x
=2
y
+
n
,
与y2
=8
x联立得y2
-16
y
- æ ö (
1
)
+
2 AP BP
n . ç 2 3 ÷ 1 3 | || | 的最大
8 =0 è-k2 + k +2ø=-32 k - +50≤50,∴ MP NP
令Δ 有n . 4 | || |
>0, >-8 值为 .
y y y y n. 分 50
1+ 2=16, 1 2=-8 (10 )
因为F是 ABM的垂心 所以MA FB.
△ , ⊥