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专题06抛物线(高效培优期中专项训练)数学人教B版2019高二选择性必修第一册(解析版)_2027高中必刷题_必刷题2027_2027高一高二必刷题_数学_5.人教B版高中数学讲义选择性必修一_2026版

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文档文本内容

专题06  抛物线
考点01 抛物线的定义与标准方程
考点02 抛物线的几何特征
考点03 抛物线焦点弦问题
考点04 抛物线中的定点、定值问题
考点05 抛物线与直线的位置关系
考点01 抛物线的定义与标准方程
1.设抛物线
的焦点为F,已知点
在C 上,则
(   )
A.2
B.3
C.4
D.5
【答案】C
【分析】先将点代入抛物线得出
,再应用抛物线定义得出
即可求解.
【详解】因为点A 满足
,又
,代入抛物线方程得
,
因为
,可得
,
故选:C.
2.探照灯等很多灯具的反光镜是抛物面(其纵断面是抛物线的一部分),正是利用了抛物线的光学性质:
从焦点射出的光线经抛物线反射之后沿对称轴方向射出.根据光路可逆原理,在平面直角坐标系中,已知抛
物线
,一条光线经过点
,与
轴平行射到抛物线
上,经过两次反射后经过点
射出,则光线从点
到点
经过的总路程是(    )
  
A.19
B.20
C.21
D.22
【答案】B
【分析】根据抛物线的光学性质以及焦半径公式,结合抛物线定义计算可得结果.
【详解】设入射光线和反射光线与抛物线的交点分别为
,显然直线
过焦点
,
分别从
向抛物线的准线作垂线,垂足分别为
,如下图所示:
  
由抛物线方程
可知准线方程为
,
再由抛物线定义可得
,
因此光线从点
到点
经过的总路程为
.
故选:B.
3.已知抛物线
,
为
的准线与
的对称轴的交点,
为抛物线
上的点,
若
,则
(    )
A.
B.
C.2
D.3
【答案】B
【分析】由抛物线方程
的性质可知,焦点
,准线:
,
为
的准线与
的对称轴的交点可得
,已知
为抛物线上的点,代入方程得到
,再根据两点间距
离公式
构建关于
的方程求解.
【详解】
由抛物线
的性质可知, 焦点
,准线:
.
又因为
为
的准线与
的对称轴的交点,
所以
.
因为
位于
上,则
,
所以
,故
根据两点间距离公式:
,
故选:B.
4.抛物线
绕其顶点顺时针旋转
之后,得到的图形正好对应抛物线
,则
(    )
A.
B.
C.1
D.
【答案】B
【分析】找到旋转前后的对应关系,写出新的抛物线方程,对应即可.
【详解】抛物线
即
开口向上,将其绕顶点逆时针旋转
,得到的抛物线开口向左,其方
程为
,即为原抛物线,所以
,则
.
故选:B
5.在平面直角坐标系xOy 中,已知拋物线
的焦点为F,准线为直线
,过点F 的直
线l 与C 相交于A,B 两点,则
面积的最小值为(   )
A.18
B.16
C.12
D.8
【答案】D
【分析】根据给定条件,求出抛物线
的方程,设出直线的方程并与抛物线方程联立,结合韦达定理求
出三角形面积的最小值.
【详解】依题意,
,解得
,则抛物线
,焦点
,
设点
,直线的方程为
,
由
消去
得
,则
,
,
因此
,当且仅当
时取等号,
所以
面积的最小值为8.
故选:D
6.如图,设抛物线
的焦点为
,过
轴上一点
作直线交
于
,
两点,若
,
,则
(   )
  
A.4
B.3
C.
D.
【答案】B
【分析】根据抛物线的定义,可求两线段的长度之比.
【详解】对抛物线
,焦点
,准线:
.
如图:
  
过
向准线作垂线,垂足为
,交
轴于
,根据抛物线定义,得
,所以
;
过
向准线作垂线,垂足为
,交
轴于
,根据抛物线定义,得
,所以
.
所以
,所以
.
故选:B
7.已知抛物线
的焦点为
的准线与
轴交于点
,若
为
上一点,
为钝角,且
,则
          .
【答案】
【分析】若
垂直于准线于
,易得
,从而有
、
,令
,
,应用余弦定理列方程求参数,注意
即可得.
【详解】如下图,若
垂直于准线于
,则
,故
,
  
所以,在
中
,故
,
令
,
,而
,则
,
所以
,整理得
,
所以
,而
为钝角,结合三角形边角关系知
,
当
时,
,不符合要求,
所以
,
,经验证满足要求,
所以
.
故答案为:
8.已知抛物线
的准线为,点
在
上,直线
,点
到直线
的距离与到直线
的距离之和的最小值是         .
【答案】3
【分析】根据抛物线的定义,把问题转化为点到直线的距离求解.
【详解】由题意,抛物线的焦点为
,
由抛物线的定义知,点
到直线的距离等于点
到点
的距离,
因此点
到直线
的距离与到直线的距离之和的最小值,
即为点
到直线
的距离,即为
.
故答案为:3
9.已知
为坐标原点,抛物线
的焦点为
为
上两点,
.则
的最小值
为 
【答案】
【分析】设
方程为
,与抛物线方程联立求出点
的坐标,进而求得直线
方程,求得点
的坐
标,由抛物线定义表示出
,利用基本不等式求解.
【详解】设
方程:
,则
,求得
,
则
方程:
,
所以
,即
,
所以
,解得
,
所以
,
当且仅当
,即
时,等号成立,
所以
的最小值为
.
故答案为:
  
10.抛物线
上的一点
到
轴的距离为12,则
与焦点
间的距离
      .
【答案】
【分析】设点
,则
,先计算
得点
的坐标,最后利用抛物线的定义即可求解.
【详解】设点
,则
,所以
,所以
,
所以
,
故答案为:
.
11.已知
为抛物线
上的两点,若
是边长为
的等边三角形,
为坐标原点,
则抛物线方程为      .
【答案】
【分析】抛物线和其上的等边三角形都关于
轴对称,不妨取
在第一象限,根据对称性求出
点坐标,
代入抛物线方程中可得答案.
【详解】抛物线和其上的等边三角形都关于
轴对称,则
两点关于
轴对称,
轴是等边三角形边
的垂直平分线,不妨取
在第一象限,
如图,由
,
,得
,
将
代入抛物线方程中得
,
所以
,抛物线方程为
.
故答案为:
.
考点02 抛物线的几何特征
1.点
在抛物线
上,若点
到点
的距离为6,则点
到
轴的距离为(    )
A.4
B.5
C.6
D.7
【答案】A
【分析】由抛物线的定义知,点
到焦点的距离等于点
到准线的距离,结合点
和准线的位置,求点
到
轴的距离.
【详解】抛物线
开口向右,准线方程为
,
点
到焦点的距离为6,则点
到准线的距离为6,
点
在y 轴右边,所以点
到y 轴的距离为4.
故选:A.
2.已知
,则方程
表示的曲线可能是(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由方程
得
或
,通过分类讨论,结合抛物线的性
质、直线的斜率及截距等知识进行判断即可.
【详解】方程
,得
或
,
当
时,则有
或
,分别表示开口向上的抛物线满足
的部分和
斜率为正且在
轴上截距为正的直线,故A,B,D 不符合,C 符合;
当
时,则有
或
,分别表示开口向上的抛物线满足
的部分和
斜率为负且在
轴上截距为负的直线,故A,B,C,D 均不符合,
综上,方程
表示的曲线可能是C.
故选:C.
3.下列抛物线中,开口最小的是 
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据一次项的系数判断即可.
【详解】对于对于抛物线的标准方程中,
开口最小:说明一次项的系数的绝对值最小,
观察四个选项发现:A 选项平方项的系数的绝对值最小,
本题选择A 选项.
4.方程
与
在同一坐标系中的图象大致是 (   )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】对
赋值,由此判断出正确选项.
【详解】
变形为
,此表示焦点在x 轴的抛物线,排除D;
当
时,
表示开口向右的抛物线,此时
表示双曲线,排除C;
当
时,
表示开口向左的抛物线,此时
表示椭圆或圆或不表示任何图
形,排除B;
选A
【点睛】本小题主要考查二元二次方程表示图像的识别,包括椭圆、双曲线和抛物线方程与图像的对应,
属于基础题.
5.已知抛物线
,其中
,
是过拋物线焦点
的两条互相垂直的弦,直线
的倾斜角为
,当
时,如图所示的“蝴蝶形图案(阴影区域)”的面积为(   )
A.4
B.8
C.16
D.32
【答案】D
【分析】依题写出直线
的方程并与抛物线方程联立,求得
的横坐标,利用弦长公式结合抛物线对
称性求出相关线段长,即可求得答案.
【详解】由题意知
,直线
的倾斜角
,则直线
的方程为
,
联立
,消去
可得:
,解得
,
,
,
由抛物线的定义可得
,
,
根据抛物线的对称性结合
是过抛物线焦点
的两条互相垂直的弦,
可知
,
,
故
,
故“蝴蝶形图案(阴影区域)”的面积为
.
故选:D
6.已知抛物线
的焦点为
准线为
为抛物线上一点,过点
作直线
于点
,且
的内心
,则
内切圆的面积为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】法一:不妨设
且
,由抛物线的光学性质知直线
和抛物线相切,利用导数求得
,结合两点式列方程求得
,进而得到
为等边三角形,求出内切圆半径,即可得;法
二:设圆与
的切点分别是
,连接
,根据已知得到
在
轴上,
在
直线上,设
,
,且
,由
得
,
等面积法求内切圆半径,即可得.
【详解】.设内切圆半径为,
法一:由抛物线的光学性质知直线
和抛物线相切,
不妨设
且
,
,则
,解得
,
所以
,则
,而
,所以
,
即
为等边三角形,其内切圆半径
,故内切圆面积为
.
法二:设圆与
的切点分别是
,连接
,
  
由
,又
,所以
,即
,所以
在
轴上,
连接
,所以
是
的角分线,所以
在
直线上,
设
,
,且
,
由
,所以
,解得
或
,
若
时,
与题设矛盾,所以
,易知
,
由
,解得
,则内切圆面积为
.
故选:B
7.双曲线
的两条渐近线与拋物线
的三个交点为顶点的三角形为等边三角形,则
双曲线的离心率为(   )
A.2
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据对称性,即可根据
求解.
【详解】由对称性可得,双曲线的一条渐近线
的倾斜角为
,所以
故
,所以
,所以双曲线的离心率
.
故选:C
8.等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线
上,则这个等边三角形的边长为
(    )
A.2
B.
C.4
D.
【答案】D
【分析】正三角形的另外两个顶点关于
轴对称,设另外两个顶点坐标分别是
,把
顶点代入抛物线方程化简即可求解.
【详解】设正三角形的边长为
,
由图可知正三角形的另外两个顶点关于
轴对称,可设另外两个顶点坐标分别是
,
把顶点代入抛物线方程得
解得
,
所以正三角形的边长为
.
故选:D.
9.
是抛物线
上的不同两点,点F 是抛物线的焦点,且
的重心恰为F,若
,则
(    )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】D
【分析】根据重心可得
,结合对称性可得
,再根据抛物线的定义运算求解.
【详解】设
,
因为
的重心恰为F,则
,解得
,
由
可知
关于x 轴对称,即
,
则
,即
,
又因为
,解得
.
故选:D.
10.已知椭圆
:
与抛物线
:
交于
两点,
为坐标原点,若
的
外接圆经过点
,则
等于(    )
A.
B.
C.2
D.4
【答案】A
【分析】解法一:确定外接圆的方程,与椭圆联立可得
点坐标,代入抛物线方程即可得解;
解法二:根据椭圆和抛物线的对称性知
的外接圆的圆心必在x 轴,设直线AB 与x 轴的交点为
,结合圆的性质可得
、进而得
,代入椭圆方程计算即可求解.
【详解】解法一:设
,则
,
,
由椭圆和抛物线的对称性,知
的外接圆的圆心必在x 轴,
又圆过点
与点
,所以该圆的圆心为
,半径为
,
所以该圆的方程为
,
由点
为圆与椭圆的交点,
由
,解得
,所以
.
解法二:设
,则
,
.
由题意知,
四点共圆,
由椭圆和抛物线的对称性,知
的外接圆的圆心必在x 轴,
设
与x 轴相交于点D,则
,
在圆中,由相交弦定理可得有
,
即
,又
,
所以
,解得
,①
代入
,得
,②
将①②代入椭圆方程,得
,
整理,得
,解得
.
经检验,
时,符合题意.
故实数p 的值为
.
故选:A.
11.已知
为坐标原点,垂直抛物线
的轴的直线与抛物线
交于
两点,
,
则
,则
(  )
A.4
B.3
C.2
D.1
【答案】D
【分析】由题知
为等腰直角三角形,进而得
,再代入方程求解即可.
【详解】解:∵
,∴
,∴
,
∵
,且
轴,
∴由抛物线的对称性
为等腰直角三角形, 
设
与
轴的交点为
,
∴
,即
,
∴将
代入
得
,解得
.
故选:D.
考点03 抛物线焦点弦问题
1.已知抛物线
:
的焦点为
,准线为,过点F 的直线与抛物线交于点
,
,点
在上的射影为
,则下列命题中错误的是(     )
A.若
,则
B.以
为直径的圆与准线相切
C.设
,则
D.过点
与抛物线
有且仅有一个公共点的直线至多有2 条
【答案】D
【分析】已知抛物线的方程,利用抛物线的性质,焦点弦的性质,数形结合判断各选项.
【详解】对于A,因为
,所以
,则
,故A 正确;
对于B,设N 为
的中点,点N 在l 上的射影为
,点Q 在l 上的射影为
,
则由梯形性质可得
=
=
=
,故B 正确;
对于C,因为
,所以
,
当且仅当M,P,F 三点共线时等号成立,故C 正确;
对于D,显然直线
,
与抛物线只有一个公共点.
当过点M 的直线斜率存在时,可设为
,
由
,可得
,
令
,解得
,
所以直线
与抛物线也只有一个公共点,所以有三条直线符合题意,故D 错误;
故选:D.
2.已知直线与抛物线
交于
两点,且
交
于
,点
的坐标为
,则
的值为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由题知,直线
的斜率为
,从而求得直线
方程为
;又
,所以
,联立
得
,利用根与系数的关系代入计算求出
值.
【详解】
,
,
,
,则直线
的方程为:
,即
,
设
、
两点的坐标分别为
,
联立
,消
得:
,
,
,
,
.
  
故选:C.
3.已知直线
过抛物线
的焦点
,且与抛物线
交于
两点,则线段
的中点到准线的距离为(    )
A.5
B.4
C.3
D.2
【答案】B
【分析】先求出抛物线方程为:
,再与直线联立,由根与系数的关系进行求解.
【详解】直线
与
轴的交点为
,
又经过
的焦点,故焦点
,可得
,
即抛物线
:
,准线为
.
由
,
可得
,则
,
所以
,线段
中点的横坐标为3,
则线段
的中点到准线的距离为
.
故选:B
4.已知抛物线
的焦点是
,直线
均过焦点
且互相垂直,则
的值是(    ).
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由于所求值为定值,可取特殊位置求解,设出两直线方程,分别代入抛物线方程,根据韦达定理
和弦长公式求解
和
即可.
【详解】如图,由于两直线有很好的对称性,故可取特殊位置,
该抛物线的焦点
,
因为直线AB 和CD 均过焦点且互相垂直,则两直线斜率存在且不等于零,
设AB 的斜率为
,则CD 的斜率为
,
直线AB 的方程为
,
与抛物线联立得:
,
则
,
同理可得
,
因此,
故选:D.
5.已知抛物线
的焦点
在直线
上,过
作直线交抛物线于
两点,则
的最小值为(   )
A.36
B.54
C.82
D.108
【答案】D
【分析】由点在直线上得到
的值,从而得到抛物线方程,联立抛物线方程和直线方程,由韦达定理得交
点坐标关系,由抛物线定义得到
,消元转化成函数求最值问题,求导求得最值.
【详解】抛物线焦点
,因为点
在直线
上,所以
,
解得
,所以
,
设直线的方程为
,
,
,
联立
得
,
所以
,
,
,
,
,
,
所以
,
由
,得
,所以
,
令
,求导得
,
当
时,
,
单调递减,当
时,
,
单调递增,
故
,所以
的最小值为108.
故选:D.
6.已知抛物线
的焦点为
,直线过点
且与
交于
两点(
在
点上方),过
点
分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为
,则
的大小为      .
【答案】
【分析】由抛物线定义得到边相等,根据等边对等角得到
,根据平行得到角相等,从而得
到
平分
.同理可得
平分
,即可得到结果.
【详解】解法1  如图,由抛物线定义易知
,
根据等边对等角,所以
,
因为
轴,根据两直线平行,内错角相等,从而
,所以
平分
.
同理可得
平分
,所以
.
解法2  抛物线
的焦点为
,由题可知的斜率不为0,
故设直线的方程为
,
令
,
,则
,
,
联立直线与抛物线方程得
,消去
整理得
,
则
,
.
又
,
,所以
,
则
,则
.
故答案为:
.
7.已知抛物线
的准线与以
为直径两端点的圆相切,过抛物线
的焦点
的动直线与抛物线交于A,B 两点,则
的最小值为      .
【答案】
【分析】根据圆与准线相切可得
,进而联立直线与抛物线方程得韦达定定理,根据焦半径公式,结
合基本不等式即可求解.
【详解】抛物线
的准线方程为
,由
知
,
以
的中点
为圆心,DE 为直径的圆的方程为
.
由题意得
,解得
,故
,且
.
设直线的方程为
,
当
时,直线方程为
,则
,则
;
当
时,将
与抛物线方程联立并消去
可得
.
设
,则
,
所以
.
从而
,
故
,当且仅当
时取等号.
综上,
的最小值为
,
故答案为:
8.已知直线l 与椭圆C:
交于A,B 两点,与抛物线E:
交于P,Q 两点(P 在x
轴上方),且直线l 过E 的焦点F,若线段AB 的中点为M,O 为坐标原点,直线OM 的斜率为
,则
      .
【答案】
【分析】设
,
,代入椭圆方程,利用点差法得
,即可设直线的方程,
,
,与抛物线方程联立,解得
,利用抛物线的定义即可求解.
【详解】设
,
,所以
两式相减可得
,
又
,所以
.
故设直线l:
,
,
,
所以
得
,解得
,
,
故
.
故答案为:
.
9.如图,已知抛物线的标准方程为
,其中
为坐标原点,抛物线的焦点坐标为
,
为抛物线上任意一点(原点除外),直线
过焦点
交抛物线于
点,直线
过点
交抛物线
于
点,连接
并延长交抛物线于
点.
  
(1)若弦
的长度为
,求
的面积;
(2)求
的最小值.
【答案】(1)4
(2)
【分析】(1)根据条件得抛物线的方程为
,设出直线方程,联立直线与抛物方程得
,
结合条件,利用弦长公式,即可求解;
(2)设
,根据条件,利用抛物线的性质及弦长公式,求得
,
,再
利用基本不等式,即可求解;
【详解】(1)因为焦点坐标为
,所以
,所以抛物线的方程为
.
设直线
的方程为
,
,
由
,得
,则
,
所以
,解得
,
则
的面积为
.
(2)因为
在抛物线上,可以设
,根据第(1)问可知
两点的纵坐标之积为定值为
,
所以
,由(1)知
,其中当
时,
,
可得
,
当
时,
,满足
,所以
,
设直线
的方程为
,
,
,
由
,得
,所以
,
又
,所以
,代入
,得到
,所以
,
又
过点
,设直线
的方程为
,
由
,得
,则
,
所以
,代入
,得
,则
,
所以
,
易知直线
斜率存在,且
,所以
.
所以
,
所以有
,
当且仅当
,即
时取等号,
所以
最小值为
.
10.如图所示,设抛物线
的焦点为
,经过点
的直线交抛物线于
两点,且
两点
坐标分别为
,
是抛物线的准线上的一点,
是坐标原点.若直线
的斜率分别为:
,判定
和
的值大小关系,并说明理由.通
过你对以上问题的研究,请概括出在怎样的更一般的条件下,使得你研究的结果(即
和
的值大小关系)不变,并证明你的结论.
【答案】相等,理由见解析,相等证明见解析
【分析】设出定点坐标与斜率表达式,推导
与
的关系,再分
轴,
,
三种情况讨
论角度关系即可;再根据题意和如上过程概括出更一般的条件并进行验证.
【详解】设
,直线
,
联立
,得
,
,
直线
的斜率分别记为:
,
得
且
,
故
,
如果取
时,得
,
,即
,且
,
设
,
(1)若
轴,则
,
,
;
(2)若
,则
,
同理可得
,
,
而
,即
,
易知
都是锐角,
;
(3)若
,类似的也可证明
.
综上所述,
,所以
和
的值相等.
通过对以上问题的研究,可概括出:设抛物线
的焦点为
,经过点
的直线交抛物线于
两点,且
两点坐标分别为
,
是抛物线的准线上的一点,
是坐标原
点.若
,
和
的值相等.证明如下.
设
,
联立
,得
,
,
直线
的斜率分别记为:
,
得
且
,
故
,
,即
,且
,
设
,
(1)若
轴,则
,
,
;
(2)若
,则
,
同理可得
,
,
而
,即
,
易知
都是锐角,
;
(3)若
,类似的也可证明
.
综上所述,
,所以
和
的值相等.
11.设抛物线
的焦点为
,过点
的直线交
于
两点,且
的最小值为4.
(1)求
的方程;
(2)设过
的另一直线交
于
两点,且点
在直线
上.
(i)证明:直线
过定点
;
(ii)对于(i)中的定点
,当
的面积为
时,求直线
的方程.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
或
.
【分析】(1)借助弦长公式构造方程,结合二次函数得到最值计算即可;
(2)(i)设直线
方程:
.
直曲联立.另外,由前问求出
.进而得到直线
方程,化简得到
.即可求出定点.
(ii)先求出
和直线
方程,还求出点
到直线
的距离,根据面积公式计算出
点坐标,
即可求出直线
方程.
【详解】(1)设直线
方程:
,代入
中,消去
得
.
设
,则
.
当
时,有
的最小值为
.
,故
的方程为
.
(2)(i)设直线
方程:
.
由
消去
得
.①
又由(1)知
,同理
.
当
的斜率不存在时,
的斜率不存在时,不妨设
此时
,
;
当
的斜率存在时,直线
的斜率
.
直线
方程为
,化简得
②
由①②得
,即
.
由
得
,直线
过定点
;
所以直线
过定点
;
(ii)由(i)知
,
直线
方程为:
,点
到直线
的距离
,
,解得
或6.所以
点坐标为
,或
.
且
,
或
.
直线
方程为
或
.
【点睛】方法点睛:处理定点问题的思路:
(1)确定题目中的核心变量(此处设为k),
(2)利用条件得到有关k 与x,y 的等式,
(3)所谓定点,是指存在一个特殊的点,使得无论k 的值如何变化,等式恒成立,此时要将关于k 与x,y
的等式进行变形,直至找到定点,
①若等式的形式为整式,则考虑将含k 的式子归为一组,让系数等于0,求出定点;
②若等式的形式是分式,一方面可考虑让分子等0,一方面考虑分子和分母为倍数关系,可消去k 变为常
数.
考点04 抛物线中的定点、定值问题
1.已知抛物线
为坐标原点,直线与抛物线
相交于
两点,且直线
的斜率之积
为-2,则点
到直线的最大距离为(   )
A.2
B.3
C.4
D.6
【答案】C
【分析】设直线
,
,联立直线与抛物线的方程,表示出
,与韦达定理
联立求出
,结合题意分析即可求解.
【详解】设直线
,
,
则
,可得
,
所以
,
又
,
,所以
,
所以
,
所以
,所以直线
恒过
,
则点
到直线的最大距离为4.
故选:
.
2.如图所示,已知拋物线
过点
,圆
.过圆心
的直线与抛物线
和圆
分别交于
、
、
、
,则
的最小值为(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由点在抛物线上求出
,分析可知,直线不与
轴,设
、
,设直线的方程为
,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,求出
的值,结合焦半径公式以及基
本不等式可求得
的最小值.
【详解】由题设,
,则
,故抛物线的标准方程
,则焦点
,
圆
的标准方程为
,圆心为
,半径为,
若直线与
轴垂直,则该直线与抛物线只有一个交点,不合乎题意,
设点
、
,设直线的方程为
,
联立
可得
,
,
由韦达定理可得
,
,则
,
结合图象可知,
,
,
所以,
,
当且仅当
时,即当
时,等号成立,
因此,
的最小值为
.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:由韦达定理得出
为解题的关键,结合基本不等式求最值.
3.已知
是抛物线
上异于原点的两点,且以
为直径的圆过原点,过点
向直线
作垂线,垂足为
,则
的最大值为(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据以
为直径的圆过原点可求得直线
恒过定点
,由
四点共圆可知
的最大值为该圆直径
,进而求得结果.
【详解】设点
,点
,其中
,
,
以
为直径的圆过原点,
,解得:
,
易知直线
的斜率不为
,不妨设直线
的方程为:
,
由
化简整理得:
,
,解得:
,
直线
恒过定点
,
,
,
四点共圆,
即点
在以
为直径的圆(除原点外)上运动,此时该圆直径为
,
的最大值为该圆的直径,即
.
故选:B.
4.已知抛物线
的焦点为
,过点
作直线与抛物线
交于
两点,则说法不
正确(    )
A.线段
长度的最小值为
B.当直线斜率为
时,
中点坐标为
C.以线段
为直径的圆与直线
相切
D.存在点
,使得
【答案】B
【分析】A:通过联立思想得到
,由此可计算出
,利用焦点弦公式以及基本不等式求解出
的最
小值;B:利用点差法求解出纵坐标后可判断;C:利用抛物线定义计算出圆心到准线的距离,并判断距离
是否等于半径即可;D:代入
坐标,计算出
的值,根据结果再进行判断.
【详解】对于A:
的焦点坐标为
,直线的斜率不为
,设
,
,
联立
,可得
,且
,
所以
,所以
,且
,
所以
,当且仅当
时取等号,故A 正确;
对于B:因为
,所以
,所以
,
所以
,所以
,即
中点纵坐标为
,故B 错误;
对于C:抛物线的准线方程
,设
中点为
,过点
向准线作垂线,
垂足分别为
,如下图:
由抛物线的定义可知:
,
即
等于以
为直径的圆的半径长,故C 正确;
对于D:当
时,
.
所以
,
由选项A 可知:
,所以
,所以此时
,
所以
的倾斜角互补,所以
,故D 正确;
故选:B
【点睛】结论点睛:已知
是抛物线
的过焦点
的一条弦,设
,则有:
(1)
;(2)
.
5.已知抛物线
的焦点为
,过点
的直线
与抛物线
交于
两点,点
为坐标原点,则
是(    )
A.直角
B.锐角
C.钝角
D.与点
位置有关
【答案】C
【分析】方法一:设直线
的方程为
,与抛物线方程联立,利用韦达定理结合数量积分析判断;
方法二:根据结论
,
,结合数量积分析判断.
【详解】方法一:抛物线
的焦点
的坐标为
,
由题意可知:直线
的斜率一定存在,
设
,
,直线
的方程为
,
与抛物线
联立,得
,
恒成立,
则
,
,
所以
,所以
为钝角.
方法二:因为抛物线焦点在
轴上,则
,
,
则
,故
为钝角.
故选:C.
6.如图,已知抛物线
,直线过点
与抛物线
交于
两点,点
关于
轴的对称点
为
,连接
.直线
是否过定点?      (填“是”或“否”).若是,则定点坐标为      .
【答案】     是     
【分析】设直线的方程为
,又设
,
,则
,与抛物线方程联立,由韦
达定理得
,
,即可求直线
的方程,进而求解.
【详解】设直线的方程为
,又设
,
,则
,
由
,得
.
则
,
,
,
所以
,
则直线
的方程为
,
所以,
.
当
时,
,所以直线
过定点
.
故答案为:是;
.
7.已知抛物线
与直线
相切,在
轴的正半轴上,是否存在某个确定的点
,过该点的动直线与抛物线
交于
两点,使得
为定值?      (填“存在”或“不
存在”),若存在,求出点
的坐标为      .
【答案】     存在     
【分析】将抛物线方程与直线
联立,由判别式为0 可得
.假设存在满足条件的点
,则直线
,将直线与抛物线联立结合韦达定理可得
,据此可得答案.
【详解】将抛物线
与直线
联立有:
,消去x 得:
,
由于直线与抛物线相切,得
,
,所以
.
假设存在满足条件的点
,则直线
,
将直线与抛物线联立有:
,消去x 得:
.
判别式为:
,设
,
,
由韦达定理有:
,
,
,
,
从而
.
则当
时,
为定值,所以
.
故答案为:存在;
.
8.已知抛物线
,过点
任作一条直线与抛物线
交于
,
两点,设点
,连接
,
并延长,分别与抛物线
交于点
,
,则直线
过定点      ,
      .
【答案】     
     
【分析】第一空:设直线
的方程为
,直线
的方程为
,
,
,
,
,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理有
,
,求得
即可;第二空:由斜率公式、韦达定理即可求解.
【详解】如图,设直线
的方程为
,直线
的方程为
,
,
,
,
.
  
由
得
,故
,
同理,
,
,所以
,故
.
由
得
,故
,
所以
,即
,所以直线
过定点
.
下面求
的值.
解法1:因为
,
所以
.
解法2:因为
,所以
.
故答案为:
,
.
9.过抛物线
的焦点
作直线交抛物线于
,则
      .
【答案】
【分析】设
,联立抛物线并应用韦达定理得
,
,结合
整理化简即可得.
【详解】由题意,设
,联立抛物线得
,
,
所以
,
,又
,
,
所以
.
故答案为:
  
10.已知点
在抛物线
上,且
的焦点为
,过点
作直线与
交于
、
两点,则
的取值范围为     ;若直线
、
分别交
于
、
两点(点
、
异于点
、
),则
     .
【答案】     
     
【分析】将点
的坐标代入抛物线的方程,求出
的值,可得出抛物线
的方程,分析可知,直线不与
轴重合,可设直线的方程为
,与抛物线方程联立,由
可求出
的取值范围,列出韦达定
理,结合韦达定理可求出
的取值范围;设点
、
,由
可推导出
,
,利用抛物线的焦半径公式结合三角形的面积公式可求得
的值.
【详解】将点
的坐标代入抛物线方程可得
,解得
,
所以,抛物线
的方程为
,易知抛物线
的焦点为
,
若直线与
轴重合,此时,直线与抛物线
只有一个公共点,不合乎题意,
设直线的方程为
,联立
可得
,
则
,解得
或
,
由韦达定理可得
,
,
所以,
;
设点
、
,则
,
,
由题意可知,
,即
,整理可得
,
显然
,则
,同理可得
,
.
故答案为:
;.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
11.如图,已知抛物线
,过点
作斜率为
,
的直线,
,分别交抛物线于点
,
与
,
.
  
(1)若点
是抛物线
上位于第一象限内一点,且其到焦点
的距离为2,求点
的坐标;
(2)若
,证明:
;
(3)若直线
过点
,请判断直线
是否过定点,若是,请求出此定点坐标;若不是,请说明理
由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)直线
恒过点
.
【分析】(1)由焦半径公式即可求解;
(2)先设直线方程代入抛物线联立方程组,结合根与系数的关系,应用
,即可得到
结论.
(3)先设直线
过点P 得出
,同理结合理
过点Q 得出
,最后得出
的直线得出定点.
【详解】(1)由题意
,解得
,
所以
,又
,
所以
,即点
的坐标
;
(2)由题知
,设
,
,
,代入抛物线可得
,
,
又
,
,
同理
.
(3)因为
,
所以
,代入点
得
①,
设
,同理
,
过点
②
,
结合①②可得
又因为
所以
,整理得
所以直线
过定点
.
12.在平面直角坐标系
中,曲线
的点均在圆
外,且对
上任意一点
,点
到
直线
的距离比点
到点
的距离小1.
(1)求曲线
的方程;
(2)若直线上一动点
,过点
作圆
的两条切线,切点分别为
,求四边形
面积的最小值;
(3)设
为直线上一动点,过点
作圆
的两条切线,分别与曲线
相交于点
和
.探究:点
的纵坐标之积是否为定值?若是定值,请求出定值;若不是定值,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是,定值2304.
【分析】(1)方法一:由题意
上任意一点
到直线
的距离等于点
到点
的距离,然后由抛物
线定义求解方程即可;
     方法二:由题意,设点
的坐标为
,利用距离关系列式化简即可求解轨迹方程.
(2)四边形
的面积
,根据点与圆的位置关系求得
的最小值,即可得解.
(3)设点
的坐标为
,则切线方程为
,利用相切关系得关于
的二次方程,设过
点
所作的两条切线
的斜率分别为
,根据韦达定理得
,设点
的纵坐标
分别为
,联立直线
与抛物线方程,由韦达定理得
,同理可得
,从而代入化简得
.
【详解】(1)方法一:由题意,
到直线
的距离比点
到点
的距离小1,
上任意一点
到直线
的距离等于点
到点
的距离,
因此,曲线
的是以
为焦点,直线
为准线的抛物线,
故曲线
的方程为
.
方法二:由题意,设点
的坐标为
,
由题意得
,易知点
位于直线
的右侧,
,化简得
,曲线
的方程为
.
(2)由题意得,
的圆心为
,半径
,
又
四边形
的面积
,
当
的值最小时,四边形
的面积最小,又
的最小值为
,
四边形
面积的最小值为
.
(3)当点
在直线
上运动时,设点
的坐标为
.又
,
过点
且与圆
相切的直线的斜率
存在且不为0,
每条切线都与
有两个交点,则切线方程为
,
即
,所以
,整理得
①.
设过点
所作的两条切线
的斜率分别为
,
则
是方程①的两个实数根,
.
联立
得,
③.
设点
的纵坐标分别为
,则
是方程③的两个实数根,
.
同理可得,
⑤.
联立①③⑤三式,得
,
当
在直线
上运动时,点
的纵坐标之积为定值2304.
13.(1)抛物线 
的两条弦AB、CD 交于点
, M、N 分别为AB、CD 中点;
(i)证明: 若 
(b 为常数),则直线MN 过定点;
(ii)若 
(c 为常数),求与直线MN 平行的定直线;
(2)抛物线 
交y 轴于C,抛物线 
交y 轴于D.设A 为抛物线
顶点
右侧一点,过点A 作
切线交y 轴于B.设M 为
上一点,作
轴交直线AB 于点N.若B 为CD 中
点,且MN 最小值的最大值为4,求
的值.
【答案】(1)(i)证明见解析;(ii)
,其中
;(2)2 或10.
【分析】(1)联立直线
与抛物线,利用韦达定理找到中点
与
的关系,
同理,通过
的坐标
得到直线
的方程,(i)根据
,进一步得到直线
的纵截距为定值,即过定点,(ii)根
据
,进一步得到
为定值,要求与直线MN 平行的直线,注意不要重合即可;
(2)设出点
坐标用表示,根据
与
相切,联立后
求出与的关系,写出切线
的方程,再
设出
的横坐标,表示
的长度,逐步以、
、为主元,利用二次函数求出最值,得到、、
的值即可.
【详解】(1)由题意,
、
斜率均存在,
设
 
,直线
方程:
,
联立
,消
得:
,
由韦达定理得
,
由于
为
中点,故
,
代入直线
方程得
, 
设
,同理
,
,
所以
,
直线
的方程:
,
化简得:
(i)由于
,
则直线
:
,
令
,则
,
所以直线
过定点
.
(ii)由于
,则
,
,
所以与直线MN 平行的直线方程为
,其中
.
(2)由题意
,
,
,
若
,则无法过点
作
的切线,
若
,则
重合,不合题意,故
,
设
,
且
,则
,
直线
的方程为
,
联立
,消
得
,
由于
与
相切,则
,
则
,直线
:
,
设
,则
,
,
,
当
时,
,
当
时,
,
当
时,
,
当
时,
,
所以
,
,
或
,
则此时
或10.
考点05 抛物线与直线的位置关系
1.抛物线
与直线
交于
两点,
为坐标原点,且满足
,则
(    )
A.
B.1
C.
D.
【答案】D
【分析】联立抛物线与直线方程得
,利用根与系数的关系及垂直的向量表示,得到
,即可求解.
【详解】设
,
,
由
,消
得到
,
则
,
因为
,则
,又
,
,
所以
,
所以
,解得
,
故选:D.
2.如图,已知抛物线
,过
作直线
交抛物线于
,连接
,将
绕
轴
旋转一周得到旋转体
,则
的体积最小值为(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】设直线AB 的方程,与抛物线联立,设
,
,由旋转体的体积公式,利用韦达定
理,结合面积公式以及基本不等式求解即可.
【详解】设
,
,
,
设直线
:
,m 显然存在,
则
,可得
,
则:
,
,
设M、N 关于y 轴的对称点分别为
、
,
记以等腰梯形
绕y 轴旋转一周得到圆台体积为
,
以
为底面直径,O 为顶点的圆锥体积为
,
以
为底面直径,O 为顶点的圆锥体积为
,
则所求旋转体体积为:
.
当且仅当
,即
时等号成立,此时所求旋转体体积的最小值为
.
故选:D.
3.已知直线
与抛物线
相交于
两点,若直线OA 与OB 的斜率之和为4,O 为坐标
原点,则
(    )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】A
【分析】法一:联立抛物线与直线并整理得
,根据已知及韦达定理列方程求参数即可;
法二:设A
,B
,且
,根据已知有
,再联立抛物线与直线并整理得
,应用韦达定理得到方程求参数.
【详解】法一:由
,其中
,得
,
整理得
,设
,
因为直线OA 与OB 的斜率之和为4,由韦达定理,
,解得
.
法二:设A
,B
,且
,
因为直线OA 与OB 的斜率之和为4,
所以
,
可得
,即
(*),
联立
且
,消去
,得
,
由韦达定理,
,
代入(*),可得
,解得
.
故选:A
4.已知抛物线
的焦点为
,过
作直线交抛物线于
两点,则
的最
小值为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据抛物线的焦点坐标求出
,设出
,
坐标,联立直线和抛物线,利用设而不求思想结合基
本不等式进行转化求解即可.
【详解】
如图,设抛物线
的焦点坐标为
, 
焦点为
,
 
,得
,即抛物线方程为
,
当
轴时,易得
,
,则
,
则
;
当
不垂直
轴时,设斜率为
,
,
, 
则直线
的方程为
,
 ,代入
可得
,即
,
则
,
,
过
分别作准线的垂线,垂足分别为
,
则
,
,
,
则
,
于是,
,
当且仅当
,即
时取等号.
综上:因
,故 
的最小值为
.
故选:C.
5.已知
为抛物线
上一点,直线与抛物线
交于
,
两点,点
不在直线上,
且直线
与
的倾斜角互补,则直线的斜率为(   )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】将点
代入抛物线方程得
,则抛物线方程为
,根据直线
与
的倾斜角互补得
,化简得
,利用两点间斜率求得
,即可得解.
【详解】因为
是抛物线
上一点,所以
,得
,
所以抛物线方程为
,设
,
的坐标分别为
,
,
易知直线、直线
、直线
的斜率存在,
则
,
,
由题意
,可得
,
所以
,
所以直线
的斜率为定值
.
故选:C.
6.设抛物线
,焦点F,直线l 过点
且斜率为
,与C 交于
,
两点,满足
.若Q 为抛物线上一点,
,且
,则
的值为(    )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由题意设出直线方程,联立抛物线方程得韦达定理,通过抛物线定义将条件
转化为
,联立韦达定理求解
,再利用余弦定理得垂直关系,根据斜率关系设出直线
,进而
联立抛物线方程求出
坐标,再利用数量积求
,最后利用同角三角函数关系可求出正弦值.
【详解】由抛物线的方程
,则其焦点
, 
直线l 过点
且斜率为
,其方程为
,
联立直线与抛物线方程消
得
,设交点
,
则
,
,
由抛物线定义可得
,代入条件
,
得
,结合
解得
,满足
,
可得
;
设
,设
,由
,
则由余弦定理得,
故
,则
,
则
,即
,
联立直线
与抛物线
方程消
得
,
则
,解得
,
即
,又
,
则
,
则
,
所以
,
则
.
故选:C.
7.(多选)已知抛物线
的焦点为
,
为
轴上一点,且
,线段
与抛物线
相交于点
,
,则下列结论正确的有(    )
A.直线
的方程为
B.以线段
为直径的圆与
轴相切
C.
D.
【答案】BCD
【分析】对于C,由图结合
,可得
为线段
的中点,然后结合抛物线定义可判断选项正误;对
于D,注意到
,据此可判断选项正误;对于A,由CD 分析可得直线
斜率,结合
,可得直线方程;对于B,取线段
中点
,过
作
轴于
,结合几何知识可判断选项正
误.
【详解】抛物线的焦点
,准线
,
.
对于C,如图,因为
,所以
为线段
的中点,
,
过
作准线的垂线,垂足为
,与
轴交于
,则
,
由抛物线的定义可知,
,得
,故C 正确;
对于D,在
中,有
,得
,故D 正确;
对于A,
,则直线
的斜率为
,又
所以直线
的方程为
,
即
或
,故A 错误;
对于B,取线段
中点
,过
作
轴于
,
则
,
所以
,即线段
中点到
轴的距离等于
,则以线段
为直径的圆与
轴相切,故B 正
确.
故选:BCD.
8.设抛物线
的焦点为
,直线
与抛物线
交于点
在
轴上方),
为坐标原点,
.则(    )
A.
B.
C.
与
面积之比为3
D.
面积为
【答案】ACD
【分析】根据抛物线方程由
求出
的值判断选项A;由
求出
点坐标,得直线MN 的斜率
和
的值判断选项B;联立方程组利用韦达定理求出
点坐标,可求
与
面积之比判断选项
C;结合
的坐标求出
面积判断选项D.
【详解】抛物线
的焦点为
,
,即
,解得
,A 选项正确;
抛物线
,由
,可得
,
.
直线MN 的斜率为
,则
,B 选项错误;
直线MN 方程为
,代入抛物线中有
,
则有
,得
,
 ,
与
面积之比为,C 选项正确;
,D 选项正确.
故选:ACD.
  
9.已知抛物线
的焦点为
,
是圆
上一点,过
作抛物线
的两条切线,
切点分别为
,若
分别与
轴交于点
,则
外接圆半径的最小值为         .
【答案】
【分析】设
,则设切线方程为
,联立可得
,根据坐标关系可得
,同理可得
,从而可得
外接圆的直径为
,根据圆外一点与圆上一点的位置关
系得直径最小值从而得所求.
【详解】设
且
,则设切线方程为
,
联立
,
则
可得
,
则切线方程为
,所以
,
又抛物线
的焦点为
,
从而直线
的斜率之积为
,
所以
,同理
,
所以
外接圆的直径为
,
圆
的圆心
,半径
,
外接圆直径
最小值为
,
所以外接圆半径最小值为
.
故答案为:
.
10.设抛物线
的焦点为
,准线为,
是与
轴的交点,
.过此抛物线上一点
作直线
的垂线,垂足记为点
,
与
相交于点
,若
,则点
到
轴的距离为        .
【答案】
/
【分析】根据向量的线性关系确定
,并确定相似比,再根据抛物线的定义即可求解.
【详解】作图如下:
因为
为
,
的中点,
所以
,即
为
的三等分点,且
.
又因为
,所以
,
所以
,
所以
.不妨设
,且在第一象限,
则
,所以
.
因为点
在抛物线上,所以
,
由
为
的三等分点,得
,
即点
到
轴的距离为
.
故答案为:
11.过点
作直线与抛物线
:
相交于
两点,是
的准线,过
作
且交于
,过B 作
且交于
.
(1)当
,且
与
轴平行时,
,求抛物线
的方程;
(2)记
,
(i)若
,是否存在
,使得
为定值?若存在,则求出
;若不存在,请说明理由;
(ii)若
,且
的斜率为
,求
的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)
,
(ii)
【分析】(1)根据抛物线的概念及准线的性质,用坐标表示向量,根据向量数量积的坐标表示,求出参
数,求出抛物线方程.
(2)(i)根据抛物线与直线的位置关系,设出坐标,用参数表示面积,根据面积之间的关系,以及韦达
定理,求出参数的值.
(ii)根据抛物线与直线的位置关系,联立方程组,根据韦达定理,列出方程,构造出新的函数,根据函
数定义域,求出函数值域,进而求出结果.
【详解】(1)如图所示,
 
当
时,
,
由
可知,当
时,
,解得
,
不妨设
,
由准线方程为
得
,
则
,
由
可得
,因为
,解得
,
所以抛物线
的方程为
.
(2)(i)如图所示,
根据对称性原则,不妨设
在第一象限,
在第四象限,
设
,可得
,
,
则
,
当直线
斜率为0 时,与抛物线只有一个交点,不符合题意,所以设直线
解析式为
,
则
,
由
得
,
化简得
,
联立直线和抛物线方程得
,消去
得
,可知直线与抛物线必有两个交点
,
则
,
代入得
,
化简得
,
当
时,
为定值,即
,
此时
,代入得
,
因为
,化简得
,解得
,此时
;
综上,
时,
为定值
.
(ii)
当
,
的斜率为
,则直线
解析式为
,
此时
,
联立直线和抛物线方程得
,消去
得
,
可知直线与抛物线必有两个交点
,
则
,
由
得
,
化简得
,
代入
得
,
化简得
,
令
,
令
,即
,
则
,
变形得
,根据对勾函数可知
在
上单调递增,
所以
,则
,
即
的范围为
.
12.综合与探究:在平面直角坐标系
中,已知抛物线
与
轴交于
两点(点
在点
的右侧),与
轴交于点
,它的对称轴与
轴交于点
,直线经过
两点,连接
.
(1)求
两点的坐标及直线的函数表达式;
(2)探索直线上是否存在点
,使
为直角三角形,若存在,求出点
的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若点
是直线上的一个动点,试探究在抛物线上是否存在点
;
①使以点
为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点
的坐标;若不存在,说明理由;
②使以点
为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点
的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
,
,
(2)存在,
或
(3)①存在
②存在
【分析】(1)通过令抛物线
,求出与
轴交点
、
的坐标;根据抛物线对称轴公式求出对称轴,
进而得到点
坐标;令
得到点
坐标,再利用待定系数法求直线的函数表达式;
(2)先根据点的坐标求出线段长度,判断
的形状,再分
和
两种情况,通
过解直角三角形求出点
的坐标;
(3)①通过作与
轴平行的直线
,找到抛物线上的点
,根据菱形的判定条件判断四边形
是否
为菱形;
②通过作垂直于
的直线
,找到矩形
,确定点
的坐标.
【详解】(1)当
时,
解得
,
∴点
的坐标为
,点
的坐标为
.
∵
.
∴抛物线的对称轴为直线
.
∴点
的坐标为
,
当
时,
,
∴点
的坐标为
.
设直线的表达式为
,则
,
解得
∴直线的表达式为
.
(2)
点
的坐标为
,点
的坐标为
,
.
又
点
的坐标为
,
.
.
为等边三角形.
.
分两种情况:
当
时,
,
.
作
轴于点
,如图:
 
在
中,
,
,
点
的坐标为
.
作
轴于点
,如图:
 
当
时,
,
,
.
.
.
在
中,
,
,
.
,
点
的坐标为
.
综上所述:直线上存在点
,使
为直角三角形,点
的坐标为
或
;
(3)①过点
作
轴交抛物线于点
,连接
,如图:
点
的坐标为
,
,
当
时,
,
(不合题意舍去),
点
的坐标为
,
.
点
的坐标为
,
.
由(2)可知
,
,
四边形
是菱形.
当点
位于点
处时,抛物线上存在点
,使以点
、
、
、
为顶点的四边形为菱形,此时点
的
坐标为
;
②过点
作
交直线于点
,连接
、
,如图:
 
,
,
由(2)可知
,
.
由(2)可知
,
,
.
点
的坐标为
,点
的坐标为
,点
的坐标为
,
,
,
四边形
是矩形,
抛物线上存在点
即点
处,使以点
、
、
、
为顶点的四边形为矩形,此时点
的坐标为
.
13.已知
是抛物线
的焦点,
是
上的一点,且
.
(1)求
的方程;
(2)若过点
的直线与
交于
两点,且
,求的方程.
【答案】(1)
(2)
或
【分析】(1)根据焦半径公式求
,即可求抛物线方程;
(2)首先设直线
,与抛物线方程联立,结合条件和韦达定理,即可求解直线方程.
【详解】(1)由条件可知,
,得
,
所以抛物线方程为
;
(2)设直线
,
,
,
,
联立
,得
,
,
,①
由
,可得
,②
由①②可知,
,
或
,
,
所以
或
,得
或
,
即直线的方程为
,即
或
,即
.
14.设抛物线
的焦点为
,
为
上位于第一象限的一点,当
轴时,
.
(1)求
的方程;
(2)设
为
上不与
重合的两动点,且直线
的斜率之和为0.
(ⅰ)设
的纵坐标为,求直线
的斜率;
(ⅱ)设
外接圆的圆心为
,圆
在点
处的切线为,证明:与
有且仅有一个公共点.
【答案】(1)
(2)(i)
;(ii)证明见解析
【分析】(1)根据题意,得到
,将将点
代入抛物线的方程,求得
,即可抛物线
的方程;
(2)(i)设
,则
,不妨设
在
的左侧,根据斜率公式,分别求得
,结合
,得到
,进而求得直线
的斜率;
(ii)设
为抛物线在点
处的切线,转化为证明
与圆
相切,利用导数的几何意义,求得
,取
上点
左侧一点
,结合圆的性质,即证
,利用两角差的正切公式,化简,即可得
证,得到答案.
【详解】(1)解:由抛物线
,可得焦点
,
因为
为
上位于第一象限的一点,且
,所以
,
将点
代入抛物线的方程,可得
,解得
或
(舍去),
所以抛物线
的方程为
.
(2)解:(i)设
,则
,不妨设
在
的左侧,
根据题意,可得
,同理可得
,
因为直线
的斜率之和为
,所以
,
即
,整理得
,
所以
.
(ii)设
为抛物线在点
处的切线,要证明即为
,即
与圆
相切,
由函数
,可得
,所以
,
要证
与圆
相切,取
上点
左侧一点
,
结合圆的弦切角定理的逆定理,即证
,只需证
,
即证
,即证
,
即证
,
由(i)知
,即证
,
即证
,即
,成立,
所以
即为圆
的切线,所以直线与圆
有且只有一个公共点.
15.在平面直角坐标系
中,动点
到点
的距离与到直线
:
的距离相等,记
的轨迹为
.
(1)求
的方程;
(2)直线过点
与曲线
交于点
,
,点
满足
,当直线
斜率最大时,求点
的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,利用抛物线的定义求出方程;
(2)先通过向量关系得到点M 与Q 的坐标联系,再结合抛物线方程,利用基本不等式求直线OQ 斜率最
大值,最后联立直线与抛物线方程,结合韦达定理求出点N 坐标.
【详解】(1)设动点 
 ,则点 
 到点 
 的距离为 
,
直线 
 的距离为 
 ;
因为动点 
 到点 
 的距离与到直线 
 的距离相等, 
所以 
 ,所以 
 的方程 
.
(2)设 
 ,由 
 ,即 
 得 
 ;
因为点 
 在轨迹 
 上,所以 
 ,而 
 ,
因为要求 
 斜率的最大值,所以 
 , 
所以 
 ,当且仅当 
 ,即 
 时,等号成立.
所以 
 ,直线 
 ,
由 
 与 
 联立,得 
 ,即 
,
所以 
 ,即 
 ,所以 
 ,
所以 
.