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文档简介

专题08抛物线的性质综合难点专练(原卷版)错误率:___________易错题号:___________一、单选题1.(2023·上海·高三专题练习)已知为抛物线的焦点,、是抛物线上的不同两点,则下列条件中与“、、三点共线”等价的是()A. B.C. D.2.过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于两点,它们的横坐标之和等于,则这样的直线()A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.有无穷多条 D.不存在3.(2023·上海市金山中学高二月考)已知抛物线的焦点为,过的直线与抛物线交于,两点,位于第一象限,则的最小值是()A. B. C. D.4.已知抛物线和直线在第一象限内的交点为.设是抛物线上的动点,且满足,记,则()A.当时,的最小值是B.当时,的最小值是C.当时,的最小值是D.当时,的最小值是5.若直线与抛物线交于A、B两点(不与原点重合),且,则实数b的值为()A.2 B.1 C.4 D.6.(2023·上海市南洋模范中学高二期末)已知过抛物线焦点的直线与交于,两点,交圆于,两点,其中,位于第一象限,则的值不可能为()A.6 B.5 C.4 D.37.(2023·上海市控江中学高三月考)已知点的坐标为,点是抛物线上的点,则使得是等腰三角形的点的个数是()A.2 B.4 C.6 D.88.已知直线与抛物线交于、两点,若四边形为矩形,记直线的斜率为,则的最小值为().A.4 B. C.2 D.9.已知为抛物线的焦点,、、为抛物线上三点,当时,有()A.个 B.个 C.有限个,但多于个 D.无限多个10.(2023·上海·位育中学三模)已知抛物线为其焦点,为其准线,过任作一条直线交抛物线于两点,分别为在上的射影,为的中点,给出下列命题:①;②;③;④与的交点在轴上;⑤与交于原点.其中真命题的个数为()A.2个 B.3个 C.4个 D.5个二、填空题11.(2023·上海·位育中学高二月考)直线被抛物线截得线段长是____________12.设抛物线的焦点为,过的两条直线,分别交抛物线于点,,,,且,的斜率,满足,则的最小值为__________.13.已知圆:与抛物线:恰有两个公共点、,圆与恰有一个公共点,且圆与轴相切于的焦点,则___________.14.(2023·上海市复兴高级中学高二期中)过抛物线的焦点,且斜率为的直线交抛物线于点(在轴的上方),为抛物线的准线,点在上且,则到直线的距离为________15.(2023·上海·曹杨二中高二月考)如图,已知抛物线的焦点为,直线过点且依次交抛物线及圆于、、、四点,则的最小值为_____.16.(2023·上海市建平中学高三期中)过抛物线的焦点且斜率为的直线交抛物线于点(在轴上方),为抛物线的准线,点在上且,则到直线的距离为___________17.(2023·上海崇明·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,以为顶点为焦点作抛物线.若双曲线与抛物线交于点,且,则抛物线的准线方程是_____.18.(2023·上海长宁·一模)已知点在抛物线上,点在的准线上,线段的中点均在抛物线上,设直线与轴交于点,则的最小值为____________.19.(2023·上海长宁·一模)设曲线与函数的图像关于直线对称,若曲线仍然为某函数的图像,则实数的取值范围为____________20.(2023·上海交大附中模拟预测)焦点为的抛物线与圆交于、两点,其中点横坐标为,方程的曲线记为,是圆与轴的交点,是坐标原点.有下面的四个命题,请选出所有正确的命题:_________.①对于给定的角,存在,使得圆弧所对的圆心角;②对于给定的角,存在,使得圆弧所对的圆心角;③对于任意,该曲线有且仅有一个内接正△;④当时,存在面积大于2021的内接正△.三、解答题21.(2023·上海青浦·一模)已知抛物线.(1)过抛物线焦点的直线交抛物线于两点,求的值(其中为坐标原点);(2)过抛物线上一点,分别作两条直线交抛物线于另外两点、,交直线于两点,求证:为常数(3)已知点,在抛物线上是否存在异于点的两个不同点,使得若存在,求点纵坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.22.(2023·上海浦东新·一模)已知斜率为的直线经过抛物线:的焦点,且与抛物线交于不同的两点、.(1)若点和到抛物线准线的距离分别为和,求;(2)若,求的值;(3)点,,对任意确定的实数,若是以为斜边的直角三角形,判断符合条件的点有几个,并说明理由.23.(2023·上海徐汇·一模)在平面直角坐标系中,一动圆经过点且与直线相切,设该动圆圆心的轨迹为曲线,是曲线上一点.(1)求曲线的方程;(2)过点且斜率为的直线与曲线交于两点,若且直线与直线交于点,求的值;(3)若点在轴上,的内切圆的方程为,求面积的最小值.24.(2023·上海宝山·高二期末)已知椭圆的右焦点为,短轴长为.(1)求椭圆的方程;(2)设S为椭圆的右顶点,过点F的直线与交于M、N两点(均异于S),直线、分别交直线于U、V两点,证明:U、V两点的纵坐标之积为定值,并求出该定值;(3)记以坐标原点为顶点、为焦点的抛物线为,如图,过点F的直线与交于A、B两点,点C在上,并使得的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在F的右侧,设、的面积分别为、,是否存在锐角,使得成立?请说明理由.25.(2023·上海浦东新·高二期中)在平面直角坐标系中,原点为,抛物线的方程为,线段是抛物线的一条动弦.(1)求抛物线的准线方程;(2)求,求证:直线恒过定点;(3)过抛物线的焦点作互相垂直的两条直线、,与抛物线交于、两点,与抛物线交于、两点,、分别是线段、的中点,求面积的最小值.26.(2023·上海·曹杨二中高二月考)直线与抛物线交于、两点,为坐标原点,直线、的斜率之积为,以线段的中点为圆心,为半径的圆与直线交于、两点.(1)求证:直线过定点;(2)求中点的轨迹方程;(3)设,求的最小值.27.(2023·上海市奉贤区奉城高级中学高二期中)过抛物线上一定点作两条直线分别交抛物线于,,(1)若横坐标为的点到焦点的距离为1,求抛物线方程;(2)若为抛物线的顶点,,试证明:过、两点的直线必过定点;(3)当与的斜率存在且倾斜角互补时,求的值,并证明直线的斜率是非零常数.28.(2023·上海市实验学校高三月考)已知直线与抛物线交于,两点,且,过椭圆的右顶点的直线l交于抛物线于,两点.(1)求抛物线的方程;(2)若射线,分别与椭圆交于点,,点为原点,,的面积分别为,,问是否存在直线使?若存在求出直线的方程,若不存在,请说明理由;(3)若为上一点,,与轴相交于,两点,问,两点的横坐标的乘积是否为定值?如果是定值,求出该定值,否则说明理由.29.(2023·上海·闵行中学高三开学考试)如图,直线与抛物线相交于不同的两点、,且(为定值),线段的中点为,与直线平行的抛物线的切线的切点为.(1)用、表示出点、点的坐标,并证明垂直于轴;,(2)求的面积(只与有关,与、无关);(3)小张所在的兴趣小组完成上面两个小题后,小张连、,再作与、平行的切线,切点分别为、,小张马上写出了、的面积,由此小张求出了直线与抛物线围成的面积,你认为小张能做到吗?请你说出理由.30.(2023·上海市吴淞中学高三期中)已知点在抛物线上,过点的直线与抛物线C有两个不同的交点A、B,且直线PA交轴于M,直线PB交轴于N.(1)求抛物线C的方程;(2)求直线的斜率的取值范围;(3)设O为原点,,求证:为定值.专题08抛物线的性质综合难点专练(解析版)错误率:___________易错题号:___________一、单选题1.(2023·上海·高三专题练习)已知为抛物线的焦点,、是抛物线上的不同两点,则下列条件中与“、、三点共线”等价的是()A. B.C. D.【标准答案】B【思路指引】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,将韦达定理逐一代入各选项中的等式,求出的值,进而可得出结论.【详解详析】设直线的方程为,将直线的方程与抛物线的方程联立,消去得,由韦达定理得,.抛物线的焦点的坐标为,若、、三点共线,则.对于A选项,,解得;对于B选项,,解得;对于C选项,,整理得,即,解得;对于D选项,,整理得,解得或.故选:B.【名师指路】本题考查焦点弦性质相关的判断,涉及韦达定理的应用,考查运算求解能力与逻辑推理能力,属于中等题.2.过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于两点,它们的横坐标之和等于,则这样的直线()A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.有无穷多条 D.不存在【标准答案】A分别讨论直线斜率存在和不存在的情况,根据是否能够满足横坐标之和为2进行判断.【详解详析】根据题意,抛物线的焦点坐标为.若直线的斜率不存在,则两点关于焦点对称,故满足;若直线的斜率不存在,设直线方程为联立抛物线方程,可得设,故,不可能等于2,故此时不存在满足题意的直线.综上所述,满足题意的直线只有1条.故选:A.【名师指路】本题考查直线与抛物线的位置关系,属基础题.3.(2023·上海市金山中学高二月考)已知抛物线的焦点为,过的直线与抛物线交于,两点,位于第一象限,则的最小值是()A. B. C. D.【标准答案】D【思路指引】设直线的方程为:,,联立直线与抛物线的方程消元,然后韦达定理可得,然后根据抛物线的定义可得,然后用基本不等式可求得答案.【详解详析】抛物线的焦点,设直线的方程为:联立方程组,得设,则有,即由抛物线的定义可得所以,当且仅当时等号成立所以的最小值是故选:D【名师指路】本题考查的是抛物线的定义、直线与抛物线的位置关系和基本不等式求最值,考查了学生的转化能力,属于中档题.4.已知抛物线和直线在第一象限内的交点为.设是抛物线上的动点,且满足,记,则()A.当时,的最小值是B.当时,的最小值是C.当时,的最小值是D.当时,的最小值是【标准答案】D由抛物线方程求得焦点坐标,再利用抛物线定义,数形结合找到的最小值.【详解详析】到直线的距离抛物线的焦点为根据抛物线的定义知故F到直线的距离当时,的最小值是故选:D【名师指路】本题考查应用抛物线定义相关知识求最值问题,属于中档题.5.若直线与抛物线交于A、B两点(不与原点重合),且,则实数b的值为()A.2 B.1 C.4 D.【标准答案】A【思路指引】设,联立直线与抛物线方程并整理,结合韦达定理及向量数量积的坐标公式,列方程求b的值,根据A、B两点不与原点重合、判别式大于0,判断b的取值即可.【详解详析】设,联立,整理得,∴,,且由题意:,,∵,而,∴,即,解得或(舍).而时,.故选:A.【名师指路】关键点点睛:联立直线与抛物线方程,应用韦达定理及向量数量积的坐标公式,列方程求参数值,注意验证参数值的合理性.6.(2023·上海市南洋模范中学高二期末)已知过抛物线焦点的直线与交于,两点,交圆于,两点,其中,位于第一象限,则的值不可能为()A.6 B.5 C.4 D.3【标准答案】D【思路指引】本题考查了抛物线的性质及基本不等式的应用,属于中档题.设PQ的方程为可得,可得,利用基本不等式求得最小值,从而作出判定.【详解详析】易得抛物线的焦点,设,,PQ的方程为,.,,则.,则.故选:D.【名师指路】PQ的方程为的形式,包括了斜率不存在的情况,可以避免分类讨论.7.(2023·上海市控江中学高三月考)已知点的坐标为,点是抛物线上的点,则使得是等腰三角形的点的个数是()A.2 B.4 C.6 D.8【标准答案】C【思路指引】根据等腰三角形的腰长不明确,分①;②;③;三种情况进行讨论求解.【详解详析】,则P为OA垂直平分线与抛物线的交点,下图中的、;,则P为以O为圆心,OA为半径的圆与抛物线的交点,下图中的、;,则P为以A为圆心,AO为半径的圆与抛物线的交点,下图中的、.故选:C.8.已知直线与抛物线交于、两点,若四边形为矩形,记直线的斜率为,则的最小值为().A.4 B. C.2 D.【标准答案】B【思路指引】设直线方程并与抛物线方程联立,根据,借助韦达定理化简得.根据,相互平分,由中点坐标公式可得,即可求得,根据基本不等式即可求得最小值.【详解详析】设,,设直线:将直线与联立方程组,消掉:得:由韦达定理可得:┄①,┄②,故,可得:┄③,,是上的点,,可得:┄④由③④可得:,结合②可得:和相互平分,由中点坐标公式可得,结合①②可得:,,故,根据对勾函数(对号函数)可知时,.(当且仅当)时,.(当且仅当)所以.故选:B.【名师指路】本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系的应用问题,通过联立直线方程与抛物线方程的方程组,应用一元二次方程根与系数的关系,得到“目标函数”的解析式,确定函数的性质进行求解.9.已知为抛物线的焦点,、、为抛物线上三点,当时,有()A.个 B.个 C.有限个,但多于个 D.无限多个【标准答案】D根据可得为△的重心,结合解的情况可求.【详解详析】因为,所以为△的重心,设,的中点为,则,可得,只要满足点在抛物线内部,即,解得,所以有无限多个.故选:D.【名师指路】本题主要考查抛物线的性质,明确点的取值范围是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.10.(2023·上海·位育中学三模)已知抛物线为其焦点,为其准线,过任作一条直线交抛物线于两点,分别为在上的射影,为的中点,给出下列命题:①;②;③;④与的交点在轴上;⑤与交于原点.其中真命题的个数为()A.2个 B.3个 C.4个 D.5个【标准答案】D【思路指引】①根据抛物线的定义和平行可以证明且,从而即;②根据抛物线定义和梯形的中位线证明点在以为直径的圆上,从而有;③通过证明,,从而证明;④由③知与的交点是的中点,由与轴的交点也为的中点,从而证明与的交点在轴上;⑤通过设而不求将直线,与轴的交点都在原点,从而证明与交于原点.【详解详析】如图所示:对①,由抛物线的定义得:,所以,又因为轴,所以,所以,同理因为,所以,所以即,故①正确;如图所示:对②,为的中点,取为的中点,所以,所以点在以为直径的圆上,从而有,故②正确;如图所示:对③,,又所以,又所以,由②知,故③正确;对④,由③知与的交点是的中点,由与轴的交点也为的中点,故与的交点在轴上,所以④正确;对⑤,设直线方程为:,,则联立得,由韦达定理得:又,所以直线方程:整理得:,所以直线过原点,同理可以证明直线过原点,所以与交于原点;故⑤正确;故选:D.【名师指路】(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.二、填空题11.(2023·上海·位育中学高二月考)直线被抛物线截得线段长是____________【标准答案】【思路指引】设直线交抛物线于点、,将直线方程与抛物线方程联立,列出韦达定理,利用抛物线的焦点弦长公式计算可得结果.【详解详析】设直线交抛物线于点、,抛物线的焦点为,而直线过点,联立,消去可得,,所以,,由抛物线的焦点弦长公式可得.故答案为:.12.设抛物线的焦点为,过的两条直线,分别交抛物线于点,,,,且,的斜率,满足,则的最小值为__________.【标准答案】8【思路指引】根据解析式求出焦点的坐标,从而由直线的点斜式方程写出直线,方程,与抛物线进行联立,设交点坐标,由韦达定理得焦点横坐标之和,结合抛物线中焦点弦长公式可得,由基本不等式即可求出最值.【详解详析】解:抛物线的焦点坐标为,设直线:,直线:,联立,整理得.设,,则,设,,同理可得.由抛物线的性质可得:,,又∵,∴.当且仅当时,等号成立,∴的最小值为8.故答案为:8.【名师指路】关键点睛:本题的关键是联立直线和抛物线方程后,结合韦达定理和抛物线中的焦点弦公式写出的表达式.13.已知圆:与抛物线:恰有两个公共点、,圆与恰有一个公共点,且圆与轴相切于的焦点,则___________.【标准答案】【思路指引】联立圆与抛物线方程,化为关于的一元二次方程,利用判别式等于0求得,可得抛物线的方程,求得抛物线焦点坐标,设圆的半径为,则,设,则有,设圆与抛物线相切于点,利用导数可得抛物线在切点处的切线方程,求出切线与轴的交点坐标,由列式求得点坐标,分类求出,的坐标,则可求.【详解详析】解:由题意,圆与抛物线均关于轴对称,则、关于轴对称,即,联立,得.则关于的方程有两相等实数解,则,解得或,当时,方程化为,解得;当时,方程化为,解得(舍去).∴,:,把代入,可得,,,设圆的半径为,则,设,则有,由题意,圆与抛物线相切于点,设点处抛物线的切线的斜率为,对两边求导得,,∴,则,∴切线方程为,设切线与轴的交点为,令,得,可得,又与圆切于点,与圆切于点,∴,∴,整理得,解得或(舍去).∴或,若,则,,;若,则,,.综上所述,.故答案为:.14.(2023·上海市复兴高级中学高二期中)过抛物线的焦点,且斜率为的直线交抛物线于点(在轴的上方),为抛物线的准线,点在上且,则到直线的距离为________【标准答案】【思路指引】由直线的斜率为和抛物线定义可得为边长等于4的等边三角形可得答案.【详解详析】因为直线的斜率为,所以与轴正方向的夹角为,因为,所以,又,所以为等边三角形,所以,由抛物线方程知,在中,,所以等边三角形边长为4,到直线的距离为.故答案为:.15.(2023·上海·曹杨二中高二月考)如图,已知抛物线的焦点为,直线过点且依次交抛物线及圆于、、、四点,则的最小值为_____.【标准答案】【思路指引】利用抛物线的定义表示出,,对直线的斜率是否存在进行讨论:当直线的斜率不存在时,,,当直线的斜率存在时,设:,用设而不求法表示出,利用基本不等式求最值.【详解详析】解:抛物线的准线为,所以,因为,由圆的半径为,所以.同理,当直线的斜率不存在时,,,当直线的斜率存在时,设:,由得,所以,所以,(取等号的条件为,即)综上,的最小值为.故答案为:11【名师指路】解析几何中的最值问题一般的求解思路:①几何法:利用图形作出对应的线段,利用几何法求最值;②代数法:把待求量的函数表示出来,利用函数或基本不等式求最值.16.(2023·上海市建平中学高三期中)过抛物线的焦点且斜率为的直线交抛物线于点(在轴上方),为抛物线的准线,点在上且,则到直线的距离为___________【标准答案】【思路指引】由抛物线方程可得焦点坐标和准线方程,将直线方程与抛物线方程联立可求得坐标,进而得到,确定直线方程,利用点到直线距离公式可得结果.【详解详析】由抛物线方程知:,,直线方程为:,由得:或,又在轴上方,,,,直线方程为:,即,点到直线的距离.故答案为:.17.(2023·上海崇明·一模)已知双曲线的左、右焦点分别为,以为顶点为焦点作抛物线.若双曲线与抛物线交于点,且,则抛物线的准线方程是_____.【标准答案】【思路指引】直线的方程与抛物线方程联立,求得点的坐标,判断出,结合双曲线定定义求得,由此求得抛物线的准线方程.【详解详析】设,则抛物线方程为,直线的方程为,,所以,,根据双曲线的定义得,所以抛物线的直线方程为.故答案为:18.(2023·上海长宁·一模)已知点在抛物线上,点在的准线上,线段的中点均在抛物线上,设直线与轴交于点,则的最小值为____________.【标准答案】【思路指引】设,进而根据题意得是方程的两个实数根,故,进而得,再根据直线与轴交于点得,最后结合对勾函数求解即可.【详解详析】解:设所以的中点坐标为,由于,所以,即;同理得,所以,即是方程的两个实数根,所以,所以,故由于直线与轴交于点所以,即,因为对勾函数的取值范围是,所以,故答案为:19.(2023·上海长宁·一模)设曲线与函数的图像关于直线对称,若曲线仍然为某函数的图像,则实数的取值范围为____________【标准答案】【思路指引】设是在点处的切线,进而根据题意得直线关于对称后的直线方程必为,曲线才能是某函数的图像,进而得的方程为,再联立方程即可得,进而得答案.【详解详析】解:设是在点处的切线,因为曲线与函数的图像关于直线对称,所以直线关于对称后的直线方程必为,曲线才能是某函数的图像,如图所示直线与的角为,所以的倾斜角为,所以的方程为故联立方程得,即,所以,解得所以的取值范围为故答案为:.20.(2023·上海交大附中模拟预测)焦点为的抛物线与圆交于、两点,其中点横坐标为,方程的曲线记为,是圆与轴的交点,是坐标原点.有下面的四个命题,请选出所有正确的命题:_________.①对于给定的角,存在,使得圆弧所对的圆心角;②对于给定的角,存在,使得圆弧所对的圆心角;③对于任意,该曲线有且仅有一个内接正△;④当时,存在面积大于2021的内接正△.【标准答案】①②③【思路指引】由题设抛物线与圆的方程可得交点横坐标与圆半径的关系为,结合各项条件,应用特殊值法判断①②的正误,由于随着圆半径的增大,直线与的交点从圆上会变化,直到时交点刚好为抛物线与圆的交点上,此后R再增大位置不变,即可判断③④的正误.【详解详析】联立抛物线与圆的方程,消去y得,即,而且,∴,即A、B横坐标与半径R的关系,∵抛物线与圆有两个交点,即,∴当时,,①正确;∵由题意知:关于x轴对称,则对于给定的角,存在使得圆弧所对的圆心角,即只需存在R使即可.∴令,则,解得或,1、当,在如下图阴影部分变化,有,2、当,若时,故在如下图阴影部分变化,有,∴或时,有即,所以对于给定的角,存在,使得圆弧所对的圆心角,故②正确;由,于是轴,直线:,同理,∴与分别都只有一个交点,即对于任意,该曲线有且仅有一个内接正△,③正确;当时,如下图示,抛物线与圆只有一个交点且交点为原点,不符合题意,但此时,∴当时,与的交点在圆上,会一直增大,如下图示,直到,即与、重合分别为、,此时,∴.当时,与的交点在抛物线上,的变化对没有影响,如下图示,,∴④错误.【名师指路】关键点点睛:确定A、B横坐标与半径R的关系,应用特殊值法判断前两项的正误,由题设确定,,且在圆的半径增大过程中首先在圆上变化,直到时一直为与抛物线的交点.三、解答题21.(2023·上海青浦·一模)已知抛物线.(1)过抛物线焦点的直线交抛物线于两点,求的值(其中为坐标原点);(2)过抛物线上一点,分别作两条直线交抛物线于另外两点、,交直线于两点,求证:为常数(3)已知点,在抛物线上是否存在异于点的两个不同点,使得若存在,求点纵坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.【标准答案】(1)(2)(3)存在;【思路指引】(1)设直线方程为,联立直线与抛物线方程,结合韦达定理和向量数量积可求;(2)由题设出直线方程,联立抛物线表示出,化简即可求解;(3)设,将转化为数量积为0,得出关于关系式,利用基本不等式即可求解的取值范围.(1)由题知,直线斜率不为0,故可设过焦点的直线为,联立得,,设,则;(2)由题可设过点的一条直线交抛物线于,交直线于,另一条直线交抛物线于,交直线于,则,,直线方程可表示为:,直线方程可表示为:,联立直线与抛物线方程可得,故,即,同理联立直线和抛物线方程化简可得,故,,即(3)假设存在点满足,设,,则,易知,化简得,即,当时,,当且仅当时取到等号,故;当时,,当且仅当时取到等号,因为,故,令,则,但能取到,此时,故;故,22.(2023·上海浦东新·一模)已知斜率为的直线经过抛物线:的焦点,且与抛物线交于不同的两点、.(1)若点和到抛物线准线的距离分别为和,求;(2)若,求的值;(3)点,,对任意确定的实数,若是以为斜边的直角三角形,判断符合条件的点有几个,并说明理由.【标准答案】(1)(2)(3)一个,理由见解析【思路指引】(1)根据抛物线的定义求得焦点弦长;(2)直线的方程为,代入抛物线方程后应用韦达定理得,利用焦半径公式及已知,得出的关系,与韦达定理结合可求得;(3)把用坐标表示出来,代入韦达定理的结论,得出关于的方程,由一元二次方程根的分布可得的正数解的个数.(1)根据抛物线定义,,∴.(2)直线的方程为,由,,,,,,,代入(5)得:,(舎)或,∴.(3)∵是以为斜边的直角三角形,∴,,,,即,,(或者),∴,,,,方程仅有一个正实数解,存在一个满足条件的点.23.(2023·上海徐汇·一模)在平面直角坐标系中,一动圆经过点且与直线相切,设该动圆圆心的轨迹为曲线,是曲线上一点.(1)求曲线的方程;(2)过点且斜率为的直线与曲线交于两点,若且直线与直线交于点,求的值;(3)若点在轴上,的内切圆的方程为,求面积的最小值.【标准答案】(1)(2)(3)【思路指引】(1)根据抛物线的定义直接判断出轨迹写出方程即可;(2)联立直线与抛物线方程求出,再求出点的坐标,计算,即可求解;(3)求出DE的长,再利用点到直线的距离求出三角形的高,代入面积公式,由均值不等式求最值即可.(1)由题意,动圆圆心到与到直线距离相等,所以曲线K为抛物线,焦点为.所以抛物线方程为;(2)设直线l:,则,由根与系数关系可得,,由,又,.(3)设,且切线斜率为,则切线方程为,,所以,则,则,所以当且仅当,即时,等号成立,24.(2023·上海宝山·高二期末)已知椭圆的右焦点为,短轴长为.(1)求椭圆的方程;(2)设S为椭圆的右顶点,过点F的直线与交于M、N两点(均异于S),直线、分别交直线于U、V两点,证明:U、V两点的纵坐标之积为定值,并求出该定值;(3)记以坐标原点为顶点、为焦点的抛物线为,如图,过点F的直线与交于A、B两点,点C在上,并使得的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在F的右侧,设、的面积分别为、,是否存在锐角,使得成立?请说明理由.【标准答案】(1);(2)证明见解析;-9;(3)不存在,理由见解析.【思路指引】(1)由右焦点为,短轴长为,得,且,解得,即可得出答案.(2)若直线的斜率不存在,则直线,进而求出,点的坐标,写出直线、的方程,与联立,解得,的坐标,再计算、两点的纵坐标之积.若直线的斜率存在,则可设,,,,直线,联立椭圆的方程,结合韦达定理可得,,写出直线的方程,进而可得点的纵坐标,同理可得点的纵坐标,再计算、两点的纵坐标之积,即可得出答案.(3)设,,写出直线方程,联立抛物线的方程,结合韦达定理可得,进而可得点坐标,由于重心在轴上,推出,即,进而可得点,点坐标,写出直线方程,进而可得点坐标,计算,结合基本不等式,即可得出答案.【详解详析】解:(1)依题意,得,且,∵,∴,∴椭圆的方程为.(2)由椭圆的方程可知.若直线的斜率不存在,则直线,∴,,直线、的方程分别为、,易得,,∴、两点的纵坐标之积为.若直线的斜率存在,则可设直线,由得.设,,则,,∵直线的方程为,∴点的纵坐标.同理,点的纵坐标.所以.综上,U、V两点的纵坐标之积为定值-9.(3)不存在.理由如下:显然,抛物线的方程为.设,,则直线方程可为,由可得故,∴,∴.∵重心在轴上,∴,即,∴,进而,.进一步可得直线,∴,又在焦点的右侧,∴,即.因此.当(注意到),即时,取等号,即有(※).若存在锐角,使得成立,则,即,这与(※)矛盾.因此,不存在锐角,使得成立.25.(2023·上海浦东新·高二期中)在平面直角坐标系中,原点为,抛物线的方程为,线段是抛物线的一条动弦.(1)求抛物线的准线方程;(2)求,求证:直线恒过定点;(3)过抛物线的焦点作互相垂直的两条直线、,与抛物线交于、两点,与抛物线交于、两点,、分别是线段、的中点,求面积的最小值.【标准答案】(1)准线方程:;(2)直线恒过定点,证明见解析;(3).【思路指引】(1)由焦点在轴正半轴上,且,即可得准线方程;(2)设直线方程为,与抛物线方程联立由韦达定理和向量数量积的坐标运算,解方程可得的值,即可得所过的定点;(3)设的方程为,,,与抛物线方程联立,运用韦达定理和中点坐标公式求、两点坐标,由两点间距离公式求、的长,再计算,由基本不等式求最值即可求解.【详解详析】(1)由可得:,焦点为,所以准线方程:,(2)设直线方程为,,由得,所以,,,即,解得:所以直线过定点(3),由题意知直线、的斜率都存在且不为,设直线的方程为,,,则直线的方程为,由得,所以,,所以,,所以用替换可得,,所以,所以,当且仅当即时,等号成立,所以的面积取最小值.【名师指路】方法点睛:解决圆锥曲线中的范围或最值问题时,若题目的条件和结论能体现出明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值.在利用代数法解决最值与范围问题时常从以下几个方面考虑:①利用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,求出新参数的范围,解题的关键是建立两个参数之间的等量关系;③利用基本不等式求出参数的取值范围;④利用函数值域的求法,确定参数的取值范围.26.(2023·上海·曹杨二中高二月考)直线与抛物线交于、两点,为坐标原点,直线、的斜率之积为,以线段的中点为圆心,为半径的圆与直线交于、两点.(1)求证:直线过定点;(2)求中点的轨迹方程;(3)设,求的最小值.【标准答案】(1)证明见解析;(2);(3).【思路指引】(1)设直线的方程为,设点、,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,分析可知,利用平面向量的数量积的坐标运算并结合韦达定理求出的值,即可证得结论成立;(2)设线段的中点为,可得出,消去可得出线段的中点的轨迹方程;(3)利用平面向量的数量积推导出,结合两点间的距离公式以及二次函数的基本性质可求得的最小值.【详解详析】(1)设直线的方程为,设点、,由得,所以,所以,,所以,,因为直线、的斜率之积为,所以,所以,所以,所以直线的方程为,过定点;(2),直线中点为圆心,设线段的中点为,可得,消去得,因此,线段的中点的轨迹方程为;(3)如下图所示,易知圆心为线段的中点,,所以,,所以,,即,所以,所以当时,的最小值为.【名师指路】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.27.(2023·上海市奉贤区奉城高级中学高二期中)过抛物线上一定点作两条直线分别交抛物线于,,(1)若横坐标为的点到焦点的距离为1,求抛物线方程;(2)若为抛物线的顶点,,试证明:过、两点的直线必过定点;(3)当与的斜率存在且倾斜角互补时,求的值,并证明直线的斜率是非零常数.【标准答案】(1);(2)证明见解析;(3),证明见解析.【思路指引】(1)根据抛物线的定义,结合题中条件,列出关于的方程,求解,即可得出结果;(2)先由题意得,直线斜率不为零;设直线的方程为,联立直线与抛物线方程,根据韦达定理,得到,,再由,得,求出,即可证明结论成立;(3)根据题中条件,先得到,;由作差整理,可得;同理可得;再由两倾斜角互补,即可求出;由作差整理,可表示出,进而可判断其为非零常数.【详解详析】(1)因为抛物线的焦点坐标为,准线方程为;又横坐标为的点到焦点的距离为1,所以,即,故抛物线方程为;(2)若为抛物线的顶点,则;因为,为抛物线上的点,所以直线斜率不为零;可设直线的方程为,由得,则,,所以,又,则;所以,即,所以,即直线的方程为,因此,过、两点的直线必过定点;(3)因为,,都是抛物线上的点,且与的斜率存在,则,;由可得,所以;由可得,所以;又因为与的倾斜角互补,所以,即,整理得,要求的值,显然;所以,要证明直线的斜率是非零常数,显然直线的斜率存在;由可得,所以,因为,,所以是非零常数,即直线的斜率是非零常数.【名师指路】思路点睛:求解圆锥曲线中直线过定点问题,一般需要先设直线方程,联立直线与曲线方程,结合韦达定理,以及题中所给条件,确定直线方程中两系数之间关系(或直接求出某一系数的值),即可得解.28.(2023·上海市实验学校高三月考)已知直线与抛物线交于,两点,且,过椭圆的右顶点的直线l交于抛物线于,两点.(1)求抛物线的方程;(2)若射线,分别与椭圆交于点,,点为原点,,的面积分别为,,问是否存在直线使?若存在求出直线的方程,若不存在,请说明理由;(3)若为上一点,,与轴相交于,两点,问,两点的横坐标的乘积是否为定值?如果是定值,求出该定值,否则说明理由.【标准答案】(1)(2)不存在,理由见解析;(3)是定值,且定值为,理由见解析.【思路指引】(1)联立直线与抛物线方程求出,两点坐标,由两点间距离公式列方程即可求解;(

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