高二数学考点讲解练(人教A版2019选择性必修第一册)3.3.1 抛物线及其标准方程(附答案)_第1页
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文档简介

3.3.1抛物线及其标准方程【考点梳理】考点一抛物线的定义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.考点二抛物线的标准方程图形标准方程焦点坐标准线方程y2=2px(p>0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0))x=-eq\f(p,2)y2=-2px(p>0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(p,2),0))x=eq\f(p,2)x2=2py(p>0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(p,2)))y=-eq\f(p,2)x2=-2py(p>0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-\f(p,2)))y=eq\f(p,2)重难点技巧:p的几何意义是焦点到准线的距离.【题型归纳】题型一:抛物线的定义求轨迹方程1.已知动圆M与直线y=2相切,且与定圆外切,则动圆圆心M的轨迹方程为(

)A. B. C. D.2.已知圆C与过点且垂直于x轴的直线仅有1个公共点,且与圆外切,则点C的轨迹方程为(

)A. B. C. D.3.已知点,过直线上一动点P作与y轴垂直的直线,与线段的中垂线交于点Q,则Q点的轨迹方程为(

)A. B. C. D.题型二:抛物线的最值问题4.已知抛物线的焦点为F,P点在抛物线上,Q点在圆上,则的最小值为(

)A.4 B.6 C.8 D.105.动点P,Q分别在抛物线和圆上,则的最小值为(

)A. B. C. D.6.已知圆,点在抛物线上运动,过点引直线,与圆相切,切点分别为,,则的最小值为(

)A. B.2 C. D.8题型三:抛物线焦半径的公式7.已知抛物线C:()的准线为l,圆M:与l相切,则(

)A.1 B.2 C.3 D.48.已知抛物线的焦点为,抛物线的焦点为,点在上,且,则直线的斜率为A. B. C. D.9.以轴为对称轴,顶点为坐标原点,焦点到准线的距离为4的抛物线方程是(

)A. B. C.或 D.或题型四:抛物线的四种标准方程10.已知抛物线的焦点为F,准线为l,点在C上,过P作l的垂线,垂足为Q,若,则F到l的距离为(

)A.2 B.4 C.6 D.811.抛物线的焦点为,其准线与轴的交点为,过点做直线与此抛物线交于,两点,若,则(

)A.3 B.4 C.5 D.612.已知抛物线的焦点为,准线为,过点且倾斜角为30°的直线交抛物线于点(在第一象限),,垂足为,直线交轴于点,若,则抛物线的方程是(

)A. B.C. D.题型五:抛物线的方程常见求法13.根据下列条件写出抛物线的标准方程:(1)经过点;(2)焦点为直线与坐标轴的交点.14.根据下列条件,求圆锥曲线的标准方程:(1)焦点为,,离心率为;(2)焦点为,,离心率为3:(3)抛物线的准线为;(4)椭圆与双曲线有相同的焦点,且短轴长为2.15.分别根据下列条件,求抛物线的标准方程.(1)准线方程是;(2)抛物线的焦点是双曲线的左顶点;(3)抛物线的焦点F在x轴上,直线y=-3与抛物线交于点A,.【双基达标】一、单选题16.已知抛物线的顶点在原点,焦点坐标为,则抛物线的方程为(

)A. B. C. D.17.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.18.焦点在直线上的抛物线的标准方程为(

)A.或 B.或C.或 D.或19.已知双曲线的焦点到一条渐近线的距离为3,离心率为,则以双曲线C的右顶点为焦点的抛物线的标准方程为(

)A. B.C. D.20.已知双曲线的离心率,且双曲线C的两条渐近线与抛物线的准线围成的三角形的面积为3,则p的值为(

)A.1 B.2 C. D.421.求适合下列条件的抛物线的方程.(1)焦点为,准线方程为;(2)顶点在原点,准线方程为;(3)顶点在原点,以轴为对称轴,过点.22.已知双曲线的右焦点与抛物线的焦点相同,且过点.(1)求双曲线的渐近线方程;(2)求抛物线的标准方程.【高分突破】一:单选题23.已知直线恒过定点,抛物线:的焦点坐标为,为抛物线上的动点,则的最小值为(

)A.1 B.2 C.3 D.424.抛物线型太阳灶是利用太阳能辐射的一种装置.当旋转抛物面的主光轴指向太阳的时候,平行的太阳光线入射到旋转抛物面表面,经过反光材料的反射,这些反射光线都从它的焦点处通过,形成太阳光线的高密集区,抛物面的焦点在它的主光轴上.如图所示的太阳灶中,灶深CD即焦点到灶底(抛物线的顶点)的距离为1m,则灶口直径AB为(

)A.2m B.3m C.4m D.5m25.以椭圆的对称中心为顶点,椭圆的焦点为焦点的抛物线的方程是(

).A. B.或C. D.或26.已知抛物线:的焦点为F,准线l上有两点A,B,若为等腰直角三角形且面积为8,则抛物线C的标准方程是(

)A. B.C.或 D.27.已知双曲线的两条渐近线与抛物线的准线分别交于点、,为坐标原点,若双曲线的离心率为2,三角形的面积为,则(

)A.1 B. C.2 D.3.已知抛物线:()的焦点为,点在上,且,若点的坐标为,且,则的方程为(

)A.或 B.或C.或 D.或29.已知抛物线的焦点到其准线的距离为2,过点的直线与抛物线交于,两点,则的最小值为(

)A. B. C. D.930.已知抛物线y2=2px(p>0),点C(-4,0),过抛物线的焦点作垂直于x轴的直线,与抛物线交于A,B两点,若△CAB的面积为24,则以直线AB为准线的抛物线的标准方程是(

)A.y2=4x B.y2=-4xC.y2=8x D.y2=-8x二、多选题31.已知抛物线,为坐标原点,为抛物线的焦点且为过焦点的弦,若,,则(

)A.抛物线的方程为B.抛物线的准线方程为C.过点可作抛物线的两条切线D.的面积为32.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8D.抛物线与圆交于两点,则33.已知斜率为的直线过抛物线:()的焦点,且与抛物线交于,两点,抛物线的准线上一点,满足,则(

)A. B.C. D.的面积为三、填空题34.若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则的值为_____35.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____________.36.已知斜率为k的直线l过抛物线的焦点,且与抛物线C交于A,B两点,抛物线C的准线上一点满足,则______.37.已知抛物线C:的焦点坐标为,点,过点P作直线l交抛物线C于A,B两点,过A,B分别作抛物线C的切线,两切线交于点Q,则面积的最小值为___________.四、解答题38.求适合下列条件的抛物线的标准方程:(1)焦点为;(2)准线方程为;(3)经过点;(4)焦点在y轴上,通径的长等于4.39.在①直线l:是抛物线C的准线;②F是椭圆的一个焦点;③,对于C上的点A,的最小值为;在以上三个条件中任选一个,填到下面问题中的横线处,并完成解答.已知抛物线C:的焦点为F,满足_____.(1)求抛物线C的标准方程;(2)是抛物线C上在第一象限内的一点,直线:与C交于M,N两点,若的面积为,求m的值.【答案详解】1.A【分析】根据动圆M与直线y=2相切,且与定圆外切,可得动点M到C(0,-3)的距离与到直线y=3的距离相等,由抛物线的定义知,点M的轨迹是抛物线,由此易得轨迹方程.【详解】设动圆圆心为M(x,y),半径为r,由题意可得M到C(0,-3)的距离与到直线y=3的距离相等,由抛物线的定义可知,动圆圆心的轨迹是以C(0,-3)为焦点,以y=3为准线的一条抛物线,所以,其方程为,故选:A2.A【分析】根据外切关系结合抛物线定义,分析得到的轨迹为抛物线,由此求解出抛物线的方程.【详解】由题意得,直线,且圆,设点到直线的距离为,则点到与点到的距离相等,都是,故点的轨迹是以为焦点,以为准线的抛物线,故方程为.故选:A.3.D【分析】根据中垂线性质得到,结合抛物线的定义判断出点的轨迹是抛物线,由此求解出轨迹方程.【详解】设,因为的中垂线经过点,所以,又因为轴,所以表示到直线的距离,且表示点到点的距离,点不在直线上,由抛物线的定义可知:点的轨迹是以为焦点,以直线为准线的抛物线,设轨迹方程为,所以,所以,所以轨迹方程为.故选:D.【点睛】方法点睛:求解动点的轨迹方程的常见方法:(1)定义法:如果动点的运动规律符合我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件待定方程中的参数,即可求得轨迹方程;(2)直接法:如果动点的运动规律满足的等量关系容易建立,则可用点的坐标表示该等量关系,即可得轨迹方程;(3)相关点法:如果动点的运动是由另外一点的运动引发的,而点的运动规律已知(坐标满足某已知的曲线方程),则用点的坐标表示出相关点的坐标,然后将点的坐标代入已知曲线方程,即可得到点的轨迹方程;(4)交轨消参法:在求动点轨迹时,有时会出现要求两动曲线交点的轨迹问题,这类问题通常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数求得所求的轨迹方程.4.C【分析】利用抛物线定义,将抛物线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离,再根据三点共线求最小距离.【详解】如图,过点向准线作垂线,垂足为,则,当垂直于抛物线的准线时,最小,此时线段与圆的交点为,因为准线方程为,,半径为,所以的最小值为.故选:C5.B【分析】设,根据两点间距离公式,先求得P到圆心的最小距离,根据圆的几何性质,即可得答案.【详解】设,圆化简为,即圆心为(0,4),半径为,所以点P到圆心的距离,令,则,令,,为开口向上,对称轴为的抛物线,所以的最小值为,所以,所以的最小值为.故选:B6.C【分析】利用切线性质,构造的长度关于的函数关系,再求函数的最小值即可.【详解】圆的方程:,可知,,,,故四边形的面积,,当取最小值时最小,设,则,当时,取最小值为,的最小值为.故选:.7.B【解析】求出抛物线的准线方程,利用已知条件列出方程求解即可.【详解】解:抛物线的准线与圆相切,可得,解得.故选:B.【点睛】本题考查抛物线的简单性质以及抛物线与圆的位置关系的应用,是基本知识的考查.8.B【分析】根据抛物线的定义,求得p的值,即可得抛物线,的标准方程,求得抛物线的焦点坐标后,再根据斜率公式求解.【详解】因为,所以,解得,所以直线的斜率为.故选B.【点睛】本题考查了抛物线的定义的应用,考查了抛物线的简单性质,涉及了直线的斜率公式;抛物线上的点到焦点的距离等于其到准线的距离;解题过程中注意焦点的位置.9.C【分析】根据抛物线的概念以及几何性质即可求抛物线的标准方程.【详解】依题意设抛物线方程为.因为焦点到准线的距离为4,所以,所以,所以抛物线方程为或.故选:C.10.C【分析】根据抛物线的定义,结合条件表示出的长度,然后列出方程即可得到结果.【详解】如图,不妨令在轴上方,准线l与轴交点为,因为点在C上,根据抛物线定义可得,且,则,所以为等腰三角形,且,在中,,即解得,即F到l的距离为.故选:C.11.B【分析】根据抛物线标准方程,得到焦点坐标和准线方程,设出直线方程,联立抛物线方程,整理得到关于的一元二次方程,根据垂直,得到点的横坐标,根据韦达定理,得到的横坐标,在由抛物线的定义,可得答案.【详解】由,则焦点,且准线方程为直线,即,设过点的直线方程为,联立抛物线可得:,消去可得:,化简得:,因为,且直线过点,所以,即点位于以线段为直径的圆上,易知以线段为直径的圆的方程为,将代入上式,可得,解得,(舍去),则点的横坐标,设点的横坐标,由韦达定理可得:,则,根据抛物线的定义,可得,,则,故选:B.12.C【分析】如图所示,过点作,垂足为.先证明是等边三角形,再求出,求出的值即得解.【详解】解:如图所示,过点作,垂足为.由题得,所以.因为,所以是等边三角形.因为是的中点,所以,所以,所以.所以.所以所以抛物线的方程是.故选:C13.(1)或(2)或【分析】(1)设抛物线方程为和,将点代入抛物线方程求出,即可求出抛物线方程.(2)求出焦点坐标,由此求得,即可求出抛物线方程.(1)当抛物线的标准方程为时,将点代入,得,即所求抛物线的标准方程为;当抛物线的标准方程为时,将点代入,得,即所求抛物线的标准方程为.综上,抛物线的标准方程为或.(2)令,得;令,得所以抛物线的焦点坐标为或.当焦点为时,抛物线的标准方程为.当焦点为时,抛物线的标准方程为.综上,抛物线的标准方程为或.14.(1);(2);(3);(4).【分析】(1)由题可知圆锥曲线为椭圆,结合条件即求;(2)由题可知圆锥曲线为双曲线,利用双曲线的性质即求;(3)由抛物线的准线方程为,即求;(4)由题可得椭圆的焦点为,然后结合条件即求.(1)由题可知,圆锥曲线为椭圆,可设方程为,则,∴,所以椭圆的标准方程为.(2)由题可知,圆锥曲线为双曲线,可设方程为,则,∴,所以双曲线的标准方程为.(3)∵抛物线的准线方程为,即,∴抛物线的标准方程为.(4)∵双曲线的焦点为,设椭圆的标准方程为,∴,∴,∴椭圆的标准方程为15.(1)(2)(3)或【分析】(1)根据准线方程,确定抛物线的开口和值,直接代入求解;(2)根据双曲线的左顶点,即可求得抛物线的焦点坐标,直接求解;(3)首先设抛物线方程,再根据焦半径公式,代入求解.(1)准线方程为,所以抛物线方程开口向上,且,得,所以抛物线方程是;(2)双曲线方程,左顶点为,所以抛物线的焦点为,抛物线的开口向左,,,所以抛物线方程是;(3)设抛物线方程,,当时,,,即,解得:或,抛物线方程为或;设抛物线方程,,当时,,,解得:或,抛物线方程为或;综上可知,抛物线方程为或.16.D【分析】根据题意,由焦点坐标求,并确定焦点所在位置,进而求抛物线方程.【详解】∵抛物线的焦点坐标为,则,且焦点在轴正半轴上,∴,故抛物线的方程为.故选:D.17.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:C18.B【分析】分别求得直线与x轴,y轴的交点得到抛物线的焦点即可.【详解】解:直线与x轴的交点为(4,0),与y轴的交点为(0,-3),当以(4,0)为焦点时,抛物线的标准方程为,当由(0,-3)为焦点时,抛物线的标准方程为,故选:B19.C【分析】根据双曲线焦点到渐近线的距离求得,结合离心率求得,从而求得抛物线的标准方程.【详解】双曲线的右焦点到渐近线的距离为,离心率,,所以双曲线的右顶点为,对于抛物线,,所以抛物线方程为.故选:C20.D【分析】根据双曲线的离心率可求得,即可得双曲线的渐近线方程,求出抛物线的准线方程,与渐近线方程联立,分别求出渐近线与准线的交点坐标,从而可得围成三角形面积,结合题意即可得出答案.【详解】解:根据题意,,可得,所以双曲线的渐近线方程为,抛物线的准线方程为,设准线与抛物线的交点分别为M,N,则,可解得,同理,所以,解得.故选:D.21.(1)(2)(3)【分析】(1)设所求抛物线的标准方程为,求出的值,即可得解;(2)设所求抛物线的标准方程为,求出的值,即可得解;(3)设所求抛物线的标准方程为,将点的坐标代入抛物线的标准方程,求出的值,即可得解.(1)解:根据题意,可设所求抛物线的标准方程为,则,可得,故所求抛物线的标准方程为.(2)解:根据题意,可设所求抛物线的标准方程为,则,可得,故所求抛物线的标准方程为.(3)解:根据题意,设所求抛物线的标准方程为,则,得,故所求抛物线的标准方程为.22.(1)(2)【分析】(1)将已知点代入双曲线方程,然后可得;(2)由双曲线右焦点与抛物线的焦点相同可解.(1)因为双曲线过点,所以

所以,得又因为,所以所以双曲线的渐近线方程(2)由(1)得所以

所以双曲线的右焦点是所以抛物线的焦点是所以,所以所以抛物线的标准方程23.C【分析】由条件求出的坐标,结合抛物线的定义求的最小值.【详解】方程可化为,所以直线恒过定点,因为抛物线:的焦点坐标为,所以,即,所以,过点作准线,垂足为,则,过点作准线,垂足为,所以,当且仅当三点共线时取等号,所以的最小值为3,故选:C.24.C【分析】建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线的方程为,根据是抛物线的焦点,求得抛物线的方程,进而求得的长.【详解】由题意,建立如图所示的平面直角坐标系,O与C重合,设抛物线的方程为,由题意可得是抛物线的焦点,即,可得,所以抛物线的方程为,当时,,所以.故选:C.25.D【分析】由椭圆的方程得出椭圆的焦点坐标,然后可得答案.【详解】因为椭圆的对称中心为原点,焦点为所以抛物线的方程为或故选:D26.C【分析】分或()两种情况讨论,由面积列方程即可求解【详解】由题意得,当时,,解得;当或时,,解得,所以抛物线的方程是或.故选:C.27.C【分析】根据双曲线及抛物线的基本性质,求得的坐标,表示出三角形的面积,从而求得参数.【详解】由双曲线的离心率为2知,,渐近线方程为,又抛物线的准线方程为,则设渐近线与准线的交点为,,三角形的面积为,()解得,故选:C28.A【分析】设为,得到,,得到,由,联立方程组求得,结合,求得的值,即可求解.【详解】设为,则,又由,所以,因为,所以,可得,由,联立方程组,消去,可得,所以,故,又由,所以,即,解得或,所以的方程为或.故选:A.29.B【分析】根据抛物线的定义求得,进而求得抛物线方程.设出直线的方程,并与抛物线方程联立,化简写出根与系数关系,结合基本不等式求得的最小值.【详解】因为抛物线的焦点到其准线的距离为2,所以,抛物线的方程为.设直线的方程为,将此方程代入,整理得.设,,则,所以,当且仅当,即时等号成立.故选:B.30.D【解析】根据AB⊥x轴,且AB过点F,易知|AB|=2p,再由S△CAB=×2p×求解即可.【详解】因为AB⊥x轴,且AB过点F,所以AB是焦点弦,且|AB|=2p,所以S△CAB=×2p×解得p=4或-12(舍),所以抛物线方程为y2=8x,所以直线AB的方程为x=2,所以以直线AB为准线的抛物线的标准方程为y2=-8x.故选:D.31.BCD【分析】由可得,所以,则可判断A错误,B正确.易知点K在抛物线外,则过点可作抛物线的两条切线,C正确.对于D选项,方法一:的面积可将看作是与面积之和;方法二:设直线的倾斜角为,则由解得,【详解】由题意可知,所以所以抛物线的方程为,其准线方程为,A错误,B正确.当时,,则点K在抛物线外,则过点可作抛物线的两条切线,C正确.方法一

设点,,则由抛物线的定义,可知,所以.由,可得,设直线的方程为:代入抛物线方程中得故,故.故D正确.方法二

设直线的倾斜角为,则由抛物线焦点弦的性质可知,故,所以,所以,故.故选:BCD32.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:ACD33.ABD【分析】对于A,由题意可得抛物线的准线为,从而可求得,进而可判断A;对于B,抛物线的方程为,其焦点为,则直线的方程为,设,,设的中点为,利用点差法可得,则,再结合可得在以为直径的圆上,从而可求出直线的斜率;对于C,利用弦长公式求解即可;对于D,利用点到直线的距离求出点到直线的距离,从而可求出的面积【详解】由题意知,抛物线的准线为,即,得,故选项A正确.因为,所以抛物线的方程为,其焦点为.因为直线过抛物线的焦点,所以直线的方程为.因为,所以在以为直径的圆上.设点,,联立方程组两式相减可得.设的中点为,则.因为点在直线上,所以,所以点是以为直径的圆的圆心.由抛物线的定义知,圆的半径.,因为,所以,解得,故选项B正确.因为,所以弦长,故选项C不正确.因为,所以直线为,由点到直线的距离公式可得,点到直线的距离,所以,故选项D正确.故选:ABD【点睛】关键点点睛:本题考查抛物线的性质,考查化归与转化的数学思想及运算求解能力,解题的关键是由题意求出抛物线的方程,然后利用抛物线的性质求解即可,属于中档题34.【分析】先求出双曲线的半焦距c,进而得到实数的值.【详解】解:由得双曲线,则,所以,抛物线的焦点为,,,故答案为:4.35.【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:36.【分析】求出抛物线的方程为,其焦点为.直线的方程为.利用,说明在以为直径的圆上.设点,,,,利用平方差法求出斜率,设的中点为,,推出.通过点,在直线上,结合点是以为直径的圆的圆心.转化求解直线的斜率,求解弦长即可.【详解】解:由题意知,抛物线的准线为,即,得,所以抛物线的方程为,其焦

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