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文档简介
第07讲抛物线及其性质目录TOC\o"1-2"\h\z\u01模拟基础练 2题型一:抛物线的定义与标准方程 2题型二:抛物线的轨迹方程 2题型三:与抛物线有关的距离和最值问题 3题型四:抛物线中三角形,四边形的面积问题 3题型五:焦半径问题 4题型六:抛物线的几何性质 4题型七:抛物线焦点弦的性质 5题型八:抛物线的实际应用 602重难创新练 703真题实战练 11题型一:抛物线的定义与标准方程1.已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点在轴正半轴上.若点到双曲线的一条渐近线的距离为2,则的标准方程是(
)A. B.C. D.2.若点满足方程,则点的轨迹是(
)A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线3.(2024·陕西安康·模拟预测)过点,且焦点在轴上的抛物线的标准方程是(
)A. B. C. D.题型二:抛物线的轨迹方程4.点,点B是x轴上的动点,线段PB的中点E在y轴上,且AE垂直PB,则点P的轨迹方程为.5.在平面坐标系中,动点P和点满足,则动点的轨迹方程为.6.若圆与轴相切且与圆外切,则圆的圆心的轨迹方程为(
)A. B.C. D.7.(2024·高三·云南昆明·开学考试)已知点到点的距离比它到直线的距离小,则点的轨迹方程为(
)A. B.C. D.题型三:与抛物线有关的距离和最值问题8.已知抛物线的焦点为,点,若点为抛物线上任意一点,当取最小值时,点的坐标为.9.已知点,是轴上的动点,且满足,的外心在轴上的射影为,则的最小值为.10.已知,抛物线的焦点为是抛物线C上任意一点,则周长的最小值为.11.已知抛物线,的焦点为F,P点在抛物线上,Q点在圆C:上,则的最小值为.12.(2024·陕西渭南·二模)若点A在焦点为F的抛物线上,且,点P为直线上的动点,则的最小值为.13.抛物线的焦点为,准线为,点是准线上的动点,若点在抛物线上,且,则(为坐标原点)的最小值为.题型四:抛物线中三角形,四边形的面积问题14.已知抛物线的焦点为F,过F的直线l与抛物线交于A、B两点,若面积是面积的两倍,则=(
)A.4 B. C.5 D.15.(2024·四川乐山·三模)已知抛物线的焦点为F,准线为l,过点F的直线交C于P,Q两点,于H,若,O为坐标原点,则与的面积之比为(
)A.6 B.8 C.12 D.1616.(2024·高三·贵州贵阳·开学考试)已知抛物线的焦点为是抛物线上的一点,若,则(为坐标原点)的面积是(
)A. B.1 C.2 D.417.已知抛物线:,点为抛物线上任意一点,过点向圆:作切线,切点分别为,,则四边形的面积的最小值为(
)A.1 B.2 C. D.18.如图,已知抛物线:的焦点为,直线与相交于,两点,与轴相交于点.已知,,若△,△的面积分别为,,且,则抛物线的方程为(
)A. B.C. D.题型五:焦半径问题19.(2024·广东佛山·模拟预测)设为抛物线的焦点,点在上,且在第一象限,若直线的倾斜角为,则(
)A.2 B.3 C.4 D.520.(2024·高三·江苏南通·开学考试)已知焦点为的抛物线上两点满足,则中点的横坐标为.21.已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于、两点,若,则.题型六:抛物线的几何性质22.(多选题)已知抛物线与抛物线关于轴对称,则下列说法正确的是(
)A.抛物线的焦点坐标是 B.抛物线关于轴对称C.抛物线的准线方程为 D.抛物线的焦点到准线的距离为823.(多选题)已知抛物线的焦点为F,点P为C上任意一点,若点,下列结论错误的是(
)A.的最小值为2B.抛物线C关于x轴对称C.过点M与抛物线C有一个公共点的直线有且只有一条D.点P到点M的距离与到焦点F距离之和的最小值为424.(多选题)已知抛物线的焦点为F,点P为C上任意一点,若点,下列结论正确的是(
)A.的最小值为2B.抛物线C关于x轴对称C.过点M与抛物线C有一个公共点的直线有且只有一条D.点P到点M的距离与到焦点F距离之和的最小值为4题型七:抛物线焦点弦的性质25.(多选题)设为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与交于两点,为的准线,则(
)A. B.C.以为直径的圆与相切 D.26.(多选题)已知直线经过抛物线:的焦点,且与交于点,,点为坐标原点,点,在轴上的射影分别为,,点,在轴上的射影分别为,,则(
)A.B.C.的最小值为7D.27.(多选题)设抛物线,为其焦点,为抛物线上一点,则下列结论正确的是(
)A.抛物线的准线方程是B.焦点到准线的距离为4C.若,则的最小值为3D.以线段为直径的圆与轴相切28.(多选题)(2024·高三·江苏南京·开学考试)抛物线的焦点为为抛物线上一动点,当运动到时,,直线与抛物线相交于两点,则下列结论正确的是(
)A.抛物线的方程为:B.抛物线的准线方程为:C.当直线过焦点时,以为直径的圆与轴相切D.当直线过焦点时,以为直径的圆与准线相切29.(多选题)已知抛物线,直线过的焦点,且与交于两点,则(
)A.的准线方程为B.线段的长度的最小值为4C.存在唯一直线,使得为线段的中点D.以线段为直径的圆与的准线相切题型八:抛物线的实际应用30.(2024·全国·模拟预测)某社会实践小组在调研时发现一座石造单孔桥(如图),该桥抛物线拱形部分的桥面跨度为21.6m,拱顶距水面10.9m,路面厚度约1m.若小组计划用绳子从桥面石栏放下摄像机取景,使其落在抛物线的焦点处,则绳子最合适的长度是(
)
A.3m B.4m C.5m D.6m31.(2024·山西晋城·一模)吉林雾淞大桥,位于吉林市松花江上,连接雾淞高架桥,西起松江东路,东至滨江东路.雾淞大桥是吉林市第一座自锚式混凝土悬索桥,两主塔左、右两边悬索的形状均为抛物线(设该抛物线的焦点到准线的距离为米)的一部分,左:右两边的悬索各连接着29根吊索,且同一边的相邻两根吊索之间的距离均为米(将每根吊索视为线段).已知最中间的吊索的长度(即图中点到桥面的距离)为米,则最靠近前主塔的吊索的长度(即图中点到桥面的距离)为(
)A.米 B.米C.米 D.米32.假设一水渠的横截面曲线是抛物线形,如图所示,它的渠口宽为,渠深为,水面距为,则截面图中水面宽的长度约为(
)(,,)
A.0.816m B.1.33m C.1.50m D.1.63m33.(2024·湖北·模拟预测)随着科技的进步,我国桥梁设计建设水平不断提升,创造了多项世界第一,为经济社会发展发挥了重要作用.下图是某景区内的一座抛物线拱形大桥,该桥抛物线拱形部分的桥面跨度为10米,拱形最高点与水面的距离为6米,为增加景区的夜晚景色,景区计划在拱形桥的焦点处悬挂一闪光灯,则竖直悬挂的闪光灯距离水面的距离为(
)(结果精确到0.01)A.4.96 B.5.06 C.4.26 D.3.681.(2024·湖北·模拟预测)已知抛物线C:和圆,点是抛物线的焦点,圆上的两点满足,其中是坐标原点,动点在圆上运动,则到直线的最大距离为(
)A. B. C. D.2.(2024·高三·河南焦作·开学考试)已知点在抛物线上,则C的焦点与点之间的距离为(
)A.4 B. C.2 D.3.(2024·四川·模拟预测)已知抛物线的焦点为是抛物线上的一点,为坐标原点,,则(
)A.4 B.6 C.8 D.104.(2024·北京海淀·三模)已知抛物线的焦点为F、点M在抛物线上,MN垂直y轴于点N,若,则的面积为(
)A.8 B. C. D.5.(2024·江西九江·二模)已知抛物线过点,为的焦点,点为上一点,为坐标原点,则(
)A.的准线方程为B.的面积为1C.不存在点,使得点到的焦点的距离为2D.存在点,使得为等边三角形6.(2024·湖南邵阳·三模)已知抛物线:的焦点为,点在的准线上,点在上且位于第一象限,,则(
)A. B. C. D.7.(2024·湖北·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过的直线与与交于两点(点在轴上方),点,若,则的方程为(
)A. B. C. D.8.(2024·新疆·三模)已知抛物线C:的焦点为F,在抛物线C上存在四个点P,M,Q,N,若弦与弦的交点恰好为F,且,则(
)A. B.1 C. D.29.(2024·西藏林芝·模拟预测)已知O为坐标原点,设双曲线C的方程为,过抛物线的焦点和C的虚轴端点的直线l与C的一条渐近线平行.将C的两条渐近线分别记为,右焦点记为F,若以OF为直径的圆M交直线于O,A两点,点B在上,且,则(
)A. B. C. D.10.(多选题)(2024·山西·模拟预测)已知抛物线的焦点为的准线与轴交于点,过的一条直线与交于两点,过作的垂线,垂足分别为,则(
)A. B.C. D.的面积等于的面积11.(多选题)(2024·陕西·一模)已知曲线的方程为是以点为圆心、1为半径的圆位于轴右侧的部分,则下列说法正确的是(
)A.曲线的焦点坐标为B.曲线过点C.若直线被所截得的线段的中点在上,则的值为D.若曲线在的上方,则12.(多选题)(2024·河南周口·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点的动直线与交于M,N两点,则下列说法正确的是(
)A.B.若,则C.为定值D.为钝角三角形13.(多选题)(2024·浙江·模拟预测)已知曲线上的点满足:到定点1,0与定直线轴的距离的差为定值,其中,点,分别为曲线上的两点,且点恒在点的右侧,则(
)A.若,则曲线的图象为一条抛物线B.若,则曲线的方程为C.当时,对于任意的,,都有D.当时,对于任意的,,都有14.(2024·福建福州·模拟预测)已知抛物线的焦点为,点在上,且点到直线的距离为,则.15.(2024·海南·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,若,则直线的斜率为.16.(2024·陕西铜川·模拟预测)已知,抛物线的焦点为F,准线为l,点A是直线l与x轴的交点,过抛物线上一点P作直线l的垂线,垂足为Q,直线PF与MQ相交于点N,若,则△AMN的面积为.17.(2024·福建泉州·模拟预测)若过抛物线C:的焦点F,且斜率为的直线交C于点和,交C的准线于点,则的最小值为.18.(2024·江西南昌·模拟预测)已知点在抛物线上,也在斜率为1的直线上.(1)求抛物线和直线的方程;(2)若点在抛物线上,且关于直线对称,求直线的方程.19.(2024·浙江·二模)已知点为抛物线与圆在第一象限的交点,另一交点为.(1)求;(2)若点在圆上,直线为抛物线的切线,求的周长.20.(2024·河南·三模)已知抛物线的焦点为F,点为C上一点.(1)求直线的斜率;(2)经过焦点F的直线与C交于A,B两点,原点O到直线的距离为,求以线段为直径的圆的标准方程.21.(2024·江苏南京·二模)在平面直角坐标系中,顶点在原点的抛物线经过点.(1)求抛物线的方程;(2)若抛物线不经过第二象限,且经过点的直线交抛物线于,,两点(),过作轴的垂线交线段于点.①当经过抛物线的焦点时,求直线的方程;②求点A到直线的距离的最大值.1.(多选题)(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则(
)A.l与相切B.当P,A,B三点共线时,C.当时,D.满足的点有且仅有2个2.(多选题)(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则(
).A. B.C.以MN为直径的圆与l相切 D.为等腰三角形3.(多选题)(2022年新高考全国II卷数学真题)已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点M(p,0),若|AF|=|AM|,则(
)A.直线的斜率为 B.|OB|=|OF|C.|AB|>4|OF| D.4.(多选题)(2022年新高考全国I卷数学真题)已知O为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交C于P,Q两点,则(
)A.C的准线为 B.直线AB与C相切C. D.5.(2024年北京高考数学真题)抛物线的焦点坐标为.6.(2024年上海秋季高考数学真题(网络回忆版))已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为.7.(2024年天津高考数学真题)圆的圆心与抛物线的焦点重合,为两曲线的交点,则原点到直线的距离为.8.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)已知点在抛物线C:上,则A到C的准线的距离为.9.(2021年北京市高考数学试题)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,垂直轴于点.若,则点的横坐标为;的面积为.10.(2021年全国新高考I卷数学试题)已知为坐标原点,抛物线:()的焦点为,为上一点,与轴垂直,为轴上一点,且,若,则的准线方程为.11.(2022年高考全国甲卷数学(理)真题)设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,.(1)求C的方程;(2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为.当取得最大值时,求直线AB的方程.12.(2021年浙江省高考数学试题)如图,已知F是抛物线的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且,(1)求抛物线的方程;(2)设过点F的直线交抛物线与A、B两点,斜率为2的直线l与直线,x轴依次交于点P,Q,R,N,且,求直线l在x轴上截距的范围.13.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)已知抛物线的焦点F到准线的距离为2.(1)求C的方程;(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求直线斜率的最大值.14.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)抛物线C的顶点为坐标原点O.焦点在x轴上,直线l:交C于P,Q两点,且.已知点,且与l相切.(1)求C,的方程;(2)设是C上的三个点,直线,均与相切.判断直线与的位置关系,并说明理由.第07讲抛物线及其性质目录TOC\o"1-2"\h\z\u01模拟基础练 2题型一:抛物线的定义与标准方程 2题型二:抛物线的轨迹方程 3题型三:与抛物线有关的距离和最值问题 4题型四:抛物线中三角形,四边形的面积问题 7题型五:焦半径问题 11题型六:抛物线的几何性质 12题型七:抛物线焦点弦的性质 14题型八:抛物线的实际应用 1902重难创新练 2203真题实战练 39题型一:抛物线的定义与标准方程1.已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点在轴正半轴上.若点到双曲线的一条渐近线的距离为2,则的标准方程是(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】先根据双曲线的方程求解出双曲线的渐近线方程,再根据点到直线的距离公式求解出抛物线方程中的,则抛物线方程可求.双曲线的渐近线方程是,即.因为抛物线的焦点到渐近线的距离为2,则,即,所以的标准方程是,故选:D.2.若点满足方程,则点的轨迹是(
)A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线【答案】A【解析】等式左侧表示点与点间的距离,等式右侧表示到直线的距离,整个等式表示点到点的距离和到直线的距离相等,且点不在直线上,所以点轨迹为抛物线.故选:D.3.(2024·陕西安康·模拟预测)过点,且焦点在轴上的抛物线的标准方程是(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】设抛物线的标准方程为,将点点代入,得,解得,所以抛物线的标准方程是.故选:B题型二:抛物线的轨迹方程4.点,点B是x轴上的动点,线段PB的中点E在y轴上,且AE垂直PB,则点P的轨迹方程为.【答案】【解析】设,,则.由点E在y轴上,得,则,即.又,若,则,即.若,则,此时点P,B重合,直线PB不存在.所以点P的轨迹方程是.故答案为:.5.在平面坐标系中,动点P和点满足,则动点的轨迹方程为.【答案】【解析】由题意,由得,化简得.故答案为:.6.若圆与轴相切且与圆外切,则圆的圆心的轨迹方程为(
)A. B.C. D.【答案】B【解析】设圆心坐标为,依题意可得,化简得,即圆的圆心的轨迹方程为.故选:C7.(2024·高三·云南昆明·开学考试)已知点到点的距离比它到直线的距离小,则点的轨迹方程为(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】由题意,点到点的距离等于它到直线的距离,则点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,则点的轨迹方程为,故选:B.题型三:与抛物线有关的距离和最值问题8.已知抛物线的焦点为,点,若点为抛物线上任意一点,当取最小值时,点的坐标为.【答案】【解析】抛物线的焦点为F1,0,准线方程为,过点作垂直准线交于点,则,所以,当且仅当、、三点共线时取等号,即平行于轴时取最小值,此时,则,即,所以.故答案为:9.已知点,是轴上的动点,且满足,的外心在轴上的射影为,则的最小值为.【答案】3【解析】设点,则)根据点是的外心,,而,则所以从而得到点的轨迹为,焦点为由抛物线的定义可知因为,,即,所以的最小值为3,故答案为:310.已知,抛物线的焦点为是抛物线C上任意一点,则周长的最小值为.【答案】【解析】抛物线的准线,,过点P作垂直于准线,由题可知,的周长为,又,易知当三点共线时,的周长最小,且最小值为.故答案为:11.已知抛物线,的焦点为F,P点在抛物线上,Q点在圆C:上,则的最小值为.【答案】8【解析】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.故答案为:8.12.(2024·陕西渭南·二模)若点A在焦点为F的抛物线上,且,点P为直线上的动点,则的最小值为.【答案】【解析】抛物线的焦点,准线,设,则,解得,显然,不妨设,关于直线的对称点为,则因此,当且仅当三点共线时取等号,所以的最小值为.故答案为:13.抛物线的焦点为,准线为,点是准线上的动点,若点在抛物线上,且,则(为坐标原点)的最小值为.【答案】【解析】由,得,所以,准线为,不妨设点在第一象限,过作于,则,得,则,得,所以,设点关于直线对称点为,则,所以,当且仅当三点共线时取等号,所以的最小值为,故答案为:题型四:抛物线中三角形,四边形的面积问题14.已知抛物线的焦点为F,过F的直线l与抛物线交于A、B两点,若面积是面积的两倍,则=(
)A.4 B. C.5 D.【答案】A【解析】由题意得,当直线l的斜率为0时,此时与抛物线只有1个交点,不合要求,舍去;设过F的直线l的方程为,与抛物线联立得,,设,,则,因为面积是面积的两倍,所以,则,解得,则,则,解得,故,则.故选:B15.(2024·四川乐山·三模)已知抛物线的焦点为F,准线为l,过点F的直线交C于P,Q两点,于H,若,O为坐标原点,则与的面积之比为(
)A.6 B.8 C.12 D.16【答案】B【解析】依题意,由于H,得,即是正三角形,,而,则直线的方程为,由,消去y并整理,得,令,解得,又准线,因此,所以与的面积之比.故选:C.16.(2024·高三·贵州贵阳·开学考试)已知抛物线的焦点为是抛物线上的一点,若,则(为坐标原点)的面积是(
)A. B.1 C.2 D.4【答案】A【解析】由题可得,因为,所以,,所以为坐标原点)的面积是.故选:A.17.已知抛物线:,点为抛物线上任意一点,过点向圆:作切线,切点分别为,,则四边形的面积的最小值为(
)A.1 B.2 C. D.【答案】B【解析】如图,连接,圆:,该圆的圆心与抛物线的焦点重合,半径为1,则.又,所以当四边形的面积最小时,最小.过点向抛物线的准线作垂线,垂足为,则,当点与坐标原点重合时,最小,此时.故.故选:C18.如图,已知抛物线:的焦点为,直线与相交于,两点,与轴相交于点.已知,,若△,△的面积分别为,,且,则抛物线的方程为(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】如图,过A,B分别作C的准线的垂线分别交y轴于点M,N,因为C的准线为,所以,,所以,解得,故C为.故选:B.题型五:焦半径问题19.(2024·广东佛山·模拟预测)设为抛物线的焦点,点在上,且在第一象限,若直线的倾斜角为,则(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【解析】如图所示,抛物线及准线如图所示,过点作垂直准线于点,过焦点作垂直于于点,由题意可知,根据抛物线的定义在中,,又,所以,解得.故选:C.20.(2024·高三·江苏南通·开学考试)已知焦点为的抛物线上两点满足,则中点的横坐标为.【答案】【解析】因为抛物线,所以,设,由得,所以,由,,所以,所以中点的横坐标为,故答案为:21.已知抛物线的焦点为,过的直线交抛物线于、两点,若,则.【答案】5【解析】抛物线的焦点为,设直线的方程,,由消去得,则,由,得,联立解得或,因此,所以.故答案为:5题型六:抛物线的几何性质22.(多选题)已知抛物线与抛物线关于轴对称,则下列说法正确的是(
)A.抛物线的焦点坐标是 B.抛物线关于轴对称C.抛物线的准线方程为 D.抛物线的焦点到准线的距离为8【答案】AC【解析】因为抛物线与抛物线关于轴对称,所以抛物线的方程为,则抛物线的焦点坐标是,准线方程为,故A、C正确;抛物线关于轴对称,故B错误;抛物线的焦点到准线的距离为4,故D错误.故选:AC23.(多选题)已知抛物线的焦点为F,点P为C上任意一点,若点,下列结论错误的是(
)A.的最小值为2B.抛物线C关于x轴对称C.过点M与抛物线C有一个公共点的直线有且只有一条D.点P到点M的距离与到焦点F距离之和的最小值为4【答案】AB【解析】设,则,,又抛物线的焦点为,对A,由题可知,时,等号成立,所以的最小值是1,A错;对B,抛物线的焦点在轴上,抛物线关于轴对称,B错;对C,由题知点在抛物线的内部(含有焦点的部分),因此过与对称轴平行的直线与抛物线只有一个公共点,其他直线与抛物线都有两个公共点,C正确;对D,记抛物线的准线为,准线方程为,过作于,过作于,则,,所以当三点共线,即与重合时,最小,最小值为.D正确.故选:AB.24.(多选题)已知抛物线的焦点为F,点P为C上任意一点,若点,下列结论正确的是(
)A.的最小值为2B.抛物线C关于x轴对称C.过点M与抛物线C有一个公共点的直线有且只有一条D.点P到点M的距离与到焦点F距离之和的最小值为4【答案】BD【解析】设,则,,又抛物线的焦点为,所以,时,等号成立.所以的最小值是1,A错;抛物线的焦点在轴上,抛物线关于轴对称,B错;易知点在抛物线的内部(含有焦点的部分),因此过与对称轴平行的直线与抛物线只有一个公共点,其他直线与抛物线都有两个公共点,C正确;记抛物线的准线为,准线方程为,过作于,过作于,则,,所以当三点共线,即与重合时,最小,最小值为.D正确.故选:CD.题型七:抛物线焦点弦的性质25.(多选题)设为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与交于两点,为的准线,则(
)A. B.C.以为直径的圆与相切 D.【答案】BD【解析】直线过抛物线的焦点,可得,则,所以A选项错误;抛物线方程为,准线的方程为,直线与抛物线交于两点,设Ax1,y直线方程代入抛物线方程消去可得,则,得,所以B选项错误;的中点的横坐标,中点到抛物线的准线的距离为,则以为直径的圆与相切,所以C选项正确;点到直线的距离,,所以D选项正确.故选:CD.26.(多选题)已知直线经过抛物线:的焦点,且与交于点,,点为坐标原点,点,在轴上的射影分别为,,点,在轴上的射影分别为,,则(
)A.B.C.的最小值为7D.【答案】ABD【解析】设Ax1,y1,B联立方程组,整理得,可得,由,所以A正确;由,所以,所以B正确;由,当且仅当时取等号,所以C错误;由,所以D正确.故选:ABD.27.(多选题)设抛物线,为其焦点,为抛物线上一点,则下列结论正确的是(
)A.抛物线的准线方程是B.焦点到准线的距离为4C.若,则的最小值为3D.以线段为直径的圆与轴相切【答案】ACD【解析】A:抛物线的准线为,故A正确;B:焦点到准线距离为,故B错误;C:当横坐标为2时抛物线上位于第一象限内的点为,此点位于点的上面,故A在抛物线内部,当直线垂直准线时取最小值,即为,故C正确;D:根据题意,可得抛物线的焦点为F1,0,设的中点为,可得,由抛物线的定义,得,则,即点到轴的距离等于以为直径的圆的半径,因此,以为直径的圆与轴相切,故D正确﹒故选:ACD28.(多选题)(2024·高三·江苏南京·开学考试)抛物线的焦点为为抛物线上一动点,当运动到时,,直线与抛物线相交于两点,则下列结论正确的是(
)A.抛物线的方程为:B.抛物线的准线方程为:C.当直线过焦点时,以为直径的圆与轴相切D.当直线过焦点时,以为直径的圆与准线相切【答案】ACD【解析】对于A,如图所示,过点作准线的垂线,垂足为,则由抛物线的定义可知:,解得.抛物线的方程为:,故正确;对于,抛物线的准线方程为,故错误;对于,如图所示,取的中点C,过点C作x轴的垂线,垂足为D,易知抛物线的焦点,设,则,,所以,所以以为直径的圆与轴相切,故C正确;对于,当直线过抛物线的焦点且与抛物线相交于两点时,直线的斜率存在,假设,设,AB的中点为,则,如图所示,作垂直于准线于点,则,联立,消去并整理可得,所以,所以所以,,,,以AB为直经的圆与准线相切,故D正确.故选:ACD.29.(多选题)已知抛物线,直线过的焦点,且与交于两点,则(
)A.的准线方程为B.线段的长度的最小值为4C.存在唯一直线,使得为线段的中点D.以线段为直径的圆与的准线相切【答案】ACD【解析】对于A,抛物线的准线方程为,故A错误;对于B,,由题意可得直线的斜率不等于零,设方程为,,联立,消得,,则,所以,所以,时取等号,所以线段的长度的最小值为4,故B正确;对于C,由B选项得线段的中点坐标为,若点为线段的中点,则,解得,所以存在唯一直线,使得为线段的中点,故C正确;对于D,由C选项知线段的中点坐标为,则中点到准线的距离为,所以以线段为直径的圆与的准线相切,故D正确.故选:BCD.题型八:抛物线的实际应用30.(2024·全国·模拟预测)某社会实践小组在调研时发现一座石造单孔桥(如图),该桥抛物线拱形部分的桥面跨度为21.6m,拱顶距水面10.9m,路面厚度约1m.若小组计划用绳子从桥面石栏放下摄像机取景,使其落在抛物线的焦点处,则绳子最合适的长度是(
)
A.3m B.4m C.5m D.6m【答案】A【解析】以拱形部分的顶点为坐标原点,水平线为x轴,垂直于轴,且方向向上,建立平面直角坐标系.设抛物线的方程为.易知抛物线过点,则,得,所以,所以.故选:B.31.(2024·山西晋城·一模)吉林雾淞大桥,位于吉林市松花江上,连接雾淞高架桥,西起松江东路,东至滨江东路.雾淞大桥是吉林市第一座自锚式混凝土悬索桥,两主塔左、右两边悬索的形状均为抛物线(设该抛物线的焦点到准线的距离为米)的一部分,左:右两边的悬索各连接着29根吊索,且同一边的相邻两根吊索之间的距离均为米(将每根吊索视为线段).已知最中间的吊索的长度(即图中点到桥面的距离)为米,则最靠近前主塔的吊索的长度(即图中点到桥面的距离)为(
)A.米 B.米C.米 D.米【答案】A【解析】以为坐标原点,抛物线的对称轴为轴,建立如图所示的平面直角坐标系(横坐标与纵坐标的单位均为米),依题意可得抛物线的方程为.因为同一边的悬索连接着29根吊索,且相邻两根吊索之间的距离均为米,则点的横坐标为,则,所以点到桥面的距离为米.故选:A.32.假设一水渠的横截面曲线是抛物线形,如图所示,它的渠口宽为,渠深为,水面距为,则截面图中水面宽的长度约为(
)(,,)
A.0.816m B.1.33m C.1.50m D.1.63m【答案】A【解析】以为原点,为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线的标准方程为(),由题意可得,代入得,得,故抛物线的标准方程为,设(,),则,则,即可得,所以截面图中水面宽的长度约为,故选:D.33.(2024·湖北·模拟预测)随着科技的进步,我国桥梁设计建设水平不断提升,创造了多项世界第一,为经济社会发展发挥了重要作用.下图是某景区内的一座抛物线拱形大桥,该桥抛物线拱形部分的桥面跨度为10米,拱形最高点与水面的距离为6米,为增加景区的夜晚景色,景区计划在拱形桥的焦点处悬挂一闪光灯,则竖直悬挂的闪光灯距离水面的距离为(
)(结果精确到0.01)A.4.96 B.5.06 C.4.26 D.3.68【答案】A【解析】如图,设该抛物线的方程为,易知抛物线经过点,所以,解得,故该抛物线的顶点到焦点的距离为,故竖直悬挂的闪光灯距离水面的距离为:米.故选:A1.(2024·湖北·模拟预测)已知抛物线C:和圆,点是抛物线的焦点,圆上的两点满足,其中是坐标原点,动点在圆上运动,则到直线的最大距离为(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】抛物线的焦点,圆,其圆心,半径.设点是满足的任意一点,则,化简得,结合,所以是圆与圆的公共弦,将圆与圆的方程相减得,直线的方程为,取线段的中点,连接,则,则,故选:A.2.(2024·高三·河南焦作·开学考试)已知点在抛物线上,则C的焦点与点之间的距离为(
)A.4 B. C.2 D.【答案】A【解析】因为在抛物线上,故,整理得到:即,解得或(舍),故焦点坐标为,故所求距离为,故选:D.3.(2024·四川·模拟预测)已知抛物线的焦点为是抛物线上的一点,为坐标原点,,则(
)A.4 B.6 C.8 D.10【答案】A【解析】抛物线的焦点为,准线方程为,设,则,解得或(舍去),则.故选:B.4.(2024·北京海淀·三模)已知抛物线的焦点为F、点M在抛物线上,MN垂直y轴于点N,若,则的面积为(
)A.8 B. C. D.【答案】B【解析】因为抛物线的焦点为F1,0,准线方程为,所以,故,不妨设在第一象限,故,所以.故选:C.5.(2024·江西九江·二模)已知抛物线过点,为的焦点,点为上一点,为坐标原点,则(
)A.的准线方程为B.的面积为1C.不存在点,使得点到的焦点的距离为2D.存在点,使得为等边三角形【答案】A【解析】由题意抛物线过点,可得,所以抛物线方程为,所以准线方程为,A错误;可以计算,B正确;当时,点到的焦点的距离为2,C错误;为等边三角形,可知的横坐标为:,当时,纵坐标为:,则,则为等腰三角形,不是等边三角形,故等边三角形的点不存在,所以D错误.故选:B.6.(2024·湖南邵阳·三模)已知抛物线:的焦点为,点在的准线上,点在上且位于第一象限,,则(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】由点在抛物线的准线上,可得,即,所以抛物线C的方程为,焦点,准线方程为,设则,由,可得,即,整理得,又,所以,解得或,点B位于第一象限,所以,,且,显然不满足垂直,所以,所以,所以.故选:D.7.(2024·湖北·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过的直线与与交于两点(点在轴上方),点,若,则的方程为(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】设Ax1,,即,由得,,的方程为,由得,,,,,故.故选:B.8.(2024·新疆·三模)已知抛物线C:的焦点为F,在抛物线C上存在四个点P,M,Q,N,若弦与弦的交点恰好为F,且,则(
)A. B.1 C. D.2【答案】A【解析】由抛物线得,则,,不妨设PQ的倾斜角为,则由,得,,所以,,得,,所以.故选:B.9.(2024·西藏林芝·模拟预测)已知O为坐标原点,设双曲线C的方程为,过抛物线的焦点和C的虚轴端点的直线l与C的一条渐近线平行.将C的两条渐近线分别记为,右焦点记为F,若以OF为直径的圆M交直线于O,A两点,点B在上,且,则(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】过的直线斜率为,则,则,依题知,且,则,即,根据,得,代入,得,渐近线方程,设,,由,所以,.故选:A.10.(多选题)(2024·山西·模拟预测)已知抛物线的焦点为的准线与轴交于点,过的一条直线与交于两点,过作的垂线,垂足分别为,则(
)A. B.C. D.的面积等于的面积【答案】ABD【解析】对于选项A:由几何性质可知,且,可得,所以,故A正确:对于选项B:设直线的方程为,,联立方程,消去y可得,则,即,由条件知同号,所以.则,可得,因为,则,同理可得,则,故B正确;对于选项C:因为,可得,当且仅当时,,故C错误;对于选项D:设,由,可知直线关于直线对称,所以.因为,可得.则,,所以的面积等于的面积,故D正确.故选:ABD.11.(多选题)(2024·陕西·一模)已知曲线的方程为是以点为圆心、1为半径的圆位于轴右侧的部分,则下列说法正确的是(
)A.曲线的焦点坐标为B.曲线过点C.若直线被所截得的线段的中点在上,则的值为D.若曲线在的上方,则【答案】ACD【解析】对于A中,由曲线,抛物线的焦点坐标为,所以A错误;对于B中,圆的标准方程为:,点代入圆的方程得,所以圆过点,所以B正确;对于C中,设被所截得的线段为,中点为,联立方程组,整理得,可得,则,故,所以,代入,可得,解得,所以C正确;对于D中如图所示,曲线在的上方时,抛物线和圆无交点,联立方程组,整理得,由,解得,所以D正确.故选:BCD.12.(多选题)(2024·河南周口·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点的动直线与交于M,N两点,则下列说法正确的是(
)A.B.若,则C.为定值D.为钝角三角形【答案】ACD【解析】由题意可知,,所以,则,其准线方程为.对于A,设过点的动直线的方程为,代入得,,,设Mx1,y1,N则,当且仅当时等号成立,A错误;对于B,由得,,解得,所以,B正确;对于C,为定值,C正确;对于D,,所以为钝角,D正确.故选:BCD.13.(多选题)(2024·浙江·模拟预测)已知曲线上的点满足:到定点1,0与定直线轴的距离的差为定值,其中,点,分别为曲线上的两点,且点恒在点的右侧,则(
)A.若,则曲线的图象为一条抛物线B.若,则曲线的方程为C.当时,对于任意的,,都有D.当时,对于任意的,,都有【答案】AC【解析】对于A,若,设曲线上的点Px,y,由题意可得,化简得,当时,为抛物线,当时,,因为,所以,而,显然不成立,综上,若,则曲线的图象为一条抛物线,故A错误;对于B,若,设曲线上的点Px,y,由题意可得,化简得,当时,为抛物线,当时,为一条射线,故B错误;对于C,若,设曲线上的点Px,y,由题意可得,化简得,因为,当时,,为开口向右,顶点为的抛物线的一部分,,当时,,为开口向左,顶点为的抛物线的一部分,,且与关于对称,其图象大致如下,因为,两点的纵坐标相同,根据对称性可得,故C正确;对于D,若,设曲线上的点Px,y,由题意可得,化简得,因为,当时,,为开口向左,顶点为的抛物线的一部分,当时,,为开口向右,顶点为的抛物线的一部分,且与关于对称,其图象大致如下,因为,两点的纵坐标相同,根据对称性可得,故D错误.故选:AC.14.(2024·福建福州·模拟预测)已知抛物线的焦点为,点在上,且点到直线的距离为,则.【答案】5【解析】抛物线的准线方程为,设点的坐标为,则,因为点到直线的距离为,所以点到准线的距离为,由抛物线定义可得.故答案为:.15.(2024·海南·模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,若,则直线的斜率为.【答案】【解析】抛物线的焦点,设直线l的方程为:,联立方程,消去y得,,设,则,因为,所以,即,得,故答案为:16.(2024·陕西铜川·模拟预测)已知,抛物线的焦点为F,准线为l,点A是直线l与x轴的交点,过抛物线上一点P作直线l的垂线,垂足为Q,直线PF与MQ相交于点N,若,则△AMN的面积为.【答案】/【解析】如图,由,得,又因为F1,0为,的中点,所以,即N为PF的三等分点,且,又因为,所以,且,所以.不妨设Px0,y0,且在第一象限,,因为点Px所以,所以△AMN的面积.故答案为:.17.(2024·福建泉州·模拟预测)若过抛物线C:的焦点F,且斜率为的直线交C于点和,交C的准线于点,则的最小值为.【答案】/【解析】抛物线C:的焦点为,准线方程为,设直线AB的方程为,由消去得,显然,,而,因此,当且仅当,即时取等号,所以则的最小值为.故答案为:18.(2024·江西南昌·模拟预测)已知点在抛物线上,也在斜率为1的直线上.(1)求抛物线和直线的方程;(2)若点在抛物线上,且关于直线对称,求直线的方程.【解析】(1)因为在抛物线上,所以,解得:所以抛物线为:,又直线的斜率为1,所以直线方程为:,即.(2)由(1)设直线的方程为,由消去x得:,有,解得,设,则,于是线段的中点坐标为,显然点在直线上,即,解得,符合题意,所以直线的方程为.19.(2024·浙江·二模)已知点为抛物线与圆在第一象限的交点,另一交点为.(1)求;(2)若点在圆上,直线为抛物线的切线,求的周长.【解析】(1)由题意,,解得.(2)在抛物线与圆的方程中,用替换方程依然成立,这表明这两个图象都关于轴对称,所以它们的交点也关于轴对称,由,知.直线为抛物线的切线,当时,,所以抛物线在点处的切线斜率为,则.代入,得或1,故.则的周长为.20.(2024·河南·三模)已知抛物线的焦点为F,点为C上一点.(1)求直线的斜率;(2)经过焦点F的直线与C交于A,B两点,原点O到直线的距离为,求以线段为直径的圆的标准方程.【解析】(1)将代入抛物线方程可得,解得,故F1,0.所以.(2)由题意,直线的斜率存在且不为0(若直线斜率不存在,则原点O到直线l的距离为1,矛盾),所以设直线的方程为.联立,化简得,显然,设Ax1,y1,B,所以以线段为直径的圆的圆心、半径分别为,.因为原点O到直线l的距离为,所以,解得,所以圆心、半径分别为,,所以圆的标准方程为或.21.(2024·江苏南京·二模)在平面直角坐标系中,顶点在原点的抛物线经过点.(1)求抛物线的方程;(2)若抛物线不经过第二象限,且经过点的直线交抛物线于,,两点(),过作轴的垂线交线段于点.①当经过抛物线的焦点时,求直线的方程;②求点A到直线的距离的最大值.【解析】(1)若抛物线的焦点在轴上时,可设抛物线的方程为,且抛物线过点,所以,解得;若抛物线的焦点在轴上时,可设抛物线的方程为,且抛物线过点,所以,解得;综上所述:抛物线的方程为或.(2)因为抛物线不经过第二象限,由(1)可知,抛物线的方程为,且,,①当经过抛物线的焦点时,令,得,在中,令,得,又因为,则,可得直线,由,解得或,即,所以直线,即;②设,,,由,消去整理得,所以,,,且,即,则,令,得,所以直线经过定点,所以当,即点A以直线的距离取得最大值,为.1.(多选题)(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)抛物线C:的准线为l,P为C上的动点,过P作的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则(
)A.l与相切B.当P,A,B三点共线时,C.当时,D.满足的点有且仅有2个【答案】ABD【解析】A选项,抛物线的准线为,的圆心到直线的距离显然是,等于圆的半径,故准线和相切,A选项正确;B选项,三点共线时,即,则的纵坐标,由,得到,故,此时切线长,B选项正确;C选项,当时,,此时,故或,当时,,,,不满足;当时,,,,不满足;于是不成立,C选项错误;D选项,方法一:利用抛物线定义转化根据抛物线的定义,,这里,于是时点的存在性问题转化成时点的存在性问题,,中点,中垂线的斜率为,于是的中垂线方程为:,与抛物线联立可得,,即的中垂线和抛物线有两个交点,即存在两个点,使得,D选项正确.方法二:(设点直接求解)设,由可得,又,又,根据两点间的距离公式,,整理得,,则关于的方程有两个解,即存在两个这样的点,D选项正确.故选:ABD2.(多选题)(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则(
).A. B.C.以MN为直径的圆与l相切 D.为等腰三角形【答案】AC【解析】A选项:直线过点,所以抛物线的焦点,所以,则A选项正确,且抛物线的方程为.B选项:设,由消去并化简得,解得,所以,B选项错误.C选项:设的中点为,到直线的距离分别为,因为,即到直线的距离等于的一半,所以以为直径的圆与直线相切,C选项正确.D选项:直线,即,到直线的距离为,所以三角形的面积为,由上述分析可知,所以,所以三角形不是等腰三角形,D选项错误.故选:AC.3.(多选题)(2022年新高考全国II卷数学真题)已知O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线与C交于A,B两点,其中A在第一象限,点M(p,0),若|AF|=|AM|,则(
)A.直线的斜率为 B.|OB|=|OF|C.|AB|>4|OF| D.【答案】ACD【解析】对于A,易得,由可得点在的垂直平分线上,则点横坐标为,代入抛物线可得,则,则直线的斜率为,A正确;对于B,由斜率为可得直线的方程为,联立抛物线方程得,设,则,则,代入抛物线得,解得,则,则,B错误;对于C,由抛物线定义知:,C正确;对于D,,则为钝角,又,则为钝角,又,则,D正确.故选:ACD.4.(多选题)(2022年新高考全国I卷数学真题)已知O为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交C于P,Q两点,则(
)A.C的准线为 B.直线AB与C相切C. D.【答案】ACD【解析】将点的代入抛物线方程得,所以抛物线方程为,故准线方程为,A错误;,所以直线的方程为,联立,可得,解得,故B正确;设过的直线为,若直线与轴重合,则直线与抛物线只有一个交点,所以,直线的斜率存在,设其方程为,,联立,得,所以,所以或,,又,,所以,故C正确;因为,,所以,而,故D正确.故选:BCD5.(2024年北京高考数学真题)抛物线的焦点坐标为.【答案】【解析】由题意抛物线的标准方程为,所以其焦点坐标为.故答案为:.6.(2024年上海秋季高考数学真题(网络回忆版))已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为.【答案】【解析】由知抛物线的准线方程为x=−1,设点Px0,y0,由题意得代入抛物线方程,得,解得,则点到轴的距离为.故答案为:.7.(2024年天津高考数学真题)圆的圆心与抛物线的焦点重合,为两曲线的交点,则原点到直线的距离为.【答案】45/【解析】圆的圆心为,故即,由可得,故或(舍),故,故直线即或,故原点到直线的距离为,故答案为:8.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)已知点在抛物线C:上,则A到C的准线的距离为.【答案】【解析】由题意可得:,则,抛物线的方程为,准线方程为,点到的准线的距离为.故答案为:.9.(2021年北京市高考数学试题)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,垂直轴于点.若,则点的横坐标为;的面积为.【答案】5【解析】因为抛物线的方程为,故且.因为,,解得,故,所以,故答案为:5;.10.(2021年全国新高考I卷数学试题)已知为坐标原点,抛物线:()的焦点为,为上一点,与轴垂直,为轴上一点,且,若,则的准线方程为.【答案】【解析】抛物线:()的焦点,∵P为上一点,与轴垂直,所以P的横坐标为,代入抛物线方程求得P的纵坐标为,不妨设,因为Q为轴上一点,且,所以Q在F的右侧,又,因为,所以,,所以的准线方程为故答案为:.11.(2022年高考全国甲卷数学(理)真题)设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,.(1)求C的方程;(2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为.当取得最大值时,求直线AB的方程.【解析】(1)抛物线的准线为,当与x轴垂直时,点M的横坐标为p,此时,所以,所以抛物线C的方程为;(2)[方法一]:【最优解】直线方程横截式设,直线,由可得,,由斜率公式可得,,直线,代入抛物线方程可得,,所以,同理可得,所以又因为直线MN、AB的倾斜角分别为,所以,若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,,设直线,代入抛物线方程可得,,所以,所以直线.[方法二]:直线方程点斜式由题可知,直线MN的斜率存在.设,直线由得:,,同理,.直线MD:,代入抛物线方程可得:,同理,.代入抛物线方程可得:,所以,同理可得,由斜率公式可得:(下同方法一)若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,,设直线,代入抛物线方程可得,,所以,所以直线.[方法三]:三点共线设,设,若P、M、N三点共线,由所以,化简得,反之,若,可得MN过定点因此,由M、N、F三点共线,得,
由M、D、A三点共线,得,
由N、D、B三点共线,得,则,AB过定点(4,0)(下同方法一)若要使最大,则,设,则,当且仅当即时,等号成立,所以当最大时,,所以直线.【整体点评】(2)法一:利用直线方程横截式,简化了联立方程的运算,通过寻找直线的斜率关系,由基本不等式即可求出直线AB的斜率,再根据韦达定理求出直线方程,是该题的最优解,
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