《高考人教版數(shù)學(xué)理總復(fù)習(xí)練習(xí):第八章 解析幾何 課時作業(yè)55 Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考人教版數(shù)學(xué)理總復(fù)習(xí)練習(xí):第八章 解析幾何 課時作業(yè)55 Word版含解析(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時作業(yè)55 拋物線
1.(2019·廣東珠海模擬)已知拋物線y2=4x的焦點為F,準線為l,點P為拋物線上一點,且在第一象限,PA⊥l,垂足為A,|PF|=4,則直線AF的傾斜角等于( B )
A. B.
C. D.
解析:由拋物線y2=4x知焦點F的坐標為(1,0),準線l的方程為x=-1,由拋物線定義可知|PA|=|PF|=4,所以點P的坐標為(3,2),因此點A的坐標為(-1,2),所以kAF==-,所以直線AF的傾斜角等于,故選B.
2.(2019·湖北四地七校聯(lián)考)已知拋物線y2=2px(p>0),點C(-4,0),過拋物線的焦點作垂直于x軸的直線,與
2、拋物線交于A,B兩點,若△CAB的面積為24,則以直線AB為準線的拋物線的標準方程是( D )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.y2=8x D.y2=-8x
解析:因為AB⊥x軸,且AB過點F,所以AB是焦點弦,且|AB|=2p,所以S△CAB=×2p×=24,解得p=4或-12(舍),所以拋物線方程為y2=8x,所以直線AB的方程為x=2,所以以直線AB為準線的拋物線的標準方程為y2=-8x,故選D.
3.已知拋物線C:x2=2py(p>0),若直線y=2x被拋物線所截弦長為4,則拋物線C的方程為( C )
A.x2=8y B.x2=4y
C.x2=2y
3、 D.x2=y(tǒng)
解析:由得或
即兩交點坐標為(0,0)和(4p,8p),
則=4,得p=1(舍去負值),
故拋物線C的方程為x2=2y.
4.(2019·河南百校聯(lián)盟聯(lián)考)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,點M在拋物線C上,且|MO|=|MF|=(O為坐標原點),則·=( A )
A.- B.
C. D.-
解析:不妨設(shè)M(m,)(m>0),
易知拋物線C的焦點F的坐標為,
因為|MO|=|MF|=,
所以解得m=,p=2,
所以=,=,
所以·=-2=-.故選A.
5.如圖,設(shè)拋物線y2=4x的焦點為F,不經(jīng)過焦點的直線上有三個不同的
4、點A,B,C,其中點A,B在拋物線上,點C在y軸上,則△BCF與△ACF的面積之比是( A )
A. B.
C. D.
解析:過A,B點分別作y軸的垂線,垂足分別為M,N,
則|AM|=|AF|-1,|BN|=|BF|-1.
可知====,故選A.
6.(2019·江西六校聯(lián)考)已知拋物線C:y2=2x,過焦點F且斜率為的直線與C交于P,Q兩點,且P,Q兩點在準線上的射影分別為M,N兩點,則S△MFN=( B )
A.8 B.2
C.4 D.8
解析:法一:不妨設(shè)點P在x軸上方,如圖,由拋物線定義可知|PF|=|PM|,|QF|=|QN|,
5、設(shè)直線PQ的傾斜角為θ,則tanθ=,所以θ=,
由拋物線焦點弦的性質(zhì)可知,
|PF|===2,
|QF|===,
所以|MN|=|PQ|·sinθ=(|PF|+|QF|)·sin=×=4,
所以S△MFN=×|MN|×p=×4×=2,故選B.
法二:由題意可得直線PQ:
y==x-,與拋物線方程y2=2x聯(lián)立,得2=2x,即3x2-5x+=0,
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則x1+x2=,
所以|PQ|=x1+x2+p=+=,
所以|MN|=|PQ|sin=4,
所以S△MNF=×4×=2,故選B.
7.如圖是拋物線形拱橋,當水面在l時,拱頂離水面2 m,水
6、面寬4 m.當水面寬為2 m時,水位下降了 1 m.
解析:以拋物線的頂點為坐標原點,水平方向為x軸建立平面直角坐標系,設(shè)拋物線的標準方程為x2=-2py(p>0),把(2,-2)代入方程得p=1,即拋物線的標準方程為x2=-2y.將x=代入x2=-2y得:y=-3,又-3-(-2)=-1,所以水面下降了1 m.
8.如圖,正方形ABCD和正方形DEFG的邊長分別為a,b(a<b),原點O為AD的中點,拋物線y2=2px(p>0)經(jīng)過C,F(xiàn)兩點,則= 1+ .
解析:|OD|=,|DE|=b,|DC|=a,|EF|=b,
故C,F(xiàn),
又拋物線y2=2px(p>0)經(jīng)過C、F兩
7、點,
從而有即
∴b2=a2+2ab,∴2-2·-1=0,
又>1,∴=1+.
9.已知拋物線C1:y=ax2(a>0)的焦點F也是橢圓C2:+=1(b>0)的一個焦點,點M,P分別為曲線C1,C2上的點,則|MP|+|MF|的最小值為 2 .
解析:將P代入到+=1中,可得+=1,∴b=,∴c=1,∴拋物線的焦點F為(0,1),
∴拋物線C1的方程為x2=4y,準線為直線y=-1,設(shè)點M在準線上的射影為D,根據(jù)拋物線的定義可知|MF|=|MD|,∴要求|MP|+|MF|的最小值,即求|MP|+|MD|的最小值,易知當D,M,P三點共線時,|MP|+|MD|最小,最小值為1-(-1
8、)=2.
10.在平面直角坐標系xOy中,拋物線y2=6x的焦點為F,準線為l,P為拋物線上一點,PA⊥l,A為垂足.若直線AF的斜率k=-,則線段PF的長為 6 .
解析:由拋物線方程為y2=6x,
所以焦點坐標F,準線方程為x=-,
因為直線AF的斜率為-,
所以直線AF的方程為y=-,畫圖象如圖.
當x=-時,y=3,
所以A,
因為PA⊥l,A為垂足,所以點P的縱坐標為3,
可得點P的坐標為,
根據(jù)拋物線的定義可知
|PF|=|PA|=-=6.
11.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,A(x1,y1),B(x2,y2)是過F的直線與拋物線的兩個交點
9、,求證:
(1)y1y2=-p2,x1x2=;
(2)+為定值;
(3)以AB為直徑的圓與拋物線的準線相切.
證明:(1)由已知得拋物線焦點坐標為.
由題意可設(shè)直線方程為x=my+,代入y2=2px,
得y2=2p,
即y2-2pmy-p2=0.(*)
因為在拋物線內(nèi)部,
所以直線與拋物線必有兩交點.
則y1,y2是方程(*)的兩個實數(shù)根,
所以y1y2=-p2.
因為y=2px1,y=2px2,
所以yy=4p2x1x2,
所以x1x2===.
(2)+=+
=.
因為x1x2=,x1+x2=|AB|-p,代入上式,得+==(定值).
(3)設(shè)AB的中點為
10、M(x0,y0),如圖所示,
分別過A,B作準線l的垂線,垂足為C,D,過M作準線l的垂線,垂足為N,
則|MN|=(|AC|+|BD|)
=(|AF|+|BF|)=|AB|.
所以以AB為直徑的圓與拋物線的準線相切.
12.(2019·武漢調(diào)研)已知直線y=k(x-2)與拋物線Γ:y2=x相交于A,B兩點,M是線段AB的中點,過M作y軸的垂線交Γ于點N.
(1)證明:拋物線Γ在點N處的切線與直線AB平行;
(2)是否存在實數(shù)k使·=0?若存在,求k的值;若不存在,請說明理由.
解:(1)證明:由消去y并整理,得2k2x2-(8k2+1)x+8k2=0.
設(shè)A(x1,y1
11、),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=4,
∴xM==,
yM=k(xM-2)=k=.
由題設(shè)條件可知,yN=y(tǒng)M=,xN=2y=,
∴N.
設(shè)拋物線Γ在點N處的切線l的方程為
y-=m,
將x=2y2代入上式,
得2my2-y+-=0.
∵直線l與拋物線Γ相切,
∴Δ=1-4×2m×==0,
∴m=k,即l∥AB.
(2)假設(shè)存在實數(shù)k,使·=0,
則NA⊥NB.
∵M是AB的中點,∴|MN|=|AB|.
由(1),得|AB|=|x1-x2|
=·
=·
=·.
∵MN⊥y軸,
∴|MN|=|xM-xN|=-=.
∴=·,
解得k=±
12、.
故存在k=±,使得·=0.
13.(2019·福建六校聯(lián)考)已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點為F,過F且斜率為1的直線交E于A,B兩點,線段AB的中點為M,其垂直平分線交x軸于點C,MN⊥y軸于點N.若四邊形CMNF的面積等于7,則拋物線E的方程為( C )
A.y2=x B.y2=2x
C.y2=4x D.y2=8x
解析:由題意,得F,直線AB的方程為y=x-,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),聯(lián)立y=x-和y2=2px得,y2-2py-p2=0,則y1+y2=2p,所以y0==p,故N(0,p),又因為點M在直線AB上,所以x
13、0=,即M,因為MC⊥AB,所以kAB·kMC=-1,故kMC=-1,從而直線MC的方程為y=-x+p,令y=0,得x=p,故C,四邊形CMNF的面積可以看作直角梯形CMNO與直角三角形NOF的面積之差,
即S四邊形CMNF=S梯形CMNO-S△NOF=
·p-p·=p2=7,∴p2=4,又p>0,∴p=2,故拋物線E的方程為y2=4x,故選C.
14.拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,已知點A,B為拋物線上的兩個動點,且滿足∠AFB=120°,過AB的中點M作拋物線準線的垂線MN,垂足為N,則的最大值為( A )
A. B.1
C. D.2
解析:過A,B分別作
14、拋物線準線的垂線,垂足分別為A1,B1,如圖,
由題意知|MN|=(|AA1|+|BB1|)=(|AF|+|BF|),
在△AFB中,|AB|2=|AF|2+|BF|2-2|AF||BF|·cos120°=|AF|2+|BF|2+|AF||BF|,
∴2=·
=
=
≤×=,
當且僅當|AF|=|BF|時取等號,
∴的最大值為.
15.設(shè)直線l與拋物線y2=4x相交于A,B兩點,與圓(x-5)2+y2=r2(r>0)相切于點M,且M為線段AB的中點.若這樣的直線l恰有4條,則r的取值范圍是 (2,4) .
解析:如圖,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0
15、),
則兩式相減得,(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2).
當l的斜率k不存在時,符合條件的直線l必有兩條.
當k存在時,x1≠x2,
則有·=2,
又y1+y2=2y0,所以y0k=2.
由CM⊥AB,得k·=-1,
即y0k=5-x0,因此2=5-x0,x0=3,
即M必在直線x=3上.
將x=3代入y2=4x,
得y2=12,則有-2<y0<2.
因為點M在圓上,所以(x0-5)2+y=r2,
故r2=y(tǒng)+4<12+4=16.
又y+4>4(為保證有4條,在k存在時,y0≠0),
所以4<r2<16,即2<r<4.
16.(2019·武漢調(diào)研)
16、已知拋物線C:x2=2py(p>0)和定點M(0,1),設(shè)過點M的動直線交拋物線C于A,B兩點,拋物線C在A,B處的切線交點為N.
(1)若N在以AB為直徑的圓上,求p的值;
(2)若△ABN面積的最小值為4,求拋物線C的方程.
解:(1)可設(shè)AB:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
將AB的方程代入拋物線C,得
x2-2pkx-2p=0,顯然方程有兩個不等實根,
則x1+x2=2pk,x1x2=-2p.①
又x2=2py,得y′=,
則A,B處的切線斜率乘積為=-=-1,
則有p=2.
(2)設(shè)切線AN為y=x+b,
又切點A在拋物線y=上,
∴y1=,∴b=-=-,
∴yAN=x-.同理yBN=x-.
又∵N在yAN和yBN上,
∴解得N.
∴N(pk,-1).
|AB|=|x2-x1|=·,
點N到直線AB的距離d==,
S△ABN=·|AB|·d=≥2,
∴2=4,∴p=2.
故拋物線C的方程為x2=4y.