《2020高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 課時(shí)作業(yè)50 拋物線 文(含解析)新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 課時(shí)作業(yè)50 拋物線 文(含解析)新人教A版(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)作業(yè)50 拋物線
1.(2019·廣東珠海模擬)已知拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,點(diǎn)P為拋物線上一點(diǎn),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(diǎn)F的坐標(biāo)為(1,0),準(zhǔn)線l的方程為x=-1,由拋物線定義可知|PA|=|PF|=4,所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,2),因此點(diǎn)A的坐標(biāo)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(diǎn)C(-4,0),過(guò)拋物線的焦點(diǎn)作垂
2、直于x軸的直線,與拋物線交于A,B兩點(diǎn),若△CAB的面積為24,則以直線AB為準(zhǔn)線的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是( D )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.y2=8x D.y2=-8x
解析:因?yàn)锳B⊥x軸,且AB過(guò)點(diǎn)F,所以AB是焦點(diǎn)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(zhǔn)線的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)為4,則拋物線C的方程為( C )
A.x2=8y B.x2=4y
C.
3、x2=2y D.x2=y(tǒng)
解析:由得或
即兩交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0)和(4p,8p),
則=4,得p=1(舍去負(fù)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(diǎn)為F,點(diǎn)M在拋物線C上,且|MO|=|MF|=(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),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(diǎn)F的坐標(biāo)為,
因?yàn)閨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(diǎn)為F,不經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)的直線上有三個(gè)
4、不同的點(diǎn)A,B,C,其中點(diǎn)A,B在拋物線上,點(diǎn)C在y軸上,則△BCF與△ACF的面積之比是( A )
A. B.
C. D.
解析:過(guò)A,B點(diǎn)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(guò)焦點(diǎn)F且斜率為的直線與C交于P,Q兩點(diǎn),且P,Q兩點(diǎn)在準(zhǔn)線上的射影分別為M,N兩點(diǎn),則S△MFN=( B )
A.8 B.2
C.4 D.8
解析:法一:不妨設(shè)點(diǎn)P在x軸上方,
由拋物線定義可知|PF|=|PM|,|QF|=|QN|,設(shè)直線PQ的
5、傾斜角為θ,
則tanθ=,∴θ=,
由拋物線焦點(diǎn)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=,
∴|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(dāng)水面在l時(shí),拱頂離水面2 m,水面寬4
6、 m.當(dāng)水面寬為2 m時(shí),水位下降了1m.
解析:以拋物線的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平方向?yàn)閤軸建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=-2py(p>0),把(2,-2)代入方程得p=1,即拋物線的標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)分別為a,b(a<b),原點(diǎn)O為AD的中點(diǎn),拋物線y2=2px(p>0)經(jīng)過(guò)C,F(xiàn)兩點(diǎn),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(guò)C、F兩點(diǎn),
從而有
7、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(diǎn)F也是橢圓C2:+=1(b>0)的一個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)M,P分別為曲線C1,C2上的點(diǎn),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(diǎn)F為(0,1),
∴拋物線C1的方程為x2=4y,準(zhǔn)線為直線y=-1,設(shè)點(diǎn)M在準(zhǔn)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(dāng)D,M,P三點(diǎn)共線時(shí),|MP|+|MD|最小,最小值為1-(-1)=2.
10.
8、在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y2=6x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,P為拋物線上一點(diǎn),PA⊥l,A為垂足.若直線AF的斜率k=-,則線段PF的長(zhǎng)為6.
解析:由拋物線方程為y2=6x,所以焦點(diǎn)坐標(biāo)F,準(zhǔn)線方程為x=-,
因?yàn)橹本€AF的斜率為-,
所以直線AF的方程為y=-,
當(dāng)x=-時(shí),y=3,
所以A,
因?yàn)镻A⊥l,A為垂足,所以點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為3,
可得點(diǎn)P的坐標(biāo)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(diǎn)為F,A(x1,y1),B(x2,y2)是過(guò)F的直線與拋物線的兩個(gè)交點(diǎn),求證:
(1)y1y2=-p2,x
9、1x2=;
(2)+為定值;
(3)以AB為直徑的圓與拋物線的準(zhǔn)線相切.
證明:(1)由已知得拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)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?yàn)樵趻佄锞€內(nèi)部,
所以直線與拋物線必有兩交點(diǎn).
則y1,y2是方程(*)的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,
所以y1y2=-p2.
因?yàn)閥=2px1,y=2px2,
所以yy=4p2x1x2,
所以x1x2===.
(2)+=+
=.
因?yàn)閤1x2=,x1+x2=|AB|-p,代入上式,得+=
=(定值).
(3)設(shè)AB的中點(diǎn)為M(x0,y0),如圖所示,
分
10、別過(guò)A,B作準(zhǔn)線l的垂線,垂足為C,D,過(guò)M作準(zhǔn)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(zhǔn)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(diǎn),M是線段AB的中點(diǎn),過(guò)M作y軸的垂線交Γ于點(diǎn)N.
(1)證明:拋物線Γ在點(diǎn)N處的切線與直線AB平行;
(2)是否存在實(shí)數(shù)k使·=0?若存在,求k的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)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),B(x2,y2),
則x1+
11、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(diǎn)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(shí)數(shù)k,使·=0,
則NA⊥NB.
∵M(jìn)是AB的中點(diǎn),∴|MN|=|AB|.
由(1),得|AB|=|x1-x2|
=·
=·
=·.
∵M(jìn)N⊥y軸,
∴|MN|=|xM-xN|=-=.
∴=·,
解得k=±.
故存在k=±,使得·=0.
1
12、3.(2019·福建六校聯(lián)考)已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,過(guò)F且斜率為1的直線交E于A,B兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)為M,其垂直平分線交x軸于點(diǎn)C,MN⊥y軸于點(diǎn)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?yàn)辄c(diǎn)M在直線AB上,所以x0=,即M,因?yàn)镸C⊥AB,所以kAB·kMC
13、=-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(diǎn)為F,已知點(diǎn)A,B為拋物線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且滿足∠AFB=120°,過(guò)AB的中點(diǎn)M作拋物線準(zhǔn)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(guò)A,B分別作拋物線準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為A1,B1,
由題意
14、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(dāng)且僅當(dāng)|AF|=|BF|時(shí)取等號(hào),
∴的最大值為.
15.設(shè)直線l與拋物線y2=4x相交于A,B兩點(diǎn),與圓(x-5)2+y2=r2(r>0)相切于點(diǎn)M,且M為線段AB的中點(diǎn).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),
則兩式相減得,(y1+y2)(y1-y2)=4(x1
15、-x2).
當(dāng)l的斜率k不存在時(shí),符合條件的直線l必有兩條.
當(dāng)k存在時(shí),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?yàn)辄c(diǎn)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(shí),y0≠0),
所以4<r2<16,即2<r<4.
16.(2019·武漢調(diào)研)已知拋物線C:x2=2py(p>0)和定點(diǎn)M(0,1),設(shè)過(guò)
16、點(diǎn)M的動(dòng)直線交拋物線C于A,B兩點(diǎn),拋物線C在A,B處的切線交點(diǎn)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(gè)不等實(shí)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(diǎn)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(diǎn)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.
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