專題九
解析幾何
第二十七講
拋物線
2019年
1.(2019全國II文9)若拋物線y2=2px(p>0)的焦點是橢圓的一個焦點,則p=
A.2
B.3
C.4
D.8
2.(2019浙江21)如圖,已知點為拋物線的焦點,過點F的直線交拋物線于A、B兩點,點C在拋物線上,使得的重心G在x軸上,直線AC交x軸于點Q,且Q在點F右側.記的面積為.(1)求p的值及拋物線的準線方程;
(2)求的最小值及此時點G的坐標.3.(2019全國III文21)已知曲線C:y=,D為直線y=上的動點,過D作C的兩條切線,切點分別為A,B.(1)證明:直線AB過定點:
(2)若以E(0,)為圓心的圓與直線AB相切,且切點為線段AB的中點,求該圓的方程.1.解析(1)設,則.由于,所以切線DA的斜率為,故,整理得
設,同理可得.故直線AB的方程為.所以直線AB過定點.(2)由(1)得直線AB的方程為.由,可得.于是.設M為線段AB的中點,則.由于,而,與向量平行,所以.解得t=0或.當=0時,=2,所求圓的方程為;
當時,所求圓的方程為.2010-2018年
一、選擇題
1.(2017新課標Ⅱ)過拋物線:的焦點,且斜率為的直線交于點(在軸上方),為的準線,點在上且⊥,則到直線的距離為
A.
B.
C.
D.
2.(2016年全國II卷)設F為拋物線C:y2=4x的焦點,曲線y=(k>0)與C交于點P,PF⊥x軸,則k=
A.
B.1
C.
D.2
3.(2015陜西)已知拋物線()的準線經過點,則該拋物線的焦點坐標為
A.(-1,0)
B.(1,0)
C.(0,-1)
D.(0,1)
4.(2015四川)設直線與拋物線相交于兩點,與圓相切于點,且為線段的中點.若這樣的直線恰有4條,則的取值范圍是
A.
B.
C.
D.
5.(2014新課標1)已知拋物線:的焦點為,準線為,是上一點,是直線與的一個焦點,若,則=
A.
B.
C.3
D.2
6.(2014新課標2)設為拋物線C:的焦點,過且傾斜角為30°的直線交于兩點,為坐標原點,則△的面積為
A.
B.
C.
D.
7.(2014遼寧)已知點在拋物線C:的準線上,過點A的直線與C在第一象限相切于點B,記C的焦點為F,則直線BF的斜率為
A.
B.
C.
D.
8.(2013新課標1)為坐標原點,為拋物線的焦點,為上一點,若,則的面積為
A.
B.
C.
D.
9.(2013江西)已知點,拋物線的焦點為F,射線FA與拋物線C相交于點M,與其準線相交于點N,則|FM|:|MN|=
A.2:
B.1:2
C.1:
D.1:3
10.(2012新課標)等軸雙曲線的中心在原點,焦點在軸上,與拋物線的準線交于、兩點,則的實軸長為
A.
B.
C.4
D.8
11.(2012山東)已知雙曲線:的離心率為2.若拋物線的焦點到雙曲線的漸近線的距離為2,則拋物線的方程為
A.
B.
C.
D.
12.(2011新課標)已知直線過拋物線C的焦點,且與C的對稱軸垂直,與C交于,兩點,為C的準線上一點,則的面積為
A.18
B.24
C.36
D.48
二、填空題
13.(2018北京)已知直線過點且垂直于軸,若被拋物線截得的線段長為4,則拋物線的焦點坐標為_________.
14.(2015陜西)若拋物線的準線經過雙曲線的一個焦點,則=
15.(2014湖南)如圖,正方形的邊長分別為,原點為的中點,拋物線經過
.
16.(2013北京)若拋物線的焦點坐標為,則,準線方程為
.
17.(2012陜西)右圖是拋物線形拱橋,當水面在時,拱頂離水面2米,水面寬4米,水位下降1米后,水面寬
米.
18.(2010浙江)設拋物線的焦點為,點.若線段的中點在拋物線上,則到該拋物線準線的距離為_____________.
三、解答題
19.(2018全國卷Ⅱ)設拋物線的焦點為,過且斜率為的直線與交于,兩點,.
(1)求的方程;
(2)求過點,且與的準線相切的圓的方程.
20.(2018浙江)如圖,已知點是軸左側(不含軸)一點,拋物線:上存在不同的兩點,滿足,的中點均在上.
(1)設中點為,證明:垂直于軸;
(2)若是半橢圓()上的動點,求面積的取值范圍.
21.(2017新課標Ⅰ)設,為曲線:上兩點,與的橫坐標之和為4.
(1)求直線的斜率;
(2)設為曲線上一點,在處的切線與直線平行,且,求直線的方程.
22.(2017浙江)如圖,已知拋物線.點,拋物線上的點,過點作直線的垂線,垂足為.
(Ⅰ)求直線斜率的取值范圍;
(Ⅱ)求的最大值.
23.(2016年全國I卷)在直角坐標系中,直線:交軸于點,交拋物線:于點,關于點的對稱點為,連結并延長交于點.
(I)求;
(II)除以外,直線與是否有其它公共點?說明理由.
24.(2016年全國III卷)已知拋物線:的焦點為,平行于軸的兩條直線分別交于兩點,交的準線于兩點.
(I)若在線段上,是的中點,證明;
(II)若的面積是的面積的兩倍,求中點的軌跡方程.
25.(2016年浙江)如圖,設拋物線的焦點為F,拋物線上的點A到y軸的距離等于.
(I)求p的值;
(II)若直線AF交拋物線于另一點B,過B與x軸平行的直線和過F與AB垂直的直線交于點N,AN與x軸交于點M.求M的橫坐標的取值范圍.
26.(2015浙江)如圖,已知拋物線:,圓:,過點作不過原點的直線,分別與拋物線和圓相切,為切點.
(Ⅰ)求點的坐標;
(Ⅱ)求的面積.
注:直線與拋物線有且只有一個公共點,且與拋物線的對稱軸不平行,則該直線與拋物線相切,稱該公共點為切點.
27.(2015福建)已知點為拋物線()的焦點,點在拋物線上,且.
(Ⅰ)求拋物線的方程;
(Ⅱ)已知點,延長交拋物線于點,證明:以點為圓心且與直線相切的圓,必與直線相切.
28.(2014山東)已知拋物線的焦點為,為上異于原點的任意一點,過點的直線交于另一點,交軸的正半軸于點,且有,當點的橫坐標為3時,為正三角形。
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)若直線,且和有且只有一個公共點,(ⅰ)證明直線過定點,并求出定點坐標;
(ⅱ)的面積是否存在最小值?若存在,請求出最小值;若不存在,請說明理由.
29.(2014陜西)如圖,曲線由上半橢圓和部分拋物線連接而成,的公共點為,其中的離心率為.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)過點的直線與分別交于(均異于點),若,求直線的方程.
30.(2013廣東)已知拋物線的頂點為原點,其焦點到直線的距離為.設為直線上的點,過點作拋物線的兩條切線,其中為切點.
(Ⅰ)求拋物線的方程;
(Ⅱ)當點為直線上的定點時,求直線的方程;
(Ⅲ)當點在直線上移動時,求的最小值.
31.(2012新課標)設拋物線:的焦點為,準線為,為上一點,已知以為圓心,為半徑的圓交于、點.
(Ⅰ)若,的面積為,求的值及圓的方程;
(Ⅱ)若、、三點在同一直線上,直線與平行,且與只有一個公共點,求坐標原點到、距離的比值.
32.(2011新課標)在平面直角坐標系中,已知點,點在直線上,點滿足,點的軌跡為曲線C.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)為C上動點,為C在點處的切線,求點到距離的最小值.
專題九
解析幾何
第二十七講
拋物線
答案部分
2019年
1.解析:由題意可得:,解得.故選D.
2.(I)由題意得,即p=2.所以,拋物線的準線方程為x=?1.(Ⅱ)設,重心.令,則.由于直線AB過F,故直線AB方程為,代入,得,故,即,所以.又由于及重心G在x軸上,故,得.所以,直線AC方程為,得.由于Q在焦點F的右側,故.從而
.令,則m>0,.當時,取得最小值,此時G(2,0).3.解析(1)設,則.由于,所以切線DA的斜率為,故,整理得
設,同理可得.故直線AB的方程為.所以直線AB過定點.(2)由(1)得直線AB的方程為.由,可得.于是.設M為線段AB的中點,則.由于,而,與向量平行,所以.解得t=0或.當=0時,=2,所求圓的方程為;
當時,所求圓的方程為.2010-2018年
1.C【解析】由題意可知,如圖,又拋物線的定義得,所以
為等邊三角形,在三角形中,,得,所以到的距離為等邊三角形中邊上的高,易知為.選C.
2.D【解析】易知拋物線的焦點為,設,由軸得,代入拋物線方程得舍去),把代入曲線的,故選D.
3.B【解析】因為拋物線的準線方程為,∴,∴焦點坐標為.
4.D
【解析】當直線的斜率不存在時,這樣的直線恰好有2條,即,所以;所以當直線的斜率存在時,這樣的直線有2條即可.設,,則.又,兩式相減得,.
設圓心為,則,因為直線與圓相切,所以,解得,于是,又,即,所以,又,所以,選D.
5.C【解析】過點作交于點,因為,所以,又焦點到準線的距離為4,所以.故選C.
6.D【解析】易知拋物線中,焦點,直線的斜率,故直線的方程為,代入拋物線方程,整理得.
設,則,由物線的定義可得弦長,結合圖象可得到直線的距離,所以的面積.
7.D【解析】∵在拋物線的準線上,∴.∴,∴,設直線的方程為①,將①與聯立,得②,則△=,即,解得或(舍去),將代入①②解得,即,又,∴,故選D.
8.C【解析】∵,由拋物線的定義可得點的坐標,∴的面積為.
9.C【解析】依題意可得AF所在直線方程為代入x2=4y得,又|FM|:|MN|=(1-y):(1+y)=1:.
10.C【解析】設交的準線
于
得:
11.D【解析】∵雙曲線:的離心率為2,所以
又漸近線方程為所以雙曲線的漸近線方程為
而拋物的焦點坐標為所以有.故選D.
12.C【解析】設拋物線的方程為,易知,即,∵點在準線上,∴到的距離為,所以面積為36,故選C.
13.【解析】由題意知,對于,當時,由于被拋物線截得的線段長為4,所以,所以,所以拋物線的焦點坐標為.
14.【解析】的準線方程為,又,所以必經過雙曲線的左焦點,所以,.
15.【解析】由正方形的定義可知BC=
CD,結合拋物線的定義得點D為拋物線的焦點,所以,D,將點F的坐標代入拋物線的方程得,變形得,解得或(舍去),所以.
16.2,【解析】;準線.
17.【解析】建立直角坐標系,使拱橋的頂點O的坐標為(0,0),設拋物線的方程為,與拋物線的交點為A、B,根據題意知A(–2,–2),B(2,–2)
則有,∴
∴拋物線的解析式為
水位下降1米,則y=–3,此時有或
∴此時水面寬為米.
18.【解析】由題意可得的值為,B點坐標為()所以點B到拋物線準線的距離為.
19.【解析】(1)由題意得,的方程為.
設,由得.,故.
所以.
由題設知,解得(舍去),.
因此的方程為.
(2)由(1)得的中點坐標為,所以的垂直平分線方程為,即.
設所求圓的圓心坐標為,則
解得或
因此所求圓的方程為或.
20.【解析】(1)設,.
因為,的中點在拋物線上,所以,為方程
即的兩個不同的實數根.
所以.
因此,垂直于軸.
(2)由(1)可知
所以,.
因此,的面積.
因為,所以.
因此,面積的取值范圍是.
21.【解析】(1)設,則,,x1+x2=4,于是直線的斜率.
(2)由,得.
設,由題設知,解得,于是.
設直線的方程為,故線段的中點為,.
將代入得.
當,即時,.
從而.
由題設知,即,解得.
所以直線AB的方程為.
22.【解析】(Ⅰ)設直線AP的斜率為,因為,所以直線AP斜率的取值范圍是。
(Ⅱ)聯立直線AP與BQ的方程
解得點Q的橫坐標是
因為
==
=
=,所以
=
令,因為,所以在區間上單調遞增,上單調遞減,因此當時,取得最大值.
23.【解析】(Ⅰ)由已知得,.又為關于點的對稱點,故,的方程為,代入整理得,解得,因此.所以為的中點,即.
(Ⅱ)直線與除以外沒有其它公共點.理由如下:
直線的方程為,即.代入得,解得,即直線與只有一個公共點,所以除以外直線與沒有其它公共點.24.【解析】(Ⅰ)由題設.設,則,且
.記過兩點的直線為,則的方程為.(Ⅰ)由于在線段上,故.記的斜率為,的斜率為,則
.所以.(Ⅱ)設與軸的交點為,則.由題設可得,所以(舍去),.設滿足條件的的中點為.當與軸不垂直時,由可得.而,所以.當與軸垂直時,與重合.所以所求軌跡方程為.25.【解析】(Ⅰ)由題意得拋物線上點A到焦點F的距離等于點A到直線的距離.
由拋物線的第一得,即.(Ⅱ)由(Ⅰ)得拋物線的方程為,可設.因為AF不垂直于y軸,可設直線AF:,由消去得,故,所以.又直線AB的斜率為,故直線FN的斜率為,從而的直線FN:,直線BN:,所以,設M(,0),由A,M,N三點共線得:,于是,經檢驗,或滿足題意.綜上,點M的橫坐標的取值范圍是.26.【解析】(Ⅰ)由題意可知,直線的斜率存在,故可設直線的方程為.
所以消去.整理得:.
因為直線與拋物線相切,所以,解得.所以,即點.設圓的圓心為,點的坐標為,由題意知,點關于直線對稱,故有,解得.即點.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,直線的方程為,所以點到直線的距離為.
所以的面積為.
27.【解析】解法一:(Ⅰ)由拋物線的定義得.
因為,即,解得,所以拋物線的方程為.
(Ⅱ)因為點在拋物線上,所以,由拋物線的對稱性,不妨設.
由,可得直線的方程為.
由,得,解得或,從而.
又,所以,所以,從而,這表明點到直線的距離相等,故以為圓心且與直線相切的圓必與直線相切.
解法二:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)設以點為圓心且與直線相切的圓的半徑為.
因為點在拋物線:上,所以,由拋物線的對稱性,不妨設.
由,可得直線的方程為.
由,得,解得或,從而.
又,故直線的方程為,從而.
又直線的方程為,所以點到直線的距離.
這表明以點為圓心且與直線相切的圓必與直線相切.
28.【解析】(Ⅰ)由題意知,設,則的中點為
因為,由拋物線的定義可知,解得或(舍去)
由,解得.所以拋物線的方程為.
(Ⅱ)(ⅰ)由(Ⅰ)知,設.
因為,則,由得,故,故直線的斜率
因為直線和直線平行,設直線的方程為,代入拋物線的方程得,由題意,得
設,則
當時,可得直線的方程為,由,整理得,直線恒過點
當時,直線的方程為,過點,所以直線過定點.
(ⅱ)由(ⅰ)知直線過定點,所以。
設直線的方程為,因為點在直線上
故.設,直線的方程為
由于,可得,代入拋物線的方程得
所以,可求得,所以點到直線的距離為
==
則的面積,當且僅當即時等號成立,所以的面積的最小值為.
29.【解析】(Ⅰ)在,方程中,令,可得b=1,且得是上半橢圓的左右頂點,設的半焦距為,由及,解得,所以,(Ⅱ)由(Ⅰ)知,上半橢圓的方程為,易知,直線與軸不重合也不垂直,設其方程為
代入的方程中,整理得:
(*)
設點的坐標,由韋達定理得
又,得,從而求得
所以點的坐標為.
同理,由得點的坐標為,,即,解得
經檢驗,符合題意,故直線的方程為
30.【解析】(Ⅰ)依題意,解得(負根舍去)
拋物線的方程為.
(Ⅱ)設點,,由,即得.
∴拋物線在點處的切線的方程為,即.
∵,∴.
∵點在切線上,∴.①
同理,.②
綜合①、②得,點的坐標都滿足方程
.∵經過兩點的直線是唯一的,∴直線的方程為,即.
(Ⅲ)由拋物線的定義可知,所以
聯立,消去得,當時,取得最小值為.
31.【解析】(Ⅰ)由對稱性知:是等腰直角,斜邊
點到準線的距離
圓的方程為
(Ⅱ)由對稱性設,則
點關于點對稱得:
得:,直線
切點
直線
坐標原點到距離的比值為.
32.【解析】(Ⅰ)設,由已知得,.
所以=,=(0,),=(,-2).再由題意可知(+)??=0,即(,)?(,-2)=0.
所以曲線C的方程式為.
(Ⅱ)設為曲線C:上一點,因為,所以的斜率為,因此直線的方程為,即.
則點到的距離.又,所以
當=0時取等號,所以點到距離的最小值為2.