专题九
解析几何
第二十七讲
抛物线
2019年
1.(2019全国II文9)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p=
A.2
B.3
C.4
D.8
2.(2019浙江21)如图,已知点为抛物线的焦点,过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线上,使得的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在点F右侧.记的面积为.(1)求p的值及抛物线的准线方程;
(2)求的最小值及此时点G的坐标.3.(2019全国III文21)已知曲线C:y=,D为直线y=上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.(1)证明:直线AB过定点:
(2)若以E(0,)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程.1.解析(1)设,则.由于,所以切线DA的斜率为,故,整理得
设,同理可得.故直线AB的方程为.所以直线AB过定点.(2)由(1)得直线AB的方程为.由,可得.于是.设M为线段AB的中点,则.由于,而,与向量平行,所以.解得t=0或.当=0时,=2,所求圆的方程为;
当时,所求圆的方程为.2010-2018年
一、选择题
1.(2017新课标Ⅱ)过抛物线:的焦点,且斜率为的直线交于点(在轴上方),为的准线,点在上且⊥,则到直线的距离为
A.
B.
C.
D.
2.(2016年全国II卷)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=
A.
B.1
C.
D.2
3.(2015陕西)已知抛物线()的准线经过点,则该抛物线的焦点坐标为
A.(-1,0)
B.(1,0)
C.(0,-1)
D.(0,1)
4.(2015四川)设直线与抛物线相交于两点,与圆相切于点,且为线段的中点.若这样的直线恰有4条,则的取值范围是
A.
B.
C.
D.
5.(2014新课标1)已知抛物线:的焦点为,准线为,是上一点,是直线与的一个焦点,若,则=
A.
B.
C.3
D.2
6.(2014新课标2)设为抛物线C:的焦点,过且倾斜角为30°的直线交于两点,为坐标原点,则△的面积为
A.
B.
C.
D.
7.(2014辽宁)已知点在抛物线C:的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为
A.
B.
C.
D.
8.(2013新课标1)为坐标原点,为抛物线的焦点,为上一点,若,则的面积为
A.
B.
C.
D.
9.(2013江西)已知点,抛物线的焦点为F,射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,则|FM|:|MN|=
A.2:
B.1:2
C.1:
D.1:3
10.(2012新课标)等轴双曲线的中心在原点,焦点在轴上,与抛物线的准线交于、两点,则的实轴长为
A.
B.
C.4
D.8
11.(2012山东)已知双曲线:的离心率为2.若抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离为2,则抛物线的方程为
A.
B.
C.
D.
12.(2011新课标)已知直线过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,与C交于,两点,为C的准线上一点,则的面积为
A.18
B.24
C.36
D.48
二、填空题
13.(2018北京)已知直线过点且垂直于轴,若被抛物线截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________.
14.(2015陕西)若抛物线的准线经过双曲线的一个焦点,则=
15.(2014湖南)如图,正方形的边长分别为,原点为的中点,抛物线经过
.
16.(2013北京)若抛物线的焦点坐标为,则,准线方程为
.
17.(2012陕西)右图是抛物线形拱桥,当水面在时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽
米.
18.(2010浙江)设抛物线的焦点为,点.若线段的中点在抛物线上,则到该抛物线准线的距离为_____________.
三、解答题
19.(2018全国卷Ⅱ)设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,.
(1)求的方程;
(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程.
20.(2018浙江)如图,已知点是轴左侧(不含轴)一点,抛物线:上存在不同的两点,满足,的中点均在上.
(1)设中点为,证明:垂直于轴;
(2)若是半椭圆()上的动点,求面积的取值范围.
21.(2017新课标Ⅰ)设,为曲线:上两点,与的横坐标之和为4.
(1)求直线的斜率;
(2)设为曲线上一点,在处的切线与直线平行,且,求直线的方程.
22.(2017浙江)如图,已知抛物线.点,抛物线上的点,过点作直线的垂线,垂足为.
(Ⅰ)求直线斜率的取值范围;
(Ⅱ)求的最大值.
23.(2016年全国I卷)在直角坐标系中,直线:交轴于点,交抛物线:于点,关于点的对称点为,连结并延长交于点.
(I)求;
(II)除以外,直线与是否有其它公共点?说明理由.
24.(2016年全国III卷)已知抛物线:的焦点为,平行于轴的两条直线分别交于两点,交的准线于两点.
(I)若在线段上,是的中点,证明;
(II)若的面积是的面积的两倍,求中点的轨迹方程.
25.(2016年浙江)如图,设抛物线的焦点为F,抛物线上的点A到y轴的距离等于.
(I)求p的值;
(II)若直线AF交抛物线于另一点B,过B与x轴平行的直线和过F与AB垂直的直线交于点N,AN与x轴交于点M.求M的横坐标的取值范围.
26.(2015浙江)如图,已知抛物线:,圆:,过点作不过原点的直线,分别与抛物线和圆相切,为切点.
(Ⅰ)求点的坐标;
(Ⅱ)求的面积.
注:直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行,则该直线与抛物线相切,称该公共点为切点.
27.(2015福建)已知点为抛物线()的焦点,点在抛物线上,且.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)已知点,延长交抛物线于点,证明:以点为圆心且与直线相切的圆,必与直线相切.
28.(2014山东)已知抛物线的焦点为,为上异于原点的任意一点,过点的直线交于另一点,交轴的正半轴于点,且有,当点的横坐标为3时,为正三角形。
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)若直线,且和有且只有一个公共点,(ⅰ)证明直线过定点,并求出定点坐标;
(ⅱ)的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
29.(2014陕西)如图,曲线由上半椭圆和部分抛物线连接而成,的公共点为,其中的离心率为.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)过点的直线与分别交于(均异于点),若,求直线的方程.
30.(2013广东)已知抛物线的顶点为原点,其焦点到直线的距离为.设为直线上的点,过点作抛物线的两条切线,其中为切点.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)当点为直线上的定点时,求直线的方程;
(Ⅲ)当点在直线上移动时,求的最小值.
31.(2012新课标)设抛物线:的焦点为,准线为,为上一点,已知以为圆心,为半径的圆交于、点.
(Ⅰ)若,的面积为,求的值及圆的方程;
(Ⅱ)若、、三点在同一直线上,直线与平行,且与只有一个公共点,求坐标原点到、距离的比值.
32.(2011新课标)在平面直角坐标系中,已知点,点在直线上,点满足,点的轨迹为曲线C.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)为C上动点,为C在点处的切线,求点到距离的最小值.
专题九
解析几何
第二十七讲
抛物线
答案部分
2019年
1.解析:由题意可得:,解得.故选D.
2.(I)由题意得,即p=2.所以,抛物线的准线方程为x=−1.(Ⅱ)设,重心.令,则.由于直线AB过F,故直线AB方程为,代入,得,故,即,所以.又由于及重心G在x轴上,故,得.所以,直线AC方程为,得.由于Q在焦点F的右侧,故.从而
.令,则m>0,.当时,取得最小值,此时G(2,0).3.解析(1)设,则.由于,所以切线DA的斜率为,故,整理得
设,同理可得.故直线AB的方程为.所以直线AB过定点.(2)由(1)得直线AB的方程为.由,可得.于是.设M为线段AB的中点,则.由于,而,与向量平行,所以.解得t=0或.当=0时,=2,所求圆的方程为;
当时,所求圆的方程为.2010-2018年
1.C【解析】由题意可知,如图,又抛物线的定义得,所以
为等边三角形,在三角形中,,得,所以到的距离为等边三角形中边上的高,易知为.选C.
2.D【解析】易知抛物线的焦点为,设,由轴得,代入抛物线方程得舍去),把代入曲线的,故选D.
3.B【解析】因为抛物线的准线方程为,∴,∴焦点坐标为.
4.D
【解析】当直线的斜率不存在时,这样的直线恰好有2条,即,所以;所以当直线的斜率存在时,这样的直线有2条即可.设,,则.又,两式相减得,.
设圆心为,则,因为直线与圆相切,所以,解得,于是,又,即,所以,又,所以,选D.
5.C【解析】过点作交于点,因为,所以,又焦点到准线的距离为4,所以.故选C.
6.D【解析】易知抛物线中,焦点,直线的斜率,故直线的方程为,代入抛物线方程,整理得.
设,则,由物线的定义可得弦长,结合图象可得到直线的距离,所以的面积.
7.D【解析】∵在抛物线的准线上,∴.∴,∴,设直线的方程为①,将①与联立,得②,则△=,即,解得或(舍去),将代入①②解得,即,又,∴,故选D.
8.C【解析】∵,由抛物线的定义可得点的坐标,∴的面积为.
9.C【解析】依题意可得AF所在直线方程为代入x2=4y得,又|FM|:|MN|=(1-y):(1+y)=1:.
10.C【解析】设交的准线
于
得:
11.D【解析】∵双曲线:的离心率为2,所以
又渐近线方程为所以双曲线的渐近线方程为
而抛物的焦点坐标为所以有.故选D.
12.C【解析】设抛物线的方程为,易知,即,∵点在准线上,∴到的距离为,所以面积为36,故选C.
13.【解析】由题意知,对于,当时,由于被抛物线截得的线段长为4,所以,所以,所以抛物线的焦点坐标为.
14.【解析】的准线方程为,又,所以必经过双曲线的左焦点,所以,.
15.【解析】由正方形的定义可知BC=
CD,结合抛物线的定义得点D为抛物线的焦点,所以,D,将点F的坐标代入抛物线的方程得,变形得,解得或(舍去),所以.
16.2,【解析】;准线.
17.【解析】建立直角坐标系,使拱桥的顶点O的坐标为(0,0),设抛物线的方程为,与抛物线的交点为A、B,根据题意知A(–2,–2),B(2,–2)
则有,∴
∴抛物线的解析式为
水位下降1米,则y=–3,此时有或
∴此时水面宽为米.
18.【解析】由题意可得的值为,B点坐标为()所以点B到抛物线准线的距离为.
19.【解析】(1)由题意得,的方程为.
设,由得.,故.
所以.
由题设知,解得(舍去),.
因此的方程为.
(2)由(1)得的中点坐标为,所以的垂直平分线方程为,即.
设所求圆的圆心坐标为,则
解得或
因此所求圆的方程为或.
20.【解析】(1)设,.
因为,的中点在抛物线上,所以,为方程
即的两个不同的实数根.
所以.
因此,垂直于轴.
(2)由(1)可知
所以,.
因此,的面积.
因为,所以.
因此,面积的取值范围是.
21.【解析】(1)设,则,,x1+x2=4,于是直线的斜率.
(2)由,得.
设,由题设知,解得,于是.
设直线的方程为,故线段的中点为,.
将代入得.
当,即时,.
从而.
由题设知,即,解得.
所以直线AB的方程为.
22.【解析】(Ⅰ)设直线AP的斜率为,因为,所以直线AP斜率的取值范围是。
(Ⅱ)联立直线AP与BQ的方程
解得点Q的横坐标是
因为
==
=
=,所以
=
令,因为,所以在区间上单调递增,上单调递减,因此当时,取得最大值.
23.【解析】(Ⅰ)由已知得,.又为关于点的对称点,故,的方程为,代入整理得,解得,因此.所以为的中点,即.
(Ⅱ)直线与除以外没有其它公共点.理由如下:
直线的方程为,即.代入得,解得,即直线与只有一个公共点,所以除以外直线与没有其它公共点.24.【解析】(Ⅰ)由题设.设,则,且
.记过两点的直线为,则的方程为.(Ⅰ)由于在线段上,故.记的斜率为,的斜率为,则
.所以.(Ⅱ)设与轴的交点为,则.由题设可得,所以(舍去),.设满足条件的的中点为.当与轴不垂直时,由可得.而,所以.当与轴垂直时,与重合.所以所求轨迹方程为.25.【解析】(Ⅰ)由题意得抛物线上点A到焦点F的距离等于点A到直线的距离.
由抛物线的第一得,即.(Ⅱ)由(Ⅰ)得抛物线的方程为,可设.因为AF不垂直于y轴,可设直线AF:,由消去得,故,所以.又直线AB的斜率为,故直线FN的斜率为,从而的直线FN:,直线BN:,所以,设M(,0),由A,M,N三点共线得:,于是,经检验,或满足题意.综上,点M的横坐标的取值范围是.26.【解析】(Ⅰ)由题意可知,直线的斜率存在,故可设直线的方程为.
所以消去.整理得:.
因为直线与抛物线相切,所以,解得.所以,即点.设圆的圆心为,点的坐标为,由题意知,点关于直线对称,故有,解得.即点.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,直线的方程为,所以点到直线的距离为.
所以的面积为.
27.【解析】解法一:(Ⅰ)由抛物线的定义得.
因为,即,解得,所以抛物线的方程为.
(Ⅱ)因为点在抛物线上,所以,由抛物线的对称性,不妨设.
由,可得直线的方程为.
由,得,解得或,从而.
又,所以,所以,从而,这表明点到直线的距离相等,故以为圆心且与直线相切的圆必与直线相切.
解法二:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)设以点为圆心且与直线相切的圆的半径为.
因为点在抛物线:上,所以,由抛物线的对称性,不妨设.
由,可得直线的方程为.
由,得,解得或,从而.
又,故直线的方程为,从而.
又直线的方程为,所以点到直线的距离.
这表明以点为圆心且与直线相切的圆必与直线相切.
28.【解析】(Ⅰ)由题意知,设,则的中点为
因为,由抛物线的定义可知,解得或(舍去)
由,解得.所以抛物线的方程为.
(Ⅱ)(ⅰ)由(Ⅰ)知,设.
因为,则,由得,故,故直线的斜率
因为直线和直线平行,设直线的方程为,代入抛物线的方程得,由题意,得
设,则
当时,可得直线的方程为,由,整理得,直线恒过点
当时,直线的方程为,过点,所以直线过定点.
(ⅱ)由(ⅰ)知直线过定点,所以。
设直线的方程为,因为点在直线上
故.设,直线的方程为
由于,可得,代入抛物线的方程得
所以,可求得,所以点到直线的距离为
==
则的面积,当且仅当即时等号成立,所以的面积的最小值为.
29.【解析】(Ⅰ)在,方程中,令,可得b=1,且得是上半椭圆的左右顶点,设的半焦距为,由及,解得,所以,(Ⅱ)由(Ⅰ)知,上半椭圆的方程为,易知,直线与轴不重合也不垂直,设其方程为
代入的方程中,整理得:
(*)
设点的坐标,由韦达定理得
又,得,从而求得
所以点的坐标为.
同理,由得点的坐标为,,即,解得
经检验,符合题意,故直线的方程为
30.【解析】(Ⅰ)依题意,解得(负根舍去)
抛物线的方程为.
(Ⅱ)设点,,由,即得.
∴抛物线在点处的切线的方程为,即.
∵,∴.
∵点在切线上,∴.①
同理,.②
综合①、②得,点的坐标都满足方程
.∵经过两点的直线是唯一的,∴直线的方程为,即.
(Ⅲ)由抛物线的定义可知,所以
联立,消去得,当时,取得最小值为.
31.【解析】(Ⅰ)由对称性知:是等腰直角,斜边
点到准线的距离
圆的方程为
(Ⅱ)由对称性设,则
点关于点对称得:
得:,直线
切点
直线
坐标原点到距离的比值为.
32.【解析】(Ⅰ)设,由已知得,.
所以=,=(0,),=(,-2).再由题意可知(+)• =0,即(,)•(,-2)=0.
所以曲线C的方程式为.
(Ⅱ)设为曲线C:上一点,因为,所以的斜率为,因此直线的方程为,即.
则点到的距离.又,所以
当=0时取等号,所以点到距离的最小值为2.