3.3 抛物线
一、单选题
1.设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线( ).
A.经过点 B.经过点
C.平行于直线 D.垂直于直线
【答案】B
【解析】如图所示:.
因为线段的垂直平分线上的点到的距离相等,又点在抛物线上,根据定义可知,,所以线段的垂直平分线经过点.故选:B.
2.抛物线上一点与焦点间的距离是10,则点到轴的距离是( )
A.10 B.9 C.8 D.5
【答案】B
【解析】抛物线的焦点,准线为,因为M到焦点的距离为10,
由定义可知,M到准线的距离也为10,所以到M到轴的距离是9.
故选:B.
3.若点,在抛物线上,是坐标原点,若等边三角形的面积为,则该抛物线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设等边三角形的边长为,
则,解得.
根据抛物线的对称性可知,且,
设点在轴上方,则点的坐标为,即,
将代入抛物线方程得,
解得,故抛物线方程为.
故选:A
4.已知抛物线的焦点为,抛物线上的两点,均在第一象限,且,,,则直线的斜率为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解析】如图:作垂直准线于,垂直准线于,作于,
因为,,,
由抛物线的定义可知:,,,所以,
直线的斜率为:.
故选:C.
5.已知点是抛物线的对称轴与准线的交点,点为抛物线的焦点,过作抛物线的一条切线,切点为,且满足,则抛物线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知,抛物线准线方程为,点,切线斜率一定存在,
设过点与抛物线相切的直线方程为,切点,
联立抛物线与切线方程,转化得,
,解得,
当时,直线方程为,
,解得,则,
因为,所以,解得;
当时,同理得,
综上所述,抛物线方程为,
故选:C.
6.已知抛物线的焦点与椭圆的一个焦点重合,且椭圆截抛物线的准线所得线段长为6,那么该椭圆的离心率为
A.2 B. C. D.
【答案】D
【解析】易知抛物线的焦点(2,0),准线x=-2,
即椭圆的c=2,
因为抛物线的准线恰好过椭圆的焦点,即相交的线段为椭圆的通径;
即通径为 ,又因为c=2
解得a=4
所以离心率
故选D.
7.已知是抛物线的焦点,是抛物线上的一个动点,,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】将化为,
则其焦点,准线方程为,
则,设,
则由抛物线的定义,得,
所以的周长
(当且仅当轴时取得最小值).
故选:A.
8.已知抛物线,过点的直线交抛物线于A,B两点,F为抛物线的焦点,若,O为坐标原点,则四边形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】抛物线的准线方程为,设,,由抛物线的定义可知,,由抛物线的对称性,不妨令,设直线的方程为,由得,,∴,四边形的面积,
故选:A.
二、多选题
9.已知抛物线上一点到其准线及对称轴的距离分别为3和,则的值可以是
A.2 B.6 C.4 D.8
【答案】AC
【解析】设的横坐标为,由题意,,,解得或.
故选:AC
10.(多选)已知点在抛物线上,抛物线的焦点为F,延长与抛物线相交于另一点B,O为坐标原点,则下列结论中正确的是( )
A.抛物线的准线方程为
B.抛物线的焦点坐标为
C.点B的坐标为
D.的面积为8
【答案】ABD
【解析】将代入抛物线方程可得,
因此抛物线方程为,
所以准线方程为,焦点坐标为,故A,B正确;
易知轴,所以,故C错误;
又因为,所以,故D正确.
故选:ABD
11.已知为坐标原点,,是抛物线:上的一点,为其焦点,若与双曲线的右焦点重合,则下列说法正确的有( )
A.若,则点的横坐标为4
B.该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为
C.若外接圆与抛物线的准线相切,则该圆面积为
D.周长的最小值为
【答案】ACD
【解析】因为双曲线的方程为,所以,,则,
因为抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,所以,即,
选项A:若,则点的横坐标为,所以选项A正确;
选项B:因为抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,所以抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为,所以选项B错误;
选项C:因为、,所以外接圆的圆心的横坐标为1,又因为外接圆与抛物线的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点的距离等于半径,所以圆心在抛物线上且到准线的距离为3,所以,所以该外接圆面积为,所以选项C正确;
选项D:因为的周长为,所以选项D正确.故选:ACD
12.过抛物线的焦点F作直线交抛物线于两点,M为线段的中点,则下列结论正确的是( )
A.以线段为直径的圆与直线相交 B.以线段为直径的圆与y轴相切
C.当时, D.的最小值为4
【答案】ACD
【解析】解:的焦点,准线方程为,
设,,在准线上的射影为,,,
由,,,
可得线段为直径的圆与准线相切,与直线相交,故A对;
当直线的斜率不存在时,显然以线段为直径的圆与轴相切;
当直线的斜率存在且不为0,可设直线的方程为,联立,可得,
设,,,,
可得,,设,,
可得的横坐标为,的中点的横坐标为,,
当时,的中点的横坐标为,,显然以线段为直径的圆与轴相交,故B错;
以为极点,轴的正半轴为极轴的抛物线的极坐标方程为,
设,,,,可得,,
可得,又,可得,,则,故C正确;
显然当直线垂直于轴,可得取得最小值4,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题
13.抛物线()上点到其准线的距离为1,则a的值为_________.
【答案】
【解析】抛物线即,
可得准线方程,
抛物线上点到其准线的距离为1,
可得,可得.
故答案为:
14.设抛物线:()的焦点为,准线为,点为抛物线上一点,以为圆心,为半径的圆交于、两点,若,的面积为,则_______.
【答案】
【解析】∵,
∴,
又∵,
∴,,
∴到准线的距离,
∴,解得.
故答案为:1.
15.斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则=________.
【答案】
【解析】∵抛物线的方程为,∴抛物线的焦点F坐标为,
又∵直线AB过焦点F且斜率为,∴直线AB的方程为:
代入抛物线方程消去y并化简得,
解法一:解得
所以
解法二:
设,则,
过分别作准线的垂线,设垂足分别为如图所示.
故答案为:
16.已知、分别是双曲线的左、右焦点,也是抛物线的焦点,点是双曲线与抛物线的一个公共点,若,则双曲线的离心率为___________.
【答案】##
【解析】过点作抛物线准线的垂线,垂足为点,则,
因为,则,则,
因为,则,
由余弦定理可得,
因为,所以,,所以,,
整理可得,即,因为,解得.
故答案为:.
四、解答题
17.已知抛物线的准线与轴的交点为.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点.求证:为定值.
【解析】(1)由题意,可得,即,
∴抛物线的方程为.
(2)证明:设直线的方程为,,,
联立抛物线有,消去x得,则,
∴,,又,.
∴.
∴为定值.
18.已知抛物线,拋物线C上横坐标为1的点到焦点F的距离为3.
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)过的直线l交抛物线C于不同的两点A,B,交直线于点E,直线BF交直线于点D,是否存在这样的直线l,使得?若不存在,请说明理由;若存在,求出直线l的方程.
【解析】(1)因为横坐标为的点到焦点的距离为,所以,解得, 所以,
即准线方程为.
(2)显然直线的斜率存在,设直线的方程为,.
联立得,消去得.
由,解得. 所以且.
由韦达定理得,.
直线的方程为,
又,所以,所以,
因为,所以直线与直线的斜率相等
又,所以.
整理得,即,
化简得,,即.
所以,整理得,
解得. 经检验,符合题意.
所以存在这样的直线,直线的方程为或.
19.如图,椭圆的离心率是,短轴长为,椭圆的左 右顶点为、.过椭圆与抛物线的公共焦点的直线与椭圆相交于两点,与抛物线相交于两点,点为的中点.
(1)求椭圆和抛物线的方程;
(2)记的面积为的面积为,若,求直线在轴上截距的范围.
【解析】(1)根据题意得:,解得,,,抛物线焦点,
因此椭圆,拋物线
(2)设,联立与椭圆,
整理得:,判别式:
弦长公式:,所以
联立与抛物线,整理得:,判别式:
弦长公式:,
所以,
因为,因此,解得:
在轴上截距或,因此在轴上截距取值范围是.
20.已知过点的抛物线方程为,过此抛物线的焦点的直线与抛物线交于,两点,且.
(1)求抛物线的方程、焦点坐标、准线方程;
(2)求所在的直线方程.
【解析】(1)因点在抛物线方程上,则,
所以抛物线的方程为,焦点,准线方程为:;
(2)显然,直线不垂直y轴,设直线方程为:,
由消去x得:,设,则有,
于是得,解得,即直线AB:,
所以所在的直线方程:或.
21.已知抛物线C1:与椭圆C2:()有公共的焦点,C2的左 右焦点分别为F1,F2,该椭圆的离心率为.
(1)求椭圆C2的方程;
(2)如图,若直线l与x轴,椭圆C2顺次交于P,Q,R(P点在椭圆左顶点的左侧),且∠PF1Q与∠PF1R互为补角,求△F1QR面积S的最大值.
【解析】(1)由题意可得,抛物线的焦点为,
所以椭圆的半焦距,又椭圆的离心率,所以,则,即,
所以椭圆的方程为.
(2)设,,,
∵与互补,
∴,所以,
化简整理得①,
设直线PQ为,联立直线与椭圆方程
化简整理可得,
,
可得②,
由韦达定理,可得,③,
将,代入①,
可得④,
再将③代入④,可得,解得,
∴PQ的方程为,
且由②可得,,即,
由点到直线PQ的距离,
令,,则
,当且仅当时,等号成立,
所以面积S最大值为.
22.已知抛物线:的焦点为,准线与轴交于点,过点的直线与抛物线交于,两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)设,是抛物线上的不同两点,且轴,直线与轴交于点,再在轴上截取线段,且点介于点点之间,连接,过点作直线的平行线,证明是抛物线的切线.
【解析】(1)解:设过点的直线方程为,,
联立,得,
则,
所以,
,
因为,
所以,
化简得,所以,
当过点的直线斜率不存在时,则,
故,
又因为,
则,所以,
综上所述,,
所以;
(2)证明:不妨设点P在第一象限,
则,
设直线PQ的方程为,,
联立,消元整理得,
则,即故,即,
当时,,则,
又因,且点介于点点之间,则为的中点,
所以,
则直线的斜率为,
因为直线平行直线,
所以直线的斜率为,
故直线的方程为,即,
联立,消元整理得,
,
所以直线l与抛物线只有一个交点,
有直线l斜率不为0,
所以是抛物线的切线.3.3 抛物线
一、单选题
1.设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线( ).
A.经过点 B.经过点
C.平行于直线 D.垂直于直线
2.抛物线上一点与焦点间的距离是10,则点到轴的距离是( )
A.10 B.9 C.8 D.5
3.若点,在抛物线上,是坐标原点,若等边三角形的面积为,则该抛物线的方程是( )
A. B.
C. D.
4.已知抛物线的焦点为,抛物线上的两点,均在第一象限,且,,,则直线的斜率为( )
A.1 B. C. D.
5.已知点是抛物线的对称轴与准线的交点,点为抛物线的焦点,过作抛物线的一条切线,切点为,且满足,则抛物线的方程为( )
A. B. C. D.
6.已知抛物线的焦点与椭圆的一个焦点重合,且椭圆截抛物线的准线所得线段长为6,那么该椭圆的离心率为
A.2 B. C. D.
7.已知是抛物线的焦点,是抛物线上的一个动点,,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
8.已知抛物线,过点的直线交抛物线于A,B两点,F为抛物线的焦点,若,O为坐标原点,则四边形的面积是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知抛物线上一点到其准线及对称轴的距离分别为3和,则的值可以是
A.2 B.6 C.4 D.8
10.(多选)已知点在抛物线上,抛物线的焦点为F,延长与抛物线相交于另一点B,O为坐标原点,则下列结论中正确的是( )
A.抛物线的准线方程为
B.抛物线的焦点坐标为
C.点B的坐标为
D.的面积为8
11.已知为坐标原点,,是抛物线:上的一点,为其焦点,若与双曲线的右焦点重合,则下列说法正确的有( )
A.若,则点的横坐标为4
B.该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为
C.若外接圆与抛物线的准线相切,则该圆面积为
D.周长的最小值为
12.过抛物线的焦点F作直线交抛物线于两点,M为线段的中点,则下列结论正确的是( )
A.以线段为直径的圆与直线相交 B.以线段为直径的圆与y轴相切
C.当时, D.的最小值为4
三、填空题
13.抛物线()上点到其准线的距离为1,则a的值为_________.
14.设抛物线:()的焦点为,准线为,点为抛物线上一点,以为圆心,为半径的圆交于、两点,若,的面积为,则_______.
15.斜率为的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则=________.
16.已知、分别是双曲线的左、右焦点,也是抛物线的焦点,点是双曲线与抛物线的一个公共点,若,则双曲线的离心率为___________.
四、解答题
17.已知抛物线的准线与轴的交点为.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点.求证:为定值.
18.已知抛物线,拋物线C上横坐标为1的点到焦点F的距离为3.
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)过的直线l交抛物线C于不同的两点A,B,交直线于点E,直线BF交直线于点D,是否存在这样的直线l,使得?若不存在,请说明理由;若存在,求出直线l的方程.
19.如图,椭圆的离心率是,短轴长为,椭圆的左 右顶点为、.过椭圆与抛物线的公共焦点的直线与椭圆相交于两点,与抛物线相交于两点,点为的中点.
(1)求椭圆和抛物线的方程;
(2)记的面积为的面积为,若,求直线在轴上截距的范围.
20.已知过点的抛物线方程为,过此抛物线的焦点的直线与抛物线交于,两点,且.
(1)求抛物线的方程、焦点坐标、准线方程;
(2)求所在的直线方程.
21.已知抛物线C1:与椭圆C2:()有公共的焦点,C2的左 右焦点分别为F1,F2,该椭圆的离心率为.
(1)求椭圆C2的方程;
(2)如图,若直线l与x轴,椭圆C2顺次交于P,Q,R(P点在椭圆左顶点的左侧),且∠PF1Q与∠PF1R互为补角,求△F1QR面积S的最大值.
22.已知抛物线:的焦点为,准线与轴交于点,过点的直线与抛物线交于,两点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)设,是抛物线上的不同两点,且轴,直线与轴交于点,再在轴上截取线段,且点介于点点之间,连接,过点作直线的平行线,证明是抛物线的切线.