2023高考数学科学复习创新方案(新高考题型版) 第9章 第10讲 抛物线(二) 含解析【高考】

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【文档说明】2023高考数学科学复习创新方案(新高考题型版) 第9章 第10讲 抛物线(二) 含解析【高考】.doc,共(32)页,327.500 KB,由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

1第10讲抛物线(二)直线与抛物线的位置关系已知直线l:y=kx+m,抛物线y2=2px(p>0),联立y2=2px,y=kx+m,得k2x2+2(mk-p)x+m2=0.(1)直线l与抛物线相01切:k≠0,Δ=0;(2)直线l与抛物线相02

交:k≠0,Δ>0或k=0;(3)直线l与抛物线相03离:k≠0,Δ<0.抛物线焦点弦的几个常用结论设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则:(1)x1x2=p24,y1y2

=-p2;(2)若A在第一象限,B在第四象限,则|AF|=x1+p2=p1-cosα,|BF|=x2+p2=p1+cosα,弦长|AB|=x1+x2+p=2psin2α(α为弦AB的倾斜角);(3)1|FA

|+1|FB|为定值2p;(4)以弦AB为直径的圆与准线相切;(5)以AF或BF为直径的圆与y轴相切;(6)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上;(7)通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2p.21.(20

22·广州天河区高三综合测试)过点(0,1)作直线,使它与抛物线y2=4x仅有一个公共点,这样的直线有()A.1条B.2条C.3条D.4条答案C解析设过点(0,1),斜率为k的直线方程为y=kx+1.由y=kx+1,y2=4x得k2x2+(2k-4)x+1=0.(*)当k=0时,(*

)式只有一个根;当k≠0时,Δ=(2k-4)2-4k2=-16k+16,由Δ=0,即-16k+16=0得k=1.所以k=0或k=1时,直线与抛物线只有一个公共点,又直线x=0和抛物线只有一个公共点,故选C.2.(2021·济南模

拟)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点到准线的距离为2,过焦点的直线与抛物线交于A,B两点,且|AB|=8,则弦AB的中点到y轴的距离为()A.2B.3C.4D.6答案B解析因为抛物线y2=2px(p>0)的焦点到准

线的距离为2,所以p=2,抛物线方程为y2=4x.过焦点的直线与抛物线交于A,B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线的定义得,焦点弦|AB|=x1+x2+p,所以8=x1+x2+2,则x1+x

2=6,所以弦AB的中点到y轴的距离为d=x1+x22=62=3.故选B.3.(多选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l过点F交抛物线C于A,B两点(A在第一象限),交抛物线C的准线于点D,

若AF→=FD→,|AF|=4,则下列结论正确的是()A.p=2B.直线l的倾斜角为π3C.|BF|=23D.以AB为直径的圆与抛物线C的准线相切答案ABD解析过A,B作准线的垂线,垂足为A1,B1.由抛物线定义知|AA1

|=|AF|=12|AD|,所以在Rt△A1AD中,知∠A1AD=π3,故直线l的倾斜角θ为π3,|AF|=p1-cosθ=2p=4,p=2,|BF|=p1+cosθ=43,因此A,B正确,C错误;过AB的中点E作准线的垂线EE1(E1为垂足),由梯形的中位线可知|EE1|=|AA1|+

|BB1|2=|AF|+|BF|2=|AB|2,所以以AB为直径的圆与抛物线C的准线相切,所以D正确.故选ABD.4.已知直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且只有一个公共点,则k的值为_______

_.答案0或1解析直线y=kx+2中,当k=0时,y=2,此时直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且仅有一个公共点;当k≠0时,把y=kx+2代入抛物线y2=8x,得(kx+2)2=8x,整理,得k2x2+(4k-8)x+4=0,∵直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且仅有一个公共点,

∴Δ=(4k-8)2-16k2=0,解得k=1.故k的值为0或1.5.过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于A,B两点,若|AF|=3,则|BF|=________.答案32解析解法一:由题意知,

抛物线的焦点F的坐标为(1,0),|AF|=3,由抛物线的定义知,点A到准线x=-1的距离为3,所以点A的横坐标为2.如图,不妨设点A在第一象限,将x=2代入y2=4x,得y2=8,所以点A的纵坐标为22,即A(2,22),所以直线A

F的方程为y=22(x-1).4由y=22(x-1),y2=4x,解得x=12,y=-2或x=2,y=22.所以点B的横坐标为12,所以|BF|=12-(-1)=32.解法二:如图,不妨设点A

在第一象限,设∠AFx=θ,A(xA,yA),B(xB,yB),则由抛物线的定义知xA+1=2+3cosθ=3,解得cosθ=13.又|BF|=xB+1=1-|BF|cosθ+1=2-13|BF|,所以|BF|=32.6.(2

020·新高考Ⅰ卷)斜率为3的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则|AB|=________.答案163解析∵抛物线的方程为y2=4x,∴抛物线的焦点为F(1,0),又直线AB过焦点F且斜率为3,∴直线AB的方程为y=3(x-1),代入抛物线方程消去y并化简得3x2-1

0x+3=0,解法一:解得x1=13,x2=3,∴|AB|=1+k2|x1-x2|=1+3×|13-3|=163.解法二:Δ=100-36=64>0,5设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=103,过A,B分别作准线x=-1的垂线,设垂足分别为C,D,如图所示

,|AB|=|AF|+|BF|=|AC|+|BD|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=163.考向一抛物线的切线例1(1)过抛物线x2=4y上一点(4,4)的抛物线的切线方程为________.答案y=2x-4解析解法一:设切线方程为y-4=k(x-4).由y-4=k(x-4),x

2=4y⇒x2=4(kx-4k+4)⇒x2-4kx+16(k-1)=0,由Δ=(-4k)2-4×16(k-1)=0,得k2-4k+4=0.∴k=2.故切线方程为y-4=2(x-4),即y=2x-4.解法二:由x2=4y得y=x24,∴y′=x2.∴y′|x=4

=42=2.∴切线方程为y-4=2(x-4),即y=2x-4.(2)设抛物线x2=2py(p>0),M为直线y=-2p上任意一点,过M引抛物线的切线,切点分别为A,B,记A,B,M的横坐标分别为xA,xB,xM,则下列关系:①xA+xB=2x

M;②xAxB=x2M;③1xA+1xB=2xM.其中正确的是________(填序号).答案①6解析由x2=2py得y=x22p,所以y′=xp,所以直线MA的方程为y+2p=xAp(x-xM),直线MB的方程为y+2p=xBp(x-xM),所以x2A2p+2p=xAp(xA-x

M),(*)x2B2p+2p=xBp(xB-xM),(**)由(*)(**)可得xA+xB=2xM,故①正确.(3)已知直线y=(a+1)x-1与曲线y2=ax恰有一个公共点,则实数a的值为________.答案0或-1或-45解析联立方程y=(a+

1)x-1,y2=ax.①当a=0时,此方程组恰有一组解x=1,y=0.②当a≠0时,消去x,得a+1ay2-y-1=0.a.若a=-1,方程组恰有一组解x=-1,y=-1.b.若a≠-1,令Δ=0,得1+4(a+1)a=0,解得a=-45,这时直线与曲线相切,只有一个公共点.综上

所述,a=0或a=-1或a=-45.(1)直线与抛物线相切时只有一个公共点,但只有一个公共点时未必相切.(2)在讨论时应考虑全面,不要忽略二次项的系数为零的情况.1.已知抛物线C:y2=2px(p>0),过点M-p2,0作C的切线,则7切线的斜率为_______

_.答案±1解析设切线斜率为k,则切线方程为y=kx+p2,代入y2=2px中得k2x2+p(k2-2)x+k2p24=0.由Δ=0,即p2(k2-2)2-4·k2·k2p24=0,解得k2=1,所以k=±1.2.已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px(p>0)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________.答案43解析∵A(-2,3)在抛物线y2=2px的准线上,∴-p2=-2,∴p=4,∴y2=8x,设直线AB的方程为x=k(y-3)-2,①将①与y2=8x联立,即x=k(y-3)-

2,y2=8x,得y2-8ky+24k+16=0,②则Δ=(-8k)2-4(24k+16)=0,即2k2-3k-2=0,解得k=2或k=-12(舍去),将k=2代入①②,解得x=8,y=8,即B(8,8),又F(2,0),∴kBF=8-08-2=43

.3.(2022·四川名校联考)过抛物线C:x2=4y的焦点F的直线l交C于A,B两点,点A处的切线与x,y轴分别交于M,N两点.若△MON的面积为12,则|AF|=________.答案2解析由题可知,直线l的斜率存在,且过抛物线C:

x2=4y的焦点F,与其交于A,B两点,设Aa,14a2.又y=14x2,所以y′=x2,所以点A处的切线方程为y-14a2=a2(x-a).令x=0,可得y=-14a2,即N0

,-14a2;令y=0,可得8x=a2,即Ma2,0.因为△MON的面积为12,所以12×|-14a2|×|a2|=12,解得a2=4,所以|AF|=14a2+1=2.考向二焦点弦问题例2(1)如图,已知线段AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的一条弦,

过点A(A在第一象限内)作直线AC垂直于抛物线的准线,垂足为C,直线AT与抛物线相切于点A,交x轴于点T,给出下列命题:①∠AFx=2∠TAF;②|TF|=|AF|;③AT⊥CF.其中正确命题的个数为()A.0B.1C.2D.3答案D解析根据抛物线的定义可

知|AF|=|AC|,由于AC垂直于抛物线的准线,所以AC∥x轴,所以∠AFx=∠CAF.设Ay202p,y0,则C-p2,y0,Fp2,0,设D是CF的中点,则D0,y02

.所以直线AD的方程为y-y02=y0-y02y202p-0(x-0),即y=py0x+y02.由y=py0x+y02,y2=2px消去y并化简,得p2y20x2-px+y204=0,其判别式Δ=p2-4×p2y20×y204=0,所以直线AD与抛物线相切,故直线AD与直线AT重

合.由于D是CF9的中点,所以AD⊥CF,也即AT⊥CF,③正确;根据等腰三角形的性质可知∠CAF=2∠TAF,所以∠AFx=2∠TAF,①正确;由于AC∥x轴,所以∠CAT=∠FTA,所以∠FTA=∠TAF,所以|TF|=|AF|,②正确.综上所述

,正确命题的个数为3.故选D.(2)(2021·贵州模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F作倾斜角为45°的直线交抛物线于A,B两点,点A,B在抛物线准线上的射影分别是A′,B′,若四边形AA′B′B的面积为322,则该抛物线的方程为()A.y2=22xB.y2=4xC.

y2=42xD.y2=8x答案C解析抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为p2,0,准线方程为x=-p2,过点F倾斜角为45°的直线的斜率为k=tan45°=1,则直线AB的方程为y=x-p2,与抛物线方程联立得x

2-3px+p24=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),x1>x2,则x1+x2=3p,x1x2=p24,y1-y2=x1-x2=(x1+x2)2-4x1x2=22p,因为四边形AA′B′B的面积为322,所以12x1+p2+x2+p2(

y1-y2)=42p2=322,解得p=22,所以抛物线方程为y2=42x.故选C.(1)解决焦点弦问题时,要注意以下几点:①设抛物线y2=2px(p>0)上的点为(x1,y1),(x2,y2);②因为(x1,y

1),(x2,y2)在抛物线y2=2px(p>0)上,故满足y21=2px1,y22=2px2;③利用y21y22=4p2x1x2可以整体得到y1y2或x1x2.(2)利用抛物线的定义把过焦点的弦分成两个焦半径,然后转化为到准线的距离,再求解.4.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,

过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为()10A.334B.938C.6332D.94答案D解析易知抛物线中p=32,焦点F34,0,直线AB的斜率k=33,故直线AB的方程为y=

33x-34,代入抛物线方程y2=3x,整理得x2-212x+916=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=212.由抛物线的定义可得弦长|AB|=x1+x2+p=212+32=12,结合图象可得O到直线AB

的距离d=p2sin30°=38,所以△OAB的面积S=12|AB|·d=94.5.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作倾斜角为60°的直线l交抛物线于A,B两点,且|AF|>|BF|,则|AF||BF|的值为()A.

2B.3C.43D.32答案B解析解法一:由题意知抛物线的焦点坐标为p2,0,所以直线l的方程为y=3x-p2,代入抛物线方程y2=2px(p>0),整理得3x2-5px+3p24=0,解得x1=3p2,x2=p6,由题意可知点A在第一象限,点B在第四象限,所以

A,B两点的坐标分别为3p2,3p,p6,-3p3,则有|AF|=3p2-p22+(3p)2=2p,|BF|=p6-p22+-3p32=2p3,所以|AF||BF|=2p2p3=3.故选B.解法二:

由抛物线的定义得p+12|AF|=|AF|,可得|AF|=2p,p-12|BF|=|BF|,11可得|BF|=23p,所以|AF||BF|=3,故选B.6.已知直线l:x-y-m=0经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,l与C交于A,B两点.若|AB|=6,则p的值为()A.

12B.32C.1D.2答案B解析直线l经过抛物线的焦点Fp2,0.将点F的坐标代入直线方程,得m=p2.由x-y-p2=0,y2=2px,得x2-3px+p24=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=3p,故|AB|=x1+x2+p=4p=6,所

以p=32.故选B.7.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C.若点F是AC的中点,且|AF|=4,则线段AB的长为()A.5B.6C.163D.203答

案C解析如图,设准线l与x轴交于点M,过点A作准线l的垂线AD,交l于点D.由抛物线的定义知|AD|=|AF|=4.因为点F是线段AC的中点,所以|AD|=2|MF|=2p,所以2p=4,解得p=2.所以抛物线的方程为y2=4x.设A(x1,y1),B(x2,y2)

,则|AF|=x1+p2=x1+1=4,所以x1=3,所以A(3,23).又F(1,0),所以kAF=233-1=3.所以直线AF的方程为y=3(x-1),将此方程与抛物线方程y2=4x12联立后消去y并整理

,得3x2-10x+3=0.所以x1+x2=103,所以|AB|=x1+x2+p=103+2=163.故选C.考向三直线与抛物线的位置关系例3(2019·全国Ⅰ卷)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为32的

直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(2)若AP→=3PB→,求|AB|.解设直线l:y=32x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).(1)由题设得F

34,0,故|AF|+|BF|=x1+x2+32.又|AF|+|BF|=4,所以x1+x2=52.由y=32x+t,y2=3x可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,则x1+x2=-12(t-1)9.从而-12(t-1)9=52,得t=

-78.所以l的方程为y=32x-78.(2)由AP→=3PB→可得y1=-3y2.13由y=32x+t,y2=3x可得y2-2y+2t=0,所以y1+y2=2,从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3.代入C的方程得x1=3

,x2=13,即A(3,3),B13,-1.故|AB|=4133.求解抛物线综合问题的方法(1)研究直线与抛物线的位置关系与研究直线与椭圆、双曲线的位置关系的方法类似,一般是用方程法,但涉及抛物线的弦长、中点、距离等问题时,要注

意“设而不求”“整体代入”“点差法”以及定义的灵活应用.(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p(焦点在x轴正半轴),若不过焦点,则必须用弦长公式.8.(2019·全国Ⅲ卷

)已知曲线C:y=x22,D为直线y=-12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0,52为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.解(1)证明:设D

t,-12,A(x1,y1),则x21=2y1.因为y′=x,所以切线DA的斜率为x1,故y1+12x1-t=x1.整理得2tx1-2y1+1=0.14设B(x2,y2),同理可得2tx2-2y2+1=0.故直线AB的方程为2tx-2y+1=0.所以直线AB过定点0,12.(

2)由(1)得直线AB的方程为y=tx+12.由y=tx+12,y=x22可得x2-2tx-1=0.于是x1+x2=2t,x1x2=-1,y1+y2=t(x1+x2)+1=2t2+1,|AB|=1+t

2|x1-x2|=1+t2×(x1+x2)2-4x1x2=2(t2+1).设d1,d2分别为点D,E到直线AB的距离,则d1=t2+1,d2=2t2+1.因此,四边形ADBE的面积S=12|AB|(d1+d2)=(t2+3)t2+1.设M为线段AB的中点,则M

t,t2+12.因为EM→⊥AB→,而EM→=(t,t2-2),AB→与向量(1,t)平行,所以t+(t2-2)t=0,解得t=0或t=±1.当t=0时,S=3;当t=±1时,S=42.因此,四边形ADBE的面积为3或42.解析几何中的“设而不求”与“设

而要求”思想1.(2021·云南昆明摸底)已知动点M(x,y)满足:(x+1)2+y2+(x-1)2+y2=22.(1)求动点M的轨迹E的方程;15(2)设过点N(-1,0)的直线l与曲线E交于A,B两点,

点A关于x轴的对称点为C(点C与点B不重合).证明直线BC恒过定点,并求该定点的坐标.解(1)由题知,动点M到点(-1,0),(1,0)的距离之和为22,且2<22,所以动点M的轨迹为椭圆,且a=2,c=1,所以b=1,所以动点

M的轨迹E的方程为x22+y2=1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则C(x1,-y1),由已知得直线l的斜率存在,设斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1).由y=k(x+1),x22+y2=1得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0

,所以x1+x2=-4k21+2k2,x1x2=2k2-21+2k2.又直线BC的方程为y-y2=y2+y1x2-x1(x-x2),即y=y2+y1x2-x1x-x1y2+x2y1x2-x1,令y=0,得x=x1y2+x2y1y2+y1=2kx1x2+

k(x1+x2)k(x1+x2)+2k=2x1x2+(x1+x2)(x1+x2)+2=4k2-41+2k2-4k21+2k2-4k21+2k2+2=-2,所以直线BC恒过定点D(-2,0).2.如图,已知椭圆C:x2a2

+y2b2=1(a>b>0)的右焦点是(3,0),且经过点-1,32,M是x轴上的一点,过点M的直线l与椭圆C交于A,B两点(点A在x轴的上方).16(1)求椭圆C的方程;(2)若|AM|=2|MB|,且直线l与圆O:x2+y2=47相切于点N,求|MN|.解(1)由题

意知a2-b2=3,(-1)2a2+322b2=1,整理得4a4-19a2+12=0,又a2=3+b2>3,故a2=4,所以b2=1,所以椭圆C的方程为x24+y2=1.(2)设M(m,0),直线l:x=ty+m,A(x1,y

1),B(x2,y2).由|AM|=2|MB|,得y1=-2y2.①由x24+y2=1,x=ty+m,消去x得(t2+4)y2+2mty+m2-4=0,由根与系数的关系得y1+y2=-2tmt2+4,②y1y2=m2-4t2+4.③由①②得y1=-4tmt2

+4,y2=2tmt2+4,代入③,得m2-4t2+4=-22tmt2+42,化简得(m2-4)(t2+4)=-8t2m2.原点O到直线l的距离d=|m|1+t2,17又直线l与圆O:x2+y2=47相切,所以|m|1+t2=47,即t

2=74m2-1.由(m2-4)(t2+4)=-8t2m2,t2=74m2-1,消去t得21m4-16m2-16=0,即(3m2-4)(7m2+4)=0,解得m2=43,此时t2=43,经检验满足题意,所以

M±233,0,d2=47,所以在Rt△OMN中,|MN|=43-47=42121.答题启示解析几何的综合问题,常常涉及到直线与曲线相交,当两个交点坐标未知时,用“设而不求”避免求交点,从而简化计算.常

见类型有:(1)灵活应用“点、线的几何性质”解题;(2)根据题意,整体消参或整体代入等.而当其中一个交点坐标是已知的或除根与系数的关系外,还有坐标等量关系,则常用到“设而要求”.对点训练1.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F1,F2.A,B是其左

、右顶点,点P是椭圆C上任一点,且△PF1F2的周长为6,若△PF1F2面积的最大值为3.(1)求椭圆C的方程;(2)若过点F2且斜率不为0的直线交椭圆C于M,N两个不同点,证明:直线AM与BN的交点在一条定直线上.18解(1)由题意得2a+2c=6,12×2

bc=3,a2=b2+c2,∴a=2,b=3,c=1,∴椭圆C的方程为x24+y23=1.(2)证明:由(1)得A(-2,0),B(2,0),F2(1,0),设直线MN的方程为x=my+1,设M(x1,y1),N(x2,y2),由

x=my+1,x24+y23=1,得(4+3m2)y2+6my-9=0,∴y1+y2=-6m4+3m2,y1y2=-94+3m2,∴my1y2=32(y1+y2),直线AM的方程为y=y1x1+2(x+2),直线BN的

方程为y=y2x2-2(x-2),令y1x1+2(x+2)=y2x2-2(x-2),∴x+2x-2=y2(x1+2)y1(x2-2)=my1y2+3y2my1y2-y1=32y1+92y212y1+32y2=3,∴x=4,∴直线AM与BN的交点在直线x=4上.2.(2020·北京高考)已知椭圆

C:x2a2+y2b2=1过点A(-2,-1),且a=2b.(1)求椭圆C的方程;(2)过点B(-4,0)的直线l交椭圆C于点M,N,直线MA,NA分别交直线x=-4于点P,Q,求|PB||BQ|的值.19解(1)设椭圆方程为x2a2+y2b2=

1(a>b>0),由题意可得4a2+1b2=1,a=2b,解得a2=8,b2=2.故椭圆方程为x28+y22=1.(2)显然直线l的斜率存在.设M(x1,y1),N(x2,y2),直线l的方程为y=k(x+4),与椭圆方程

x28+y22=1联立可得x2+4k2(x+4)2=8,即(4k2+1)x2+32k2x+(64k2-8)=0,则x1+x2=-32k24k2+1,x1x2=64k2-84k2+1.直线MA的方程为y+1=y1+1x1+2(x+2),令x=-

4,得yP=-2×y1+1x1+2-1=-2×k(x1+4)+1x1+2-x1+2x1+2=-(2k+1)(x1+4)x1+2,同理可得yQ=-(2k+1)(x2+4)x2+2.显然|PB||BQ|=|yPyQ|,注意到yP+yQ=-(2k+1)x1+4x

1+2+x2+4x2+2=-(2k+1)×(x1+4)(x2+2)+(x2+4)(x1+2)(x1+2)(x2+2),而(x1+4)(x2+2)+(x2+4)(x1+2)=2[x1x2+3(x1+x2)+8]20=264k2-84k2+1+3×-32

k24k2+1+8=2×(64k2-8)+3×(-32k2)+8(4k2+1)4k2+1=0,故yP+yQ=0,yP=-yQ.从而|PB||BQ|=|yPyQ|=1.一、单项选择题1.过抛物线y2=4x的焦点F作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y

2)两点.如果x1+x2=6,那么|AB|=()A.6B.8C.9D.10答案B解析|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=8.故选B.2.设经过抛物线C的焦点的直线l与抛物线C交于A,B两点,那么抛物线C的准线与以AB为直径的圆的位置关系为()A.相离B.相切

C.相交但不经过圆心D.相交且经过圆心答案B解析设圆心为M,过点A,B,M分别作准线的垂线,垂足分别为A1,B1,M1,则|MM1|=12(|AA1|+|BB1|).由抛物线定义可知|AB|=|BB1|+|AA1|,∴|MM1|=12|

AB|,即圆心M到准线的距离等于圆的半径,故以AB为直径的圆与抛物线C的准线相切.3.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,21y2),则y1y2x

1x2的值一定是()A.-4B.4C.p2D.-p2答案A解析①若焦点弦AB⊥x轴,则x1=x2=p2,则x1x2=p24,y1y2=-p2,则y1y2x1x2=-4.②若焦点弦AB不垂直于x轴,可设直线AB:y=kx-p2,与y2=2px联立,得k2x2-(k2p+2p

)x+p2k24=0,则x1x2=p24.∵y21=2px1,y22=2px2,∴y21y22=4p2x1x2=p4.又y1y2<0,∴y1y2=-p2.故y1y2x1x2=-4.故选A.4.(2022·河北唐山质检)抛物线有如下光学性质:过焦点的光线

经抛物线反射后得到的光线平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线y2=4x的焦点为F,一条平行于x轴的光线从点M(3,1)射出,经过抛物线上的点A反射后,再经抛物线上的另一点B射出,则△ABM的周

长为()A.7112+26B.9+10C.8312+26D.9+26答案D解析对于y2=4x,令y=1,得x=14,即A14,1,结合抛物线的光学性质,得AB经过焦点F,设直线AB的方程为y=k(x-1

),与抛物线方程联立可得k2x2-2(k2+2)x+k2=0,据此可得xAxB=1,所以xB=1xA=4,故|AB|=xA+xB+p=254.将x=4代入y2=4x可得y=±4,故B(4,-4),故|MB|=(4-3)2+(-4-1)2=26.故△ABM的周长为|M

A|+|AB|+|MB|=3-14+254+26=9+26,故选D.5.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点F的直线与抛物线C的两个交22点分别为A,B,且满足AF→=2FB→,E为AB的中点,则点E到抛物线准线的距离为()A.114B

.94C.52D.54答案B解析由题得抛物线y2=4x的焦点坐标为(1,0),准线方程为x=-1,如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),∵AF→=2FB→,∴|AF|=2|BF|,∴x1+1=2(x2+1),∴x1=2x2+1,∵|y1|=2|y2|,∴y21=4y22,∴

x1=4x2,∴x1=2,x2=12.∴线段AB的中点E到该抛物线准线的距离为12[(x1+1)+(x2+1)]=94.故选B.6.过抛物线C:x2=2y的焦点F的直线l交抛物线C于A,B两点,若抛物线C在点B处的切线斜率为1,则|AF|=()A.1B.2C.3D.4答案A解析∵x

2=2y,∴y=x22,∴y′=x,∵抛物线C在点B处的切线斜率为1,∴B1,12,∵抛物线x2=2y的焦点F的坐标为0,12,∴直线l的方程为y=12,∴|AF|=|BF|=1.故选A.7.已知抛物线y=12x2的焦点为F

,准线为l,M在l上,线段MF与抛物线交于N点,若|MN|=2|NF|,则|MF|=()A.2B.323C.2D.3答案C解析如图,过N作准线的垂线NH,垂足为H.根据抛物线的定义可知|NH|=|NF|,在Rt△NHM中,|MN|=2|NH|,则∠NMH=45°.在Rt△MFK中,∠FMK=4

5°,所以|MF|=2|FK|.而|FK|=1,所以|MF|=2.故选C.8.(2022·湖南长沙模拟)已知抛物线C1:y=12px2(p>0)的焦点与双曲线C2:x23-y2=1的右焦点的连线交C1于第一象限的点M,若C1在点M处的切线平行

于C2的一条渐近线,则p=()A.316B.38C.233D.433答案D解析由题可知,抛物线开口向上且焦点坐标为0,p2,双曲线的右焦点坐标为(2,0),所以两个焦点连线的直线方程为y=-p4(x-2).设M(x0,y0)

,则有y′=1px0=33⇒x0=33p.因为y0=12px20,所以y0=p6.所以p6=-p433p-2⇒p=433,故选D.9.(2021·湖南长郡中学模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(2,0),过点F的直线交C于A,B两

点,△OAB的重心为点G(O为坐标原点),则点G到直线3x-3y+1=0的距离的最小值为()A.2B.2C.22D.22答案C24解析由题意,得抛物线的方程为y2=8x,设直线AB的方程为x=my+2,A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与抛物线的方程得y2-8my

-16=0且Δ=64(m2+1)>0,则y1+y2=8m,∴x1+x2=m(y1+y2)+4=8m2+4,又△OAB的重心为点G,即Gx1+x23,y1+y23,∴G8m2+4

3,8m3,则G到直线3x-3y+1=0的距离d=|8m2-8m+5|32=|8m-122+3|32,∴当m=12时,dmin=|3|32=22.故选C.10.(2021·新高考八省联考)已知抛物

线y2=2px上三点A(2,2),B,C,直线AB,AC是圆(x-2)2+y2=1的两条切线,则直线BC的方程为()A.x+2y+1=0B.3x+6y+4=0C.2x+6y+3=0D.x+3y+2=0答案B解析因为点A(2,2)在抛物线y2=2px

上,故22=2p×2,即p=1,所以抛物线的方程为y2=2x.易知直线AB,AC的斜率都存在,设过点A(2,2)与圆(x-2)2+y2=1相切的直线的方程为y-2=k(x-2),即kx-y+2-2k=0,则圆心(2,0)到切线的距离d=|2k-0+2-2k|k2

+1=1,解得k=±3.如图,直线AB:y-2=3(x-2),直线AC:y-2=-3(x-2).联立y-2=3(x-2),y2=2x,得3x2+(43-14)x+16-83=0,故xAxB=16-833,由xA=2得xB=8-433,故yB=23-63.联立y-2=-3

(x-2),y2=2x,得3x2-(43+14)x+16+83=0,故xAxC=16+833,由xA=2得xC=8+433,故yC=-23-63,故yB+yC=23-63+-23-63=-4,又由B,C在抛物线上可知,直线BC的斜率kBC=yB-yCxB-xC=yB-yC12y2B-1

2y2C=2yB+yC=2-4=-12,故直线BC的方程为y-23-63=-12x-8-433,即3x+6y+4=0.故25选B.二、多项选择题11.(2021·潍坊二模)已知抛物线x2=12y的焦点

为F,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点,则下列结论正确的是()A.点F的坐标为18,0B.若直线MN过点F,则x1x2=-116C.若MF→=λNF→,则|MN|的最小值为12D.若|MF|+|NF|=32,则线段MN的中点P到x轴的距离为58答案BCD解析

易知点F的坐标为0,18,A错误;根据抛物线的性质知,MN过焦点F时,x1x2=-p2=-116,B正确;若MF→=λNF→,则MN过点F,则|MN|的最小值即抛物线通径的长,为2p,即12,C正确;抛物线x2=12

y的准线方程为y=-18,过点M,N,P分别作准线的垂线MM′,NN′,PP′,垂足分别为M′,N′,P′,所以|MM′|=|MF|,|NN′|=|NF|.所以|MM′|+|NN′|=|MF|+|NF|=32,所以|PP′|=|MM′|+|NN′|2=34,所以线段MN的中点P到x

轴的距离为|PP′|-18=34-18=58,D正确.故选BCD.12.已知抛物线C:y2=2px过点P(1,1),则下列结论正确的是()26A.点P到抛物线焦点的距离为32B.过点P作过抛物线焦点的直线交抛物线于点Q,则△OPQ的面积为532C.过点P

与抛物线相切的直线方程为x-2y+1=0D.过点P作两条斜率互为相反数的直线交抛物线于M,N两点,则直线MN的斜率为定值答案BCD解析因为抛物线C:y2=2px过点P(1,1),所以p=12,所以抛物线方程为y2=x,焦点坐

标为F14,0.对于A,|PF|=1+14=54,错误;对于B,kPF=43,所以lPF:y=43x-14,与y2=x联立得4y2-3y-1=0,所以y1+y2=34,y1y2=-14,所以S△OPQ=12|OF||y1-y2|

=12×14×(y1+y2)2-4y1y2=532,正确;对于C,依题意斜率存在,设直线方程为y-1=k(x-1),与y2=x联立得ky2-y+1-k=0,Δ=1-4k(1-k)=0,即4k2-4k+1=0,解得k=

12,所以切线方程为x-2y+1=0,正确;对于D,依题意斜率存在,设lPM:y-1=k(x-1),与y2=x联立得ky2-y+1-k=0,所以yM+1=1k,即yM=1k-1,则xM=1k-12,所以点M

1k-12,1k-1,同理N-1k-12,-1k-1,所以kMN=1k-1--1k-11k-12--1k-12=2k-4k=-12,正确.故选BCD.三

、填空题13.过点(0,3)的直线l与抛物线y2=4x只有一个公共点,则直线l的方程为________.答案y=13x+3或y=3或x=0解析当直线l的斜率k存在且k≠0时,由相切知直线l的方程为y=13x+3;27当k=0

时,直线l的方程为y=3,此时直线l平行于抛物线的对称轴,且与抛物线只有一个公共点94,3;当k不存在时,直线l与抛物线也只有一个公共点(0,0),此时直线l的方程为x=0.综上,过点(0,3)且与抛物线y2=4x只有一个公共点的

直线l的方程为y=13x+3或y=3或x=0.14.(2021·上海高考)已知椭圆x2+y2b2=1(0<b<1)的左、右焦点为F1,F2,以O为顶点,F2为焦点作抛物线交椭圆于P,且∠PF1F2=45°,则抛物线的准线方程是________.

答案x=1-2解析设F1(-c,0),F2(c,0),则抛物线y2=4cx,直线PF1:y=x+c.联立方程组y2=4cx,y=x+c,解得x=c,y=2c,所以点P的坐标为(c,2c),所以PF2⊥F1F2,又|PF2|=|F2F1|=2c,所以|PF1|

=22c,所以|PF1|+|PF2|=(2+22)c=2a=2,则c=2-1,所以抛物线的准线方程为x=-c=1-2.15.过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F的直线l与抛物线交于M,N两点(其中M点在第一象限),若MN→=3FN→,则直线l的斜率为________.答

案22解析解法一:设M(x1,y1),N(x2,y2),其中y1>0,y2<0.∵MN→=3FN→,∴y1=-2y2.设直线l的方程为y=kx-p2,联立y2=2px,y=kx-p2,得ky2-2py-kp2=0,∴y1y2=-p2,∴

y2=-2p2,x2=p4,28∴k=-2p2-0p4-p2=22.解法二:由题意,可知MF→=2FN→,设直线l的倾斜角为θ,由抛物线焦点弦的性质可知p1-cosθ=2p1+cosθ,即2-2cosθ=1+c

osθ,解得cosθ=13,∵θ为直线的倾斜角,∴sinθ=223,∴tanθ=22,即直线l的斜率为22.16.(2022·江苏南通模拟)已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,直线l与抛物线C交于A,B两点,连接AF并

延长,交抛物线C于点D,若AB中点的纵坐标为|AB|-1,则当∠AFB最大时,|AD|=________.答案16解析设点A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3),由抛物线的定义得y1+y2

+2=|AF|+|BF|,因为y1+y22=|AB|-1,所以|AF|+|BF|=2|AB|,所以cos∠AFB=|AF|2+|BF|2-|AB|22|AF||BF|=3(|AF|2+|BF|2)-2|AF||BF|8|AF||BF|≥6|AF||BF|-2|AF||BF|8|AF||B

F|=12,当且仅当|AF|=|BF|时取等号.所以当∠AFB最大时,△AFB为等边三角形,AB∥x轴.不妨设此时直线AD的方程为y=3x+1,由y=3x+1,x2=4y,消去y,得x2-43x

-4=0,所以x1+x3=43,所以y1+y3=3(x1+x3)+2=14.所以|AD|=16.四、解答题17.过抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点F作直线l与抛物线C交于A,B两点,当点A的纵坐标为1时,|AF|=2.(1)求抛物线C的方程;(2)若抛物线C上存在点M

(-2,y0),使得MA⊥MB,求直线l的方程.29解(1)抛物线C:x2=2py(p>0)的准线方程为y=-p2,焦点为F0,p2.∵当点A的纵坐标为1时,|AF|=2,∴1+p2=2,解得p=2,

∴抛物线C的方程为x2=4y.(2)∵点M(-2,y0)在抛物线C上,∴y0=(-2)24=1.又F(0,1),∴设直线l的方程为y=kx+1.由y=kx+1,x2=4y,得x2-4kx-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x

1+x2=4k,x1x2=-4,MA→=(x1+2,y1-1),MB→=(x2+2,y2-1).∵MA⊥MB,∴MA→·MB→=0,∴(x1+2)(x2+2)+(y1-1)(y2-1)=0,∴-4+8k+4

-4k2=0.解得k=2或k=0.当k=0时,l过点M(舍去),∴k=2,∴直线l的方程为y=2x+1.18.设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(-2,0),过点A的直线l与C交于M,N两点.(1)

当l与x轴垂直时,求直线BM的方程;(2)证明:∠ABM=∠ABN.解(1)当l与x轴垂直时,l的方程为x=2,可得M的坐标为(2,2)或(2,-2).∴直线BM的方程为y=12x+1或y=-12x-1.(2)证明:当l与x轴垂直时,AB为线段MN的垂直平分线,所以∠ABM

=∠ABN.当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x-2)(k≠0),M(x1,y1),30N(x2,y2),则x1>0,x2>0.由y=k(x-2),y2=2x,得ky2-2y-4k=0,可知y1+y2

=2k,y1y2=-4.直线BM,BN的斜率之和为kBM+kBN=y1x1+2+y2x2+2=x2y1+x1y2+2(y1+y2)(x1+2)(x2+2).①将x1=y1k+2,x2=y2k+2及y1+y2,y1y2的表达式代入①式分子,可得x2y1+x1y2+2(

y1+y2)=2y1y2+4k(y1+y2)k=-8+8k=0.∴kBM+kBN=0,可知BM,BN的倾斜角互补,∴∠ABM=∠ABN.综上,∠ABM=∠ABN.19.(2021·全国乙卷)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距

离为2.(1)求C的方程;(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足PQ→=9QF→,求直线OQ斜率的最大值.解(1)由抛物线的定义可知,焦点F到准线的距离为p,故p=2,所以C的方程为y2=4x.(2)由(1)知F(1,0),设P

(x1,y1),Q(x2,y2),则PQ→=(x2-x1,y2-y1),QF→=(1-x2,-y2),因为PQ→=9QF→,所以x2-x1=9(1-x2),y2-y1=-9y2,可得x1=10x2-9,y1=10y2,又点P在抛物线C上,所以y21=4x1,31即(10y2)2=

4(10x2-9),化简得y22=25x2-925,则点Q的轨迹方程为y2=25x-925.设直线OQ的方程为y=kx,易知当直线OQ与曲线y2=25x-925相切时,斜率可以取最大,联立y=kx与y2=25x-925并化简,得k2x2

-25x+925=0,令Δ=-252-4k2·925=0,解得k=±13,所以直线OQ斜率的最大值为13.20.(2021·武汉4月模拟)设抛物线E:y2=2px(p>0)的焦点为F,过F作直线l交抛物线E于A,B两点,当l与x轴垂直时,△AOB的面

积为8,其中O为坐标原点.(1)求抛物线E的标准方程;(2)若l的斜率存在且为k1,点P(3,0),直线AP与E的另一交点为C,直线BP与E的另一交点为D,设直线CD的斜率为k2,证明:k2k1为定值.解(1)由题意不妨设点A在第一象限,则当l与x轴垂

直时,Ap2,p,Bp2,-p,∴|AB|=2p,∴12×2p×p2=8,得p=4,故抛物线E的标准方程为y2=8x.(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),则k1=y1

-y2x1-x2=y1-y218(y21-y22)=8y1+y2,k2=y3-y4x3-x4=y3-y418(y23-y24)=8y3+y4,∴直线AB的方程为y-y1=8y1+y2(x-x1),即(y1+y

2)y-y1y2=8x.又点F(2,0)在直线AB上,∴-y1y2=16.32设直线BD的方程为x=ty+3.由x=ty+3,y2=8x,得y2-8ty-24=0,∴y2y4=-24,同理可得y1y3=-24.又k1=8y1+y2,k2=8y3+y4,∴k2k1=y1+y2y3

+y4=y1+y2-24y1+-24y2=y1y2-24=-16-24=23,为定值.

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