【文档说明】新教材2021-2022学年人教A版数学选择性必修第一册课时检测:3.3.2 第二课时 抛物线的方程及性质的应用(习题课)含解析.docx,共(9)页,99.886 KB,由小赞的店铺上传
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课时跟踪检测(三十三)抛物线的方程及性质的应用(习题课)[A级基础巩固]1.设圆C与圆x2+(y-3)2=1外切,与直线y=0相切,则圆C的圆心轨迹为()A.抛物线B.双曲线C.椭圆D.圆解析:选A设圆
C的半径为r,则圆心C到直线y=0的距离为r,由两圆外切可得,圆心C到点(0,3)的距离为r+1,所以点C到点(0,3)的距离和它到直线y=-1的距离相等,符合抛物线的特征,故点C的轨迹是抛物线.2.已知点(x,y)在抛物线y2=4x上,则z=x2+12y2+3的最小值是()A.2B.3C.4D.
0解析:选B因为点(x,y)在抛物线y2=4x上,所以x≥0,因为z=x2+12y2+3=x2+2x+3=(x+1)2+2,所以当x=0时,z最小,最小值为3.3.(多选)已知抛物线C:y=x28的焦点为F,A(x0,
y0)是C上一点,且|AF|=2y0,则x0等于()A.2B.-2C.-4D.4解析:选CD∵抛物线C:y=x28,∴x2=8y,∴焦点F(0,2),准线方程为y=-2.∵A(x0,y0)是C上一点,且|AF|=2y0,由抛物线的定义
,得y0+2=2y0,∴y0=2,∴x20=16,∴x0=±4.4.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|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为()A.y2=9xB.y2=6xC.y2=3x
D.y2=x解析:选C设A(x1,y1),B(x2,y2),作AM,BN分别垂直于准线于点M,N,则|BN|=|BF|,|AM|=|AF|.又|BC|=2|BF|,可得|BC|=2|BN|,所以∠ACM=30°,
则|AC|=2|AM|=6.设|BF|=x,则2x+x+3=6,解得x=1.又|AF|=x1+p2=3,|BF|=x2+p2=1,且x1x2=p24,所以3-p21-p2=p24,解得p=32,所以抛物线的
方程为y2=3x.故选C.5.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过点M(2,0)且与C交于A,B两点,|BF|=32.若|AM|=λ|BM|,则实数λ=()A.32B.2C.4D.6解析:选C由题意得抛物线的
焦点为F(1,0),准线为x=-1,由|BF|=32及抛物线的定义知点B的横坐标为12,代入抛物线方程得B12,±2.根据抛物线的对称性,不妨取B12,-2,则直线l的方程为y=223(x-2),联立y=223(x-2),y2=4x,得A(8,42),于是λ=
|AM||BM|=4.故选C.6.若抛物线y2=2px(p>0)的准线经过双曲线x2-y2=1的一个焦点,则p=________.解析:双曲线x2-y2=1的左焦点为(-2,0),所以-p2=-2,故p=22.
答案:227.已知A,B为抛物线y2=2x上两点,且A与B的纵坐标之和为4,则直线AB的斜率为________.解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),∴y1+y2=4,∵A,B在抛物线上,∴y21=2x1,y22=2x
2,相减得y21-y22=2(x1-x2),即y1-y2x1-x2=2y1+y2=24=12.答案:128.已知抛物线C:y2=2x,直线l的斜率为k,过定点M(x0,0),直线l交抛物线C于A,B两点,且A,B位于x轴两侧
,OA―→·OB―→=3(O为坐标原点),则x0=________.解析:设直线l的方程为y=k(x-x0),A(x1,y1),B(x2,y2),与抛物线方程联立可得y2=2x,y=k(x-x0),消y并
整理可得,k2x2-(2k2x0+2)x+k2x20=0,由根与系数的关系可得,x1x2=x20,则y1y2=-4x1x2=-2x0,∵OA―→·OB―→=3,∴x1x2+y1y2=3,即x20-2x0=3,解得x
0=3.答案:39.设抛物线W:y2=4x的焦点为F,直线l:y=x+m与抛物线W相交于A,B两点,点Q为线段AB的中点.(1)求m的取值范围;(2)求证:点Q的纵坐标为定值.解:(1)直线l:y=x+m与抛物线W联立得x2+
(2m-4)x+m2=0,∴Δ=(2m-4)2-4m2>0,解得m<1.(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4-2m,x1x2=m2,则点Q的纵坐标为y1+y22=x1+m+x2+m2=2.∴点Q的纵坐标为定值2.10.如图,已知抛物线C的顶点为O(0,0),焦
点为F(0,1).(1)求抛物线C的方程;(2)过点F作直线交抛物线C于A,B两点.若直线AO,BO分别交直线l:y=x-2于M,N两点,求|MN|的最小值.解:(1)由题意可设抛物线C的方程为x2=2py(p>0),则p2=1,所以p=2,所以抛物线C的方程为x2=4y.(2)设点A
(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx+1.由y=kx+1,x2=4y消去y,整理得x2-4kx-4=0,所以x1+x2=4k,x1x2=-4,从而|x1-x2|=4k2+1.由
y=y1x1x,y=x-2,解得点M的横坐标xM=2x1x1-y1=2x1x1-x214=84-x1.同理可得点N的横坐标xN=84-x2.所以|MN|=2|xM-xN|=284-x1-84-x2=82x1-x2x1x2-4(x1+x2)+16=82k2+1|4k-3
|.令4k-3=t,t≠0,则k=t+34.当t>0时,|MN|=2225t2+6t+1>22.当t<0时,|MN|=225t+352+1625≥825.综上所述,当t=-253,即k=-43时,|MN|取得最小值,最小值是825.[B级综合运用]11.已知直线l与
抛物线y2=6x交于不同的两点A,B,直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,且k1·k2=3,则直线l恒过定点()A.(-63,0)B.(-33,0)C.(-23,0)D.(-3,0)解析:选C设直线l为x=my+n,联立x=my+n,y2=6x,消去x可得y2-6
my-6n=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),所以y1y2=-6n,因为k1·k2=3,即y1x1·y2x2=3,所以y1y2y216·y226=36y1y2=36-6n=3,所以n=-23,所以x=my-23,所以直线l一定过点(-2
3,0).12.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到其准线的距离为2,过点E(4,0)的直线l与抛物线C交于A,B两点,则|AF|+2|BF|的最小值为()A.3+22B.3+82C.178D.9解析:选B因为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到其准线的距离为2,所以p
=2,抛物线C的方程为y2=4x.设直线l的方程为x=my+4,将此方程代入y2=4x,整理得y2-4my-16=0.设Ay214,y1,By224,y2,则y1y2=-16,所以|AF|+2|BF|=y214+1+2y224+1=y214+y222+3
≥2y21y228+3=82+3,当且仅当y214=y222,即y21=2y22时等号成立.故选B.13.已知抛物线C:y2=2px经过点P(1,2).过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N,则直线l的斜率的取值范围是__
______.解析:因为抛物线y2=2px过点(1,2),所以2p=4,即p=2.故抛物线C的方程为y2=4x.由题意知,直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为y=kx+1(k≠0).由y2=4x,
y=kx+1得k2x2+(2k-4)x+1=0.依题意Δ=(2k-4)2-4×k2×1>0,解得k<0或0<k<1.又PA,PB与y轴相交,故直线l不过点(1,-2),从而k≠-3.所以直线l的斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1).答案
:(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1)14.已知动圆E经过定点D(1,0),且与直线x=-1相切,设动圆圆心E的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)设过点P(1,2)的直线l1,l2分别与曲线C交于A,B两点,直线l1,l2的斜率存在,且倾斜角互补,证明:直线AB的斜率为定值.解:
(1)由已知,动点E到定点D(1,0)的距离等于E到直线x=-1的距离,由抛物线的定义知圆心E的轨迹是以D(1,0)为焦点,以x=-1为准线的抛物线,故曲线C的方程为y2=4x.(2)证明:由题意可知直线l1,
l2的斜率存在,倾斜角互补,则斜率互为相反数,且不等于零.设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l1的方程为y=k(x-1)+2,k≠0.直线l2的方程为y=-k(x-1)+2,由y=k(x-1)+2,y2=4x得k2x2-(2k2-4k+4)x+(k-2)
2=0,已知此方程一个根为1,∴x1×1=(k-2)2k2=k2-4k+4k2,即x1=k2-4k+4k2,同理x2=(-k)2-4(-k)+4(-k)2=k2+4k+4k2,∴x1+x2=2k2+8k2,x1-x2=-8kk2=-8k,∴y1-y2=[k(x1-1)
+2]-[-k(x2-1)+2]=k(x1+x2)-2k=k·2k2+8k2-2k=8k,∴kAB=y1-y2x1-x2=8k-8k=-1,所以直线AB的斜率为定值-1.[C级拓展探究]15.如图,在正方形OABC中,O为坐标原点,点A的坐标为(10,0),点C的坐标为(0,10)
,分别将线段OA和AB十等分,等分点分别记为A1,A2,…,A9和B1,B2,…,B9.连接OBi,过Ai作x轴的垂线与OBi交于点Pi(i∈N*,1≤i≤9).(1)求证:点Pi(i∈N*,1≤i≤9)都在同一条抛物线上,并求该抛物线E的方程;(2)过
点C作直线l与抛物线E交于不同的两点M,N,若△OCM与△OCN的两积比为4∶1,求直线l的方程.解:(1)证明:法一:依题意,过Ai(i∈N*,1≤i≤9)且与x轴垂直的直线的方程为x=i,Bi的坐标为(10,i),所以直线OBi的方程为y=i10x.设Pi的坐标为(x,
y),由x=i,y=i10x,得y=110x2,即x2=10y.所以点Pi(i∈N*,1≤i≤9)都在同一条抛物线上,且抛物线E的方程为x2=10y.法二:点Pi(i∈N*,1≤i≤9)都在抛物线E:x
2=10y上.证明如下:过Ai(i∈N*,1≤i≤9)且与x轴垂直的直线的方程为x=i.Bi的坐标为(10,i),所以直线OBi的方程为y=i10x.由x=i,y=i10x,解得Pi的坐标为i,i210.因为点Pi的坐标都满足方程x2=10y,所以点Pi(i∈N*,1≤
i≤9)都在同一条抛物线上,且抛物线E的方程为x2=10y.(2)依题意,直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+10.由y=kx+10,x2=10y,得x2-10kx-100=0,此时Δ=100k2+400>0,则直线l与抛物线E恒有两个不同的交点M,N.设M(x
1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=10k,①x1·x2=-100,②因为S△OCM=4S△OCN,所以|x1|=4|x2|.又x1·x2<0,所以x1=-4x2,分别代入①和②,得-3x2=
10k,-4x22=-100,解得k=±32.所以直线l的方程为y=±32x+10,即3x-2y+20=0或3x+2y-20=0.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com