【文档说明】2021年人教版高中数学选择性必修第一册提高练习3.3.2《抛物线的简单几何性质(2)》(解析版).doc,共(8)页,697.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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3.3.2抛物线的简单几何性质(2)-B提高练一、选择题1.(2020·江西宜春高二期中)已知点A(2,0),抛物线C:24xy的焦点F.射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,则:FMMN=()A.2:5B.1:2C.1:5D.1
:3【答案】C【解析】抛物线C:x2=4y的焦点为F(0,1),定点A(2,0),∴抛物线C的准线方程为y=-1.设准线与y轴的交点P,则FM:MN=FP:FN,又F(0,1),A(2,0),∴直线FA为:x+2y-2=0,当y=-1时,x=4,即N(4,-1),2221542FPFN
,:FMMN=1:5.2.(2020·辽宁大连高二月考)已知点P是抛物线22yx上的一个动点,则点P到点A(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和的最小值为()A.172B.3C.5D.92【答案】A【解析】由
题意,设P在抛物线准线的投影为P,抛物线的焦点为F,则1(,0)2F,根据抛物线的定义可知点P到该抛物线的准线的距离为PPPF,则点P到点(0,2)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和22117()222dPFPAAF,故
选A.3.已知拋物线y2=8x的焦点为F,过点F的直线与该抛物线交于A,B两点,且16≤|AB|≤24,O为坐标原点,记直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,则的取值范围是()A.[-2,-]∪[,2]B.[-,-1]∪[1,]C.[-2,-1]∪[1,2]D.[-]【答案
】B【解析】对于一般的抛物线方程y2=2px,设过焦点的直线方程为x=my+,与抛物线方程联立可得y2-2pmy-p2=0,设A,B,故y1+y2=2pm,则=m=,其中k为直线AB的斜率,设AB所在直线的倾斜角为θ,由抛物线的
焦点弦公式可知|AB|=∈[16,24],则sin2θ∈,tan2θ=-1=,故∈[1,2],所以的取值范围是[-,-1]∪[1,].4.(2020·河南洛阳高二月考)已知抛物线y2=16x的焦点为F,过点F作直线l交抛物线于M,N两点,则的最小值为()A.B.-
C.-D.【答案】D【解析】抛物线y2=16x的焦点为F,则F(4,0),当直线l的斜率不存在时,直线l为x=4,由可得M(4,8),N(4,-8),∴|MF|=|NF|=8,∴.当直线l的斜率存在时,设过点F的直线l的
方程为y=k(x-4),不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),由消y可得k2x-(16+8k2)x+16k2=0,∴x1+x2=8+,x1x2=16,∴|MF|=x1+=x1+4,|NF|=x2+=x2+4,∴.∴-1≥2-1=
,当且仅当|NF|=6时取等号.故的最小值为.5.(多选题)(2020·江苏如皋高二月考)已知抛物线24xy的焦点为F,11,Axy,22,Bxy是抛物线上两点,则下列结论正确的是()A.点F的坐标为1,0B.若A,
F,B三点共线,则3OAOBC.若直线OA与OB的斜率之积为14,则直线AB过点FD.若6AB,则AB的中点到x轴距离的最小值为2【答案】BCD【解析】由抛物线24xy,可得2p,则焦点F坐标为(0,1),故A错误;设直线A
B的方程为1ykx,联立方程组214ykxxy,可得2440xkx,所以12124,4xxkxx,所以2121212()11yykxxkxx,所以1212413OAOBxxyy,故B正确;设直线AB的方程为ykxm
,联立方程组24ykxmxy,可得2440xkxm,所以12124,4xxkxxm,所以222222121212()44yykxxkxxmkmmkmm,因为直线OA与OB的斜率之积为14,即121214yyxx,可得2144mm,解得1
m,所以直线AB的方程为1ykx,即直线过点F,故C正确;因为222212121()4116166ABkxxxxkkm,所以224(1)()9kkm,所以2994(1)m
k,因为21212()242yykxxmkm,所以AB的中点到x轴的距离:22222299224(1)4(1)dkmkkkkk229114(1)kk2292(1)13124(1)kk,当且仅当212k时
等号成立,所以AB的中点到x轴的距离的最小值为2,故D正确,综上所述,正确命题为BCD.6.(多选题)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,过点F的直线与抛物线交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,点P在l上的射影为P
1,则下列结论中正确的是()A.若x1+x2=6,则|PQ|=8B.以PQ为直径的圆与准线l相切C.设M(0,1),则|PM|+|PP1|≥D.过点M(0,1)与抛物线C有且只有一个公共点的直线至多有2条
【答案】ABC【解析】若直线的斜率存在,设y=k(x-1),由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,x1+x2=,x1x2=1.对于A,若x1+x2=6,则k2=1,故k=1或-1,|PQ|=×4=8,故A成立;对于B,取PQ点中点N,N
在l上的投影为N',Q在l上的投影为Q',根据抛物线的定义,|PP1|=|PF|,|QQ'|=|QF|,NN'为梯形的中位线,故|NN'|=(|PP1|+|QQ'|)=|PQ|,故B成立;对于C,M(0,1),|PM|+|PP1|=|MP|+|PF|≥|M
F|=,故C成立;对于D,过M(0,1)且与抛物线相切的直线有2条,过M(0,1)且与x轴平行的直线与抛物线相交且有一个交点,所以至多有三条,故D不成立.二、填空题7.(2020·博兴第三中学高二月考)以抛物线22yx的焦点为
圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为______________.【答案】22112xy【解析】抛物线22yx的焦点为1,02,准线为12x,焦点到准线的距离为1,所以圆的圆心
为1,02,半径为1,故圆的标准方程为22112xy.故答案为:22112xy8.已知M,N是过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F的直线l与抛物线
C的交点,O是坐标原点,且满足=3,S△OMN=|MN|,则p的值为.【答案】8【解析】不妨设直线MN的斜率k>0,过M,N作抛物线准线的垂线,垂足分别为G,H,过N作NK⊥MG于K,由=3,得|MF|=3|FN|,∴|MG|=3|NH|,∴|MK|=2|NH|=2|N
F|=|MN|,∴|NK|=|MN|,由S△OMN=S△OMF+S△ONF=|OF|·|NK|=p|MN|,又S△OMN=|MN|,∴p|MN|=|MN|,得p=8.9.(2020·华南师大附中高二月考)已知抛物线22(0)ypxp在第一象限内的一点(3,)Ab到抛物线焦点F的距离为4,若P为
抛物线准线上任意一点,则当PAF△的周长最小时,点P到直线AF的距离为______.【答案】433【解析】由已知及抛物线的定义得点A到准线的距离为4,因此有342p,解得2p,故抛物线方程为24yx,从而(3,23)
A.当PAF△的周长最小即||||PAPF的值最小,设F关于准线的对称点为1F,则1(3,0)F,连接1AF,则1AF与准线的交点即为使得||||PAPF的值最小的点P,此时可求得231,3P.又因为230331AFk,所以直线
AF的方程为03(1)yx,即330xy,故点P到直线AF的距离223333433(3)1d.10.(2020·山西师大附中高二月考)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出.今有抛物线y2=2px(p>0),如图,一平行
x轴的光线射向抛物线上的点P,反射后又射向抛物线上的点Q,再反射后又沿平行x轴方向射出,且两平行光线间的最小距离为3,则抛物线的方程为.【答案】y2=3x【解析】由抛物线的光学性质可得,PQ必过抛物线的焦点F.当直线PQ斜率不存在时,易得|PQ|=2p;当直线PQ斜率存在时,设PQ
的方程为y=k,P(x1,y1),Q(x2,y2),联立得k2=2px,整理得4k2x2-(4k2p+8p)x+k2p2=0,所以x1+x2=p+,x1x2=.所以|PQ|=x1+x2+p=2p>2p.综上,当
直线PQ与x轴垂直时,弦长最短,又因为两平行光线间的最小距离为3,故2p=3,∴抛物线方程为y2=3x.三、解答题11.(2020·利川市第五中学高二期中)已知动点P在抛物线24yx上,过点P作y轴的垂线,垂足为H,动点Q满足2
PQPH.(1)求动点Q的轨迹E的方程;(2)点(4,4)M,过点(5,4)N且斜率为k的直线交轨迹E于,AB两点,设直线,MAMB的斜率分别为12,kk,求12kk的值.【解析】(1)设点00,Px
y,可得0000,,,0,2,0HyPHxPQx,则可得出点Q的坐标为00,xy,得动点Q轨迹E的方程为24yx.(2)设过点N的直线方程为1122(5)4,,,,ykxAxyBxy,联立方程有2(5)4
4ykxyx,可得22221084(45)0kxkkxk,则212221221084(45)kkxxkkxxk.12121244,44yykkxx,
2221212121212121285(85)585844416kxxkkxxkkxkkxkkkxxxxxx43248kk.12.(2020·全国高二专题练)如图,已知点F(1,0)为抛物线y2=2px(p>0)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△ABC的重心G在x轴上.(1)求p的值及抛物线的准线方程;(2)求证:直线OA与直线BC的倾斜角互补;(3)当xA∈(1,2)时,求△ABC面积的最大值.【解
析】(1)点(1,0)F为抛物线22(0)ypxp的焦点,即12p,即2p,抛物线的方程为24yx,准线方程为1x;(2)证明:设过F的直线方程为(1)ykx,0k,1(Ax,1)y,2(Bx,2)y,(,)Cmn,即有2114yx,2
224yx,24nm,联立直线(1)ykx和抛物线24yx可得2440kyyk,可得124yyk,124yy,则12121212124()44()OABCynynyykkxmx
ynyyny,由ABC的重心G在x轴上,可得1203nyy,即120nyy,即有0OABCkk,当直线AB的斜率不存在时,求得A,B,C的坐标,可得0OABCkk.则直线OA与直线BC的倾斜角互补;(3)由(2
)可得21212()116yyxx,12122422yyxxkk,可得1211452(2,)2xxk,解得2(8,)k,由抛物线的定义可得1224||24ABxxk,由120nyy,即40nk,即4nk,2244nmk,
C的坐标为24(k,4)k,C到直线kxyk0的距离为22448||||11kkkkkdkk,可得ABC的面积为222228||11418||(4)2||221kkkkSdABkkkk
,由28k,可得221821(1)Skk,设21321(1)4ttk,则22(98)Stt,由218480St,则S在(321,4)递减,可得2S;当直线AB的斜率不存在时,设(1,2)A,(1,2)B,
可得(0,0)C,ABC的面积为14122,可得ABC的面积的最大值为2.