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第8章 平面解析幾何
第7節(jié) 拋物線
考點(diǎn) 拋物線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì)
1.(2013新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,5分)O為坐標(biāo)原點(diǎn),F(xiàn)為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),P為C上一點(diǎn),若|PF|=4,則△POF的面積為( )
A.2 B.2
C.2 D.4
解析:本題主要考查拋物線的定義、數(shù)形結(jié)合思想以及運(yùn)算能力.由題意知拋物線的焦點(diǎn)F(,0),如圖,由拋物線定義知|PF|=|PM|,又|PF|=4,所以xP=3,代入拋物線方程求得yP=2,所以S△POF=·|OF|·yP=2.
2、
答案:C
2.(2013山東,5分)拋物線C1:y=x2(p>0)的焦點(diǎn)與雙曲線C2:-y2=1的右焦點(diǎn)的連線交C1于第一象限的點(diǎn)M.若C1在點(diǎn)M處的切線平等于C2的一條漸近線,則p=( )
A. B.
C. D.
解析:本題主要考查了拋物線和雙曲線的概念、性質(zhì)和導(dǎo)數(shù)的意義,進(jìn)一步考查了運(yùn)算求解能力.由圖(圖略)可知,與C1在點(diǎn)M處的切線平行的漸近線方程為y=x.設(shè)M,則利用求導(dǎo)得切線的斜率為=,p=t.易知拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,雙曲線的右焦點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0),則點(diǎn),(2,0),共線,所以=,解得t=,所以p=.
答案:D
3.(2013江西,5分)已知點(diǎn)A(2,0)
3、,拋物線C:x2=4y的焦點(diǎn)為F,射線FA與拋物線C相交于點(diǎn)M,與其準(zhǔn)線相交于點(diǎn)N,則|FM|∶|MN|=( )
A.2∶ B.1∶2
C.1∶ D.1∶3
解析:本題主要考查拋物線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程等基礎(chǔ)知識(shí),考查數(shù)形結(jié)合思想與分析、解決問(wèn)題的能力.過(guò)點(diǎn)M作MM′垂直于準(zhǔn)線y=-1于點(diǎn)M′,則由拋物線的定義知|MM′|=|FM|,所以==sin ∠MNM′,而∠MNM′為直線FA的傾斜角α的補(bǔ)角.
因?yàn)橹本€FA過(guò)點(diǎn)A(2,0),F(xiàn)(0,1),所以kFA=-=tan α,所以sin α=,所以sin ∠MNM′= .故|FM|∶|MN|=1∶.
答案:C
4.(2013北京
4、,5分)若拋物線y2=2px的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),則p=________,準(zhǔn)線方程為_(kāi)_______.
解析:本題主要考查拋物線的方程及其簡(jiǎn)單的幾何性質(zhì),意在考查考生的運(yùn)算求解能力.
因?yàn)閽佄锞€的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),所以=1,p=2,準(zhǔn)線方程為x=-=-1.
答案:2 x=-1
5.(2013浙江,14分)已知拋物線C的頂點(diǎn)為O(0,0),焦點(diǎn)為F(0,1).
(1)求拋物線C的方程;
(2) 過(guò)點(diǎn)F作直線交拋物線C于A,B兩點(diǎn).若直線AO,BO分別交直線l:y=x-2于M,N兩點(diǎn),求|MN|的最小值.
解:本題主要考查拋物線幾何性質(zhì),直線與拋物線的位置關(guān)系,同時(shí)考查解析幾何
5、的基本思想方法和運(yùn)算求解能力.
(1)由題意可設(shè)拋物線C的方程為x2=2py(p>0),則=1,
所以拋物線C的方程為x2=4y.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB的方程為y=kx+1.
由消去y,整理得x2-4kx-4=0,
所以x1+x2=4k,x1x2=-4.
從而|x1-x2|=4.
由
解得點(diǎn)M的橫坐標(biāo)xM===.
同理點(diǎn)N的橫坐標(biāo)xN=.
所以|MN|=|xM-xN|
=
=8
=.
令4k-3=t,t≠0,則k=.
當(dāng)t>0時(shí),|MN|=2 >2.
當(dāng)t<0時(shí),
|MN|=2 ≥.
綜上所述,當(dāng)t=-
6、,即k=-時(shí),|MN|的最小值是.
6.(2012山東,5分)已知雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)的離心率為2.若拋物線C2:x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)到雙曲線C1的漸近線的距離為2,則拋物線C2的方程為( )
A.x2=y(tǒng) B.x2=y(tǒng)
C.x2=8y D.x2=16y
解析:雙曲線的漸近線方程為y=±x,由于== =2,所以=,所以雙曲線的漸近線方程為y=±x.拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,),所以=2,所以p=8,所以拋物線方程為x2=16y.
答案:D
7.(2011新課標(biāo)全國(guó),5分)已知直線l過(guò)拋物線C的
7、焦點(diǎn),且與C的對(duì)稱軸垂直,l與C交于A,B兩點(diǎn),|AB|=12,P為C的準(zhǔn)線上一點(diǎn),則△ABP的面積為( )
A.18 B.24
C.36 D.48
解析:設(shè)拋物線方程為y2=2px,則焦點(diǎn)坐標(biāo)為(,0),將x=代入y2=2px可得y2=p2,|AB|=12,即2p=12,∴p=6.點(diǎn)P在準(zhǔn)線上,到AB的距離為p=6,所以△PAB的面積為×6×12=36.
答案:C
8.(2011山東,5分)設(shè)M(x0,y0)為拋物線C:x2=8y上一點(diǎn),F(xiàn)為拋物線C的焦點(diǎn),以F為圓心、|FM|為半徑的圓和拋物線C的準(zhǔn)線相交,則y0的取值范圍是( )
A.(0,2)
8、 B.[0,2]
C.(2,+∞) D.[2,+∞)
解析:圓心到拋物線準(zhǔn)線的距離為p,即4,根據(jù)已知只要
|FM|>4即可.根據(jù)拋物線定義,|FM|=y(tǒng)0+2,由y0+2>4,解得y0>2,故y0的取值范圍是(2,+∞).
答案:C
9.(2011遼寧,5分)已知F是拋物線y2=x的焦點(diǎn),A,B是該拋物線上的兩點(diǎn),|AF|+|BF|=3,則線段AB的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為( )
A. B.1
C. D.
解析:根據(jù)拋物線定義與梯形中位線定理,得線段AB中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為:(|AF|+|BF|)-=-=.
答案:C
10.(201
9、0湖南,5分)設(shè)拋物線y2=8x上一點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離是4,則點(diǎn)P到該拋物線焦點(diǎn)的距離是( )
A.4 B.6
C.8 D.12
解析:由拋物線的方程得==2,再根據(jù)拋物線的定義,可知所求距離為4+2=6.
答案:B
11.(2012安徽,5分)過(guò)拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F的直線交該拋物線于A,B兩點(diǎn).若|AF|=3,則|BF|=________.
解析:拋物線y2=4x準(zhǔn)線為x=-1,焦點(diǎn)為F(1,0),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).由拋物線的定義可知|AF|=x1+1=3,所以x1=2,所以y1=±2,由拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,假設(shè)A(2,2),由A,F(xiàn),B
10、三點(diǎn)共線可知直線AB的方程為y-0=2(x-1),代入拋物線方程消去y得2x2-5x+2=0,求得x=2或,所以x2=,故|BF|=.
答案:
12.(2012陜西,5分)右圖是拋物線形拱橋,當(dāng)水面在l時(shí),拱頂離水面2米,水面寬4米.水位下降1米后,水面寬______米.
解析:以拋物線的頂點(diǎn)為原點(diǎn),對(duì)稱軸為y軸建立直角坐標(biāo)系,設(shè)拋物線的方程為x2=-2py,則點(diǎn)(2,-2)在拋物線上,代入可得p=1,所以x2=-2y.當(dāng)y=-3時(shí),x2=6,所以水面寬為2.
答案:2
13.(2012江西,13分)已知三點(diǎn)O(0,0),A(-2,1),B(2,1),曲線C上任意一點(diǎn)M(x,y)滿足
11、|+|=·(+)+2.
(1)求曲線C的方程;
(2)點(diǎn)Q(x0,y0)(-2<x0<2)是曲線C上的動(dòng)點(diǎn),曲線C在點(diǎn)Q處的切線為l,點(diǎn)P的坐標(biāo)是(0,-1),l與PA,PB分別交于點(diǎn)D,E,求△QAB與△PDE的面積之比.
解:(1)由=(-2-x,1-y),=(2-x,1-y),得
|+|=,
·(+)=(x,y)·(0,2)=2y,
由已知得=2y+2,
化簡(jiǎn)得曲線C的方程是x2=4y.
(2)直線PA,PB的方程分別是y=-x-1,y=x-1,曲線C在Q處的切線l的方程是y=x-,
且與y軸的交點(diǎn)為F(0,-),
分別聯(lián)立方程,得解得D,E的橫坐標(biāo)分別是xD=,xE=,則xE-xD=2,|FP|=1-,
故S△PDE=|FP|·|xE-xD|=·(1-)·2=,
而S△QAB=·4·(1-)=,則=2.
即△QAB與△PDE的面積之比為2.
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