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- 2021-06-15 发布
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第49节 抛 物 线
一、选择题
1.(2018沈阳质量监测)抛物线y=4ax2(a≠0)的焦点坐标是( )
A.(0,a) B.(a,0)
C. D.
【答案】C
【解析】将y=4ax2(a≠0)化为标准方程得x2=y(a≠0),所以焦点坐标为.故选C.
2.(2018辽宁五校联考)已知AB是抛物线y2=2x的一条焦点弦,|AB|=4,则AB中点C的横坐标是( )
A.2 B.
C. D.
【答案】C
【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=x1+x2+p=4.又p=1,所以x1+x2=3.所以点C的横坐标是=.
3.(2018邯郸质检)设F为抛物线y2=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点.若F为△ABC的重心,则||+||+||的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】C
【解析】由题意可设点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),又焦点F,x1+x2+x3=3×=,则||+||+||=(x1+)+(x2+)+
=(x1+x2+x3)+=+=3.故选C.
4.(2018河北三市联考)过点P(-2,0)的直线与抛物线C:y2=4x相交于A,B两点,且|PA|=|AB|,则点A到抛物线C的焦点的距离为( )
A. B.
C. D.2
【答案】A
【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),分别过点A,B作直线x=-2的垂线,垂足分别为点D,E.∵|PA|=|AB|,∴又解得x1=,则点A到抛物线C的焦点的距离为1+=.
5.(2018广东汕头联考)已知P为抛物线y2=4x上一个动点,Q为圆x2+(y-4)2=1上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是( )
A.2-1 B.2-2
C.-1 D.-2
【答案】C
【解析】由题意得圆x2+(y-4)2=1的圆心A(0,4),半径r=1,抛物线的焦点F(1,0).由抛物线的几何性质可得:点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是|AF|-r=-1=-1.故选C.
二、填空题
6.(2018沈阳质量监测)已知抛物线x2=4y的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,过点P作PA⊥l于点A,当∠AFO=30°(O为坐标原点)时,|PF|=________.
【答案】
【解析】设l与y轴的交点为B,在Rt△ABF中,∠AFB=30°,|BF|=2,所以|AB|=,设P(x0,y0),则x0=±,代入x2=4y中,得y0=,从而|PF|=|PA|=y0+1=.
7.(2018云南检测)已知抛物线C的方程为y2=2px(p>0),圆M的方程为x2+y2+8x+12=0,如果抛物线C的准线与圆M相切,那么p的值为__________.
【答案】12或4
【解析】将圆M的方程化为标准方程为(x+4)2+y2=4,圆心的坐标为(-4,0),半径r=2.又抛物线的准线方程为x=-,∴|4-|=2,解得p=12或4.
8.(2018兰州、张掖联考)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l依次交抛物线及其准线于点A,B,C.若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程是__________.
【答案】y2=3x
【解析】分别过点A,B作准线的垂线AE,BD,分别交准线于点E,D(图略),则|BF|=|BD|,∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=2|BD|,∴∠BCD=30°.又|AE|=|AF|=3,
∴|AC|=6,即点F是AC的中点.根据题意,得p=,∴
抛物线的方程是y2=3x.
三、解答题
9.(2018辽宁葫芦岛模拟)已知抛物线y2=4px(p>0)的焦点为F,圆W:(x+p)2+y2=p2的圆心到过点F的直线l的距离为p.
(1)求直线l的斜率;
(2)若直线l与抛物线交于A,B两点,△WAB的面积为8,求抛物线的方程.
【解】(1)易知抛物线y2=4px(p>0)的焦点为F(p,0),由题意知直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为x=my+p,因为W(-p,0),所以点W到直线l的距离为=p,解得m=±,所以直线l的斜率为±.
(2)由(1)知直线l的方程为x=±y+p,由于两条直线关于x轴对称,不妨取x=y+p,联立消去x得y2-4py-4p2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4p,y1y2=-4p2,所以|AB|=·=16p.
因为△WAB的面积为8,所以p×16p=8,解得p=1.
所以抛物线的方程为y2=4x.
10.(2018合肥质检)已知抛物线C1:x2=2py(p>0),O是坐标原点,点A,B为抛物线C1上异于O点的两点,以OA为直径的圆C2过点B.
(1)若A(-2,1),求p的值以及圆C2的方程;
(2)求圆C2的面积S的最小值(用p表示).
【解】(1)∵A(-2,1)在抛物线C1上,
∴4=2p,p=2.又圆C2的圆心为,半径为=,∴圆C2的方程为(x+1)2+2=.
(2)记A(x1,),B(x2,),则=(x2,),=(x2-x1,).
由·=0,知x2(x2-x1)+=0.
∵x2≠0,且x1≠x2,∴x+x1·x2=-4p2.∴x1=-.
∴x=x++8p2≥2+8p2=16p2,当且仅当x=,即x=4p2时取等号.
又|OA|2=x+=(x+4p2·x),且x≥16p2,
∴|OA|2≥(162·p4+4p2·16p2)=80p2.
而S=π·,∴S≥20πp2,即S的最小值为20πp2,当且仅当x=4p2时取得.