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- 2021-06-16 发布
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第6讲 抛物线
[基础题组练]
1.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为( )
A.(-1,0) B.(1,0)
C.(0,-1) D.(0,1)
解析:选B.抛物线y2=2px(p>0)的准线为x=-且过点(-1,1),故-=-1,解得p=2.所以抛物线的焦点坐标为(1,0).
2.(2020·河南省六校联考)抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点P(m,-3)到焦点的距离为4,则抛物线方程为( )
A.x2=8y B.x2=4y
C.x2=-4y D.x2=-8y
解析:选C.依题意,设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),则+3=4,所以p=2,所以抛物线的方程为x2=-4y,故选C.
3.若点A,B在抛物线y2=2px(p>0)上,O是坐标原点,若正三角形OAB的面积为4,则该抛物线方程是( )
A.y2=x B.y2=x
C.y2=2x D.y2=x
解析:选A.根据对称性,AB⊥x轴,由于正三角形的面积是4,故AB2=4,故AB=4,正三角形的高为2,故可设点A的坐标为(2,2),代入抛物线方程得4=4p,解得p=,故所求抛物线的方程为y2=x.故选A.
4.(2020·甘肃张掖第一次联考)已知抛物线C1:x2=2py(y>0)的焦点为F1,抛物线C2:y2=(4p+2)x的焦点为F2,点P在C1上,且|PF1|=,则直线F1F2的斜率为( )
A.- B.-
C.- D.-
解析:选B.因为|PF1|=,所以+=,
解得p=.
所以C1:x2=y,C2:y2=4x,F1,F2(1,0),
所以直线F1F2的斜率为=-.故选B.
5.(2020·吉林第三次调研测试)已知抛物线y2=4x的焦点为F,点A(4,3),P为抛物线上一点,且P不在直线AF上,则△PAF周长取最小值时,线段PF的长为( )
A.1 B.
C.5 D.
解析:选B.求△PAF周长的最小值,即求|PA|+|PF|的最小值,
设点P在准线上的射影为D,
根据抛物线的定义,可知|PF|=|PD|,
因此,|PA|+|PF|的最小值,
即|PA|+|PD|的最小值,
根据平面几何知识,可得当D,P,A三点共线时|PA|+|PD| 最小,
此时P,PF的长为+1=,故选B.
6.在直角坐标系xOy中,有一定点M(-1,2),若线段OM的垂直平分线过抛物线x2=2py(p>0)的焦点,则该抛物线的准线方程是 .
解析:依题意可得线段OM的垂直平分线的方程为2x-4y+5=0,把焦点坐标代入可求得p=,所以准线方程为y=-.
答案:y=-
7.抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线-=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p= .
解析:在等边三角形ABF中,AB边上的高为p,=p,所以B.
又因为点B在双曲线上,故-=1,解得p=6.
答案:6
8.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(2,0),则抛物线C的方程是 ;若M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N,且M为FN的中点,则|FN|= .
解析:抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(2,0),可得p=4,则抛物线C的方程是y2=8x.
由M为FN的中点,得M的横坐标为1,代入抛物线方程得y=±2,则M(1,±2),则点N的坐标为(0,±4),所以|FN|==6.
答案:y2=8x 6
9.顶点在原点,焦点在x轴上的抛物线截直线y=2x-4所得的弦长|AB|=3,求此抛物线的方程.
解:设所求的抛物线方程为y2=ax(a≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),把直线y=2x-4代入y2=ax,
得4x2-(a+16)x+16=0,
由Δ=(a+16)2-256>0,得a>0或a<-32.
又x1+x2=,x1x2=4,
所以|AB|=
= =3,
所以5=45,
所以a=4或a=-36.
故所求的抛物线的方程为y2=4x或y2=-36x.
10.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5,过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M.
(1)求抛物线的方程;
(2)若过M作MN⊥FA,垂足为N,求点N的坐标.
解:(1)抛物线y2=2px的准线为x=-,
于是4+=5,所以p=2.
所以抛物线的方程为y2=4x.
(2)因为点A的坐标是(4,4),
由题意得B(0,4),M(0,2).
又因为F(1,0),所以kFA=,
因为MN⊥FA,所以kMN=-.
所以FA的方程为y=(x-1),①
MN的方程为y-2=-x,②
联立①②,
解得x=,y=,
所以点N的坐标为.
[综合题组练]
1.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,A为C上一点,以F为圆心,|FA|为半径的圆交l于B,D两点.若∠ABD=90°,且△ABF的面积为9,则下列说法正确的是( )
①△ABF是等边三角形;②|BF|=3;③点F到准线的距离为3;④抛物线C的方程为y2=6x.
A.①②③ B.②④
C.①③④ D.②③④
解析:选C.因为以F为圆心,|FA|为半径的圆交l于B,D两点,∠ABD=90°,由抛物线的定义可得|AB|=|AF|=|BF|,所以△ABF是等边三角形,所以∠FBD=30°.因为△ABF的面积为|BF|2=9,所以|BF|=6.又点F到准线的距离为|BF|sin 30°=3=p,则该抛物线的方程为y2=6x.
2.(2020·武汉市调研测试)已知过点M(1,0)的直线AB与抛物线y2=2x交于A,B两点,O为坐标原点,若OA,OB的斜率之和为1,则直线AB的方程为 .
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),因为直线AB过点M(1,0),所以可设直线AB的方程为x=ty+1.
联立得,
得y2-2ty-2=0,y1+y2=2t,y1y2=-2.
又kOA=,kOB=,
所以+=1,
于是x2y1+x1y2=x1x2.
又x1=ty1+1,x2=ty2+1,
所以(ty2+1)y1+(ty1+1)y2=(ty1+1)(ty2+1),
所以2ty1y2+(y1+y2)=t2y1y2+t(y1+y2)+1,
所以(t2-2t)y1y2+(t-1)(y1+y2)+1=0,
所以(t2-2t)(-2)+(t-1)·2t+1=0,
所以2t=-1,t=-.
故直线AB的方程为2x+y-2=0.
答案:2x+y-2=0
3.设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为2.
(1)求直线AB的斜率;
(2)设M为曲线C上一点,曲线C在点M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.
解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1≠x2,y1=,y2=,x1+x2=2,
故直线AB的斜率k===1.
(2)由y=,得y′=x.
设M(x3,y3),由题设知x3=1,于是M.
设直线AB的方程为y=x+m,故线段AB的中点为N(1,1+m),|MN|=.
将y=x+m代入y=,得x2-2x-2m=0.
由Δ=4+8m>0,得m>-,x1,2=1±.
从而|AB|=|x1-x2|=2.
由题设知|AB|=2|MN|,
即=,
解得m=或m=-(舍).
所以直线AB的方程为y=x+.
4.已知抛物线C:y2=ax(a>0)上一点P到焦点F的距离为2t.
(1)求抛物线C的方程;
(2)抛物线上一点A的纵坐标为1,过点Q(3,-1)的直线与抛物线C交于M,N两个不同的点(均与点A不重合),设直线AM,AN的斜率分别为k1,k2,求证:k1·k2为定值.
解:(1)由抛物线的定义可知|PF|=t+=2t,则a=4t,
由点P在抛物线上,则at=.
所以a×=,则a2=1,
由a>0,则a=1,故抛物线的方程为y2=x.
(2)证明:因为A点在抛物线上,且yA=1.
所以xA=1,
所以A(1,1),设过点Q(3,-1)的直线l的方程为x-3=m(y+1).即x=my+m+3,
代入y2=x得y2-my-m-3=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=m,y1y2=-m-3,
所以k1·k2=·
=
==-,为定值.
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