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1、課時作業(yè)
A組——基礎(chǔ)對點練
1.(2017沈陽質(zhì)量監(jiān)測)拋物線y=4ax2(a≠0)的焦點坐標(biāo)是( )
A.(0,a) B.(a,0)[.Com]
C. D.
解析:將y=4ax2(a≠0)化為標(biāo)準(zhǔn)方程得x2=y(tǒng)(a≠0),所以焦點坐標(biāo)為,所以選C.
答案:C
2.(2017遼寧五校聯(lián)考)已知AB是拋物線y2=2x的一條焦點弦,|AB|=4,則AB中點C的橫坐標(biāo)是( )
A.2 B.
C. D.
解析:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則|AB|=x1+x2+p=4,又p=1,所以x1+x2=3,所以點C的橫坐標(biāo)是=.
答案:C
3.(201
2、7邯鄲質(zhì)檢)設(shè)F為拋物線y2=2x的焦點,A、B、C為拋物線上三點,若F為△ABC的重心,則||+||+||的值為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:依題意,設(shè)點A(x1,y1)、B(x2,y2)、C (x3,y3),又焦點F,x1+x2+x3=3=,則||+||+||=(x1+)+(x2+)+=(x1+x2+x3)+=+=3.選C.
答案:C
4.已知直線l:y=kx-k與拋物線C:y2=4x及其準(zhǔn)線分別交于M,N兩點,F(xiàn)為拋物線的焦點,若2=,則實數(shù)k等于( )
A. B.1
C. D.2
解析:拋物線C:y2=4x的焦點F(1,0),直線l:y=kx
3、-k過拋物線的焦點,如圖.過M作MM′⊥準(zhǔn)線x=-1,垂足為M′,由拋物線的定義,得|MM′|=|MF|,易知∠M′MN與直線l的傾斜角相等,由2=,得cos∠M′MN==,則tan∠M′MN=,∴直線l的斜率k=,故選C.
答案:C
5.已知P為拋物線y2=4x上一個動點,Q為圓x2+(y-4)2=1上一個動點,那么點P到點Q的距離與點P到拋物線的準(zhǔn)線距離之和的最小值是( )
A.2-1 B.2-2
C.-1 D.-2
解析:由題意得圓x2+(y-4)2=1的圓心A(0,4),半徑r=1,拋物線的焦點F(1,0).由拋物線的幾何性質(zhì)可得:點P到點Q的距離與點P到拋物線的準(zhǔn)線距
4、離之和的最小值是|AF|-r=-1=-1.選C.
答案:C
6.(2017沈陽質(zhì)量監(jiān)測)已知拋物線x2=4y的焦點為F,準(zhǔn)線為l,P為拋物線上一點,過P作PA⊥l于點A,當(dāng)∠AFO=30(O為坐標(biāo)原點)時,|PF|=________.
解析:設(shè)l與y軸的交點為B,在Rt△ABF中,∠AFB=30,|BF|=2,所以|AB|=,設(shè)P(x0,y0),則x0=,代入x2=4y中,得y0=,從而|PF|=|PA|=y(tǒng)0+1=.
答案:
7.(2017云南檢測)已知拋物線C的方程為y2=2px(p>0),⊙M的方程為x2+y2+8x+12=0,如果拋物線C的準(zhǔn)線與⊙M相切,那么p的值為____
5、______.
解析:將⊙M的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程:(x+4)2+y2=4,圓心坐標(biāo)為(-4,0),半徑r=2,又拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-,∴|4-|=2,解得p=12或4.
答案:12或4
8.如圖,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線l依次交拋物線及其準(zhǔn)線于點A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則拋物線的方程是__________.
解析:分別過點A、B作準(zhǔn)線的垂線AE、BD,分別交準(zhǔn)線于點E、D(圖略),則|BF|=|BD|,∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=2|BD|,∴∠BCD=30,又|AE|=|AF|=3,∴|AC|=6,即點F是AC的中點,根據(jù)
6、題意得p=,∴拋物線的方程是y2=3x.
答案:y2=3x
9.已知拋物線y2=4px(p>0)的焦點為F,圓W:(x+p)2+y2=p2的圓心到過點F的直線l的距離為p.
(1)求直線l的斜率;
(2)若直線l與拋物線交于A、B兩點,△WAB的面積為8,求拋物線的方程.
解析:(1)易知拋物線y2=4px(p>0)的焦點為F(p,0),依題意直線l的斜率存在且不為0,設(shè)直線l的方程為x=my+p,因為W(-p,0),
所以點W到直線l的距離為=p,解得m=,所以直線l的斜率為.
(2)由(1)知直線l的方程為x=y(tǒng)+p,由于兩條直線關(guān)于x軸對稱,不妨取x=y(tǒng)+p,
聯(lián)立消去x
7、得y2-4py-4p2=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2=4p,y1y2=-4p2,
所以|AB|==16p,
因為△WAB的面積為8,所以p16p=8,得p=1,
所以拋物線的方程為y2=4x.
10.(2017合肥質(zhì)檢)已知拋物線C1:x2=2py(p>0),O是坐標(biāo)原點,點A,B為拋物線C1上異于O點的兩點,以O(shè)A為直徑的圓C2過點B.
(1)若A(-2,1),求p的值以及圓C2的方程;
(2)求圓C2的面積S的最小值(用p表示).
解析:(1)∵A(-2,1)在拋物線C1上,∴4=2p,p=2.又圓C2的圓心為,半徑為=,∴圓C2的方程為(x+1
8、)2+2=.
(2)記A(x1,),B(x2,).則=(x2,),=(x2-x1,).
由=0知,x2(x2-x1)+=0.
∵x2≠0,且x1≠x2,∴x+x1x2=-4p2,∴x1=-.
∴x=x++8p2≥2+8p2=16p2,當(dāng)且僅當(dāng)x=,即x=4p2時取等號.
又|OA|2=x+=(x+4p2x),注意到x≥16p2,
∴|OA|2≥(162p4+4p216p2)=80p2.而S=π,∴S≥20πp2,
即S的最小值為20πp2,當(dāng)且僅當(dāng)x=4p2時取得.
B組——能力提升練
1.已知拋物線C:y2=mx(m>0)的焦點為F,點A(0,-).若射線FA與拋物線C相交
9、于點M,與其準(zhǔn)線相交于點D,且|FM|∶|MD|=1∶2,則點M的縱坐標(biāo)為( )
A.- B.-
C.- D.-
解析:依題意,F(xiàn)點的坐標(biāo)為(,0),設(shè)點M在準(zhǔn)線上的射影為K,由拋物線的定義知|MF|=|MK|,因為|FM|∶|MD|=1∶2,所以|KD|∶|KM|=∶1,kFD=,kFD==,所以=,解得m=4,所以直線FM的方程為y=(x-1),與y2=4x聯(lián)立,解得x=3(舍去)或x=,所以y2=,y=-或y=(舍去),故點M的坐標(biāo)為(,-),故選D.
答案:D
2.(2018石家莊質(zhì)檢)已知圓C1:x2+(y-2)2=4,拋物線C2:y2=2px(p>0),C1與C2相
10、交于A,B兩點,且|AB|=,則拋物線C2的方程為( )
A.y2=x B.y2=x
C.y2=x D.y2=x
解析:由題意,知直線AB必過原點,則設(shè)AB的方程為y=kx(k>0),圓心C1(0,2)到直線AB的距離d== =,解得k=2(k=-2舍去).由,可取A(0,0),B(,),把(,)代入拋物線方程,得()2=2p,解得p=,所以拋物線C2的方程為y2=x,故選C.
答案:C
3.已知點P在拋物線y2=x上,點Q在圓(x+)2+(y-4)2=1上,則|PQ|的最小值為( )
A.-1 B.-1
C.2-1 D.-1
解析:設(shè)點P(y2,y)(y∈R),圓
11、(x+)2+(y-4)2=1的圓心為A(-,4),則|PA|2=(y2+)2+(y-4)2=y(tǒng)4+2y2-8y+,令t=y(tǒng)4+2y2-8y+,則t′=4y3+4y-8,令m=t′=4y3+4y-8,則m′=12y2+4>0,所以m=t′=4y3+4y-8在R上是增函數(shù),因為t′|y=1=0,所以y=1為t=y(tǒng)4+2y2-8y+的極小值點也是最小值點,所以|PA|2=t的最小值為,所以|PA|的最小值為,所以|PQ|的最小值為-1,故選A.
答案:A
4.(2018山西八校聯(lián)考)已知拋物線y2=4x的準(zhǔn)線與x軸相交于點P,過點P且斜率為k(k>0)的直線l與拋物線交于A,B兩點,F(xiàn)為拋物線的
12、焦點,若|FB|=2|FA|,則AB的長度為________.
解析:依題意知P(-1,0),F(xiàn)(1,0),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由|FB|=2|FA|,得x2+1=2(x1+1),即x2=2x1+1?、?,∵P(-1,0),則AB的方程為y=kx+k,與y2=4x聯(lián)立,得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,則Δ=(2k2-4)2-4k4>0,即k2<1,x1x2=1?、?,由①②得x1=,則A(,),
∴k==.∴x1+x2=,
|AB|= =.
答案:
5.(2018昆明市檢測)設(shè)F為拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點,曲線y=(k>0)與C交于點A,直線FA恰
13、與曲線y=(k>0)相切于點A,F(xiàn)A交C的準(zhǔn)線于點B,則等于________.
解析:由解得
由y=,得y′=-,
所以kFA==-,化簡得k=,
所以x==,
===.
答案:
6.(2017唐山統(tǒng)考)已知拋物線y2=2px(p>0),過點C(-2,0)的直線l交拋物線于A、B兩點,坐標(biāo)原點為O,=12.
(1)求拋物線的方程;
(2)當(dāng)以AB為直徑的圓與y軸相切時,求直線l的方程.
解析:(1)設(shè)l:x=my-2,代入y2=2px,
得y2-2pmy+4p=0.(*)
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則y1+y2=2pm,y1y2=4p,則x1x2==4.
14、
因為=12,所以x1x2+y1y2=12,即4+4p=12,
得p=2,拋物線的方程為y2=4x.
(2)(1)中(*)式可化為y2-4my+8=0,
y1+y2=4m,y1y2=8.
設(shè)AB的中點為M,
則|AB|=2xM=x1+x2=m(y1+y2)-4=4m2-4,①
又|AB|=|y1-y2|
=,②
由①②得(1+m2)(16m2-32)=(4m2-4)2,
解得m2=3,m=.
所以,直線l的方程為x+y+2=0或x-y+2=0.
7.如圖,由部分拋物線:y2=mx+1(m>0,x≥0)和半圓x2+y2=r2(x≤0)所組成的曲線稱為“黃金拋物線C”,若
15、“黃金拋物線C”經(jīng)過點(3,2)和.
(1)求“黃金拋物線C”的方程;
(2)設(shè)P(0,1)和Q(0,-1),過點P作直線l與“黃金拋物線C”相交于A,P,B三點,問是否存在這樣的直線l,使得QP平分∠AQB?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由.
解析:(1)∵“黃金拋物線C”過點(3,2)和,
∴r2=2+2=1,4=3m+1,∴m=1.
∴“黃金拋物線C”的方程為y2=x+1(x≥0)和x2+y2=1(x≤0).
(2)假設(shè)存在這樣的直線l,使得QP平分∠AQB,顯然直線l的斜率存在且不為0,
設(shè)直線l:y=kx+1,聯(lián)立,消去y,得k2x2+(2k-1)x=0,∴xB=,
yB=,即B,∴kBQ=,
聯(lián)立,消去y,得(k2+1)x2+2kx=0,
∴xA=-,yA=,
即A,∴kAQ=-,
∵QP平分∠AQB,∴kAQ+kBQ=0,
∴-=0,解得k=-1,
由圖形可得k=-1-應(yīng)舍去,∴k=-1,
∴存在直線l:y=(-1)x+1,
使得QP平分∠AQB.