《新編人教版高中數(shù)學(xué)選修11:2.3 拋 物 線 課時提升作業(yè)十六 2.3.2.1 含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編人教版高中數(shù)學(xué)選修11:2.3 拋 物 線 課時提升作業(yè)十六 2.3.2.1 含解析(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、新編人教版精品教學(xué)資料
課時提升作業(yè)(十六)
拋物線的簡單幾何性質(zhì)
(25分鐘 60分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.拋物線x2=-8y的通徑為線段AB,O為拋物線的頂點,則AB長是 ( )
A.2 B.4 C.8 D.1
【解析】選C.由題意|AB|=2p=8.
2.(2015·蘭州高二檢測)過拋物線y2=4x的焦點作直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,如果x1+x2=6,那么|AB|= ( )
A.6 B.8 C.9 D.10
【解析】選B.由題意,p=2,故拋物線的準(zhǔn)線方程是x=-1,
因為過拋物線
2、y2=4x的焦點作直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,
所以|AB|=x1+x2+2,
又x1+x2=6,
所以|AB|=x1+x2+2=8.
3.(2015·阜新高二檢測)已知直線l過拋物線C的焦點,且與C的對稱軸垂直,l與C交于A,B兩點,|AB|=12,點P為C的準(zhǔn)線上一點,則△ABP的面積為 ( )
A.18 B.24 C.36 D.48
【解析】選C.不妨設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=2px(p>0),由于l垂直于對稱軸且過焦點,故直線l的方程為x=p2.代入y2=2px得y=±p,即|AB|=2p,又|AB|=12,故p=6,所以拋物線
3、的準(zhǔn)線方程為x=-3,故S△ABP=12×6×12=36.
4.已知過拋物線y2=6x焦點的弦長為12,則該弦所在直線的傾斜角是 ( )
A.π6或5π6 B.π4或3π4
C.π3或2π3 D.π2
【解題指南】設(shè)出直線的方程,利用拋物線的定義把弦長為12轉(zhuǎn)化為x1+x2+3=12求解.
【解析】選B.拋物線的焦點為32,0.由題意知弦所在直線的斜率存在.
設(shè)直線方程為y=kx-32,與方程y2=6x聯(lián)立得:
4k2x2-(12k2+24)x+9k2=0.
設(shè)直線與拋物線的交點為A(x1,y1),B(x2,y2).
所以x1+x2=3k2+6k2,
所以
4、x1+x2+3=3k2+6k2+3=12.
所以k2=1,所以k=±1.
故弦所在直線的傾斜角是π4或34π.
5.(2015·安慶高二檢測)設(shè)拋物線y2=2x與過焦點的直線交于A,B兩點,則OA→·OB→的值是 ( )
A.34 B.-34 C.3 D.-3
【解題指南】直接應(yīng)用結(jié)論“x1x2=p24,y1y2=-p2”求解.
【解析】選B.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由題可知p=1,則OA→·OB→=(x1,y1)·(x2,y2)=x1x2+y1y2=p24-p2=-34.
二、填空題(每小題5分,共15分)
6.(2015·陜西高考)若拋物線
5、y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線經(jīng)過雙曲線x2-y2=1的一個焦點,則p= .
【解題指南】利用拋物線和雙曲線的簡單性質(zhì),以及拋物線方程y2=2px中p的意義可以求解.
【解析】雙曲線x2-y2=1的左焦點為(-2,0),故拋物線y2=2px的準(zhǔn)線為x=-2,所以p2=2,所以p=22.
答案:22
7.已知直線y=3(x-2)與拋物線C:y2=8x相交于A,B兩點,點F為C的焦點,若AF→=λFB→(|AF→|>|FB→|),則λ= .
【解析】如圖,設(shè)AF=n,BF=m,
AA1⊥l,BB1⊥l,FN⊥AA1于N,BM⊥x軸于M.
則AN=n-4,FM=4-m.
6、
又∠AFN=∠FBM=30°,
所以n-4=n2,4-m=m2,
所以n=8,m=83,所以λ=nm=3.
答案:3
8.(2015·鄭州高二檢測)過拋物線x2=2py(p>0)的焦點作斜率為1的直線與該拋物線交于A,B兩點,A,B在x軸上的正射影分別為D,C.若梯形ABCD的面積為122,則p= .
【解析】依題意,拋物線的焦點F的坐標(biāo)為0,p2,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB的方程為y-p2=x,代入拋物線方程得y2-3py+p24=0,故y1+y2=3p,|AB|=|AF|+|BF|=y1+y2+p=4p,直角梯形ABCD有一個內(nèi)角為45°.
故|CD
7、|=22|AB|=22×4p=22p,梯形面積為
12(|BC|+|AD|)×|CD|=12×3p×22p=32p2=122,解得p=2.
答案:2
【補償訓(xùn)練】已知過拋物線y2=4x的焦點F的直線交拋物線于A,B兩點,|AF|=2,則|BF|= .
【解析】因為y2=4x,所以p=2,F(1,0),又因為|AF|=2,
所以xA+p2=2,所以xA+1=2,所以xA=1.即AB⊥x軸,點F為AB的中點,所以|BF|=|AF|=2.
答案:2
三、解答題(每小題10分,共20分)
9.求拋物線y=x2上的點到直線x-y-2=0的最短距離.
【解析】設(shè)拋物線y=x2上一點
8、P(x0,y0)到直線l:x-y-2=0的距離為d,則d=|x0-y0-2|2
=|x02-x0+2|2
=12x0-122+74.
當(dāng)x0=12時,dmin=728.
【一題多解】由y=x2,x-y+m=0消去y,得x2-x-m=0,
令Δ=1+4m=0得m=-14,
所以切線方程為x-y-14=0,
所以最短距離為d=-2+142=782.
10.拋物線的頂點在原點,它的準(zhǔn)線過雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的一個焦點,且與雙曲線實軸垂直,已知拋物線與雙曲線的一個交點為A32,6,求拋物線與雙曲線的方程.
【解析】由題意知,拋物線焦點在x軸上,開口方向向右,
9、可設(shè)拋物線方程為y2=2px(p>0),將交點A32,6代入得p=2,故拋物線方程為y2=4x,因為雙曲線的方程為x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),所以雙曲線的焦點坐標(biāo)為F1(-1,0)和F2(1,0),且c=1.
又點A32,6也在雙曲線上,因此由定義可得2a=|AF1|-|AF2|=
32+12+(0-6)2-32-12+(0-6)2=72-52=1,
所以a=12,b=12-122=32,
因此,雙曲線的方程為4x2-4y23=1.
【補償訓(xùn)練】等腰直角三角形的直角頂點位于坐標(biāo)原點,另外兩個頂點在拋物線y2=2px(p>0)上.若該三角形的斜邊長為4,求此拋物線的方程.
10、
【解析】如圖,設(shè)等腰直角三角形OAB的頂點A,B在拋物線上.
根據(jù)拋物線的性質(zhì)知A,B關(guān)于x軸對稱.
由題意得A(2,2)在拋物線y2=2px上,
所以p=1,拋物線的方程為y2=2x.
(20分鐘 40分)
一、選擇題(每小題5分,共10分)
1.(2015·濰坊高二檢測)邊長為1的等邊三角形AOB,O為原點,AB⊥x軸,以O(shè)為頂點,且過A,B的拋物線方程是 ( )
A.y2=36x B.y2=-36x
C.y2=±36x D.y2=±33x
【解析】選C.由拋物線的對稱性及AB⊥x軸知,拋物線的焦點在x軸上.設(shè)方程為y2=nx(n≠0).
由
11、題意知,可令OA的方程為y=33x,且OA=1.
得A32,12或A-32,-12,
代入y2=nx,得n=±36,
所以拋物線方程為y2=±36x.
【補償訓(xùn)練】已知直線l與拋物線y2=8x交于A,B兩點,且l經(jīng)過拋物線的焦點F,A點的坐標(biāo)為(8,8),則線段AB的中點到準(zhǔn)線的距離是 ( )
A.254 B.252 C.258 D.25
【解析】選A.拋物線的焦點坐標(biāo)為(2,0),直線l過焦點F,直線l的方程為y=43(x-2).
由y=43(x-2),y2=8x,得B點的坐標(biāo)為12,-2.
所以|AB|=|AF|+|BF|=2+8+2+12=252.
所以
12、AB的中點到準(zhǔn)線的距離為254.
2.(2015·冀州高二檢測)設(shè)M(x0,y0)為拋物線C:x2=8y上一點,點F為拋物線C的焦點,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) B.[0,2]
C.(2,+∞) D.[2,+∞)
【解題指南】由直線與圓的位置關(guān)系建立參數(shù)p的不等關(guān)系,并借助拋物線的定義求解.
【解析】選C.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|=y0+2.由y0+2>4,解得y0>2,故y0的取值范圍是(2,+∞).
二、填空題(每小題5分,共10分
13、)
3.(2015·石家莊高二檢測)已知點O為坐標(biāo)原點,點F為拋物線y2=4x的焦點,點A是拋物線上一點,若OA→·AF→=-4,則點A的坐標(biāo)是 .
【解析】因為拋物線的焦點為F(1,0),設(shè)Ay024,y0,
則OA→=y024,y0,AF→=1-y024,-y0,
由OA→·AF→=-4,得y0=±2,
所以點A的坐標(biāo)是(1,2)或(1,-2).
答案:(1,2)或(1,-2)
4.已知拋物線C的頂點在坐標(biāo)原點,焦點為F(1,0).直線l與拋物線C相交于A,B兩點,若AB的中點為(2,2),則直線l的方程為 .
【解題指南】由于該問題是中點弦問題,故可利用“點差
14、法”求解.
【解析】由題意知拋物線的方程為y2=4x,
設(shè)直線l與拋物線C的交點A(x1,y1),B(x2,y2),
則有x1≠x2,y12=4x1,y22=4x2.
兩式相減得,y12-y22=4(x1-x2),
所以y1-y2x1-x2=4y1+y2=1,
所以直線l的方程為y-2=x-2,即y=x.
答案:y=x
三、解答題(每小題10分,共20分)
5.正三角形的一個頂點位于坐標(biāo)原點,另外兩個頂點在拋物線y2=2px(p>0)上,求這個正三角形的邊長.
【解題指南】先證明x軸是它們的公共對稱軸,再求三角形邊長.
【解析】如圖所示,設(shè)正三角形OAB的頂點A,B在拋物
15、線上,
且坐標(biāo)分別為A(x1,y1),
B(x2,y2),則y12=2px1,
y22=2px2.
又OA=OB,所以x12+y12=x22+y22,
即x12-x22+2px1-2px2=0,
整理得(x1-x2)(x1+x2+2p)=0.
因為x1>0,x2>0,2p>0,
所以x1=x2,由此可得|y1|=|y2|,
即線段AB關(guān)于x軸對稱.
由此得∠AOx=30°,
所以y1=33x1,與y12=2px1聯(lián)立,
解得y1=23p.所以|AB|=2y1=43p.即三角形的邊長為43p.
6.點M(m,4)(m>0)為拋物線x2=2py(p>0)上一點,F為其焦點
16、,已知|FM|=5.
(1)求m與p的值.
(2)以M點為切點作拋物線的切線,交y軸于點N,求△FMN的面積.
【解析】(1)由拋物線定義知,|FM|=p2+4=5,所以p=2.所以拋物線的方徎為x2=4y,
又由M(m,4)在拋物線上,所以m=4.
故p=2,m=4.
(2)設(shè)過M點的切線方程為y-4=k(x-4),
代入拋物線方程消去y得,x2-4kx+16k-16=0,
其判別式Δ=16k2-64(k-1)=0,所以k=2,
切線方程為y=2x-4,
切線與y軸的交點為N(0,-4),拋物線的焦點F(0,1),
所以S△FMN=12|FN|·m=12×5×4=10.
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