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1、課時(shí)作業(yè)49 拋物線
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)]
一、選擇題
1.若拋物線y2=2px(p>0)上一點(diǎn)P(2,y0)到其準(zhǔn)線的距離為4,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A.y2=4x B.y2=6x
C.y2=8x D.y2=10x
解析:因?yàn)閽佄锞€y2=2px,所以準(zhǔn)線為x=-.
因?yàn)辄c(diǎn)P(2,y0)到其準(zhǔn)線的距離為4,
所以=4,所以p=4,
所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=8x.
答案:C
2.[2019·廣東珠海模擬]已知拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,點(diǎn)P為拋物線上一點(diǎn),且在第一象限,PA⊥l,垂足為A,|PF|=4,則直線AF的傾斜角等于( )
A. B.
2、
C. D.
解析:由拋物線y2=4x知焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(1,0),準(zhǔn)線l的方程為x=-1,由拋物線定義可知|PA|=|PF|=4,所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,2),因此點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-1,2),所以kAF==-,所以直線AF的傾斜角等于,故選B.
答案:B
3.[2019·福州質(zhì)量檢測]在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l.過F的直線交C于A,B兩點(diǎn),交l于點(diǎn)E,直線AO交l于點(diǎn)D.若|BE|=2|BF|,且|AF|=3,則|BD|=( )
A.1 B.3
C.3或9 D.1或9
解析:分別過點(diǎn)A,B作AA1,BB1垂直于l,且垂
3、足分別為A1,B1,依題意,易證BD∥x軸,所以D與B1重合.由已知條件|BE|=2|BF|得,|BE|=2|BB1|,所以∠BEB1=30°.又|AA1|=|AF|=3,
如圖1,=,所以=,解得|BD|=1,
如圖2,=,所以=,解得|BD|=9.
綜上,|BD|為1或9,故選D.
答案:D
4.[2019·河南百校聯(lián)盟]已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)M在拋物線C上,且|MO|=|MF|=(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則·=( )
A.- B.
C. D.-
解析:不妨設(shè)M(m,)(m>0),易知拋物線C的焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為,因?yàn)閨MO|=|MF|=,
4、所以解得m=,p=2,所以=,=,所以·=-2=-.故選A.
答案:A
5.[2019·湖南岳陽模擬]若直線y=2x+與拋物線x2=2py(p>0)相交于A,B兩點(diǎn),則|AB|等于( )
A.5p B.10p
C.11p D.12p
解析:將直線方程代入拋物線方程,可得x2-4px-p2=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=4p,∴y1+y2=9p,
∵直線過拋物線的焦點(diǎn),∴|AB|=y(tǒng)1+y2+p=10p,故選B.
答案:B
二、填空題
6.[2019·長沙市,南昌市部分學(xué)校聯(lián)合模擬]已知拋物線C的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)為F(3,0),P1,P
5、2,…,P2017是拋物線C上的點(diǎn),它們的橫坐標(biāo)依次為x1,x2,…,x2 017,若x1+x2+…+x2 017=2 017,則|P1F|+|P2F|+…+|P2 017F|=________.
解析:因?yàn)閽佄锞€C的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)為F(3,0),所以拋物線C的方程為y2=12x,其準(zhǔn)線方程為x=-3.由拋物線的定義可得|PiF|=xi+3(i=1,2,…,2 017),所以|P1F|+|P2F|+…+|P2 017F|=(x1+3)+(x2+3)+…+(x2 017+3)=x1+x2+…+x2 017+3×2 017=8 068.
答案:8 068
7.[2019·寶安,潮陽,桂
6、城八校聯(lián)考]過拋物線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:解法一 由題意知,拋物線的焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(1,0),|AF|=3,由拋物線的定義知,點(diǎn)A到準(zhǔn)線x=-1的距離為3,所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為2.如圖,不妨設(shè)點(diǎn)A在第一象限,將x=2代入y2=4x,得y2=8,所以點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為2,即A(2,2),所以直線AF的方程為y=2(x-1).由解得或所以點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為,所以|BF|=.
解法二
如圖,不妨設(shè)點(diǎn)A在第一象限,設(shè)∠AFx=θ,A(xA,yA),B(xB,yB),則由拋物線的定義知xA+1=2+3cosθ=3,解得co
7、sθ=.又|BF|=xB+1=1-|BF|cosθ+1=2-|BF|,所以|BF|=.
答案:
8.[2019·合肥質(zhì)量檢測]拋物線E:y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線l與x軸交于點(diǎn)A,過拋物線E上一點(diǎn)P(在第一象限內(nèi))作l的垂直PQ,垂足為Q.若四邊形AFPQ的周長為16,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為________.
解析:設(shè)P(x,y),其中x>0,y>0,由拋物線的定義知|PF|=|PQ|=x+1.根據(jù)題意知|AF|=2,|QA|=y(tǒng),
則?或(舍去).所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(4,4).
答案:(4,4)
三、解答題
9.拋物線頂點(diǎn)在原點(diǎn),它的準(zhǔn)線過雙曲線-=1(a>0,b>0)的一個(gè)焦點(diǎn),并與雙
8、曲線實(shí)軸垂直,已知拋物線與雙曲線的一個(gè)交點(diǎn)為,求拋物線與雙曲線的方程.
解析:由題設(shè)知,拋物線以雙曲線的右焦點(diǎn)為焦點(diǎn),準(zhǔn)線過雙曲線的左焦點(diǎn),
∴p=2c.
設(shè)拋物線方程為y2=4c·x,
∵拋物線過點(diǎn),
∴6=4c·.
∴c=1,故拋物線方程為y2=4x.
又雙曲線-=1過點(diǎn),
∴-=1.又a2+b2=c2=1,
∴-=1.
∴a2=或a2=9(舍去).
∴b2=,
故雙曲線方程為-=1.
10.[2017·全國卷Ⅰ]設(shè)A,B為曲線C:y=上兩點(diǎn),A與B的橫坐標(biāo)之和為4.
(1)求直線AB的斜率;
(2)設(shè)M為曲線C上一點(diǎn),C在M處的切線與直線AB平行,且AM⊥B
9、M,求直線AB的方程.
解析:(1)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1≠x2,y1=,y2=,x1+x2=4,
于是直線AB的斜率k===1.
(2)由y=,得y′=.
設(shè)M(x3,y3),由題設(shè)知=1,解得x3=2,于是M(2,1).
設(shè)直線AB的方程為y=x+m,
故線段AB的中點(diǎn)為N(2,2+m),|MN|=|m+1|.
將y=x+m代入y=得x2-4x-4m=0.
當(dāng)Δ=16(m+1)>0,即m>-1時(shí),x1,2=2±2.
從而|AB|=|x1-x2|=4.
由題設(shè)知|AB|=2|MN|,即4=2(m+1),解得m=7.
所以直線AB的方程為y=x+
10、7.
[能力挑戰(zhàn)]
11.[2019·湖北聯(lián)考]已知拋物線y2=2px(p>0),點(diǎn)C(-4,0),過拋物線的焦點(diǎn)作垂直于x軸的直線,與拋物線交于A,B兩點(diǎn),若△CAB的面積為24,則以直線AB為準(zhǔn)線的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.y2=8x D.y2=-8x
解析:因?yàn)锳B⊥x軸,且AB過點(diǎn)F,所以AB是焦點(diǎn)弦,且|AB|=2p,所以S△CAB=×2p×=24,解得p=4或-12(舍),所以拋物線方程為y2=8x,所以直線AB的方程為x=2,所以以直線AB為準(zhǔn)線的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=-8x,故選D.
答案:D
12.[2018·全國卷
11、Ⅰ]設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)(-2,0)且斜率為的直線與C交于M,N兩點(diǎn),則·=( )
A.5 B.6
C.7 D.8
解析:由題意知直線MN的方程為y=(x+2),
聯(lián)立直線與拋物線的方程,得
解得或
不妨設(shè)M為(1,2),N為(4,4).
又∵拋物線焦點(diǎn)為F(1,0),∴=(0,2),=(3,4).
∴·=0×3+2×4=8.
故選D.
答案:D
13.[2018·全國卷Ⅲ]已知點(diǎn)M(-1,1)和拋物線C:y2=4x,過C的焦點(diǎn)且斜率為k的直線與C交于A,B兩點(diǎn).若∠AMB=90°,則k=________.
解析:解法一 設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),B
12、(x2,y2),則
∴y-y=4(x1-x2),∴k==.
設(shè)AB中點(diǎn)M′(x0,y0),拋物線的焦點(diǎn)為F,分別過點(diǎn)A,B作準(zhǔn)線x=-1的垂線,垂足為A′,B′,
則|MM′|=|AB|=(|AF|+|BF|)
=(|AA′|+|BB′|).
∵M(jìn)′(x0,y0)為AB中點(diǎn),
∴M為A′B′的中點(diǎn),∴MM′平行于x軸,
∴y1+y2=2,∴k=2.
解法二 由題意知,拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(1,0),設(shè)直線方程為y=k(x-1),直線方程與y2=4x聯(lián)立,消去y,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=1,x1+x2=.
由M(-1,1),得=(-1-x1,1-y1),=(-1-x2,1-y2).
由∠AMB=90°,得·=0,
∴(x1+1)(x2+1)+(y1-1)(y2-1)=0,
∴x1x2+(x1+x2)+1+y1y2-(y1+y2)+1=0.
又y1y2=k(x1-1)·k(x2-1)=k2[x1x2-(x1+x2)+1],y1+y2=k(x1+x2-2),
∴1++1+k2-k+1=0,
整理得-+1=0,解得k=2.
答案:2
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