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1、新編高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料
第8講 拋物線
基礎(chǔ)鞏固題組
(建議用時(shí):40分鐘)
一、填空題
1.點(diǎn)M(5,3)到拋物線y=ax2的準(zhǔn)線的距離為6,那么拋物線的方程是________.
解析 分兩類a>0,a<0可得y=x2,y=-x2.
答案 y=x2或y=-x2
2.若點(diǎn)P到直線y=-1的距離比它到點(diǎn)(0,3)的距離小2,則點(diǎn)P的軌跡方程是________.
解析 由題意可知點(diǎn)P到直線y=-3的距離等于它到點(diǎn)(0,3)的距離,故點(diǎn)P的軌跡是以點(diǎn)(0,3)為焦點(diǎn),以y=-3為準(zhǔn)線的拋物線,且p=6,所以其標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=12y.
答案 x2=12y
3.(2014·濟(jì)寧模
2、擬)已知圓x2+y2-6x-7=0與拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線相切,則p的值為________.
解析 圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-3)2+y2=16,圓心為(3,0),半徑為4.圓心到準(zhǔn)線的距離為3-=4,解得p=2.
答案 2
4.(2013·四川卷改編)拋物線y2=8x的焦點(diǎn)到直線x-y=0的距離是________.
解析 由拋物線方程知2p=8?p=4,故焦點(diǎn)F(2,0),由點(diǎn)到直線的距離公式知,F(xiàn)到直線x-y=0的距離d==1.
答案 1
5.(2014·濰坊一模)已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F與雙曲線-=1的右焦點(diǎn)重合,拋物線的準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn)為K,點(diǎn)A在拋物
3、線上且|AK|=|AF|,則A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為________.
解析 拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為x=-.雙曲線的右焦點(diǎn)為(3,0),所以=3,即p=6,即y2=12x.過A做準(zhǔn)線的垂線,垂足為M,則|AK|=|AF|=|AM|,即|KM|=|AM|,設(shè)A(x,y),則y=x+3,代入y2=12x,解得x=3.
答案 3
6.已知拋物線y2=4x上一點(diǎn)M與該拋物線的焦點(diǎn)F的距離|MF|=4,則點(diǎn)M的橫坐標(biāo)x0=________.
解析 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F(1,0),準(zhǔn)線為x=-1.
根據(jù)拋物線的定義,點(diǎn)M到準(zhǔn)線的距離為4,則M的橫坐標(biāo)為3.
答案 3
7.(2013·新課標(biāo)全國Ⅱ
4、卷改編)設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,直線l過F且與C交于A,B兩點(diǎn).若|AF|=3|BF|,則l的方程為________.
解析 法一 由|AF|=3|BF|,得=3,而F點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),設(shè)B(x0,y0),則從而可解得A的坐標(biāo)為(4-3x0,-3y0),因?yàn)辄c(diǎn)A,B都在拋物線上,所以解得x0=,y0=±,所以kl==±.
則過點(diǎn)F的直線方程為y=(x-1)或y=-(x-1).
法二 結(jié)合焦點(diǎn)弦公式|AB|=及+=求解,設(shè)直線AB的傾斜角為θ,由題意知p=2,F(xiàn)(1,0),=3,又+=,∴+=1,
∴|BF|=,|AF|=4,∴|AB|=.
又由拋物線焦點(diǎn)弦公式:|AB|=
5、,∴=,
∴sin2θ=,∴sin θ=,∴k=tan θ=±.
答案 y=(x-1)或y=-(x-1)
8.(2012·陜西卷)如圖是拋物線形拱橋,當(dāng)水面在l時(shí),拱頂離水面2米,水面寬4米.水位下降1米后,水面寬________米.
解析 如圖,建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)拋物線方程為x2=-2py(p>0).由題意A(2,-2)代入x2=-2py,得p=1,故x2=-2y.設(shè)B(x,-3),代入x2=-2y中,得x=,故水面寬為2米.
答案 2
二、解答題
9.已知拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸是x軸,拋物線上的點(diǎn)M(-3,m)到焦點(diǎn)的距離為5,求拋物線的方程和m的值.
解 法一
6、 根據(jù)已知條件,拋物線方程可設(shè)為
y2=-2px(p>0),則焦點(diǎn)F.
∵點(diǎn)M(-3,m)在拋物線上,且|MF|=5,
故
解得 或
∴拋物線方程為y2=-8x,m=±2.
法二 設(shè)拋物線方程為y2=-2px(p>0),則準(zhǔn)線方程為x=,由拋物線定義,M點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于M點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離,所以有-(-3)=5,∴p=4.
∴所求拋物線方程為y2=-8x,
又∵點(diǎn)M(-3,m)在拋物線上,
故m2=(-8)×(-3),
∴m=±2.
10.設(shè)拋物線C:y2=4x,F(xiàn)為C的焦點(diǎn),過F的直線l與C相交于A,B兩點(diǎn).
(1)設(shè)l的斜率為1,求|AB|的大??;
(2)求證:·是
7、一個(gè)定值.
(1)解 ∵由題意可知拋物線的焦點(diǎn)F為(1,0),準(zhǔn)線方程為x=-1,∴直線l的方程為y=x-1,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由
得x2-6x+1=0,∴x1+x2=6,
由直線l過焦點(diǎn),則|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=8.
(2)證明 設(shè)直線l的方程為x=ky+1,
由得y2-4ky-4=0,∴y=4k+2
∴y1+y2=4k,y1y2=-4,
=(x1,y1),=(x2,y2).
∵·=x1x2+y1y2
=(ky1+1)(ky2+1)+y1y2
=k2y1y2+k(y1+y2)+1+y1y2
8、 =-4k2+4k2+1-4=-3.
∴·是一個(gè)定值.
能力提升題組
(建議用時(shí):25分鐘)
一、填空題
1.已知雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)的離心率為2.若拋物線C2:x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)到雙曲線C1的漸近線的距離為2,則拋物線C2的方程為________.
解析 ∵-=1的離心率為2,
∴=2,即==4,∴=.
x2=2py的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,-=1的漸近線方程為y=±x,即y=±x.由題意,得=2,
∴p=8.故C2:x2=16y.
答案 x2=16y
2.(2014·洛陽統(tǒng)考)已知P是拋物線y2=4x上一動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)P到直線l:2x-y+3=
9、0和y軸的距離之和的最小值是________.
解析 由題意知,拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0).設(shè)點(diǎn)P到直線l的距離為d,由拋物線的定義可知,點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離為|PF|-1,所以點(diǎn)P到直線l的距離與到y(tǒng)軸的距離之和為d+|PF|-1.易知d+|PF|的最小值為點(diǎn)F到直線l的距離,故d+|PF|的最小值為=,所以d+|PF|-1的最小值為-1.
答案 -1
3.(2014·泰州二模)已知橢圓C:+=1的右焦點(diǎn)為F,拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,P為拋物線上一點(diǎn),PA⊥l,A為垂足.如果直線AF的傾斜角為120°,那么|PF|=________.
解析 拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(1,0),
10、準(zhǔn)線方程為x=-1.因?yàn)橹本€AF的傾斜角為120°,所以tan 120°=,所以yA=2.因?yàn)镻A⊥l,所以yP=y(tǒng)A=2,代入y2=4x,得xA=3,所以|PF|=|PA|=3-(-1)=4.
答案 4
二、解答題
4.(2014·臺(tái)州質(zhì)量評(píng)估)已知拋物線C:x2=4y的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)K(0,-1)的直線l與C相交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)為D.
(1)證明:點(diǎn)F在直線BD上;
(2)設(shè)·=,求∠DBK的平分線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo).
(1)證明 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),D(-x1,y1),l的方程為y=kx-1,由得x2-4kx+4=0,
x=2k±2
從而
11、x1+x2=4k,x1x2=4.
直線BD的方程為y-y1=(x+x1),
即y-=(x+x1),
令x=0,得y==1,所以點(diǎn)F在直線BD上.
(2)解 因?yàn)椤ぃ?x1,y1-1)·(x2,y2-1)=x1x2+(y1-1)(y2-1)=8-4k2,
故8-4k2=,解得k=±,
所以l的方程為4x-3y-3=0,4x+3y+3=0.
又由(1)得x2-x1=±=±,
故直線BD的斜率為=±,
因而直線BD的方程為x-3y+3=0,x+3y-3=0.
設(shè)∠DBK的平分線與y軸的交點(diǎn)為M(0,t),
則M(0,t)到l及BD的距離分別為,,
由=,得t=或t=9(舍去),
所以∠DBK的平分線與y軸的交點(diǎn)為M.