2022-2023学年高二数学上学期期中期末常考题型重点突破(人教A版2019)常考题型11 抛物线的标准方程及最值问题含解析.pdf
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1、2022-20232022-2023 学年高二数学上学期期中期末常考题型重点突破学年高二数学上学期期中期末常考题型重点突破常常考题型考题型 1111 抛物线的标准方程及最值问题抛物线的标准方程及最值问题1.抛物线的标准方程图形标准方程焦点坐标准线方程y22px(p0)p2,0 xp2y22px(p0)p2,0 xp2x22py(p0)0,p2yp2x22py(p0)0,p2yp22.抛物线的简单几何性质标准方程y22px(p0)y22px(p0)x22py(p0)x22py(p0)图形范围x0,yRx0,yRy0,xRy0,xR对称轴x 轴x 轴y 轴y 轴焦点坐标Fp2,0Fp2,0F0,p
2、2F0,p2准线方程xp2xp2yp2yp2顶点坐标O(0,0)离心率e1通径长2p考法一:考法一:求抛物线的标准方程求抛物线的标准方程1.定义法和待定系数法若题目已给出抛物线的方程(含有未知数 p),那么只需求出 p 即可;若题目未给出抛物线的方程,对于焦点在 x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为axy 2(a0),a 的正负由题设来定;焦点在 y 轴上的抛物线的标准方程可设为ayx 2(a0),这样就减少了不必要的讨论.2.3 个注意点(1)当坐标系已建立时,应先确定抛物线方程属于哪种类型;(2)注意抛物线的顶点、对称轴、开口方向与方程之间的对应关系;(3)注意参数 p 的几何意义是焦点到
3、准线的距离.考法二:考法二:利用抛物线的定义解最值问题利用抛物线的定义解最值问题与抛物线有关的最值问题的两个转化策略(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得以解决.(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为该点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”解决.探究一:探究一:求抛物线的标准方程求抛物线的标准方程已知抛物线 C 的顶点与坐标原点重合,焦点为(3,0)F.过 F 且斜率为正的直线 l 与 C 交于 A,B 两点,若4ABFB ,则 l 的方程为()A390 xyB4 343 30 xyC330 xyD33 30 xy思路分析
4、:思路分析:根据给定条件,求出抛物线 C 的方程,设出直线 l 的方程,与 C 的方程联立,结合4ABFB 关系求解作答。【变式练习】【变式练习】1如图,正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a,b(ab),原点O为边AD的中点,抛物线220ypx p经过C,F两点,则ba()A12B12C1D22已知双曲线2222:1(0,0)xyCabab的离心率54e,且双曲线 C 的两条渐近线与抛物线22(0)ypx p的准线围成的三角形的面积为 3,则 p 的值为()A1B2C2 2D4探究二:探究二:利用抛物线的定义解最值问题利用抛物线的定义解最值问题已知抛物线C:28yx,点P为抛物线上任意
5、一点,过点P向圆D:22430 xyx作切线,切点分别为A,B,则四边形PADB的面积的最小值为()A1B2C3D5思路分析:思路分析:由题意圆的圆心与抛物线的焦点重合,可得连接PD,则Rt2PADPADBSSPA四边形,而21PAPD,所以当PD最小时,四边形PADB的面积最小,再抛物线的定义转化为点P到抛物线的准线的距离的最小值,结合抛物线的性质可求得结果。【变式练习】【变式练习】1已知F为抛物线22yx的焦点,00,A xy为抛物线上的动点,点1,0B.则221ABAF 最大值的为()A12B2C62DP A D B2已知圆 C 经过点1,0P,且与直线1x 相切,则其圆心到直线30 x
6、y 距离的最小值为()A3B2C3D2一、单选题一、单选题1在抛物线 y216x 上到顶点与到焦点距离相等的点的坐标为()A4 2,2B4 2,2C2,4 2D2,4 22我们知道,二次函数2yaxbxc的图象是抛物线,有同学发现经过抛物线这一节的学习,结合函数图象平移的性质可求出该抛物线的焦点坐标.则二次函数221631yxx的图象的焦点坐标为()A94,8B14,2C74,8D34,23 已知抛物线220ypx p上一点1,0Mmm 到其焦点的距离为 5,双曲线2210,0 xyabab的左顶点为A,离心率为52,若双曲线的一条渐近线与直线AM垂直,则双曲线的方程为()A2214yx B2
7、214xyC2241xyD2221xy4已知抛物线2(0)ymxm上的点02x,到该抛物线焦点F的距离为114,则m()A4B3C14D135抛物线26yx上一点11,M x y到其焦点的距离为92,则点M到坐标原点的距离为()A3 3B2 3C3D26直线过抛物线24xy的焦点,且平分圆2211xy,则该直线的方程为()A1yxB1yx C1y D0 x 7已知抛物线:2ypx(其中p为常数)过点A(1,3),则抛物线的焦点到准线的距离等于()A112B16C32D38已知点 F 为抛物线24yx的焦点,1,0A,点 M 为抛物线上一动点,当MFMA最小时,点 M 恰好在以A,F 为焦点的双
8、曲线 C 上,则双曲线 C 的渐近线斜率的平方是()A512B22 2C32 3D2 214二、多选题二、多选题9设抛物线C:22ypx(0p)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90ABD,且ABF的面积为9 3,则()AABF是等边三角形B3BF C点F到准线的距离为 3D抛物线C的方程为26yx10已知抛物线22ypx(0p)上一点M到其准线及对称轴的距离分别为 3 和2 2,则p的可能取值为()A1B2C3D411已知C:220ypx p的焦点为F,斜率为3且经过点F的直线l与抛物线C交于点A,B两点(点A在第一象限),与抛物线的准线交于点
9、D,若4AF,则()A2p BF为线段AD的中点C2 BDBFD2BF 12已知点00,P xy是抛物线 C:24yx上一动点,则()AC 的焦点坐标为2,0BC 的准线方程为10 x C2200011xxy D02011xy的最小值为34三、填空题三、填空题13与抛物线24xy关于直线0 xy对称的抛物线的焦点坐标是_14设抛物线24yx的焦点弦被焦点分为长是,p q的两部分,请写出一个,p q必然满足的恒等式_15已知抛物线C:24yx的焦点为F,准线为l,P为C上在第一象限的一点,PQ垂直l于点Q,M,N分别为PQ,PF的中点,直线MN与x轴相交于点R,若60NRF,则FR _.16已知
10、点 A 是抛物线28xy的对称轴与准线的交点,点 B 为抛物线的焦点,P 在抛物线上在PAB 中,sinsinPABmPBA mR,当 m 取最小值时,点 P 恰好在以 A,B 为焦点的椭圆上,则椭圆的离心率为_四、解答题四、解答题17已知椭圆 C:222210 xyabab的一个焦点与抛物线24yx的焦点相同,12,F F为 C 的左、右焦点,M 为 C 上任意一点,12MF FS最大值为 1(1)求椭圆 C 的方程;(2)设不过点 F2的直线 l:ykx+m(m0)交椭圆 C 于 A,B 两点若 x 轴上任意一点到直线 AF2与 BF2距离相等,求证:直线 l 过定点,并求出该定点的坐标1
11、8已知抛物线22(0)ypx p的焦点 F 到其准线的距离为 4(1)求 p 的值;(2)过焦点 F 且斜率为 1 的直线与抛物线交于 A,B 两点,求|AB19已知一个半径为32的圆的圆心在抛物线2:20C ypx p上,该圆经过坐标原点且与 C 的准线 l 相切.过抛物线 C 的焦点 F 的直线 AB 交 C 于 A,B 两点,过弦 AB 的中点 M 作平行于 x 轴的直线,与直线 OA,OB,l 分别相交于 P,Q,N 三点.(1)求抛物线 C 的方程;(2)当13PQMN时,求直线 AB 的方程.20已知抛物线2:20P ypx p上的点3,4a到其焦点的距离为1(1)求p和a的值;(
12、2)若直线:l yxm交抛物线P于A、B两点,线段AB的垂直平分线交抛物线P于C、D两点,求证:A、B、C、D四点共圆常考题型常考题型 1111 抛物线的标准方程及最值问题抛物线的标准方程及最值问题1.抛物线的标准方程图形标准方程焦点坐标准线方程y22px(p0)p2,0 xp2y22px(p0)p2,0 xp2x22py(p0)0,p2yp2x22py(p0)0,p2yp22.抛物线的简单几何性质标准方程y22px(p0)y22px(p0)x22py(p0)x22py(p0)图形范围x0,yRx0,yRy0,xRy0,xR对称轴x 轴x 轴y 轴y 轴焦点坐标Fp2,0Fp2,0F0,p2F
13、0,p2准线方程xp2xp2yp2yp2顶点坐标O(0,0)离心率e1通径长2p考法一:考法一:求抛物线的标准方程求抛物线的标准方程1.定义法和待定系数法若题目已给出抛物线的方程(含有未知数 p),那么只需求出 p 即可;若题目未给出抛物线的方程,对于焦点在 x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为axy 2(a0),a 的正负由题设来定;焦点在 y 轴上的抛物线的标准方程可设为ayx 2(a0),这样就减少了不必要的讨论.2.3 个注意点(1)当坐标系已建立时,应先确定抛物线方程属于哪种类型;(2)注意抛物线的顶点、对称轴、开口方向与方程之间的对应关系;(3)注意参数 p 的几何意义是焦点到准线
14、的距离.考法二:考法二:利用抛物线的定义解最值问题利用抛物线的定义解最值问题与抛物线有关的最值问题的两个转化策略(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得以解决.(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为该点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”解决.探究一:探究一:求抛物线的标准方程求抛物线的标准方程已知抛物线 C 的顶点与坐标原点重合,焦点为(3,0)F.过 F 且斜率为正的直线 l 与 C 交于 A,B 两点,若4ABFB ,则 l 的方程为()A390 xyB4 343 30 xyC330 xyD33 30 xy思路分析:思
15、路分析:根据给定条件,求出抛物线 C 的方程,设出直线 l 的方程,与 C 的方程联立,结合4ABFB 关系求解作答。【解析】依题意,抛物线 C 的方程:212yx,显然直线 l 不垂直于 y 轴,设其方程为:3xky,由2312xkyyx消去 x 并整理得:212360yky,设1122(,),(,)A x yB xy,于是得121212,36yyk y y,而直线 l 的斜率为正,且4ABFB ,即3AFFBuuu ruur,有120,0yy,即有123yy,则2212y,解得22 3y ,因此21224 3ky,解得33k,所以直线 l 的方程为:333xy,即33 30 xy.故选:D
16、【答案】D【变式练习】【变式练习】1如图,正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a,b(ab),原点O为边AD的中点,抛物线220ypx p经过C,F两点,则ba()A12B12C1D2【答案】A【解析】由题意,得点C的坐标为,2aa,点F的坐标为,2ab b,C,F两点都在抛物线22ypx上,222222aapabpb,即2220abab,即2120bbaa,解得12ba 或12ba,又0ab,12ba,故选:A2已知双曲线2222:1(0,0)xyCabab的离心率54e,且双曲线 C 的两条渐近线与抛物线22(0)ypx p的准线围成的三角形的面积为 3,则 p 的值为()A1B2C
17、2 2D4【答案】D【解析】解:根据题意,2514cbeaa,可得2916ba,所以双曲线的渐近线方程为34yx=,抛物线的准线方程为2px ,设准线与抛物线的交点分别为 M,N,则,23,4pxyx ,可解得3,28ppM,同理3,28ppN,所以2133322416OMNppSp,解得4p.故选:D探究二:探究二:利用抛物线的定义解最值问题利用抛物线的定义解最值问题已知抛物线C:28yx,点P为抛物线上任意一点,过点P向圆D:22430 xyx作切线,切点分别为A,B,则四边形PADB的面积的最小值为()A1B2C3D5思路分析:思路分析:由题意圆的圆心与抛物线的焦点重合,可得连接PD,则
18、Rt2PADPADBSSPA四边形,而21PAPD,所以当PD最小时,四边形PADB的面积最小,再抛物线的定义转化为点P到抛物线的准线的距离的最小值,结合抛物线的性质可求得结果。【解析】如图,连接PD,圆D:2221xy,该圆的圆心与抛物线的焦点重合,半径为 1,则Rt2PADPADBSSPA四边形又21PAPD,所以当四边形PADB的面积最小时,PD最小过点P向抛物线的准线2x 作垂线,垂足为E,则PDPE,当点P与坐标原点重合时,PE最小,此时2PE 故2minmin13PADBSPD四边形故选:C【答案】C【变式练习】【变式练习】1已知F为抛物线22yx的焦点,00,A xy为抛物线上的
19、动点,点1,0B.则221ABAF 最大值的为()A12B2C62DP A D B【答案】C【解析】由题意知:00 x,1,02F;2220000141ABxyxx,012AFx,2200000022414121221ABxxxxAFxx;令01 1tx,则01xt,2222141122222121ttABttAFtttt,则当12142t,即2t 时,221ABAF 取最大值,此时26212ABAF.故选:C.2已知圆 C 经过点1,0P,且与直线1x 相切,则其圆心到直线30 xy 距离的最小值为()A3B2C3D2【答案】D【解析】解:依题意,设圆 C 的圆心,C x y,动点 C 到点
20、 P 的距离等于到直线1x 的距离,根据抛物线的定义可得圆心 C 的轨迹方程为24yx,设圆心 C 到直线30 xy 距离为 d,222132841234224 24 2yyyyyxyd,当2y 时,min2d,故选:D一、单选题一、单选题1在抛物线 y216x 上到顶点与到焦点距离相等的点的坐标为()A4 2,2B4 2,2C2,4 2D2,4 2【答案】D【解析】抛物线216yx的顶点为0,0O,焦点为4,0F,设,P x y符合题意,则有22222164yxxyxy,即2162yxx,解得4 22yx,所以符合条件的点为2,4 2,故选:D2我们知道,二次函数2yaxbxc的图象是抛物线
21、,有同学发现经过抛物线这一节的学习,结合函数图象平移的性质可求出该抛物线的焦点坐标.则二次函数221631yxx的图象的焦点坐标为()A94,8B14,2C74,8D34,2【答案】C【解析】由抛物线2221631241yxxx知21142yx可以看做时抛物线212yx(焦点坐标10,8)先向右平移 4 个单位,再向下平移 1 个单位,故221631yxx的焦点坐标为74,8故选:C3 已知抛物线220ypx p上一点1,0Mmm 到其焦点的距离为 5,双曲线2210,0 xyabab的左顶点为A,离心率为52,若双曲线的一条渐近线与直线AM垂直,则双曲线的方程为()A2214yx B2214
22、xyC2241xyD2221xy【答案】C【解析】设抛物线的焦点为F,则抛物线的定义可得152pMF ,解得8p,所以抛物线的方程为216yx,因为点1,0Mmm 在抛物线上,所以216m,得4m,所以(1,4)M,由题意得(,0)Aa,双曲线的渐近线方程为byxa,因为离心率为52,所以52ca,所以2222254cabaa,得2ab,因为双曲线的一条渐近线与直线AM垂直,所以411baa,得4(1)ba a,所以由4(1)2ba aab,得112ab,所以双曲线的方程为22114yx,即2241xy,故选:C4已知抛物线2(0)ymxm上的点02x,到该抛物线焦点F的距离为114,则m()
23、A4B3C14D13【答案】D【解析】由题意,抛物线2(0)ymxm的准线方程为14ym,根据抛物线的定义,可得点02x,到焦点F的距离等于到准线14ym 的距离,可得111244m,解得13m 故选:D.5抛物线26yx上一点11,M x y到其焦点的距离为92,则点M到坐标原点的距离为()A3 3B2 3C3D2【答案】A【解析】由题意知,焦点坐标为3,02,准线方程为32x ,由11,M x y到焦点距离等于到准线距离,得13922x,则13x,2118y,可得223 3xy,故选:A.6直线过抛物线24xy的焦点,且平分圆2211xy,则该直线的方程为()A1yxB1yx C1y D0
24、 x【答案】B【解析】抛物线24xy的焦点为0,1,由于直线平分圆,故直线l经过圆心1,0,所以可得直线l经过点0,1和1,0,故斜率1 010 1k,由斜截式可得方程为:1yx ,故选:B7已知抛物线:2ypx(其中p为常数)过点A(1,3),则抛物线的焦点到准线的距离等于()A112B16C32D3【答案】B【解析】由抛物线 ypx2(其中 p 为常数)过点 A(1,3),可得 p3,则抛物线的标准方程为 x213y,则抛物线的焦点到准线的距离等于16.故选:B8已知点 F 为抛物线24yx的焦点,1,0A,点 M 为抛物线上一动点,当MFMA最小时,点 M 恰好在以A,F 为焦点的双曲线
25、 C 上,则双曲线 C 的渐近线斜率的平方是()A512B22 2C32 3D2 214【答案】B【解析】由抛物线的对称性,不妨设M为抛物线第一象限内点,如图所示:故点M作MB垂直于抛物线的准线于点 B,由抛物线的定义知|MFMB,易知/MBx轴,可得MAFBMA coscosMFMBABMAAMAM FM当MAF取得最大值时,MFMA取得最小值,此时AM与抛物线24yx相切,设直线AM方程为:1yk x,联立241yxyk x,整理得2222240k xkxk,其中216160k ,解得:1k ,由M为抛物线第一象限内点,则1k,则24210 xx,解得:1x,此时24y,即2y 或2y 所
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