考点22抛物线(核心考点讲与练)-2023年高考数学一轮复习核心考点讲与练(新高考)(教师版).pdf
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1、考点2 2 抛物线(核心考点讲与练)1.抛物线的定义(1)平面内与一个定点F 和一条定直线/(2初的距离相笠的点的轨迹叫做抛物线.定点厂叫做抛物线的焦点,定直线)叫做抛物线的准线.(2)其数学表达式:M|MF|=d(d为点M 到准线/的距离).2.抛物线的标准方程与几何性质图形斗*标准方程y=2px(P0)y2=2px(P0)x1=2py3。)/=-2py(P0)p 的几何意义:焦点F 到准线/的距离性顶点0(0,0)对称轴y=0 x=0焦点四)电,9血-9离心率e质准线方程户 一 X 2y=2y=2范围x20,yWRxWO,y eRy20,xGR0,xER开口方向向右向左向上向下1.求抛物线
2、的标准方程的方法:求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有P,所以只需一个条件确定值即可.因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.(2)利用抛物线的定义解决此类问题,应灵活地运用抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化 看 到 准 线 想 到 焦 点,看到焦点想到准线”,这是解决抛物线焦点弦有关问题的有效途径.2 .确定及应用抛物线性质的技巧:利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化成标准方程.要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解.3 .(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系
3、数的关系.(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式依8|=沏+也+?,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(3)研究直线与抛物线的位置关系与研究直线与椭圆、双曲线的位置关系的方法类似,一般是联立两曲线方程,但涉及抛物线的弦长、中点、距离等问题时,要注意“设而不求”、“整体代入”、“点差法”以及定义的灵一、单选题1.(2 0 2 2广东二模)已 知 抛 物 线E:V=4x,圆 氏(x-1)2+/=4 ,直 线/:y=t(f为实数)与抛物线E交于点A,与圆尸交于8,C两点,且 点B位于 点C的右侧,则砌8的周长可能为()A.4 B.5 C.6
4、D.7【答案】B【分析】先判断出抛物线焦点和圆心重合,由 抛 物 线 定 义 得=又F B =2,可 得 的 周 长 为F A+A B+F B D B+2,又知2 )3 0,即 T%2。尸|成立,故 D 不正确.故选:AC.5.(2022山东潍坊二模)已知四面体A8CD的 4 个顶点都在球。(0 为球心)的球面上,A B C 为等边三角形,M 为底面4 2 c 内的动点,AB=BD=2,A D =0,且 ACJ_BD,则()A.平面AC)_L平面A3CB.球 心。为 ABC的中心T TC.直线0M 与 CD所成的角最小为D.若动点M 到点B 的距离与到平面ACD的距离相等,则点M 的轨迹为抛物
5、线的一部分【答案】ABD【分析】设AABC的中心为G,取 AC的中点E,由题可得B E 1平面4D C可判断A,根据勾股定理可得GO=2 叵 进 而判断B,利用特例可判断C,利用面面垂直的性质及抛物线的定义可判断D.3【详解】设AABC的中心为G,取 AC的中点E,连接BE,D E,则 庞,AC.B因为 ACJ.8D,B E c B D=B,所以AC _L平面B D E,则力C _ L DE,又ABC为等边三角形,A B=B D =2,A D =g,所以 AE=1,E=1 ,BE=6,-D E2+BE2=B D2 即。EJ_3E,又 BE _ L AC,4Cc)E=E,BE m ADC,8E
6、u 平面 ABC,,平面AC)_L平面ABC,故A正确;XV G E =,GB=GA=G C =-3 3/.G D =yjGE2+D E2=.J+l=手,故G为四面体ABC。的外接球的球心,即球心。为 ABC的中心,故B正确:当OMAC时,NDC4为直线0M与C所成的角,山上知ZDCA=f 0)的焦点F到准线的距离为2,过F的直线/交抛物线C于两点A,B,贝I J ()A.C的准线方程为x=-2B.若|A F|=4,则|。4|=后C.若|4尸卜 忸 =4 p 3则/的斜率为土乎D.过点A作准线的垂线,垂足为H,若x轴平分则|AF|=4【答案】BCD【分析】根据抛物线P的几何意义求出P,即可得到
7、抛物线的方程,再根据抛物线的定义判断A、B、D,设4芭,,),B(X2,%),直线AB的方程为X =my+1,联立直线与抛物线方程,消元列出韦达定理,根据焦半径公式计算即可判断C;【详解】解:因为抛物线C:y2=2px(p 0)的焦点/到 准线的距离为2,所以p=2,所以抛物线方程为V=4 x,则焦点F(l,0),准线为x=-l,故A错误;若门尸|=4,则4=3,所以以2=旬=1 2,所以|OA|=Jx;+y:=向,故B正确;可设4百,y),B(X2,%),直线A8的方程为X =y+1,与抛物线y 2 =4 x联立,消去工,可得丁一4 根),一 4 =0,可得乂 +必=4?,凶必=-4,由抛物
8、线的定义可得I 赫 H B F|=(占+1)(%+1)=(碎+2)(叫2 +2)=1 6即*4丫2+2机(+丫2)+4=16,即-4m2+8m2+4=16,解得加=6,则直线AB的斜率为土 且,故 C正确;3对于D,若*轴平分4FB,则/。凡/=/0 阳,又A/x轴,所以 Z A H F =N O F H =N O F B =Z A F H ,所以“尸=,所以1%.=号,即4=3,所以|A F|=4+1=4,故 D正确;故选:B C D7.(2 0 2 2 辽宁葫芦岛一模)已知抛物线。:/=2 2 工过点皿2,2 夜),焦点为尸,则()A.点 M到焦点的距离为3B.直线M户与x 轴垂直C.直线
9、M F 与 C 交于点、N,以弦MN为直径的圆与C的准线相切D.过点M与 C相切的直线方程为x-2 y +l=0【答案】A C【分析】先求出P =2,由抛物线的定义即可判断A、C选项;B选项由,F坐标即可判断;D选项易知点M 不在直线x-2 y +l =0 上即可判断.【详解】由题意知:(2 夜 丫=4 2,解得P =2,即V=4x,焦点尸(1,0),准线x=l.由抛物线定义知,点 M到焦点的距离等于到准线的距离为2-(-1)=3,故 A正确;由焦点厂(1,0)知直线MF不与x 轴垂直,故 B错误;如图,设MN中点为P,过 作 准 线 的 垂 线,垂足为易知“,MM+NN MF+NF MNrr
10、 =-=-,2 2 2故以弦MN为直径的圆与C的准线相切,C正确;由2-2x2夜+1户0知”不在直线x-2y+l=0匕 故D错误.故选:AC.三、填空题8.(2022辽宁沈阳 二模)已知抛物线C:y2=8x的焦点为尸,在C上有一点尸,归同=8,则点P到无轴的距离为【答案】4石【分析】根据抛物线的定义,列出相应方程求解即可.【详解】由抛物线的定义可知:|尸尸|=否,+2=8,所以 =6,代入丁=8 中,得 片=48,所以|%|=4 6,故点P到x轴的距离为为4豆.故答案为:4出 抛物线的几何性质1.(2021北京八中高三上学期期中)己知直线:一 丁 +4=0和直线3x=-2,抛物线上一动点P到直
11、线4和直线乙的距离之和的最小值是()A.3亚 B.4V2 c.1V2 D.2+2V2【答案】A【分析】根据已知条件,结合抛物线的定义,可得点P到直线4 和宜线右的距离之和d =P B+P A =P B+P F,当 8,P,尸三点共线时,最小,再结合点到直线的距离公式,即可求解.【详解】.抛物线y 2=8x,.抛物线的准线为犬=-2,焦点为尸(2,0),二点P到准线x =-2 的距离P A等于点尸到焦点F的距离P F,即R4=尸产,:,点P到直线4 和直线12的距离之和d =P B+P A=P B+P F,,当 8,P,尸三点共线时,依+PF最小,,一 卜。+4|.及,4 n in =/=30,
12、点尸到直线4 和直线12的距离之和的最小值为3 72 .故选:A.2.(2 0 2 1 新疆克拉玛依市高三第三次模拟检测)2 0 2 1 年是中国传统的“牛”年,可以在平面坐标系中用抛物线与圆勾勒出牛的形象.已知抛物线Z:/=4y的焦点为尸,圆尸:d+(y l)2=4与抛物线z 在第一(m2、象限的交点为P m,直线/:尤=7(0/得:F(O,1),准线为y =-l;设 =/与 丁 =-1交于点。,由抛物线定义知:|A F|=|A D|;由圆方:/+(3 1)2=4知:忸同=2;x2=4 y9(x=2由=4得:J,即 p(2,l),则m=2,V =1x 0,y 0 0设-.-0 tm=2,:.
13、yB 0)相交于A,B两点,若A 8的中点为N,且抛物线C上存在点M,使 得 丽=3两 (。为坐标原点).(1)求此抛物线的标准方程;(2)若正方形P Q/R的三个顶点P,Q,4都在抛物线C上,求正方形P Q”R面积的最小值.【答案】(I)x2=4y;(2)32.【分析】(1)联 立 方 程f 7X+1,山点N为A 5的中点,求得点N的坐标,再根 据 两=3两,得(x2=2py,到M的坐标,代入抛物线方程求解;设%.),“限 升 直 线Q 的斜率为左,根据 WQ得到一,由I P Q W I,得至UZ%=网项一%),再由百=-;一毛,毛=4人-马,得到,=二 ,然后由正方形产。印?的面积k k+
14、k为S=|QH=(1+公)(*3-)2 J 6(A +1),利用基本不等式求解y=X +1,整理得/一2席 2p=0,xz=2py,则%1+%2=2,可得x+%=占+2=2p+2.由点N为A 3的中点,所以M p,P+1).设九),因 为 两=3两,可得M(3p,3p+3),又由点M在抛物线C:/=2py(p0)上,可得(3p)2=2px3(l+p),即 p2_2p=0,解得,=2或p=0(舍去),所以抛物线的标准方程为Y=4).(尸(2 (-2(2)设 个,才J,QX2,个,才J,直线Q H的斜率为左,7 2,_芯不妨设不 冗3,则女0,且太二4 一 4二七十%2,Xy-x2 4因为尸QJ_
15、Q,所以_J_ 4 4 _xi +x2 .k x,-x24由|尸。=1。印,得1 +7T(-X j 2=(+k2)(刍一)2,即(一丹)2=%2(七)2,即 x2-Xj=k(x3-x2),将百=-毛=4 左一%2,k所以(左+1)=2 公一2,k4,代人得 2 x,H =k(4k 2 x2),k所以 2 =2k3-2k2+k所以正方形P Q H R 的面积为5 =|。,|2=(1 +公)(玉-演)2,=(1 +/)(4 人一2*2/,(二+丫=1 6(1 +/),(二+41 6(公+1)2 公+1=3 x I ,k2(k+1)2因左 2+1 2 2 左,所以“一(当且仅当女=1时取等号).k2
16、因为2 3,所以&2+1 2 出 位,V 2 2 2k2-1-1 1所以 不2大(当且仅当=1 时取等号),(攵+1 了 2所以S 2 1 6 x 4 x =3 2 (当且仅当A=1 时取等号),2所以正方形PQHR的面枳的最小值为3 2.2.(2 0 2 1 四川省成都市耶都区高三上学期阶段性检测)已知抛物线C:产=2*(0)上的点(2 )到焦点尸的距离为4.(1)求抛物线。的方程;(2)设纵截距为1的直线/与抛物线。交于A,8两个不同的点,若 丽.丽=4,求直线/的方程.【答案】(1)/=8%;(2)5 x 4 y +4 =0.【分析】(1)利用抛物线的性质即可求解.(2)设直线方程,与抛
17、物线联立,利用韦达定理,即可求解.【详解】(1)由题设知,抛物线的准线方程为x=“,2由点(2 J)到焦点F的距离为4,得2 +f=4,解得p =4,所以抛物线C的标准方程为/=8%.设A(X1,y J,8(孙 见),显然直线/的斜率存在,故设直线/的方程为丁 =丘+1,联立卜,;f 十 1消去 得左+(2%8)x+1 =0,y =8 x,由()得(2斤一8)2 4&2 0,即左 0)上一点,点A到。的焦点的距离为1 2,到y轴的距离为9,则=()A.2B.3C.6D.9【答案】C【分析】利用抛物线的定义建立方程即可得到答案.【详解】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知|4尸|=4+5=1 2
18、,即1 2 =9 +|,解得P=6.故选:C.【点晴】本题主要考查利用抛物线的定义计算焦半径,考查学生转化与化归思想,是一道容易题.2.(2 0 2 1年全国新高考I卷)已 知。为坐标原点,抛物线C:y 2=2 x(0)的焦点为尸,P为。上一点,P尸与x轴垂直,。为x轴上一点,且PQL OP,若忻9=6,则C的 准 线 方 程 为.3【答案】x=一-2【分析】先用坐标表示P,Q,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得P,即得结果.【详解】抛物线C:2=2 p x (黄珀勺焦点仁 可.为。上一点,P R与x轴垂直,所以P的横坐标为“,代入抛物线方程求得P的纵坐标为土P,2不妨设P(5,p),因为。为
19、x轴上一点,且P Q _ L Q P,所以Q在尸的右侧,又”QI=6,n uunQ(6+g,0),:.P Q =(6,-p)因为P Q J _ O P,所 以 瓦.丽=导6-2=0.Q /?0,/.p =3 ,3所以C的准线方程为x =-一23故答案为:x.2【点睛】利用向量数量积处理垂直关系是本题关键.3.(2 0 2 1年全国高考乙卷)已知抛物线。:丁2=2亶0)的焦点尸到准线的距离为2.(1)求C的方程;(2)已知。为坐标原点,点P在C上,点。满 足 而=9灰,求直线。斜率的最大值.【答案】(1)y 2=4 x;(2)最大值为g.【分析】(1)由抛物线焦点与准线的距离即可得解;(2)设。
20、(毛,%),由平面向量的知识可得P(1 0 x 0 9,1 0%),进而可得以=9,再由斜率公式及基本不等式即可得解.【详解】(1)抛物线C:y 2 =2 p x(p 0)的 焦 点 准 线 方 程 为x =一5,由题意,该 抛 物 线 焦 点 到 准 线 的 距 离 为-今)=2 ,所以该抛物线的方程为:/=4;(2)方法一:轨迹方程+基本不等式法设。(毛,%),则 所=9诙=(9-9%,一9%),所以0(1 0 x 0-9,1 0%),山P在抛物线上可得(1 0%丫 =4(1 0%-9),即/=2 5;j 9 ,2 9据此整理可得点。的轨迹方程为V =二X-五,k _0_ 0 _ 10 0
21、所以直线。的 斜 率0 2/2 5日+9 2 5y;+9,-i o当 先=0 时,k(jQ=;7 1 0k _当犷0时,。厂2 5%+9,%9 9当 先 0时,因为2 5%+2 2 2 5y o 一=3 0,%X)1 9 3此时0 0)的焦点为尸,点尸是C 上一点,且归户|=5,以 PF为直径的圆截x 轴所得的弦长为1,则 2=()A.2 B.2 或 4 C.4 D.4 或 6【答案】D【分析】根据几何关系,求点尸的坐标,代入抛物线方程,即可求解.【详解】设圆的圆心为“,与x 轴交于点尸,8,线段EB的中点为A,M4_Lx轴,由条件可知1MAi=|,|M|=1,=所以为=2 6,由焦半径公式可
22、知为+与=5,即与=5-,所以代入抛物线方程24=2p(5-),解得:2=4 或6.5.(2022.广东惠州.一模)若抛物线V=2px(P 0)上一点P(2,%)到其焦点的距离为4,则抛物线的标准方程为()A./=2 x B.V=4x C.)*=6x D./=8x【答案】D【分析】由抛物线的定义可解答.【详解】抛物线V=2 p x 上一点尸(2,%)到焦点的距离等于到其准线的距离,即为4,.4 +2=4,解得p=4,.抛物线的标准方程为V=8x.故选:D.二、多选题6.(2022.河北秦皇岛.二模)过抛物线C:2=2*上一点A(l,-4)作两条相互垂直的直线,与C 的另外两个交点分别为M,N,
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