重难点14三种抛物线解题方法(核心考点讲与练)-2024年高考数学一轮复习核心考点讲与练(新高考专用)(解析版).docx
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1、重难点14三种抛物线解题方法(核心考点讲与练)能力拓展题型一:定义法求焦半径一、单选题1(2022全国模拟预测(文)对于正数,抛物线的焦点为,抛物线的焦点为,线段与两个抛物线的交点分别为,若,则的值为()A6BC7D【答案】C【分析】由抛物线方程求出其焦点和顶点坐标,由条件结合抛物线的定义列方程求出即可.【详解】抛物线的焦点的坐标为,抛物线的焦点的坐标为,又,所以,设,则,所以,又,所以,又,所以,又,所以,故选:C.2(2022湖北模拟预测)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,过线段的中点作抛物线的准线的垂线,垂足为,以为直径的圆过点,则的最大值为()ABCD1【答案】C【分析】先设出,由抛物
2、线定义求出,勾股定理求出,结合基本不等式求出的最大值即可.【详解】如图,以开口向右的抛物线为例,过作垂直于准线,垂足为,设,则,以为直径的圆过点,则,则,则,当且仅当时取等,即的最大值为.故选:C.3(2022广东佛山模拟预测)已知抛物线C:的焦点为F,过焦点且斜率为的直线l与抛物线C交于A,B(A在B的上方)两点,若,则的值为()ABC2D【答案】C【分析】设直线l的倾斜角为,求得过A作准线于,过B作准线于,过B作于.由抛物线定义求出和.在直角三角形ABC中,利用余弦的定义表示出,即可解得【详解】设直线l的倾斜角为,根据条件可得,则可得过A作准线于,过B作准线于,过B作于.由抛物线定义可得:
3、.因为,所以.而.在直角三角形ABC中,,解得:故选:C4(2022安徽巢湖市第一中学模拟预测(文)已知抛物线:的焦点为F,Q为上一点,M为的准线上一点且轴.若为坐标原点,P在x轴上,且在点F的右侧,则准线的方程为()ABCD【答案】C【分析】根据抛物线的定义以及已知的几何关系,判断出为等边三角形,再运用焦半径公式求出边长,进而解得的取值,求出准线方程.【详解】由题意得,如图,点在焦点的右边,且,由抛物线的定义知,又,轴,为等边三角形,点的横坐标为,又,解得,准线的方程为,故选:C.二、多选题5(2022全国模拟预测)已知抛物线,焦点为F,直线l与抛物线交于A,B两点,则下列选项正确的是()A
4、当直线l过焦点F时,以AF为直径的圆与y轴相切B若线段AB中点的纵坐标为2,则直线AB的斜率为1C若,则弦长AB最小值为8D当直线l过焦点F且斜率为2时,成等差数列【答案】ABC【分析】设,根据抛物线定义,可得,即可得AF为直径的圆的半径和圆心坐标,又圆心到y轴距离为,即可判断A的正误;由题意,求得直线l的方程,即可判断B的正误;根据题意,结合韦达定理及弦长公式,可得长表达式,根据m的范围,即可判断C的正误;由题意得,根据焦半径公式结合韦达定理,可求得k值,即可判断D的正误,即可得答案.【详解】设直线l的方程为,联立,消去x得,由韦达定理得,对于A:,以AF为直径的圆半径为,圆心为,圆心到y轴
5、距离为,故以AF为直径的圆与y轴相切,故选项A正确;对于B:,即,直线l的方程为,直线AB的斜率为1,故选项B正确;对于C:若,则,则又,当时,AB取最小为8,故选项C正确;对于D:根据题意可得直线l的斜率存在抛物线的焦点,直线l的方程可设为,与抛物线方程联立,消去y整理得设,若,成等差数列,则有,即,化简得又,解得或(舍去),解得,所以,与已知矛盾,故选项D错误,故选:ABC【点睛】解题的关键是熟练掌握抛物线的定义、焦半径公式、弦长公式等基础知识,并灵活应用韦达定理进行求解,综合性较强,考查分析理解,计算求值的能力,属中档题.6(2022福建泉州模拟预测)已知A(a,0),M(3,-2),点
6、P在抛物线上,则()A当时,最小值为1B当时,的最小值为3C当时,的最小值为4D当时,的最大值为2【答案】ACD【分析】当时,得到为抛物线焦点,利用焦半径求出,从而判断A选项;作辅助线,得到当N,P,M三点共线时,取得最小值,求出最小值,判断C选项;延长AM交抛物线于点,此时为的最大值,求出最大值,判断D选项;当时,利用两点间距离公式和配方求出最小值,判断B选项.【详解】当时,为抛物线的焦点,设,则,故的最小值为1,A正确;设抛物线的准线为,过点P作PNl于点N,此时,故当N,P,M三点共线时,取得最小值,此时,C正确;当时,连接AM,并延长AM交抛物线于点,此时为的最大值,当在其他位置时,根
7、据三角形两边之差小于第三边,可知均小于,因为,故D正确;此时当时,B错误.故选:ACD7(2022全国模拟预测)已知为坐标原点,抛物线的方程为,的焦点为,直线与交于,两点,且的中点到轴的距离为2,则下列结论正确的是()A的准线方程为B的最大值为6C若,则直线的方程为D若,则面积的最小值为16【答案】BCD【分析】直接求出准线方程即可判断A选项;由以及抛物线的定义结合即可判断B选项;设出直线的方程为,联立抛物线,由解出点坐标,即可判断C选项;由求得直线恒过点结合即可求出面积最小值,即可判断D选项.【详解】由题意知的标准方程为,故的准线方程为, A错误;设的中点为,分别过点,作准线的垂线,垂足分别
8、为,因为到轴的距离为2,所以.由抛物线的定义知,所以.因为,所以,所以B正确;由得直线过点,直线的斜率存在,设直线的方程为,联立方程得化简得,则.由于,所以,得,得,所以,所以,直线的方程为,故C正确;设,由,得,又所以,由题意知,所以.又,故直线的方程为.由于,所以,则直线恒过点,所以,所以面积的是小值为16,故D正确.故选:BCD.8(2022广东佛山模拟预测)已知直线:与抛物线C:相交于A,B两点,点A在x轴上方,点是抛物线C的准线与以AB为直径的圆的公共点,则下列结论正确的是()ABCD【答案】ABC【分析】由题意可知,抛物线的准线为,利用抛物线的几何性质求出和抛物线的方程和焦点坐标,
9、结合直线的方程可知,直线经过焦点,利用抛物线的定义表示出以为直径的圆的半径和圆心,由得到关于的方程,解方程求出,利用抛物线的定义求得焦半径计算可判断的对错.【详解】由题意知,抛物线的准线为,即,解得,故选项A正确;因为,所以抛物线的方程为:,其焦点为,又直线 ,所以直线恒过抛物线的焦点,设点,因为两点在抛物线上,联立方程,两式相减可得,设的中点为,则,因为点在直线上,解得可得,所以点是以为直径的圆的圆心,由抛物线的定义知,圆的半径,因为,所以,解得,故选项B正确;因为,,所以,故选项C正确;过做轴,过做轴,抛断线的准线交轴与点,设,,又,则,则D错误.故选:ABC【点睛】关键点睛:本题考查抛物
10、线的标准方程及其几何性质、圆的性质、直线与抛物线的位置关系、弦长公式、点到直线的距离公式;考查运算求解能力和逻辑推理能力;熟练掌握直线与抛物线的位置关系和抛物线的几何性质、圆的性质是求解本题的关键;属于综合型、难度大型试题.9(2022重庆一中高三阶段练习)已知抛物线的焦点为F,过点F的直线交该抛物线于,两点,点T(-1,0),则下列结论正确的是()ABC若三角形TAB的面积为S,则S的最小值为D若线段AT中点为Q,且,则【答案】ABD【分析】A选项,设出直线AB:,与联立后得到两根之积;B选项,利用抛物线的定义得到,转化为两根之和与两根之积的关系式,代入求解;C选项,表达出,求出最小面积;D
11、选项,根据得到,得到,进而计算出,求出.【详解】将直线AB:与联立得:设,则,故A正确;由抛物线的定义可知:,则,B正确;,当且仅当时等号成立,故S的最小值为4,C错误;由可得:,即,所以,解得:或(舍去),又因为,所以,因此,D正确.故选:ABD【点睛】抛物线的焦点弦的性质是比较多的,要重点记忆一些,比如,等.三、解答题10(2022辽宁沈阳二中模拟预测)曲线C的方程为,点D的坐标,点P的坐标.(1)设E是曲线C上的点,且E到D的距离等于4,求E的坐标:(2)设A,B是曲线C上横坐标不等于1的两个不同的动点,直线PA,PB与y轴分别交于MN两点,线段MN的垂直平分线经过点P.证明;直线AB的
12、斜率为定值,并求出此值.【答案】(1)或.(2)证明见解析,定值为.【分析】(1)化简曲线曲线C的方程得,根据抛物线的定义可求出结果;(2)联立直线与抛物线方程求出的坐标,利用的垂直平分线经过得到与的斜率为相反数,再联立直线与抛物线方程得到的坐标,根据斜率公式可证结论成立.(1)曲线C的方程为,移项平方得,化简得,曲线C的方程为.为抛物线的焦点,直线为抛物线的准线.设,则.,解得.,解得.E的坐标为或.(2),曲线C的方程为,点在曲线C上,AB是曲线C上横坐标不等于1的两个不同的动点,直线PAPB与y轴分别交于点MN,直线PAPB的斜率都存在,且都不为0,分别设为k,则,直线PA的方程为,即.
13、当时,即.同理可得.线段MN的垂直平分线经过点P,即.由,得:.设,则1,是的解.由书达定理得:,同理可得,直线AB的斜率为定值.11(2022河南焦作三模(理)已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于点,且(1)求抛物线的方程;(2)过点作抛物线的两条互相垂直的弦,设弦,的中点分别为P,Q,求的最小值【答案】(1)(2)8【分析】(1)设出,由焦半径得到方程,求出,进而求出抛物线方程;(2)设出直线方程,表达出P,Q两点坐标,用两点间距离公式表达出,利用基本不等式求出最小值.(1)依题意,设由抛物线的定义得,解得:,因为在抛物线上,所以,所以,解得:故抛物线的方程为(2)由题意可知,直线的斜率存
14、在,且不为0设直线的方程为,联立,整理得:,则,从而因为是弦的中点,所以,同理可得则,当且仅当且,即时等号成立,故的最小值为8【点睛】圆锥曲线与直线相交问题,一般设出直线方程,联立后得到两根之和,两根之积,结合题目条件列出方程,或表达出弦长,常常结合基本不等式或二次函数等进行求解.12(2022贵州毕节三模(理)已知抛物线的焦点为,且点与上点的距离的最大值为(1)求;(2)当时,设,是抛物线上的三个点,若直线,均与相切,求证:直线与相切【答案】(1)或(2)证明见解析【分析】(1)作图,分析图中的几何关系即可求解;(2)分别写出BD,BE,ED的直线方程,化简,利用点到直线距离公式即可.(1)
15、依题意作下图:由于,依题意有解得或;(2)当时,抛物线,设,的坐标分别为,由题意可知直线,的斜率均存在,所以 ,直线的方程为,即,直线均与相切,所以有,即,同理, 得: , ,所以直线的方程为 ,所以圆心到直线的距离为 ,所以直线与相切;题型二:定义转换法求距离的最值问题一、单选题1(2022重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知定点,点为拋物线上一动点,到轴的距离为,则的最小值为()A4B5CD【答案】A【分析】设焦点为,到准线的距离为,根据抛物线的定义,可得,故将变为,求得答案.【详解】设焦点为,到准线的距离为,则,所以,当且仅当P,M,F三点共线时取等号,故选:A2(2022青海大通回族土族自治
16、县教学研究室二模(文)已知抛物线的焦点为F,过F的直线l与抛物线相交于A,B两点,则的最小值为()A1BCD6【答案】B【分析】根据,代入得利用基本不等式处理【详解】设直线l的方程为,与抛物线方程联立,得,设,则,所以,所以,当且仅当时,等号成立故选:B3(2022河北张家口三模)已知点P是抛物线上的动点,过点P向y轴作垂线,垂足记为N,动点M满足最小值为3,则点M的轨迹长度为()ABCD【答案】C【分析】分点M在抛物线外部,点M在抛物线上或内部两种情况讨论得解.【详解】当点M在抛物线外部时,点M的轨迹方程为(在抛物线外部的部分),与联立解得, 轨迹与抛物线的两个交点为,则,圆在抛物线外部的弧
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