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第第頁專題07拋物線與阿基米德三角形1.(2024·江西贛州·南康中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點(diǎn)為,且拋物線過點(diǎn),過點(diǎn)的直線與拋物線交于兩點(diǎn),分別為兩點(diǎn)在拋物線準(zhǔn)線上的投影,為線段的中點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是(
)A.線段長度的最小值為2 B.的形狀為銳角三角形C.三點(diǎn)共線 D.的坐標(biāo)不可能為【答案】C【分析】根據(jù)拋物線的性質(zhì)可判斷A;根據(jù)拋物線的定義和平行線的性質(zhì)判斷B;設(shè)直線和點(diǎn)A、B的坐標(biāo),聯(lián)立拋物線方程,結(jié)合韋達(dá)定理和三點(diǎn)共線經(jīng)過任意兩點(diǎn)的直線斜率相等,判斷C;設(shè)的中點(diǎn)為,則,,取求出可判斷D.【詳解】對于A,因?yàn)閽佄锞€過點(diǎn),所以拋物線的方程為,線段長度的最小值為通徑,所以A錯(cuò)誤;對于B,由定義知,軸,所以,同理,所以,所以B錯(cuò)誤;對于C,設(shè)直線,與拋物線方程聯(lián)立,得,設(shè),,則,,因?yàn)?,所以,三點(diǎn)共線,所以C正確;對于D,設(shè)的中點(diǎn)為,則,,取,可得,所以D錯(cuò)誤.故選:C.2.(2023·福建三明·統(tǒng)考三模)設(shè)拋物線焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線與對稱軸交于點(diǎn),過的直線交拋物線于,兩點(diǎn),對稱軸上一點(diǎn)滿足,若的面積為,則到拋物線準(zhǔn)線的距離為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】假設(shè)焦點(diǎn)在軸上,不妨設(shè)拋物線方程為,設(shè)過點(diǎn)的直線方程為,,聯(lián)立拋物線方程,得到兩根之和,兩根之積,結(jié)合得到,解得,根據(jù)相似得到,從而列出方程,求出,再考慮焦點(diǎn)在軸上,同理可得到,求出答案.【詳解】假設(shè)焦點(diǎn)在軸上,不妨設(shè)拋物線方程為,由題意得,,若過點(diǎn)的直線斜率為0時(shí),與拋物線只有1個(gè)交點(diǎn),不合要求,舍去,設(shè)過點(diǎn)的直線方程為,,與拋物線聯(lián)立得,設(shè),則,因?yàn)?,設(shè),則,即,將代入中得,,如圖所示,可知,,因?yàn)椤?,所以,故,即,解得,則到拋物線準(zhǔn)線的距離為,
假設(shè)焦點(diǎn)在軸上,不妨設(shè)拋物線方程為同理可得,故到拋物線準(zhǔn)線的距離為,綜上,到拋物線準(zhǔn)線的距離為.故選:B3.(2023·湖南長沙·長沙市明德中學(xué)??既#┮阎獟佄锞€的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,為上一點(diǎn),,垂足為,與軸交點(diǎn)為,若,且的面積為,則的方程為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)拋物線定義,結(jié)合圖形特征,用p表示三角形面積列式可求拋物線方程.【詳解】由拋物線定義知,所以為等邊三角形,為的中點(diǎn),所以,,的面積,所以的方程為.故選:A.4.(2022·河南平頂山·長葛市第一高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F的直線(不與x軸垂直)交拋物線于A,B兩點(diǎn),以AB為直徑作圓Q,過點(diǎn)引圓Q的兩條切線,切點(diǎn)為P,S,若∠PMS=90°,則直線AB的斜率為(
)A.1 B.-2 C.1或 D.1或-2【答案】C【分析】根據(jù)拋物線定義得到圓Q與準(zhǔn)線相切,從而求出MQ的斜率和方程為,設(shè)出直線AB的方程,利用韋達(dá)定理得到AB的中點(diǎn)坐標(biāo),代入方程中,求出直線AB的斜率.【詳解】如圖,分別作,垂直準(zhǔn)線于,,作QT垂直準(zhǔn)線于T,連接SQ,則,故圓Q與準(zhǔn)線相切,故T與P重合.因?yàn)椤螾MS=90°,故軸,又MS,MT為圓Q的切線,故MQ平分∠TMS,故MQ的斜率為-1,則直線MQ的方程為.設(shè),直線AB的方程為,,代入,整理得,故,.代入為,解得:m=1或m=-2,故或故選:C.5.(2022·四川遂寧·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知F是拋物線C:的焦點(diǎn),過點(diǎn)F的直線l與拋物線交于P,Q兩點(diǎn),直線l與拋物線的準(zhǔn)線交于點(diǎn)M,若,則(
)A. B. C. D.3【答案】B【分析】過點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線交于點(diǎn),則,過點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線交于點(diǎn),則,利用三角形相似即可求解.【詳解】解:如圖,過點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線交于點(diǎn),由拋物線的定義有,過點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線交于點(diǎn),則,,,根據(jù),可得,.,即,,故選:B.6、已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F的直線與交于A,B兩點(diǎn),C在A處的切線與C的準(zhǔn)線交于P點(diǎn),連接BP.若|PF|=3,則的最小值為_____【答案】如圖,則有PF⊥AB,PA⊥PB,所以當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等7、(多選)過拋物線焦點(diǎn)F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn)(A在第一象限),M為線段AB的中點(diǎn).M在拋物線的準(zhǔn)線l上的射影為點(diǎn)N,則下列說法正確的是()A.的最小值為4 B.C.△NAB面積的最小值為6 D.若直線AB的斜率為,則【答案】ABD【解析】【分析】設(shè)直線AB方程為,,根據(jù)弦長公式表示出,可判斷A;求出點(diǎn)N的坐標(biāo),根據(jù)斜率之間的關(guān)系,可判斷B;表示出點(diǎn)點(diǎn)N到直線AB的距離,繼而求得,可判斷C;直線AB的斜率為,結(jié)合可求得,即可判斷D.【詳解】由題意知,設(shè)直線AB方程為,,聯(lián)立,可得,,故,則,故當(dāng)時(shí),的最小值為4,故A正確;又,即M點(diǎn)縱坐標(biāo)為2m,故,當(dāng)時(shí),軸,NF在x軸上,此時(shí);當(dāng)時(shí),,,故,綜合可知,,故B正確;又點(diǎn)N到直線AB的距離為,故,當(dāng)時(shí),取最小值4,故C錯(cuò)誤;若直線AB的斜率為,則直線AB方程為,即,則,由于A在第一象限,故解得,故,由于同向,故,故D正確8、已知是拋物線:的焦點(diǎn),點(diǎn),過點(diǎn)的直線與交于,兩點(diǎn),是線段的中點(diǎn).若,則直線的斜率.【答案】2【解答】因?yàn)锳M=BM=PM,所以∠APB=90°,故P在準(zhǔn)線上,且PM⊥準(zhǔn)線,PF⊥⊥AB故【常規(guī)法分析】方法一:設(shè)直線:,設(shè),,聯(lián)立直線與拋物線的方程求出,由可得,將韋達(dá)定理代入化簡即可得出答案;方法二:設(shè),,在準(zhǔn)線上的射影分別是,,,由題意可得出軸,設(shè),,:,聯(lián)立直線與拋物線的方程可得,解方程即可得出答案.【常規(guī)法詳解】方法一:由題意,,設(shè)直線:,其中,聯(lián)立消去得,,設(shè),,則,,又,則,即,而,,則,即,即,所以,解得,所以.方法二:如下圖,由題意,,點(diǎn)在準(zhǔn)線上,設(shè),,在準(zhǔn)線上的射影分別是,,,則,所以軸,設(shè),,:,聯(lián)立消去得,所以,所以,9、(多選)已知拋物線的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,直線與交于、兩點(diǎn),且,,若過點(diǎn)、分別作的兩條切線交于點(diǎn),則下列各選項(xiàng)正確的是(
)A. B.C. D.以為直徑的圓過點(diǎn)【答案】ACD【簡證】第一步:由性質(zhì)一可得AR∥y軸,故A點(diǎn)橫坐標(biāo)為4第二步:由性質(zhì)2可得:點(diǎn)所在直線為,故A正確,故B錯(cuò);而A點(diǎn)在準(zhǔn)線上,可得C對,D對附:【性質(zhì)2】若阿基米德三角形的底邊即弦AB過定點(diǎn)拋物線內(nèi)部的定點(diǎn),則點(diǎn)P的軌跡為直線.若焦點(diǎn)在y軸上的拋物線,則軌跡方程為【詳解】拋物線的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,所以,拋物線的方程為,設(shè)、,由可知為的中點(diǎn),所以,且,,由可得,所以,直線的斜率為,則直線的方程為,可得,聯(lián)立可得,所以,,對函數(shù)求導(dǎo)可得,所以,切線的方程為,即,同理可知,切線的方程為,聯(lián)立可得,即點(diǎn),易知拋物線的焦點(diǎn)為,所以,,A對;因?yàn)橹本€過點(diǎn),所以,,B錯(cuò);因?yàn)?,,所以,,所以,故C正確;因?yàn)椋覟榈闹悬c(diǎn),所以,,因此,以為直徑的圓過點(diǎn),故D正確. 10、(多選)已知拋物線,為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)為直線上一點(diǎn),過點(diǎn)作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為,,則(
)A.拋物線的準(zhǔn)線方程為 B.直線一定過拋物線的焦點(diǎn)C.線段長的最小值為 D.【答案】ACD【分析】根據(jù)拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程,結(jié)合一元二次方程根的判別式進(jìn)行判斷A、B、D;聯(lián)立直線與拋物線方程,根據(jù)韋達(dá)定理,結(jié)合弦長公式即可判斷C.【詳解】由拋物線可知,焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為,故選項(xiàng)A正確;設(shè),顯然直線存在斜率且不為零,設(shè)為,方程為,與拋物線方程聯(lián)立,得,因?yàn)槭窃搾佄锞€的切線,所以,即,且的縱坐標(biāo)為:,代入拋物線方程中可得的橫坐標(biāo)為:,設(shè)直線存在斜率且不為零,設(shè)為,同理可得:,且的縱坐標(biāo)為:,橫坐標(biāo)為,顯然、是方程的兩個(gè)不等實(shí)根,所以,因?yàn)?,所以,因此選項(xiàng)D正確;由上可知:的斜率為,直線的方程為:,即,又,所以,所以,即,所以直線AB一定過,顯然該點(diǎn)不是拋物線的焦點(diǎn),因此選項(xiàng)B不正確,由題意知,直線AB的斜率不為0,設(shè)直線AB的方程為,,,由得,所以,,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,故選項(xiàng)C正確;故選:ACD
11、已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為,,P是圓()與的一個(gè)交點(diǎn),若的內(nèi)切圓的半徑為a,則的離心率為(
)A. B. C.2 D.【答案】A【分析】由雙曲線定義和得到方程組,求出,再由內(nèi)切圓半徑,利用面積列出方程,得到齊次方程,求出離心率.【詳解】由題意知,所,又因?yàn)椋c聯(lián)立,得,,所以,又因?yàn)?,所以,即,所以,即,所以,所以?2、已知雙曲線的左,右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,點(diǎn)P為與的一個(gè)交點(diǎn),若△的內(nèi)切圓圓心的橫坐標(biāo)為4,的準(zhǔn)線與交于A,B兩點(diǎn),且,則的離心率為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】令,由題設(shè)知且求得,再由內(nèi)切圓中切線長性質(zhì)及雙曲線定義、性質(zhì)確定與的切點(diǎn)的位置,進(jìn)而求離心率.【詳解】由題設(shè),又點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,即,由,則,故,即,如下圖示,內(nèi)切圓與△各邊的切點(diǎn)為,所以,又,則,所以為雙曲線右頂點(diǎn),又△的內(nèi)切圓圓心的橫坐標(biāo)為4,即,故,則,所以離心率為.13、過雙曲線右焦點(diǎn)的直線交雙曲線右支于兩點(diǎn),的內(nèi)切圓分別切直線于點(diǎn),內(nèi)切圓的圓心為,半徑為,則(
)
A.切點(diǎn)與右焦點(diǎn)重合 B.C. D.【答案】ACD【分析】利用切線長定理及雙曲線的定義可判定A、B,利用內(nèi)切圓的性質(zhì)及雙曲線的定義可判定C,利用三角恒等變換計(jì)算可判定D.【詳解】對于A,由切線長定理可知:,則,,故①,又②,①②得,得,即,故點(diǎn)與點(diǎn)重合,正確;對于B,,B錯(cuò)誤;對于C,根據(jù)三角形內(nèi)切圓的性質(zhì)可得,即,故C正確;對于D,令,則結(jié)合A、B選項(xiàng)可得:,∴.故D正確.14、(2024·廣東中山·中山紀(jì)念中學(xué)校考二模)(多選題)已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F作互相垂直的兩條直線與拋物線E分別交于點(diǎn)A,B,C,D,P,Q分別為,的中點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列結(jié)論中正確的是(
)A.B.C.若F恰好為的中點(diǎn),則直線的斜率為D.直線過定點(diǎn)【答案】ABD【分析】設(shè)直線的方程、,,聯(lián)立拋物線方程,利用韋達(dá)定理表示、,結(jié)合弦長公式計(jì)算即可判斷A;利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式表示出點(diǎn)P、Q坐標(biāo),結(jié)合平面向量的數(shù)量積坐標(biāo)表示和基本不等式即可判斷B;由中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得,進(jìn)而求得,結(jié)合兩點(diǎn)表示斜率公式計(jì)算即可判斷C;根據(jù)直線的點(diǎn)斜式方程表示直線PQ方程,即可求出直線恒過的定點(diǎn),進(jìn)而判斷D.【詳解】A:設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立方程組得,則,,所以,同理可得,所以,故A正確;B:由選項(xiàng)A知,,因?yàn)镻分別為的中點(diǎn),所以,同理可得,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,故B正確.C:,若F為的中點(diǎn),則.因?yàn)?,所以.所以,故,所以,故C錯(cuò)誤.D:當(dāng)直線的斜率存在時(shí),,所以直線的方程為,整理得,所以直線過定點(diǎn);當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),,直線的方程為,過點(diǎn),所以直線過定點(diǎn).故D正確.故選:ABD.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用韋達(dá)定理法解決直線與圓錐曲線相交問題的基本步驟如下:(1)設(shè)直線方程,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為;(2)聯(lián)立直線與圓錐曲線的方程,得到關(guān)于(或)的一元二次方程,注意的判斷;(3)列出韋達(dá)定理;(4)將所求問題或題中的關(guān)系轉(zhuǎn)化為、(或、)的形式;(5)代入韋達(dá)定理求解.15.(2024·吉林白山·統(tǒng)考一模)(多選題)已知拋物線的焦點(diǎn)為,過點(diǎn)的直線交拋物線于兩點(diǎn),若為的準(zhǔn)線上任意一點(diǎn),則(
)A.直線若的斜率為,則 B.的取值范圍為C. D.的余弦有最小值為【答案】BCD【分析】對于拋物線的焦點(diǎn)弦相關(guān)問題,首先要熟悉一些二級(jí)結(jié)論,如A項(xiàng),若記得焦點(diǎn)弦關(guān)于傾斜角的弦長公式則可以秒殺;B項(xiàng)熟悉“以焦點(diǎn)弦為直徑的圓與準(zhǔn)線相切”則可以迅速判斷結(jié)論;而對于C,D兩個(gè)選項(xiàng),則需要將直線與拋物線方程聯(lián)立,借助于韋達(dá)定理進(jìn)行計(jì)算推理才可得到.【詳解】對于A選項(xiàng),由題知,的斜率為,則,代入整理得:,設(shè),則而;故A項(xiàng)錯(cuò)誤;對于B選項(xiàng),∵以焦點(diǎn)弦為直徑的圓與準(zhǔn)線相切,為的準(zhǔn)線上任意一點(diǎn),則點(diǎn)在以為直徑的圓上或圓外,∴,當(dāng)在直線上時(shí),,即的取值范圍為,故B項(xiàng)正確;對于C選項(xiàng),設(shè),,,設(shè),聯(lián)立,消元得:,則故,故C項(xiàng)正確;對于D選項(xiàng),,即的余弦的最小值為,故D項(xiàng)正確.故選:BCD.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題主要考查拋物線的焦點(diǎn)弦的相關(guān)問題.解決過焦點(diǎn)的直線與拋物線相交的相關(guān)問題,一般需要二級(jí)結(jié)論和常規(guī)方法相結(jié)合,如焦半徑,焦點(diǎn)弦的長度公式,以焦半徑為直徑的圓與軸相切,以焦點(diǎn)弦為半徑的圓與準(zhǔn)線相切等結(jié)論需要熟悉,另外在選設(shè)直線方程時(shí),常設(shè)成的形式便于計(jì)算解題,在代換字母時(shí),常常通過拋物線方程代換計(jì)算較易.16.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考三模)(多選題)已知,是拋物線上不同于原點(diǎn)O的兩點(diǎn),點(diǎn)F是拋物線C的焦點(diǎn),點(diǎn)M是線段的中點(diǎn),則(
).A.C的準(zhǔn)線為B.當(dāng)直線的斜率k存在時(shí),C.當(dāng)A,B,F(xiàn)三點(diǎn)共線時(shí),D.當(dāng)直線過點(diǎn)時(shí),【答案】BCD【分析】由拋物線方程求其準(zhǔn)線方程判斷A,由點(diǎn)差法判斷B,根據(jù)拋物線定義判斷C,根據(jù)設(shè)而不求法判斷D.【詳解】拋物線的準(zhǔn)線方程為,A錯(cuò)誤;因?yàn)辄c(diǎn),在拋物線上,所以,所以,若直線的斜率k存在,則,B正確;當(dāng)A,B,F(xiàn)三點(diǎn)共線時(shí),,C正確;若直線過點(diǎn)時(shí)且斜率為,則其方程為,直線與拋物線只有一交點(diǎn),與條件矛盾,所以設(shè)直線的方程為,聯(lián)立,消可得,方程的判別式,所以,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,,,所以,,所以,所以,D正確;故選:BCD
17.(2023·山東濟(jì)寧·嘉祥縣第一中學(xué)統(tǒng)考三模)(多選題)已知拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,過的直線與拋物線交于、兩點(diǎn),為線段中點(diǎn),、、分別為、、在上的射影,且,則下列結(jié)論中正確的是()A.的坐標(biāo)為 B.C.、、、四點(diǎn)共圓 D.直線的方程為【答案】BCD【分析】根據(jù)拋物線的方程求出點(diǎn)的坐標(biāo),可判斷A選項(xiàng);根據(jù)拋物線的定義以及數(shù)形結(jié)合求出直線的方程,可判斷D選項(xiàng);利用斜率關(guān)系判斷出,可判斷C選項(xiàng);求出、,可判斷B選項(xiàng).【詳解】對于A選項(xiàng),拋物線的焦點(diǎn)為,A錯(cuò);對于D選項(xiàng),當(dāng)點(diǎn)在第一象限,過點(diǎn)作垂直于,為垂足,如圖所示,
設(shè),則,因?yàn)?,,,則四邊形為矩形,所以,,則,設(shè)直線的傾斜角為,則為銳角,且,則,此時(shí),直線的方程為,當(dāng)點(diǎn)在第二象限時(shí),同理可知,直線的方程為,綜上所述,直線的方程為,D對;對于B選項(xiàng),不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,則直線的方程為,設(shè)點(diǎn)、,聯(lián)立,可得,,由韋達(dá)定理可得,,設(shè)點(diǎn),則,故點(diǎn),所以,直線的斜率為,而直線的斜率為,所以,,故,又因?yàn)?,故、、、四點(diǎn)共圓,同理可知,當(dāng)點(diǎn)在第二象限時(shí),、、、四點(diǎn)共圓,綜上所述,故、、、四點(diǎn)共圓,C對;對于B選項(xiàng),,,B對.故選:BCD.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:拋物線定義的兩種應(yīng)用:(1)實(shí)現(xiàn)距離轉(zhuǎn)化,根據(jù)拋物線的定義,拋物線上任意一點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于它到準(zhǔn)線的距離,因此,由拋物線的定義可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離與點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離的相互轉(zhuǎn)化,從而簡化某些問題;(2)解決最值問題,在拋物線中求解與焦點(diǎn)有關(guān)的兩點(diǎn)間距離和的最小值時(shí),往往用拋物線的定義進(jìn)行轉(zhuǎn)化,即化折線為直線解決最值問題.18.(2023·重慶·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線交x軸于點(diǎn)D,過點(diǎn)F作傾斜角為(為銳角)的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),如圖,把平面沿x軸折起,使平面平面,則三棱錐體積為;若,則異面直線,所成角的余弦值取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)拋物線焦點(diǎn)弦的性質(zhì)可得,,進(jìn)而根據(jù)面面垂直即可求三棱錐的高,進(jìn)而利用體積公式即可求解,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量的夾角就可求解異面直線的夾角.【詳解】過作準(zhǔn)線,垂足為,在中,,又,同理可得,過作于,由于平面平面,且交線為,平面,所以平面,且,故三棱錐的體積為,,且,,所以建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,,即,,所以,當(dāng)時(shí),,所以,由于為銳角,所以異面直線,所成角的角等于,故異面直線,所成角的余弦值取值范圍為故答案為:,【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:圓錐曲線中的范圍或最值問題,可根據(jù)題意構(gòu)造關(guān)于參數(shù)的目標(biāo)函數(shù),然后根據(jù)題目中給出的范圍或由判別式得到的范圍求解,解題中注意函數(shù)單調(diào)性和基本不等式的作用.另外在解析幾何中還要注意向量的應(yīng)用,如本題中根據(jù)向量的共線得到點(diǎn)的坐標(biāo)之間的關(guān)系,進(jìn)而為消去變量起到了重要的作用19.(2023·陜西榆林·統(tǒng)考二模)拋物線有如下光學(xué)性質(zhì):由其焦點(diǎn)射出的光線經(jīng)拋物線反射后,沿平行于拋物線對稱軸的方向射出.反之,平行于拋物線對稱軸的入射光線經(jīng)拋物線反射后必過拋物線的焦點(diǎn).已知拋物線:()焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,為坐標(biāo)原點(diǎn),一束平行于軸的光線從點(diǎn)(點(diǎn)在拋物線內(nèi))射入,經(jīng)過上的點(diǎn)反射后,再經(jīng)過上另一點(diǎn)反射后,沿直線射出,且經(jīng)過點(diǎn),若直線與拋物線的準(zhǔn)線交于點(diǎn),則直線的斜率為;若,且平分,則.【答案】02【分析】①設(shè)直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立得出韋達(dá)定理,求出的坐標(biāo),寫出直線的方程,求出點(diǎn)的坐標(biāo),得到直線的斜率;②由平分推導(dǎo)角的關(guān)系得出,即,根據(jù)弦長公式寫出方程,求出結(jié)果.【詳解】依題意直線過拋物線的焦點(diǎn).設(shè)直線的方程為,,,聯(lián)立方程組得,則,.因?yàn)?,所以,.因?yàn)橹本€的方程為,所以直線與拋物線的準(zhǔn)線的交點(diǎn)為,所以直線的斜率為0.②因?yàn)槠椒?,所以,所以.因?yàn)椋?,即所以,得.故答案為:?;②2.20.已知點(diǎn),,動(dòng)點(diǎn)滿足.記點(diǎn)的軌跡為曲線.(1)求的方程;(2)設(shè)為直線上的動(dòng)點(diǎn),過作的兩條切線,切點(diǎn)分別是,.證明:直線過定點(diǎn).【解析】解:(1)設(shè),則,,,所以,所以化簡得,所以的方程為.(2)由題意可設(shè),,,,,由題意知切線,的斜率都存在,由,得,則,所以,直線的方程為,即,①因?yàn)?,在上,所以,即,②將②代入①得,所以直線的方程為,同理可得直線的方程為,因?yàn)樵谥本€上,所以,又在直線上,所以,所以直線的方程為,故直線過定點(diǎn).21.在平面直角坐標(biāo)系中,為直線上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作拋物線的兩條切線,,切點(diǎn)分別為,,為的中點(diǎn).(1)證明:軸;(2)直線是否恒過一定點(diǎn)?若是,求出這個(gè)定點(diǎn)的坐標(biāo);若不是,請說明理由.【解析】解:(1)設(shè)切點(diǎn),,,,因?yàn)?,所以切線的斜率為,直線的方程為:,設(shè)的坐標(biāo)為:所以,直線的斜率為,切線的方程為,所以點(diǎn)是方程,所以,是方程的兩根,,因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn).所以,所以,的橫坐標(biāo)相同,即證軸.(2)由(1)得,又因?yàn)?,所以直線的方程為:,即,所以直線恒過一定點(diǎn),.22.拋物級(jí)的焦點(diǎn)到直線的距離為2.(1)求拋物線的方程;(2)設(shè)直線交拋物線于,,,兩點(diǎn),分別過,兩點(diǎn)作拋物線的兩條切線,兩切線的交點(diǎn)為,求證:.【解析】解:(1)因?yàn)閽佄锛?jí)的焦點(diǎn)到直線的距離為2.所以,所以;(2)證明:聯(lián)立直線與,得,所以,,,求導(dǎo)數(shù)得,所以過點(diǎn)的拋物線切線為:,①過點(diǎn)的拋物線切線為:,②①②得,所以,①②,得,,,所以,,所以,所以.23.已知拋物線的方程為,點(diǎn)是拋物線上的一點(diǎn),且到拋物線焦點(diǎn)的距離為2.(1)求拋物線的方程;(2)點(diǎn)為直線上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為,,求面積的最小值.【解析】解:(1)設(shè)拋物線焦點(diǎn)為,由題意可得,故,拋物線的方程為.(2)設(shè).由題可知切線的斜率存在且不為0,故可設(shè)切線方程為,.聯(lián)立,消去得..由直線與拋物線相切可得△,,即.,解得,可得切點(diǎn)坐標(biāo)為,故可設(shè),,,,由,可得,,,為直角三角形,的面積.令切點(diǎn)到點(diǎn)的距離為,則,,,,當(dāng)時(shí),即點(diǎn)的坐標(biāo)為時(shí),的面積取得最小值1.24.如圖,已知拋物線上的點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,焦點(diǎn)為,且,過點(diǎn)作拋物線的兩條切線,切點(diǎn)分別為、,為線段上的動(dòng)點(diǎn),過作拋物線的切線,切點(diǎn)為(異于點(diǎn),,且直線交線段于點(diǎn).(Ⅰ)求拋物線的方程;(Ⅱ)(?。┣笞C:為定值;(ⅱ)設(shè),的面積分別為,,求的最小值.【解析】解:(Ⅰ)拋物線上的點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,焦點(diǎn)為,且,由拋物線定義得,解得,拋物線的方程為.(Ⅱ)證明:設(shè)直線,由,得,△,解得,代入方程,得,設(shè),,則,,設(shè),,設(shè)直線,則由,得,由△,可得,解得,或(舍,,,,由,得,為定值.由得,,,,,,,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,(1),的最小值為6.25.(2023·廣東廣州·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)??家荒#┰O(shè)拋物線,過焦點(diǎn)的直線與拋物線交于點(diǎn)、.當(dāng)直線垂直于軸時(shí),.(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.(2)已知點(diǎn),直線、分別與拋物線交于點(diǎn)、.求證:直線過定點(diǎn).【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)利用弦長求解,即可求解拋物線方程;(2)設(shè)直線方程,與拋物線聯(lián)立,韋達(dá)定理找到坐標(biāo)關(guān)系,表示出直線方程,即可求出定點(diǎn).【詳解】(1)解:由題意,當(dāng)直線垂直于軸時(shí),直線的方程為,聯(lián)立可得,則,所以,即,所以拋物線的方程為.(2)證明:若直線與軸重合,則直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),不合乎題意,同理可知,直線也不與軸重合,設(shè)、,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立得,,因此,.設(shè)直線的方程為,聯(lián)立得,則,因此,,則,同理可得.所以.因此直線的方程為,由對稱性知,定點(diǎn)在軸上,令得,,所以,直線過定點(diǎn).【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求解直線過定點(diǎn)問題常用方法如下:(1)“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點(diǎn),再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;(2)“一般推理,特殊求解”:即設(shè)出定點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)題設(shè)條件選擇參數(shù),建立一個(gè)直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個(gè)關(guān)于定點(diǎn)坐標(biāo)的方程組,以這個(gè)方程組的解為坐標(biāo)的點(diǎn)即為所求點(diǎn);(3)求證直線過定點(diǎn),常利用直線的點(diǎn)斜式方程或截距式來證明.26.(2022·江西上饒·上饒市第一中學(xué)??寄M預(yù)測)已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過焦點(diǎn)F斜率為的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在第一象限),交拋物線準(zhǔn)線于G,且滿足.(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)已知C,D為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),且,求證直線CD過定點(diǎn)P,并求出P點(diǎn)坐標(biāo);(3)在(2)的條件下,求的最大值.【答案】(1)(2)證明見解析;P點(diǎn)坐標(biāo)為(4,0)(3)【分析】(1)過點(diǎn)B作準(zhǔn)線的垂線,垂足為H,設(shè)準(zhǔn)線與x軸相交于點(diǎn)M,由直線的斜率得出傾斜角,利用三角函數(shù)及拋物線的定義求出即可得解;(2)設(shè)直線CD的方程為:,,,聯(lián)立方程組,由根與系數(shù)的關(guān)系求出,再由建立斜率的方程即可得解;(3)由向量的數(shù)量積坐標(biāo)運(yùn)算化簡,利用二次函數(shù)求最值.【詳解】(1)過點(diǎn)B作準(zhǔn)線的垂線,垂足為H,設(shè)準(zhǔn)線與x軸相交于點(diǎn)M,如圖,由題知,直線l的傾斜角為.∴在中,,又∵,∴,∴.∴,∴在中,又,∴,∴,∴拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.(2)由(1)可知,拋物線方程為,設(shè)直線CD的方程為:,,,直線與拋物線聯(lián)立:,得:,則,,∵,且,∴則,∴直線CD過定點(diǎn)(4,0),即P點(diǎn)坐標(biāo)為(4,0),(3)由(2)可知P點(diǎn)坐標(biāo)為(4,0),∴,∴的最大值為.27.(2020·全國·校聯(lián)考一模)已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F與x軸垂直的直線交拋物線的弦長為2.(1)求拋物線N的方程;(2)點(diǎn)和點(diǎn)為兩定點(diǎn),點(diǎn)A和點(diǎn)B為拋物線N上的兩動(dòng)點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)Q在直線OM上,求△ABC面積的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)令,可得,得到,求得,即可求得拋物線的方程;(2)設(shè),直線AB的斜率為,得到,得到直線的方程,聯(lián)立方程組得到,結(jié)合弦長公式和點(diǎn)到直線的距離公式,求得面積,令,得到,結(jié)合導(dǎo)數(shù)求得函數(shù)的單調(diào)性與最值,即可求解.【詳解】(1)解:由題意得拋物線的焦點(diǎn)為,在方程中,令,可得,所以弦長為,即,解得,所以拋物線C的方程為.(2)解:由(1)知拋物線的方程為,設(shè),直線AB的斜率為,因?yàn)榫€段的中點(diǎn)在直線上,由可知直線OM的方程為,設(shè),所以,所以,又,所以,即得,設(shè)直線的方程為,即,聯(lián)立方程組,所以,所以,即,由根據(jù)與系數(shù)的關(guān)系得,則,又由點(diǎn)到直線的距離為,所以,記,因?yàn)椋?,所以,令,可得,令,可得,?dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),取得最大值,即有最大值為.28.(2021·浙江嘉興·統(tǒng)考模擬預(yù)測)拋物線的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為是拋物線上一點(diǎn),過F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),直線AP?BP分別交準(zhǔn)線于M?N.當(dāng),點(diǎn)P恰好與原點(diǎn)O重合時(shí),的面積為4.(1)求拋物線C的方程;(2)記點(diǎn)的橫坐標(biāo)與AB中點(diǎn)的橫坐標(biāo)相等,若,求的最小值.【答案】(1);(2)8.【分析】(1)由題設(shè),結(jié)合拋物線的性質(zhì)知:當(dāng)且P恰好與原點(diǎn)O重合時(shí)有,進(jìn)而根據(jù)三角形面積求p,寫出拋物線方程.(2)設(shè)為,,,聯(lián)立拋物線方程,應(yīng)用韋達(dá)定理求,,可求,即可得、、到的距離,進(jìn)而可得關(guān)于k的表達(dá)式,再寫出直線、方程,即可求,可得關(guān)于k的表達(dá)式,結(jié)合已知條件應(yīng)用基本不等式求的最小值.【詳解】(1)由題設(shè),當(dāng)且P恰好與原點(diǎn)O重合,的面積為4,∴,即,可得,∴拋物線C的方程為.(2)由題意,可設(shè)為,,,∴聯(lián)立拋物線方程,整理得:,顯然,∴,,則,∵的橫坐標(biāo)與AB中點(diǎn)的橫坐標(biāo)相等,∴,則,若在第一象限,則,可得到的距離,∴,由上知:,,令,有,,∴,∴,∴知:,∴,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,∴的最小值為8.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第二問,設(shè)交點(diǎn)及直線方程,聯(lián)立拋物線應(yīng)用韋達(dá)定理求,,進(jìn)而得到坐標(biāo),綜合應(yīng)用點(diǎn)線距離公式、三角形面積公式,結(jié)合已知條件列方程求參數(shù)的范圍.29.(2020·廣東東莞·統(tǒng)考模擬預(yù)測)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓,圓心,點(diǎn)E在直線上,點(diǎn)P滿足,,點(diǎn)P的軌跡為曲線M.(1)求曲線M的方程.(2)過點(diǎn)N的直線l分別交M于點(diǎn)A、B,交圓N于點(diǎn)C、D(自上而下),若、、成等差數(shù)列,求直線l的方程.【答案】(1);(2).【分析】(1)設(shè),由,得,代入化簡得:,所以點(diǎn)P的軌跡曲線M的方程為:;(2)由、、成等差數(shù)列,得弦長,對直線l的斜率分情況討論,當(dāng)斜率不存在時(shí),,不符合題意;當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè),,直線l的方程為:,聯(lián)立,利用韋達(dá)定理可求得k的值,從而得到直線l的方程.【詳解】(1)設(shè),由,得,則,,,,由,得,即,化簡得:,所以點(diǎn)P的軌跡曲線M的方程為:;(2)由、、成等差數(shù)列,得,所以弦長,①當(dāng)斜率不存在時(shí),直線l的方程為:,交點(diǎn),,此時(shí),不符合題意;②當(dāng)斜率存在時(shí),設(shè)直線l的方程為:,,,聯(lián)立方程,消去y得:,∴,,顯然恒成立,由拋物線的定義可知,,∴,解得:,∴直線l的方程為.【點(diǎn)睛】本題主要考查了軌跡方程的求解,直線與拋物線的位置關(guān)系,向量的數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算,考查了學(xué)生的運(yùn)算求解能力.
30.(2022·天津·統(tǒng)考高考真題)已知拋物線分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),拋物線的準(zhǔn)線過雙曲線的左焦點(diǎn),與雙曲線的漸近線交于點(diǎn)A,若,則雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】由已知可得出的值,求出點(diǎn)的坐標(biāo),分析可得,由此可得出關(guān)于、、的方程組,解出這三個(gè)量的值,即可得出雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.【詳解】拋物線的準(zhǔn)線方程為,則,則、,不妨設(shè)點(diǎn)為第二象限內(nèi)的點(diǎn),聯(lián)立,可得,即點(diǎn),因?yàn)榍遥瑒t為等腰直角三角形,且,即,可得,所以,,解得,因此,雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.故選:C.31.(2021·天津·統(tǒng)考高考真題)已知雙曲線的右焦點(diǎn)與拋物線的焦點(diǎn)重合,拋物線的準(zhǔn)線交雙曲線于A,B兩點(diǎn),交雙曲線的漸近線于C、D兩點(diǎn),若.則雙曲線的離心率為(
)A. B. C.2 D.3【答案】A【分析】設(shè)公共焦點(diǎn)為,進(jìn)而可得準(zhǔn)線為,代入雙曲線及漸近線方程,結(jié)合線段長度比值可得,再由雙曲線離心率公式即可得解.【詳解】設(shè)雙曲線與拋物線的公共焦點(diǎn)為,則拋物線的準(zhǔn)線為,令,則,解得,所以,又因?yàn)殡p曲線的漸近線方程為,所以,所以,即,所以,所以雙曲線的離心率.故選:A.32.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為,焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為.是拋物線上異于的一點(diǎn),過作于,則線段的垂直平分線(
).A.經(jīng)過點(diǎn) B.經(jīng)過點(diǎn)C.平行于直線 D.垂直于直線【答案】B【分析】依據(jù)題意不妨作出焦點(diǎn)在軸上的開口向右的拋物線,根據(jù)垂直平分線的定義和拋物線的定義可知,線段的垂直平分線經(jīng)過點(diǎn),即求解.【詳解】如圖所示:.因?yàn)榫€段的垂直平分線上的點(diǎn)到的距離相等,又點(diǎn)在拋物線上,根據(jù)定義可知,,所以線段的垂直平分線經(jīng)過點(diǎn).故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線的定義的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.33.(2017·全國·高考真題)已知F為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),過F作兩條互相垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A、B兩點(diǎn),直線l2與C交于D、E兩點(diǎn),則|AB|+|DE|的最小值為A.16 B.14 C.12 D.10【答案】A【詳解】設(shè),直線的方程為,聯(lián)立方程,得,∴,同理直線與拋物線的交點(diǎn)滿足,由拋物線定義可知,當(dāng)且僅當(dāng)(或)時(shí),取等號(hào).點(diǎn)睛:對于拋物線弦長問題,要重點(diǎn)抓住拋物線定義,到定點(diǎn)的距離要想到轉(zhuǎn)化到準(zhǔn)線上,另外,直線與拋物線聯(lián)立,求判別式,利用根與系數(shù)的關(guān)系是通法,需要重點(diǎn)掌握.考查最值問題時(shí)要能想到用函數(shù)方法和基本不等式進(jìn)行解決.此題還可以利用弦長的傾斜角表示,設(shè)直線的傾斜角為,則,則,所以.34.(2007·山東·高考真題)設(shè)是坐標(biāo)原點(diǎn),是拋物線的焦點(diǎn),是拋物線上的一點(diǎn),與軸正向的夾角為,則為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】過點(diǎn)做軸,令,則,利用拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于到準(zhǔn)線的距離求解即可.【詳解】如圖所示過點(diǎn)做軸,令,因?yàn)槭菕佄锞€的焦點(diǎn),與軸正向的夾角為,所以由拋物線的性質(zhì)得,解得,所以,故選:B35.(2015·天津·高考真題)已知雙曲線的一條漸近線過點(diǎn),且雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)在拋物線的準(zhǔn)線上,則雙曲線的方程為A. B. C. D.【答案】D【詳解】試題分析:雙曲線的一條漸近線是,則①,拋物線的準(zhǔn)線是,因此,即②,由①②聯(lián)立解得,所以雙曲線方程為.故選D.考點(diǎn):雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程.36.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)(多選題)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上,過點(diǎn)的直線交C于P,Q兩點(diǎn),則(
)A.C的準(zhǔn)線為 B.直線AB與C相切C. D.【答案】BCD【分析】求出拋物線方程可判斷A,聯(lián)立AB與拋物線的方程求交點(diǎn)可判斷B,利用距離公式及弦長公式可判斷C、D.【詳解】將點(diǎn)的代入拋物線方程得,所以拋物線方程為,故準(zhǔn)線方程為,A錯(cuò)誤;,所以直線的方程為,聯(lián)立,可得,解得,故B正確;設(shè)過的直線為,若直線與軸重合,則直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),所以,直線的斜率存在,設(shè)其方程為,,聯(lián)立,得,所以,所以或,,又,,所以,故C正確;因?yàn)?,,所以,而,故D正確.故選:BCD37.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)(多選題)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),過拋物線焦點(diǎn)F的直線與C交于A,B兩點(diǎn),其中A在第一象限,點(diǎn),若,則(
)A.直線的斜率為 B.C. D.【答案】ACD【分析】由及拋物線方程求得,再由斜率公式即可判斷A選項(xiàng);表示出直線的方程,聯(lián)立拋物線求得,即可求出判斷B選項(xiàng);由拋物線的定義求出即可判斷C選項(xiàng);由,求得,為鈍角即可判斷D選項(xiàng).【詳解】對于A,易得,由可得點(diǎn)在的垂直平分線上,則點(diǎn)橫坐標(biāo)為,代入拋物線可得,則,則直線的斜率為,A正確;對于B,由斜率為可得直線的方程為,聯(lián)立拋物線方程得,設(shè),則,則,代入拋物線得,解得,則,則,B錯(cuò)誤;對于C,由拋物線定義知:,C正確;對于D,,則為鈍角,又,則為鈍角,又,則,D正確.故選:ACD.38.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)(多選題)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線過拋物線的焦點(diǎn),且與C交于M,N兩點(diǎn),l為C的準(zhǔn)線,則(
).A. B.C.以MN為直徑的圓與l相切 D.為等腰三角形【答案】AC【分析】先求得焦點(diǎn)坐標(biāo),從而求得,根據(jù)弦長公式求得,根據(jù)圓與等腰三角形的知識(shí)確定正確答案.【詳解】A選項(xiàng):直線過點(diǎn),所以拋物線的焦點(diǎn),所以,則A選項(xiàng)正確,且拋物線的方程為.B選項(xiàng):設(shè),由消去并化簡得,解得,所以,B選項(xiàng)錯(cuò)誤.C選項(xiàng):設(shè)的中點(diǎn)為,到直線的距離分別為,因?yàn)?,即到直線的距離等于的一半,所以以為直徑的圓與直線相切,C選項(xiàng)正確.D選項(xiàng):直線,即,到直線的距離為,所以三角形的面積為,由上述分析可知,所以,所以三角形不是等腰三角形,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:AC.
39.(2021·全國·統(tǒng)考高考真題)已知為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線:()的焦點(diǎn)為,為上一點(diǎn),與軸垂直,為軸上一點(diǎn),且,若,則的準(zhǔn)線方程為.【答案】【分析】先用坐標(biāo)表示,再根據(jù)向量垂直坐標(biāo)表示列方程,解得,即得結(jié)果.【詳解】拋物線:()的焦點(diǎn),∵P為上一點(diǎn),與軸垂直,所以P的橫坐標(biāo)為,代入拋物線方程求得P的縱坐標(biāo)為,不妨設(shè),因?yàn)镼為軸上一點(diǎn),且,所以Q在F的右側(cè),又,因?yàn)?,所?,所以的準(zhǔn)線方程為故答案為:.【點(diǎn)睛】利用向量數(shù)量積處理垂直關(guān)系是本題關(guān)鍵.40.(2020·山東·統(tǒng)考高考真題)已知拋物線的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)與雙曲線的左焦點(diǎn)重合,若兩曲線相交于,兩點(diǎn),且線段的中點(diǎn)是點(diǎn),則該雙曲線的離心率等于.【答案】【分析】利用拋物線的性質(zhì),得到M的坐標(biāo),再帶入到雙曲線方程中,即可求解.【詳解】由題意知:拋物線方程為:在拋物線上,所以在雙曲線上,,又,故答案為:41.(2017·山東·高考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,雙曲線的右支與焦點(diǎn)為的拋物線交于兩點(diǎn),若,則該雙曲線的漸近線方程為.【答案】【詳解】,因?yàn)椋詽u近線方程為.【名師點(diǎn)睛】1.在雙曲線的幾何性質(zhì)中,漸近線是其獨(dú)特的一種性質(zhì),也是考查的重點(diǎn)內(nèi)容.對漸近線:(1)掌握方程;(2)掌握其傾斜角、斜率的求法;(3)會(huì)利用漸近線方程求雙曲線方程的待定系數(shù).求雙曲線方程的方法以及雙曲線定義和雙曲線標(biāo)準(zhǔn)方程的應(yīng)用都和與橢圓有關(guān)的問題相類似.因此,雙曲線與橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可統(tǒng)一為的形式,當(dāng),,時(shí)為橢圓,當(dāng)時(shí)為雙曲線.2.凡涉及拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離時(shí),一般運(yùn)用定義轉(zhuǎn)化為到準(zhǔn)線距離處理.42.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為F,點(diǎn),過F的直線交C于M,N兩點(diǎn).當(dāng)直線MD垂直于x軸時(shí),.(1)求C的方程;(2)設(shè)直線與C的另一個(gè)交點(diǎn)分別為A,B,記直線的傾斜角分別為.當(dāng)取得最大值時(shí),求直線AB的方程.【答案】(1);(2).【分析】(1)由拋物線的定義可得,即可得解;(2)法一:設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)及直線,由韋達(dá)定理及斜率公式可得,再由差角的正切公式及基本不等式可得,設(shè)直線,結(jié)合韋達(dá)定理可解.【詳解】(1)拋物線的準(zhǔn)線為,當(dāng)與x軸垂直時(shí),點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為p,此時(shí),所以,所以拋物線C的方程為;(2)[方法一]:【最優(yōu)解】直線方程橫截式設(shè),直線,由可得,,由斜率公式可得,,直線,代入拋物線方程可得,,所以,同理可得,所以又因?yàn)橹本€MN、AB的傾斜角分別為,所以,若要使最大,則,設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),等號(hào)成立,所以當(dāng)最大時(shí),,設(shè)直線,代入拋物線方程可得,,所以,所以直線.[方法二]:直線方程點(diǎn)斜式由題可知,直線MN的斜率存在.設(shè),直線由得:,,同理,.直線MD:,代入拋物線方程可得:,同理,.代入拋物線方程可得:,所以,同理可得,由斜率公式可得:(下同方法一)若要使最大,則,設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),等號(hào)成立,所以當(dāng)最大時(shí),,設(shè)直線,代入拋物線方程可得,,所以,所以直線.[方法三]:三點(diǎn)共線設(shè),設(shè),若P、M、N三點(diǎn)共線,由所以,化簡得,反之,若,可得MN過定點(diǎn)因此,由M、N、F三點(diǎn)共線,得,
由M、D、A三點(diǎn)共線,得,
由N、D、B三點(diǎn)共線,得,則,AB過定點(diǎn)(4,0)(下同方法一)若要使最大,則,設(shè),則,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),等號(hào)成立,所以當(dāng)最大時(shí),,所以直線.【整體點(diǎn)評】(2)法一:利用直線方程橫截式,簡化了聯(lián)立方程的運(yùn)算,通過尋找直線的斜率關(guān)系,由基本不等式即可求出直線AB的斜率,再根據(jù)韋達(dá)定理求出直線方程,是該題的最優(yōu)解,也是通性通法;法二:常規(guī)設(shè)直線方程點(diǎn)斜式,解題過程同解法一;法三:通過設(shè)點(diǎn)由三點(diǎn)共線尋找縱坐標(biāo)關(guān)系,快速找到直線過定點(diǎn),省去聯(lián)立過程,也不失為一種簡化運(yùn)算的好方法.43.(2021·全國·統(tǒng)考高考真題)已知拋物線的焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線的距離為2.(1)求C的方程;(2)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P在C上,點(diǎn)Q滿足,求直線斜率的最大值.【答案】(1);(2)最大值為.【分析】(1)由拋物線焦點(diǎn)與準(zhǔn)線的距離即可得解;(2)設(shè),由平面向量的知識(shí)可得,進(jìn)而可得,再由斜率公式及基本不等式即可得解.【詳解】(1)拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線方程為,由題意,該拋物線焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為,所以該拋物線的方程為;(2)[方法一]:軌跡方程+基本不等式法設(shè),則,所以,由在拋物線上可得,即,據(jù)此整理可得點(diǎn)的軌跡方程為,所以直線的斜率,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),因?yàn)?,此時(shí),當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立;當(dāng)時(shí),;綜上,直線的斜率的最大值為.[方法二]:【最優(yōu)解】軌跡方程+數(shù)形結(jié)合法同方法一得到點(diǎn)Q的軌跡方程為.設(shè)直線的方程為,則當(dāng)直線與拋物線相切時(shí),其斜率k取到最值.聯(lián)立得,其判別式,解得,所以直線斜率的最大值為.[方法三]:軌跡方程+換元求最值法同方法一得點(diǎn)Q的軌跡方程為.設(shè)直線的斜率為k,則.令,則的對稱軸為,所以.故直線斜率的最大值為.[方法四]:參數(shù)+基本不等式法由題可設(shè).因?yàn)?,所以.于是,所以則直線的斜率為.當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,所以直線斜率的最大值為.【整體點(diǎn)評】方法一根據(jù)向量關(guān)系,利用代點(diǎn)法求得Q的軌跡方程,得到直線OQ的斜率關(guān)于的表達(dá)式,然后利用分類討論,結(jié)合基本不等式求得最大值;方法二同方法一得到點(diǎn)Q的軌跡方程,然后利用數(shù)形結(jié)合法,利用判別式求得直線OQ的斜率的最大值,為最優(yōu)解;方法三同方法一求得Q的軌跡方程,得到直線的斜率k的平方關(guān)于的表達(dá)式,利用換元方法轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求得最大值,進(jìn)而得到直線斜率的最大值;方法四利用參數(shù)法,由題可設(shè),求得x,y關(guān)于的參數(shù)表達(dá)式,得到直線的斜率關(guān)于的表達(dá)式,結(jié)合使用基本不等式,求得直線斜率的最大值.44.(2021·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖,已知F是拋物線的焦點(diǎn),M是拋物線的準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn),且,(1)求拋物線的方程;(2)設(shè)過點(diǎn)F的直線交拋物線與A?B兩點(diǎn),斜率為2的直線l與直線,x軸依次交于點(diǎn)P,Q,R,N,且,求直線l在x軸上截距的范圍.【答案】(1);(2).【分析】(1)求出的值后可求拋物線的方程.(2)方法一:設(shè),,,聯(lián)立直線的方程和拋物線的方程后可得,求出直線的方程,聯(lián)立各直線方程可求出,根據(jù)題設(shè)條件可得,從而可求的范圍.【詳解】(1)因?yàn)?,故,故拋物線的方程為:.(2)[方法一]:通式通法設(shè),,,所以直線,由題設(shè)可得且.由可得,故,因?yàn)椋?,?又,由可得,同理,由可得,所以,整理得到,故,令,則且,故,故即,解得或或.故直線在軸上的截距的范圍為或或.[方法二]:利用焦點(diǎn)弦性質(zhì)設(shè)直線的方程為,直線的方程為,直線的方程為,直線的方程為,由題設(shè)可得且.由得,所以.因?yàn)?,,.由得.同理.由得.因?yàn)?,所以即.故.令,則.所以,解得或或.故直線在x軸上的截距的范圍為.[方法三]【最優(yōu)解】:設(shè),由三點(diǎn)共線得,即.所以直線的方程為,直線的方程為,直線的方程為.設(shè)直線的方程為,則.所以.故(其中).所以.因此直線在x軸上的截距為.【整體點(diǎn)評】本題主要是處理共線的線段長度問題,主要方法是長度轉(zhuǎn)化為坐標(biāo).方法一:主要是用坐標(biāo)表示直線,利用弦長公式將線段長度關(guān)系轉(zhuǎn)為縱坐標(biāo)關(guān)系,再將所求構(gòu)建出函數(shù)關(guān)系式,再利用換元法等把復(fù)雜函數(shù)的范圍問題轉(zhuǎn)化為常見函數(shù)的范圍.方法二:利用焦點(diǎn)弦的性質(zhì)求得直線的斜率之和為0,再利用線段長度關(guān)系即為縱坐標(biāo)關(guān)系,再將所求構(gòu)建出函數(shù)關(guān)系式,再利用換元法等把復(fù)雜函數(shù)的范圍問題轉(zhuǎn)化為常見函數(shù)的范圍.方法三:利用點(diǎn)在拋物線上,巧妙設(shè)點(diǎn)坐標(biāo),借助于焦點(diǎn)弦的性質(zhì)求得點(diǎn)橫坐標(biāo)的關(guān)系,這樣有助于減少變元,再將所求構(gòu)建出函數(shù)關(guān)系式,再利用換元法等把復(fù)雜函數(shù)的范圍問題轉(zhuǎn)化為常見函數(shù)的范圍.45.(2020·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖,已知橢圓,拋物線,點(diǎn)A是橢圓與拋物線的交點(diǎn),過點(diǎn)A的直線l交橢圓于點(diǎn)B,交拋物線于M(B,M不同于A).(Ⅰ)若,求拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo);(Ⅱ)若存在不過原點(diǎn)的直線l使M為線段AB的中點(diǎn),求p的最大值.【答
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