课时规范训练
[A级 基础演练]
x2y2
1.(2016·重庆渝中区一模)双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的离心率为2,双曲线C的
ab渐近线与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,△OAB(O为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )
A.y2=8x B.y2=4x C.y2=2x
D.y2=43x
x2y2
解析:∵双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)的离心率为2,∴双曲线C为等轴双曲线,
ab即a=b,∴双曲线的渐近线方程为y=±x.又∵双曲线C的渐近线与抛物线y2=2px交于A,B两点,如图所示,设点A(x,y),∴|OM|=x,|AM|=y.又∵△OAB的面积为xy=4,∴x=2,y=2.又∵点A在抛物线上,∴22=2p·2.解得p=1,∴抛物线的方程为y2=2x.故选C.
答案:C
1
2.(2015·高考课标卷Ⅰ)已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物
2线C:y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=( )
A.3 C.9
B.6 D.12
解析:抛物线y2=8x的焦点为(2,0),∴椭圆中c=2, c1
又=,∴a=4,b2=a2-c2=12, a2x2y2
从而椭圆方程为+=1.
1612∵抛物线y2=8x的准线为x=-2, ∴xA=xB=-2,
将xA=-2代入椭圆方程可得|yA|=3, 由椭圆性质可知|AB|=2|yA|=6.故选B. 答案:B
x22
3.(2016·武汉质检)已知抛物线y=4x的准线与双曲线2-y=1(a>0)交于A,B两点,
a
2
F为抛物线的焦点,若△FAB为直角三角形,则双曲线的离心率是( )
A.3 C.2
B.6 D.3
解析:依题意可知抛物线的准线为x=-1,焦点为F(1,0),由题意得(-1,2)在双曲线上,11
即2-4=1,解得a2=,所以e=a5
答案:B
x2y24.(2014·高考上海卷)若抛物线y=2px的焦点与椭圆+=1的右焦点重合,则该抛
95
2
65
=6.故选B. 15
物线的准线方程为________.
x2y2p
解析:∵c=9-5=4,∴c=2.∴椭圆+=1的右焦点为(2,0),∴=2,即p=4.∴
952
2
抛物线的准线方程为x=-2.
答案:x=-2
5.动圆过点(1,0),且与直线x=-1 相切,则动圆圆心的轨迹方程为__________. 解析:设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y2=4x.
答案:y2=4x
6.(2014·高考湖南卷)如图,正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a,b(a<b),原b
点O为AD的中点,抛物线y2=2px(p>0)经过C,F两点,则=________.
a
解析:∵正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a,b,O为AD的中点, aa
,-a,F+b,b. ∴C22
又∵点C,F在抛物线y2=2px(p>0)上, a=pa,b∴2解得=2+1. a+b,ab=2p2答案:2+1
7.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4,且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5,过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M.
2
(1)求抛物线的方程;
(2)若过M作MN⊥FA,垂足为N,求点N的坐标;
pp
解:(1)抛物线y2=2px的准线为x=-,于是4+=5,∴p=2,∴抛物线方程为y2
22=4x.
(2)∵点A的坐标是(4,4), 由题意得B(0,4)、M(0,2). 4
又F(1,0),∴kAF=. 33
∵MN⊥FA,∴kMN=- 44
故FA的方程为y=(x-1),①
33
MN的方程为y-2=-x,②
484
联立方程①②,解得x=,y=.
5584∴N的坐标为5,5.
8.(2014·高考大纲全国卷)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴5
的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.
4
(1)求C的方程;
(2)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.
8解:(1)设Q(x0,4),代入y2=2px得x0=.
p8pp8
所以|PQ|=,|QF|=+x0=+.
p22p
p858
由题设得+=×,解得p=-2(舍去)或p=2.
2p4p所以C的方程为y2=4x.
(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0). 代入y2=4x,得y2-4my-4=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4.
故AB的中点为D(2m2+1,2m),|AB|=m2+1|y1-y2|=4(m2+1). 1
又l′的斜率为-m,所以l′的方程为x=-y+2m2+3.
m4
将上式代入y2=4x,并整理得y2+y-4(2m2+3)=0.
m
4
设M(x3,y3),N(x4,y4),则y3+y4=-,y3y4=-4(2m2+3).
m222
2+2m+3,-故MN的中点为Em, m|MN|=
1
1+2|y3-y4|=m
2
+m22m2+1
.
1
由于MN垂直平分AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=|MN|,
22211
2m+2+2+22=从而|AB|2+|DE|2=|MN|2,即4(m2+1)2+mm44
2
+
22
4+
m
,化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1.所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.
[B级 能力突破]
1.(2015·高考四川卷)设直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,与圆(x-5)2+y2=r2(r>0)相切于点M,且M为线段AB的中点.若这样的直线l恰有4条,则r的取值范围是( )
A.(1,3) C.(2,3) 解析:如图,
B.(1,4) D.(2,4)
y21=4x1,
设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),则2
y=4x,22
两式相减得,
(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2).
当l的斜率k不存在时,符合条件的直线l必有两条.
y1+y2y1-y2
当k存在时,x1≠x2,则有·=2,又y1+y2=2y0,所以y0k=2.
2x1-x2
y0-0
由CM⊥AB得k·=-1,即y0k=5-x0,因此2=5-x0,x0=3,即M必在直线x
x0-5=3上.
将x=3代入y2=4x得y2=12,则有-23222y20=r,故r=y0+4<12+4=16.
又y20+4>4(为保证有4条,在k存在时,y0≠0),
所以4x2y22.(2016·日照模拟)已知抛物线y=2px(p>0)的焦点F与双曲线-=1的右焦点重合,
45
2
抛物线的准线与x轴的交点为K,点A在抛物线上,且|AK|=2|AF|,则A点的横坐标为( )
A.22 C.23
B.3 D.4
ppp
,0,准线为x=-,双曲线的右焦点为(3,0),所以=3,所解析:抛物线的焦点为222以p=6,所以y2=12x,过A作准线的垂线,垂足为M,图略,则|AK|=2|AF|=2|AM|,所以在Rt△AMK中,|KM|=|AM|,设A(x,y),则y=x+3,将其代入y2=12x,解得x=3.故选B.
答案:B
1
3.已知抛物线C的方程为x2=y,过点A(0,-1)和点(t,3)的直线与抛物线C没有公
2共点,则实数t的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪(1,∞) B.(-∞,-
22
)∪(,+∞) 22
C.(-∞,-22)∪(22,+∞) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
11
解析:如图,设过A的直线方程为y=kx-1,与抛物线方程联立得x2-kx+=0,Δ
221
=k2-2=0,k=±22,求得过A的抛物线的切线与y=3的交点为(±2,3),则当过点4A(0,-1)和点B(t,3)的直线与抛物线C没有公共点,实数t的取值范围是(-∞,-2)∪(2,+∞),故选D.
答案:D
4.已知抛物线y2=4x,过焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,过A、B分别作y轴的垂线,垂足分别为C、D,则|AC|+|BD|的最小值为__________.
解析:由题意知F(1,0),|AC|+|BD|=|AF|+|FB|-2=|AB|-2,即|AC|+|BD|取得最小值时当且仅当|AB|取得最小值.依抛物线定义知当|AB|为通径,即|AB|=2p=4时,为最小值,
所以|AC|+|BD|的最小值为2.
答案:2
5.(2016·武汉模拟)过抛物线y=8x2的焦点作直线交抛物线于A,B两点,线段AB的中点M的纵坐标为2,则线段AB的长为________.
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4. 111又∵y=8x2即x2=y,∴2p=,p=,
8816∴|AB|=y1+y2+p=65
答案: 16
→+2FB→6.(2016·厦门模拟)设F为抛物线y2=4x的焦点,A、B为该抛物线上两点,若FA→|+2|FB→|=________. =0,则|FA
→+2FB→=0,得解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),由焦点弦性质,y1y2=-p2(*),由题FAy21(x1-1,y1)+2(x2-1,y2)=(0,0),∴y1+2y2=0,代入(*)式得-=-p2,
2
p222→|=x+p=3, ∴y1=2p,∴x1==2,∴|FA1
2
2
→|=2|FB→|,∴2|FB→|=3, 又∵|FA
→|+2|FB→|=6. ∴|FA答案:6
7.如图,过抛物线x2=4y的对称轴上任一点P(0,m)(m>0)作直线与抛物线交于A、B两点,点Q是点P关于原点的对称点.
65
. 16
→=λPB→(λ为实数),证明:QP→⊥(QA→-λQB→); (1)设点P满足AP
(2)设直线AB的方程是x-2y+12=0,过A、B两点的圆C与抛物线在点A处有共同的切线,求圆C的方程.
解:(1)证明:依题意,可设直线AB的方程为y=kx+m,代入抛物线方程x2=4y,得:x2-4kx-4m=0①
设A、B两点的坐标分别是(x1,y1)、(x2,y2),则x1,x2是方程①的两根,
→=λPB→(λ为实数,λ≠-1),得x1+λx2=0,即λ=-x1. 所以,x1x2=-4m.由点P满足AP
x21+λ
→=(0,2m). 又点Q是点P关于原点的对称点,故点Q的坐标是(0,-m),从而QP→-λ·QB→=(x,y+m)-λ(x,y+m)=(x-λx,y-λy+(1-λ)m). QA11221212→·→-λQB→)=2m[y-λy+(1-λ)m] QP(QA12x1x1x2x1
+1+xm =2m4+x·224
x1x2+4m-4m+4m→⊥(QA→-λQB→). =2m(x1+x2)·=2m(x1+x2)·=0,所以QP
4x24x2
x-2y+12=0
(2)由2得点A、B的坐标分别是(6,9),
x=4y
2
2
(-4,4). 由x2=4y, 11得y=x2,y′=x,
42
所以,抛物线x2=4y在点A处切线的斜率为y′|x=6=3. 设圆C的方程是(x-a)2+(y-b)2=r2, b-91=-3则a-6
-2+
-
2
=+
2
+-
2
323解得:a=-,b=,
22125
r2=(a+4)2+(b-4)2=.
2所以,圆C的方程是
x+32+y-232=125. 222