课时知能训练
一、选择题 1.(2020·湛江调研)以坐标轴为对称轴,原点为顶点且过圆x2+y2-2x+6y+9=0圆心的抛物线方程是( )
A.y=3x2或y=-3x2 B.y=3x2
C.y2=-9x或y=3x2 D.y=-3x2或y2=9x
【解析】 圆的标准方程为(x-1)2+(y+3)2=1,故圆心坐标为(1,-3), 设抛物线方程为y2=2p1x或x2=-2p2y, 则(-3)2=2p1或1=6p2, 1
∴2p1=9或2p2=,
3
1
∴抛物线方程为y2=9x或x2=-y,
3
则y2=9x或y=-3x2. 【答案】 D
2.设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是( ) A.4 B.6 C.8 D.12 【解析】
如图,抛物线的焦点为F(2,0),准线为x=-2,过抛物线上一点P作准线的垂线PE,连结PF,由抛物线的定义知:|PF|=|PE|=4+2=6. 【答案】 B
3.已知点P在抛物线y2=4x上,那么点P到点Q(2,-1)的距离与点P到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P的坐标为( ) 11
A.(,-1) B.(,1)
44C.(1,2) D.(1,-2) 【解析】
如图,∵点Q(2,-1)在抛物线的内部,由抛物线的定义,|PF|等于点P到准线x=-1的距离.
过Q作x=-1的垂线QH交抛物线于点K,则点K为取最小值时的所求点. 1
当y=-1时,由1=4x得x=. 4
1
所以点P的坐标为(,-1).
4
【答案】 A
4.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-3,那么|PF|=( )
A.43 B.8 C.83 D.16
【解析】 由题意,直线l的方程为x=-2,焦点F为(2,0), n-0
设A点的坐标为(-2,n),则=-3,解得n=43,
-2-2又PA⊥l,由(43)2=8x,得x=6. ∴P(6,43), ∴|PF|=
6-22+
43-02=8.
【答案】 B
5.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( ) A.x=1 B.x=-1 C.x=2 D.x=-2
【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),因为A、B两点在抛物线上,
?1=2px1, ①?y2∴? ?y22=2px2, ②?
①-②得(y1-y2)(y1+y2)=2p(x1-x2),
又线段AB的中点的纵坐标为2,∴y1+y2=4, y1-y2
又直线的斜率为1,∴=1,∴2p=4,p=2,
x1-x2p
∴抛物线的准线方程为x=-=-1.
2
【答案】 B 二、填空题
6.抛物线y2=-ax的准线方程为x=-2,则a的值为________. a
【解析】 由题意知=-2,∴a=-8.
4【答案】 -8
x216y2
7.双曲线-=1的左焦点在抛物线y2=2px的准线上,则p的值为________.
3p2【解析】 双曲线的左焦点坐标为(- ∴-
p2p
3+=-,∴p2=16, 162
p2p
3+,0),抛物线的准线方程为x=-, 162
又p>0,∴p=4.
【答案】 4 8.(2020·广州模拟)若点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P的轨迹方程是________.
【解析】 由题意可知点P到直线y=-3的距离等于它到点(0,3)的距离,故点P的轨迹是以点(0,3)为焦点,以y=-3为准线的抛物线,且p=6,所以其标准方程为x2=12y. 【答案】 x2=12y 三、解答题
图8-8-1
9.已知如图8-8-1,抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A在抛物线上,其横坐标为4,且位于x轴上方,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.
(1)求抛物线方程;
(2)过M作MN⊥FA,垂足为N,求点N的坐标.
pp
【解】 (1)抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=-,于是4+=5,∴p=2.
22∴抛物线的标准方程为y2=4x.
(2)由(1)得点A的坐标是(4,4), 由题意得B(0,4),M(0,2), 4
∵F(1,0),∴kFA=.
33
∵MN⊥FA,∴kMN=-.
4
4
则FA所在直线的方程为y=(x-1).
33
MN所在直线的方程为y-2=-x.
4
?解方程组?3
y-2=-x?4
y=
84
∴N(,).
55
4
x-13
?,得?4
y=?5
8x=5
.
10.给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点,O为坐标原点.
(1)设l的斜率为1,求以AB为直径的圆的方程; →→
(2)若FA=2BF,求直线l的方程.
【解】 (1)由题意可知,F(1,0).∵直线l的斜率为1, ∴直线l的方程为y=x-1,
??y2=4x联立?,消去y得x2-6x+1=0
?y=x-1?
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=6,y1+y2=x1+x2-2=4,
x1+x2
∴所求圆的圆心坐标为(3,2),半径r=+1=4,
2
所以圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16
(2)由题意可知直线l的斜率必存在,设为k,则直线l的方程为y=k(x-1).
??y=kx-1由?
?y2=4x,?
,
得ky2-4y-4k=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2), 4??y1+y2=k, ①则? ??y1·y2=-4, ②
→→
由FA=2BF,得(x1-1,y1)=2(1-x2,-y2) ∴y1=-2y2③
由①②③得k2=8,k=±22 ∴直线l的方程为y=±22(x-1). 11.(2020·洛阳模拟)已知抛物线C:x2=2py(p>0),O为坐标原点,F为抛物线的焦点,直线y=x与抛物线C相交于不同的两点O、N,且|ON|=42. (1)求抛物线C的方程;
→→→→
(2)若直线l过点F交抛物线于不同的两点A,B,交x轴于点M,且MA=aAF,MB=bBF,对任意的直线l,a+b是否为定值?若是,求出a+b的值;否则,说明理由.
??y=x
【解】 (1)联立方程?得x2-2px=0,故O(0,0),N(2p,2p),∴|ON|=4p2+4p2=
?x2=2py?
22p,
由22p=42得p=2,∴抛物线C的方程为x2=4y.
(2)显然直线l的斜率一定存在且不等于零,设其方程为y=kx+1,则直线l与x轴交点为1
M(-,0),记点A(x1,y1),B(x2,y2),
k
??y=kx+1由?得x2-4kx-4=0, ?x2=4y?
∴Δ=(4k)2-(-16)=16(k2+1)>0, ∴x1+x2=4k,x1·x2=-4.
1→→
由MA=aAF,得(x1+,y1)=a(-x1,1-y1),
kkx1+1kx2+1y1
∴a==-,同理可得b=-,
kx1kx21-y1kx1+1kx2+1x2+x1
∴a+b=-(+)=-(2+)=-1,
kx1kx2kx1x2
∴对任意的直线l,a+b为定值-1.