《高中數(shù)學 課時分層作業(yè)13 拋物線的簡單幾何性質(zhì) 新人教A版選修21》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學 課時分層作業(yè)13 拋物線的簡單幾何性質(zhì) 新人教A版選修21(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時分層作業(yè)(十三) 拋物線的簡單幾何性質(zhì)
(建議用時:40分鐘)
[基礎(chǔ)達標練]
一、選擇題
1.方程y=-2所表示曲線的形狀是( )
D [方程y=-2等價于故選D.]
2.過拋物線C:y2=12x的焦點作直線l交C于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,若x1+x2=6,則|AB|=( )
A.16 B.12 C.10 D.8
B [由題意知p=6,故|AB|=x1+x2+p=12.]
3.過點(2,4)的直線與拋物線y2=8x只有一個公共點,這樣的直線有( )
【導學號:46342115】
A.1條 B.2條 C.3條 D.4
2、條
B [點(2,4)在拋物線y2=8x上,則過該點與拋物線相切的直線和過該點與x軸平行的直線都與拋物線只有一個公共點,故選B.]
4.已知拋物線y2=2px(p>0),過其焦點且斜率為1的直線交拋物線于A,B兩點,若線段AB的中點的縱坐標為2,則該拋物線的準線方程為 ( )
A.x=1 B.x=-1
C.x=2 D.x=-2
B [易知拋物線的焦點為F,所以過焦點且斜率為1的直線的方程為y=x-,即x=y(tǒng)+,代入y2=2px得y2=2p=2py+p2,即y2-2py-p2=0,由根與系數(shù)的關(guān)系得=p=2(y1,y2分別為點A,B的縱坐標),所以拋物線的方程為y2=4x,準線方程為
3、x=-1.]
5.設(shè)拋物線y2=8x的焦點為F,準線為l,P為拋物線上一點,PA⊥l,A為垂足,如果直線AF的斜率為-,那么|PF|=( )
A.4 B.8 C.8 D.16
B [設(shè)P(x0,y0),則A(-2,y0),又F(2,0)
所以=-,即y0=4.
由y=8x0得8x0=48,所以x0=6.
從而|PF|=6+2=8.]
二、填空題
6.直線y=kx+2與拋物線y2=8x有且只有一個公共點,則k=________.
0或1 [當k=0時,直線與拋物線有唯一交點,當k≠0時,聯(lián)立方程消去y得k2x2+4(k-2)x+4=0,由題意Δ=16(k-2)2-16k2=
4、0,∴k=1.]
7.2017設(shè)拋物線y2=4x的焦點為F,準線為l.已知點C在l上,以C為圓心的圓與y軸的正半軸相切于點A.若∠FAC=120,則圓的方程為________________.
(x+1)2+(y-)2=1 [由y2=4x可得點F的坐標為(1,0),準線l的方程為x=-1.
由圓心C在l上,且圓C與y軸正半軸相切(如圖),可得點C的橫坐標為-1,圓的半徑為1,∠CAO=90.又因為∠FAC=120,所以∠OAF=30,所以|OA|=,所以點C的縱坐標為.
所以圓的方程為(x+1)2+(y-)2=1.]
8.拋物線y2=4x上的點到直線x-y+4=0的最小距離為____
5、____.
【導學號:46342116】
[設(shè)與直線x-y+4=0平行且與拋物線y2=4x相切的直線方程為x-y+m=0.
由得x2+(2m-4)x+m2=0
則Δ=(2m-4)2-4m2=0,解得m=1
即直線方程為x-y+1=0
直線x-y+4=0與直線x-y+1=0的距離為d==.
即拋物線y2=4x上的點到直線x-y+4=0的最小距離為.]
三、解答題
9.已知拋物線C的頂點在原點,焦點在x軸上,且拋物線上有一點P(4,m)到焦點的距離為6.
(1)求拋物線C的方程.
(2)若拋物線C與直線y=kx-2相交于不同的兩點A,B,且AB中點橫坐標為2,求k的值.
6、
[解] (1)由題意設(shè)拋物線方程為y2=2px,其準線方程為x=-,因為P(4,m)到焦點的距離等于P到其準線的距離,所以4+=6,所以p=4,所以拋物線C的方程為y2=8x.
(2)由消去y,得k2x2-(4k+8)x+4=0.
因為直線y=kx-2與拋物線相交于不同的兩點A,B,則有k≠0,Δ=64(k+1)>0,
解得k>-1且k≠0.
又==2,
解得k=2或k=-1(舍去),所以k的值為2.
10.已知AB是拋物線y2=2px(p>0)的過焦點F的一條弦.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點為M(x0,y0).求證:
(1)若AB的傾斜角為θ,則|AB|=
7、;
(2)x1x2=,y1y2=-p2;
(3)+為定值.
【導學號:46342117】
[證明] (1)設(shè)直線AB的方程為x=my+,代入y2=2px,可得y2-2pmy-p2=0,
y1y2=-p2,y1+y2=2pm,
∴y+y=2p(x1+x2)=(y1+y2)2-2y1y2=4p2m2+2p2,∴x1+x2=2pm2+p,
∴θ=90時,m=0,x1+x2=p,∴|AB|=x1+x2+p=2p=;
θ≠90時,m=,x1+x2=+p,∴|AB|=x1+x2+p=+2p=.
∴|AB|=.
(2)由(1)知,y1y2=-p2,∴x1x2==;
(3)+=+===
8、.
[能力提升練]
1.已知拋物線x2=2py(p>0)的焦點為F,過F作傾斜角為30的直線與拋物線交于A,B兩點,若∈(0,1),則=( )
A. B.
C. D.
C [因為拋物線的焦點為F,故過點F且傾斜角為30的直線的方程為y=x+,與拋物線方程聯(lián)立得x2-px-p2=0,解方程得xA=-p,xB=p,所以==,故選C.]
2.過拋物線C:y2=4x的焦點F,且斜率為的直線交C于點M(M在x軸的上方),l為C的準線,點N在l上,且MN⊥l,則M到直線NF的距離為( )
A. B.2
C.2 D.3
C [拋物線y2=4x的焦點為F(1,0),準線方
9、程為x=-1.由直線方程的點斜式可得直線MF的方程為y=(x-1).
聯(lián)立得方程組
解得或
∵點M在x軸的上方,
∴M(3,2).
∵MN⊥l,
∴N(-1,2).
∴|NF|==4,
|MF|=|MN|==4.
∴△MNF是邊長為4的等邊三角形.
∴點M到直線NF的距離為2.
故選C.]
3.已知點A(2,0),B(4,0),動點P在拋物線y2=-4x上運動,則取得最小值時的點P的坐標是________.
(0,0) [設(shè)P(x0,y0),則=(x0-2,y0),
=(x0-4,y0),
所以=(x0-2)(x0-4)+y,又y=-4x0,
所以=x-10
10、x0+8=(x0-5)2-17,
因為x0≤0,所以當x0=0時,取得最小值.
此時點P的坐標為(0,0).]
4.已知拋物線y2=4x,過點P(4,0)的直線與拋物線相交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,則y+y的最小值是________.
【導學號:46342118】
32 [y=4x1,y=4x2,則y+y=4(x1+x2)
若過點P(4,0)的直線垂直于x軸,則直線方程為x=4,
此時x1+x2=8,y+y=32,
若過點P(4,0)的直線存在斜率,則設(shè)直線方程為y=k(x-4),由得k2x2-(8k2+4)x+16k2=0,
則x1+x2=8+>8,此時y
11、+y>32
因此y+y的最小值為32.]
5.已知點A,B是拋物線y2=2px(p>0)上的兩點,且OA⊥OB.
(1)求兩點的橫坐標之積和縱坐標之積.
(2)求證:直線AB過定點.
[解] (1)設(shè)點A,B的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),則有kOA=,kOB=.
因為OA⊥OB,所以kOAkOB=-1,所以x1x2+y1y2=0.
因為y=2px1,y=2px2,所以+y1y2=0.
因為y1≠0,y2≠0,所以y1y2=-4p2,所以x1x2=4p2.
(2)證明:因為y=2px1,y=2px2,兩式相減得(y1-y2)(y1+y2)=2p(x1-x2),
12、所以=,所以kAB=,故直線AB的方程為y-y1=(x-x1),
所以y=+y1-,
即y=+.
因為y=2px1,y1y2=-4p2,代入整理得y=+,
所以y=(x-2p),
即直線AB過定點(2p,0).
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375