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選修1-1 第二章 習(xí)題課(3)
一、選擇題
1.[2014·人大附中月考]以雙曲線-=1的右頂點(diǎn)為焦點(diǎn)的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A. y2=16x B. y2=-16x
C. y2=8x D. y2=-8x
解析:本題主要考查雙曲線、拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì).因?yàn)殡p曲線-=1的右頂點(diǎn)為(4,0),即拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(4,0),所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=16x,故選A.
答案:A
2.若拋物線y2=2px(p>0)上三個點(diǎn)的縱坐標(biāo)的平方成等差數(shù)列,那么這三個點(diǎn)到拋物線焦點(diǎn)F的距離的關(guān)系是( )
2、
A.成等差數(shù)列 B.既成等差數(shù)列又成等比數(shù)列
C.成等比數(shù)列 D.既不成等比數(shù)列也不成等差數(shù)列
解析:設(shè)三點(diǎn)為P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),
則y=2px1,y=2px2,y=2px3,
因?yàn)?y=y(tǒng)+y,所以x1+x3=2x2,
即|P1F|-+|P3F|-=2,
所以|P1F|+|P3F|=2|P2F|.
答案:A
3.[2014·貴州六校聯(lián)考]兩個正數(shù)a,b的等差中項是,等比中項是2,且a>b,則拋物線y2=-x的焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A. (-,0) B. (,0)
C. (-,0) D. (-,0)
解析:由
3、兩個正數(shù)a,b的等差中項是,等比中項是2,且a>b可得解得拋物線的方程為y2=-x,故焦點(diǎn)坐標(biāo)為(-,0).
答案:C
4.如右圖所示,在正方體ABCD-A1B1C1D1中,P是側(cè)面BB1C1C內(nèi)一動點(diǎn),若P到直線BC與直線C1D1的距離相等,則動點(diǎn)P的軌跡是( )
A. 直線
B. 圓
C. 雙曲線
D. 拋物線
解析:依題意可知PC1⊥D1C1,故P點(diǎn)到C1D1的距離為|PC1|,即P點(diǎn)到C1點(diǎn)的距離與P點(diǎn)到直線BC的距離相等,故P點(diǎn)的軌跡為拋物線.
答案:D
5.過拋物線y2=ax(a>0)的焦點(diǎn)F作一直線交拋物線于P、Q兩點(diǎn),若PF與FQ的長分別為p
4、、q,則+等于( )
A.2a B.
C.4a D.
解析:可采用特殊值法,設(shè)PQ過焦點(diǎn)F且垂直于x軸,則|PF|=p=xp+=+=,
|QF|=q=,∴+=+=.
答案:D
6.[2014·河北省衡水中學(xué)期中考試]已知拋物線y=x2-1上一定點(diǎn)B(-1,0)和兩個動點(diǎn)P,Q,當(dāng)BP⊥PQ時,點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)的取值范圍是( )
A. (-∞,-3)∪[1,+∞) B. [-3,1]
C. [1,+∞) D. (-∞,-3]∪[1,+∞)
解析:本題主要考查直線垂直的條件和直線與拋物線的位置關(guān)系.設(shè)P(t,t2-1),Q(s,s2-1),∵BP⊥PQ,∴
5、3;=-1,即t2+(s-1)t-s+1=0,∵t∈R,P,Q是拋物線上兩個不同的點(diǎn),∴必須有Δ=(s-1)2+4(s-1)≥0,即s2+2s-3≥0,解得s≤-3或s≥1.∴點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)的取值范圍是(-∞,-3]∪[1,∞),故選D.
答案:D
二、填空題
7.拋物線y=ax2的準(zhǔn)線方程為y=1,則實(shí)數(shù)a的值是__________.
解析:拋物線y=ax2化為x2=y(tǒng),
由于其準(zhǔn)線方程為y=1,故a<0,且||=1,
解得a=-.
答案:-
8.[2014·四川省綿陽南山中學(xué)月考]拋物線y2=2x上的兩點(diǎn)A、B到焦點(diǎn)的距離之和是5,則線段AB的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距
6、離是________.
解析:本題主要考查拋物線的定義和基本性質(zhì)的應(yīng)用.拋物線y2=2x的焦點(diǎn)為F(,0),準(zhǔn)線方程為x=-,設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),則|AF|+|BF|=x1++x2+=5,解得x1+x2=4,故線段AB的中點(diǎn)橫坐標(biāo)為2.故線段AB的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離是2.
答案:2
9.設(shè)拋物線y2=8x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,P為拋物線上一點(diǎn),PA⊥l,A為垂足,如果直線AF的斜率為-,那么|PF|=__________.
解析:∵直線AF的斜率為-,
∴∠PAF=60°.
又|PA|=|PF|,
∴△PAF為正三角形,作FM⊥PA,則M為PA中點(diǎn),MA
7、=p,∴PA=2p.
∴|PF|=|AP|=2p=8.
答案:8
三、解答題
10.(1)求過點(diǎn)(-,0)(p>0)且與直線x=相切的動圓圓心M的軌跡方程;
(2)平面上動點(diǎn)M到定點(diǎn)F(0,3)的距離比M到直線y=-1的距離大2,求動點(diǎn)M滿足的方程,并畫出相應(yīng)的草圖.
解:(1)根據(jù)拋物線的定義知,
圓心M的軌跡是以點(diǎn)(-,0)為焦點(diǎn),
直線x=為準(zhǔn)線的拋物線,
其方程為y2=-2px(p>0).
(2)因?yàn)閯狱c(diǎn)M到定點(diǎn)F(0,3)的距離比點(diǎn)M到直線y=-1的距離大2,
所以動點(diǎn)M到定點(diǎn)F(0,3)的距離等于點(diǎn)M到直線y=-3的距離,
由拋物線的定義得動點(diǎn)M
8、的軌跡是以定點(diǎn)F(0,3)為焦點(diǎn),
定直線y=-3為準(zhǔn)線的拋物線,
故動點(diǎn)M的軌跡方程為x2=12y,
草圖如下圖所示.
11.已知點(diǎn)A(2,1)和拋物線C:y2=x,F(xiàn)為拋物線的焦點(diǎn),P是C上任意一點(diǎn).
(1)求|AP|+|PF|的最小值;
(2)點(diǎn)P到直線x+2y+4=0的距離的最小值.
解:設(shè)點(diǎn)P到準(zhǔn)線x=-的距離為d,則|AP|+|PF|=|AP|+d,當(dāng)PA垂直于準(zhǔn)線時,|PA|+d最小,最小值為2.
(2)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(t2,t),則點(diǎn)P到直線x+2y+4=0的距離d==,
∴t=-1時,dmin=.
12.已知拋物線C1:y2=4px(p>0),焦
9、點(diǎn)為F2,其準(zhǔn)線與x軸交于點(diǎn)F1;橢圓C2:分別以F1、F2為左、右焦點(diǎn),其離心率e=;且拋物線C1和橢圓C2的一個交點(diǎn)記為M.
(1)當(dāng)p=1時,求橢圓C2的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)在(1)的條件下,若直線l經(jīng)過橢圓C2的右焦點(diǎn)F2,且與拋物線C1相交于A,B兩點(diǎn),若弦長|AB|等于△MF1F2的周長,求直線l的方程.
解:(1)設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),
由已知得=, ①
c=1, ②
∴a=2,c=1,b=,
∴橢圓方程為+=1.
(2)①若直線l的斜率不存在,
則l:x=1,且A(1,2),B(1,-2),
∴|AB|=4.
又∵△MF1F2的周
10、長等于
|MF1|+|MF2|+|F1F2|=2a+2c=6≠|(zhì)AB|.
∴直線l的斜率必存在.
②設(shè)直線l的斜率為k,則l:y=k(x-1),
由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
∵直線l與拋物線C1有兩個交點(diǎn)A,B,
∴Δ=[-(2k2+4)]2-4k4
=16k2+16>0,且k≠0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則可得x1+x2=,x1x2=1.
于是|AB|=|x1-x2|
=
=
==,
∵△MF1F2的周長等于
|MF1|+|MF2|+|F1F2|=2a+2c=6,
∴由=6,解得k=±.
故所求直線l的方程為y=±(x-1).
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