2026年高考数学一轮专题训练:抛物线1 [含答案]
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A.4B.8C.12D.16
2.(2025•仁寿县校级三模)已知点D(4,m)在抛物线Ω:x2=8y上,点A为圆C:x2+(y﹣2)2=r2(0<r<4)上任意一点,且|AD|的最小值为3,则圆C的半径r为( )
A.1B.2C.3D.4
3.(2025•广西模拟)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,A,B为抛物线上的两点,满足∠AFB=120°,线段AB的中点为M,M到抛物线E的准线的距离为d,则d|MF|的最大值为( )
A.1B.2C.3D.2
4.(2025•渝中区校级模拟)过点P(1,0)且与抛物线C:x2=y有且仅有1个公共点的直线l的条数为( )
A.0B.1C.2D.3
5.(2025•山东模拟)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,在直线x=﹣3上任取一点P作抛物线的切线,切点分别为A,B,则F到直线AB距离的最大值为( )
A.1B.2C.3D.4
6.(2025春•思明区校级期中)已知斜率为3的直线过抛物线C:y2=4x的焦点F,且从上到下与C依次交于A、B两点,AF→=λFB→,则λ=( )
A.43B.2C.52D.3
7.(2025•和平区二模)双曲线C1:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为直线l:y=3x,若C1的一个焦点到直线l的距离为3,且C1与抛物线C2:y2=2px(p>0)的准线相交于点H,点H的纵坐标为3,则p的值为( )
A.2B.4C.8D.16
8.(2025•河南模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0),过C的焦点F的直线交C于A,B两点,交C的准线于P,且PB→=3BF→,|AF|=3,则C的方程为( )
A.y2=xB.y2=2xC.y2=4xD.y2=6x
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025春•广东期中)已知抛物线C:y2=12x的焦点为F,点M(x0,y0)在C上,则( )
A.F(3,0)
B.C的准线方程为y=﹣3
C.若|MF|=8,则x0=5
D.以MF为直径的圆与y轴相切
(多选)10.(2025•惠州模拟)用于加热水和食物的太阳灶应用了抛物线的光学性质:一束平行于抛物线对称轴的光线,经过抛物面(抛物线绕它的对称轴旋转所得到的曲面叫抛物面)反射后,集中于它的焦点.若抛物线C:y2=4x的焦点为F,O为坐标原点,一条平行于x轴的光线从点M射入,经过C上的点A(x1,y1)反射,再经过C上另一点B(x2,y2)反射后,沿直线l2射出,则( )
A.C的准线方程为x=﹣1
B.y1y2=﹣4
C.若点M(2,1),则|AB|=112
D.设直线AO与C的准线的交点为N,则点N在直线l2上
(多选)11.(2025•平凉校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:y2=2x的焦点为F,过点F的直线l与C交于A,B两点,点P满足PF⊥AB,且直线BP与x轴平行,直线AP与x轴交于点M,则下列说法正确的是( )
A.OA→⋅OB→=−34
B.若|AF|=2|BF|,则直线l的斜率为24或−24
C.若Q为C的准线上任意一点,则直线QA,QF,QB的斜率成等差数列
D.点M到直线PF的距离为12
(多选)12.(2025•山东模拟)已知点A(12,1),B(x0,y0)均在抛物线C:y2=2px(p>0)上,F是C的焦点,则下列说法正确的是( )
A.p=2B.直线AF∥y轴
C.若y0<﹣1,则|AF|<|BF|D.若|y0|<2x0,则|AF|<|BF|
三.填空题(共4小题)
13.(2025春•湖南期中)设M是抛物线y2=6x上一点,F是抛物线的焦点,O为坐标原点,∠OFM=120°,则|FM|= .
14.(2025春•盐城校级期中)已知抛物线C:x2=4y焦点为F,抛物线上一点P的横坐标为2,则|PF|= .
15.(2025•天津模拟)过点(0,﹣2)且斜率为1的直线l与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,已知直线l经过抛物线C的焦点,则以线段AB为直径的圆的标准方程为 .
16.(2025•广东模拟)设抛物线y2=2x的焦点为F,点A1,A2在抛物线上且FA1→+FA2→=0→,则|A1A2→|= .
四.解答题(共4小题)
17.(2025•太原二模)如图,过点P(m,0)(m>0)倾斜角为45°的直线与抛物线C:y2=2px(p>0)相交于A,B两个不同点.当m=p2时,|PA|•|PB|=8.
(1)求抛物线E的方程;
(2)设过点Q(﹣m,0)平行于AB的直线与抛物线E相交于C,D两个不同点,
①求证:|PA|•|PB|=|QC|•|QD|;
②求四边形ABCD面积的最大值.
18.(2025春•青羊区校级期中)已知抛物线x2=2py上一点A(2,y0)到抛物线焦点F的距离为2.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)设点P的坐标为(0,﹣1),若过点P的直线l与曲线C交于M,N两点,证明:直线AF平分∠MFN.
19.(2025•内蒙古二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)过点M(m,3),其焦点为F,若|MF|=2且m>p.
(1)求m的值以及抛物线C的方程;
(2)过F点的两条互相垂直的直线分别交抛物线于A、C与B、D四点,求四边形ABCD面积的最小值.
20.(2025•日照二模)在平面直角坐标系xOy中,过点M(2,0)的直线l与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,当直线l平行于y轴时,|AB|=4.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线l的斜率存在,直线AO与直线x=﹣2相交于点D,过点B且与抛物线C相切的直线交x轴于点E.
(i)证明:∠DEO+∠BMO=π;
(ii)是否存在直线l使得四边形ABDE的面积为152?若存在,说明直线l有几条;若不存在,请说明理由.
抛物线
答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025春•金溪县校级期中)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点F且斜率大于0的直线l交C于A,B两点(点A在第一象限内),若x轴上存在三点D,E,H满足|AF|=|AD|,BE⊥EF,∠EBH=∠EFB,则|EH|•|DF|=( )
A.4B.8C.12D.16
【考点】直线与抛物线的综合.
【专题】方程思想;设而不求法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维.
【正确答案】B
【分析】用设而不求法,然后联立抛物线和直线方程,用韦达定理表示计算即可.
解:如图,设l:x=my+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立y2=4xx=my+1,得y2﹣4my﹣4=0,所以y1y2=﹣4,y1+y2=4m,
所以x1x2=(y1y2)216=1,依题意,△FEB∽△BEH,所以EHBE=BEEF,
而EF=1﹣x2,BE=﹣y2,所以EH=y221−x2=4x21−x2,因为F(1,0),A(x1,y1),
所以D(2x1﹣1,0),则DF=2x1﹣2,所以|EH|•|DF|=4x21−x2(2x2﹣2)=8−8x21−x2=8.
故选:B.
【点评】本题考查直线与抛物线的综合应用,属于中档题.
2.(2025•仁寿县校级三模)已知点D(4,m)在抛物线Ω:x2=8y上,点A为圆C:x2+(y﹣2)2=r2(0<r<4)上任意一点,且|AD|的最小值为3,则圆C的半径r为( )
A.1B.2C.3D.4
【考点】由抛物线的焦点或焦准距求解抛物线方程或参数.
【专题】整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】A
【分析】先求出点D的坐标,再根据抛物线的定义计算|CD|,最后求圆外的定点D与圆C上的动点之间的距离的最小值,即点D与圆心之间的距离减去半径,即可求得.
解:已知点D(4,m)在抛物线Ω:x2=8y上,
则42=8m,
解得m=2,
即D(4,2),
因为圆心C(0,2)恰好为抛物线Ω的焦点,
则|CD|=m+2=4,
又|CD|=4>r,
所以点D在圆C的外部,
又点A为圆C:x2+(y﹣2)2=r2(0<r<4)上任意一点,且|AD|的最小值为3,
所以|AD|的最小值为|CD|﹣r=4﹣r=3,
解得r=1.
故选:A.
【点评】本题考查了抛物线的性质,属中档题.
3.(2025•广西模拟)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,A,B为抛物线上的两点,满足∠AFB=120°,线段AB的中点为M,M到抛物线E的准线的距离为d,则d|MF|的最大值为( )
A.1B.2C.3D.2
【考点】抛物线的焦点弦及焦半径.
【专题】数形结合;综合法;圆锥曲线中的最值与范围问题;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】D
【分析】设AF=m,BF=n,则根据抛物线的性质以及平面向量的模,可将d和|MN|均用m、n表示,求出(dMF)2,利用基本不等式求出最大值.
解:如图,
设AF=m,BF=n,因为M为AB中点,则由抛物线的性质知,d=m+n2,且FM→=12(FA→+FB→),
因为∠AFB=120°,所以FM→2=14(FA→2+FB→2+2FA→•FB→)=14(m2+n2﹣mn),
所以(dMF)2=(m+n)2m2+n2−mn=1+3mnm2+n2−mn=1+3mn+nm−1≤4,当且仅当m=n时取等号,
所以d|MF|的最大值为2.
故选:D.
【点评】本题主要考查抛物线的焦点弦及焦半径,属于中档题.
4.(2025•渝中区校级模拟)过点P(1,0)且与抛物线C:x2=y有且仅有1个公共点的直线l的条数为( )
A.0B.1C.2D.3
【考点】直线与抛物线的位置关系及公共点的个数.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】D
【分析】由题意,结合导数的几何意义求出切线,进而可解.
解:易知直线x=1与抛物线C有且仅有1个公共点,符合题意;
因为抛物线C的方程为x2=y,
所以y′=2x,
设切点坐标为(x0,x02),切线斜率k=2x0,
此时切线方程为y−x02=2x0(x−x0),
因为点P在切线上,
所以−x02=2x0(1−x0),
解得x0=0或x0=2,
则过点P(1,0)的切线有2条,
综上所述:满足条件的直线共有3条.
故选:D.
【点评】本题考查抛物线的方程以及导数的几何意义,考查了逻辑推理和运算能力,属于基础题.
5.(2025•山东模拟)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,在直线x=﹣3上任取一点P作抛物线的切线,切点分别为A,B,则F到直线AB距离的最大值为( )
A.1B.2C.3D.4
【考点】直线与抛物线的综合.
【专题】方程思想;转化思想;综合法;圆锥曲线中的最值与范围问题;运算求解.
【正确答案】B
【分析】先求出在抛物线E上的点M(x0,y0)处的切线方程为y0y=2(x+x0),然后表示出抛物线E在点A处的切线方程,代入点P的坐标,即可确定直线AB的方程,再结合函数性质即可求解.
解:设点M(x0,y0)是抛物线E上任意一点,则y02=4x0,
过点M的直线与抛物线E相切,设切线方程为x﹣x0=t(y﹣y0),
联立x=t(y−y0)+x0y2=4x,消去x得y2﹣4ty+4ty0﹣4x0=0,
则Δ=16t2﹣4(4ty0﹣4x0)=0,即(2t−y0)2=0,所以t=y02,
即切线方程为x−x0=y02(y−y0),化简得y0y=2(x+x0).
设A(x1,y1),B(x2,y2),P(﹣3,m),
则抛物线E在点A处的切线方程为y1y=2(x+x1),在点B处的切线方程为y2y=2(x+x2),
因为抛物线E在点A、B处的切线交于点P,
所以my1=2(﹣3+x1),my2=2(﹣3+x2),
所以点A、B的坐标满足方程my=2(﹣3+x),
所以直线AB的方程为my=2(﹣3+x),即2x﹣my﹣6=0,当x=3时,y=0,
所以直线AB过定点(3,0),
由抛物线E:y2=4x可知,焦点F(1,0),
则点F到直线AB的距离d=|2−6|4+m2=44+m2,
则当m=0时,d取得最大值,最大值为2.
故选:B.
【点评】本题考查了直线与抛物线的综合,考查了方程思想及转化思想,属于中档题.
6.(2025春•思明区校级期中)已知斜率为3的直线过抛物线C:y2=4x的焦点F,且从上到下与C依次交于A、B两点,AF→=λFB→,则λ=( )
A.43B.2C.52D.3
【考点】抛物线的焦点弦及焦半径.
【专题】计算题;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】D
【分析】根据题意,联立直线与抛物线方程,即可得到A,B的横坐标,结合焦半径公式代入计算,即可得到结果.
解:抛物线C:y2=4x的焦点F(1,0),斜率为3的直线过抛物线C:y2=4x的焦点F,可知直线AB方程为y=3(x−1),
联立方程y=3(x−1)y2=4x,消去y得3x2﹣10x+3=0,
显然xA>xB,得xA=3,xB=13,|AF|=xA+1=4,|BF|=xB+1=43,|AF||BF|=3,
所以AF→=3FB→,即λ=3.
故选:D.
【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系的应用,是中档题.
7.(2025•和平区二模)双曲线C1:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线为直线l:y=3x,若C1的一个焦点到直线l的距离为3,且C1与抛物线C2:y2=2px(p>0)的准线相交于点H,点H的纵坐标为3,则p的值为( )
A.2B.4C.8D.16
【考点】直线与抛物线的位置关系及公共点的个数;由双曲线的渐近线方程求解双曲线的标准方程或参数.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】B
【分析】根据题目所给信息以及a,b,c之间的关系,列出等式求出双曲线C1的方程,结合抛物线的准线方程得到点H的坐标,代入双曲线方程中即可求解.
解:易知双曲线C1的渐近线方程为y=±bax,
所以ba=3,
即b=3a,①
因为C1的一个焦点(c,0)到直线l的距离d=|3c|(3)2+(−1)2=3c2=3,
解得c=2,②
又a2+b2=c2,③
联立①②③,
解得a=1,b=3,
所以双曲线C1的方程为x2−y23=1,
因为抛物线C2的准线方程为x=−p2,
又点H的纵坐标为3,且点H在双曲线上,
所以(−p2)2−323=1,
解得p2=16,
因为p>0,
所以p=4.
故选:B.
【点评】本题考查圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于基础题.
8.(2025•河南模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0),过C的焦点F的直线交C于A,B两点,交C的准线于P,且PB→=3BF→,|AF|=3,则C的方程为( )
A.y2=xB.y2=2xC.y2=4xD.y2=6x
【考点】抛物线的焦点与准线;直线与抛物线的综合.
【专题】转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】C
【分析】作出图形,过B作BQ垂直准线于点Q,设直线AB的倾斜角为θ,则根据题意易得csθ=cs∠PBQ=|BQ||PB|=13,再根据抛物线的倾斜角的焦半径公式,即可求解.
解:如图,过B作BQ垂直准线于点Q,设直线AB的倾斜角为θ,
则由PB→=3BF→,|PB|=3|BF|=3|BQ|,
∴csθ=cs∠PBQ=|BQ||PB|=13,
又|AF|=p+|AF|csθ,
∴|AF|=p1−csθ=p1−13=3,解得p=2,
∴抛物线C的方程为y2=4x.
故选:C.
【点评】本题考查抛物线的几何性质,数形结合思想,化归转化思想,属中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025春•广东期中)已知抛物线C:y2=12x的焦点为F,点M(x0,y0)在C上,则( )
A.F(3,0)
B.C的准线方程为y=﹣3
C.若|MF|=8,则x0=5
D.以MF为直径的圆与y轴相切
【考点】直线与抛物线的位置关系及公共点的个数;抛物线的定义.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】ACD
【分析】根据抛物线的定义和几何性质,结合直线与圆的位置关系的判定方法,逐项分析判断,即可求解.
解:对于A,因为y2=12x,所以焦点为F(3,0),故A正确;
对于B,由题可得,抛物线C:y2=12x的准线方程为x=﹣3,故B错误;
对于C,因为点M(x0,y0)在C上,
所以|MF|=x0+3=8,解得:x0=5,故C正确;
对于D,由抛物线的定义,可得|MF|=x0+3,
则线段MF的中点坐标(x0+32,y02)(即圆心)到y轴的距离为x0+32=|MF|2,
故以MF为直径的圆与y轴相切,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查了抛物线简单的几何性质,属于中档题.
(多选)10.(2025•惠州模拟)用于加热水和食物的太阳灶应用了抛物线的光学性质:一束平行于抛物线对称轴的光线,经过抛物面(抛物线绕它的对称轴旋转所得到的曲面叫抛物面)反射后,集中于它的焦点.若抛物线C:y2=4x的焦点为F,O为坐标原点,一条平行于x轴的光线从点M射入,经过C上的点A(x1,y1)反射,再经过C上另一点B(x2,y2)反射后,沿直线l2射出,则( )
A.C的准线方程为x=﹣1
B.y1y2=﹣4
C.若点M(2,1),则|AB|=112
D.设直线AO与C的准线的交点为N,则点N在直线l2上
【考点】直线与抛物线的位置关系及公共点的个数.
【专题】整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】ABD
【分析】求得抛物线的准线方程可判断A;设直线AB的方程,与抛物线的方程联立,运用韦达定理,可判断B;求得A,B的坐标,可判断C,由直线OA的方程求得N的坐标,可判断D.
解:对于A,抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=﹣1,
故A正确;
对于B,设直线AB的方程为x=my+1,
与抛物线的方程y2=4x联立,可得y2﹣4my﹣4=0,
则y1y2=﹣4,
故B正确;
对于C,若点M(2,1),
则A(14,1),B(4,﹣4),
则|AB|=(4−14)2+(1+4)2=254,
故C错误;
对于D,直线OA的方程为y=y1x1x,
又y12=4x1,
即y=4y1x,
令x=﹣1,可得y=−4y1=y2,
即N(﹣1,y2),
而直线l2的方程为y=y2,
则点N在直线l2上,
故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查了抛物线的性质,属中档题.
(多选)11.(2025•平凉校级模拟)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:y2=2x的焦点为F,过点F的直线l与C交于A,B两点,点P满足PF⊥AB,且直线BP与x轴平行,直线AP与x轴交于点M,则下列说法正确的是( )
A.OA→⋅OB→=−34
B.若|AF|=2|BF|,则直线l的斜率为24或−24
C.若Q为C的准线上任意一点,则直线QA,QF,QB的斜率成等差数列
D.点M到直线PF的距离为12
【考点】直线与抛物线的综合.
【专题】数形结合;方程思想;转化思想;综合法;三角函数的求值.
【正确答案】ACD
【分析】A选项,联立直线方程和抛物线方程,利用韦达定理及向量数量积的坐标运算进行求解;B选项,由|AF|=2|BF|得|y1y2|=2,结合韦达定理求出y1,y2,代入y1+y2=2t求出t即可求得直线l的斜率;C选项,设Q(−12,m),分别写出直线QA,QF,QB的斜率,代入2kQF﹣kQA﹣kQB并利用韦达定理进行化简验证其等于零即可判断;D选项,由|AM||MP|=y1−y2知|AP||MP|=y1−y2−y2,从而|AF||MH|=y1−y2−y2,代入|AF|的表达式化简即可.
解:由题意知抛物线C:y2=2x的焦点为F(12,0),
显然直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为x=ty+12,
联立x=ty+12y2=2x,消去x得y2﹣2ty﹣1=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=2t,y1y2=﹣1,
则x1x2=y122⋅y222=14,所以OA→⋅OB→=x1x2+y1y2=−34,故A正确;
因为|AF|=2|BF|,所以|y1y2|=2,所以y1=﹣2y2,又y1y2=﹣1,
解得或y2=−22,y1=2或y2=22,y1=−2,
所以t=y1+y22=24或t=−24,即直线l的斜率为22或−22,故B错误;
设Q(−12,m),则kQA=y1−mx1−(−12)=2y1−2my12+1,kQB=2y2−2my22+1,kQF=m−12−12=−m,
所以2kQF−kQA−kQB=−2m−2y1−2my12+1−2y2−2my22+1=−2(y12+1)(y22+1)[m(y12+1)(y22+1)+(y1−m)(y22+1)+(y2−m)(y12+1)]
=−2(y12+1)(y22+1)[m(y1y2)2+m(y12+y22)+m+(y1y22+y1−my22−m)+(y12y2+y2−my12−m)]
=−2(y12+1)(y22+1)[m(y1y2)2+y1y2(y1+y2)+(y1+y2)−m]=−2(y12+1)(y22+1)(m−2t+2t−m)=0,
即2kQF=kQA+kQB,则直线QA,QF,QB的斜率成等差数列,故C正确;
如图所示,过点M作MH⊥FP,垂足为H,又|AM||MP|=y1−y2,所以|AP||MP|=y1−y2−y2,又|AP||MP|=|AF||MH|,
所以|AF||MH|=y1−y2−y2,所以|MH|=y2(x1+12)y2−y1=y2(y122+12)y2−y1=y22+−y12y2−y1=12,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查了直线与抛物线的综合,考查了方程思想、转化思想及数形结合思想,属于中档题.
(多选)12.(2025•山东模拟)已知点A(12,1),B(x0,y0)均在抛物线C:y2=2px(p>0)上,F是C的焦点,则下列说法正确的是( )
A.p=2B.直线AF∥y轴
C.若y0<﹣1,则|AF|<|BF|D.若|y0|<2x0,则|AF|<|BF|
【考点】直线与抛物线的综合;抛物线的焦点与准线.
【专题】转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】BCD
【分析】选项A,将点A坐标代入C:y2=2px求出p的值即可;选项B,写出F的坐标,根据点A,F的横坐标相同,即可判断;选项C,根据抛物线的焦半径公式求解即可;选项D,由|y0|<2x0,结合抛物线的方程解出x0的取值范围,再根据选项C所得即可判断.
解:选项A,将点A(12,1)代入C:y2=2px中,得p=1,故选项A错误;
选项B,由p=1,知F(12,0),
所以点A,F的横坐标相同,
所以直线AF∥y轴,故选项B正确;
选项C,因为点A,B均在C上,所以|AF|=12+p2=1,|BF|=x0+p2=x0+12,
要使|AF|<|BF|,只需x0>12,
若y0<﹣1,由于y02=2x0,所以2x0>1,即x0>12,与上面的结论一致,故选项C正确;
选项D,若|y0|<2x0,因为x0≥0,所以y02<4x02,即2x0<4x02,解得x0>12,
由选项C知,当x0>12时,|AF|<|BF|,故选项D正确.
故选:BCD.
【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,熟练掌握焦半径的求法,抛物线的定义是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2025春•湖南期中)设M是抛物线y2=6x上一点,F是抛物线的焦点,O为坐标原点,∠OFM=120°,则|FM|= 2 .
【考点】抛物线的焦点弦及焦半径;抛物线的定义.
【专题】计算题;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】6.
【分析】依题意确定直线FM的倾斜角,写出直线FM的方程,再与抛物线方程联立,求出M的坐标,利用抛物线的定义即可求解.
解:由抛物线方程得抛物线的焦点F(32,0),
因为∠OFM=60°,所以直线FM的倾斜角为60°,其斜率为3,M在第一象限,
所以直线FM的方程为y=3(x−32).
y2=6xy=3(x−32),消去y得x2﹣5x+94=0,
解得x=92或x=12(舍去),
所以M(92,3),
所以|MF|=92+32=6.
故6.
【点评】本题考查了直线与抛物线的综合,考查了方程思想,属于基础题.
14.(2025春•盐城校级期中)已知抛物线C:x2=4y焦点为F,抛物线上一点P的横坐标为2,则|PF|= 2 .
【考点】抛物线的焦点弦及焦半径.
【专题】方程思想;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】2.
【分析】利用抛物线的定义进行距离转化即可求得.
解:由抛物线的定义,
因为抛物线C:x2=4y焦点为F,
所有|PF|等于点P到抛物线的准线y=﹣1的距离,
因为点P的横坐标为2,代入x2=4y,
解得yP=224=1,
故|PF|=yP﹣(﹣1)=1+1=2.
故2.
【点评】本题考查抛物线定义的应用,属于中档题.
15.(2025•天津模拟)过点(0,﹣2)且斜率为1的直线l与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,已知直线l经过抛物线C的焦点,则以线段AB为直径的圆的标准方程为 (x﹣6)2+(y﹣4)2=64 .
【考点】抛物线的弦及弦长;根据抛物线上的点求抛物线的标准方程.
【专题】方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】(x﹣6)2+(y﹣4)2=64.
【分析】根据直线l经过抛物线C的焦点,以及直线的斜率和所过点,可确定l的方程以及抛物线方程,联立l和抛物线方程,可得线段AB中点坐标以及线段AB长度,即圆心坐标和半径,故可求出以线段AB为直径的圆的标准方程.
解:由已知,直线l:y=x﹣2,l与x轴交于点(2,0),所以抛物线的焦点(2,0),抛物线C:y2=8x,
设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线l与抛物线C,y=x−2y2=8x,得y2﹣8y﹣16=0,
所以y1+y2=8,y1y2=﹣16,
所以线段AB中点坐标为(6,4),|AB|=2×82−4×(−16)=16,
所以线段AB为直径的圆的标准方程为(x﹣6)2+(y﹣4)2=64.
故(x﹣6)2+(y﹣4)2=64.
【点评】本题主要考查抛物线的弦及弦长,属于中档题.
16.(2025•广东模拟)设抛物线y2=2x的焦点为F,点A1,A2在抛物线上且FA1→+FA2→=0→,则|A1A2→|= 2 .
【考点】直线与抛物线的位置关系及公共点的个数;抛物线与平面向量.
【专题】转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【正确答案】2.
【分析】根据题意可得线段A1A2为抛物线y2=2x的通径,从而可得解.
解:因为抛物线y2=2x的焦点为F,点A1,A2在抛物线上且FA1→+FA2→=0→,
所以线段A1A2为抛物线y2=2x的通径,
所以|A1A2→|=2p=2.
故2.
【点评】本题考查抛物线的几何性质,属基础题.
四.解答题(共4小题)
17.(2025•太原二模)如图,过点P(m,0)(m>0)倾斜角为45°的直线与抛物线C:y2=2px(p>0)相交于A,B两个不同点.当m=p2时,|PA|•|PB|=8.
(1)求抛物线E的方程;
(2)设过点Q(﹣m,0)平行于AB的直线与抛物线E相交于C,D两个不同点,
①求证:|PA|•|PB|=|QC|•|QD|;
②求四边形ABCD面积的最大值.
【考点】由直线与抛物线位置关系及公共点个数求解方程或参数;抛物线的焦点弦及焦半径.
【专题】综合题;对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】(1)y2=4x;
(2)①证明过程见解析;
②3239.
【分析】(1)由题意,设出直线AB的方程,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理和弦长公式求解即可;
(2)设出直线AB,CD的方程,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理和弦长公式进行求证即可;
②结合①中信息得到|AB|,|CD|的表达式,代入面积公式中,得到四边形ABCD面积的表达式,构造函数,对函数进行求导,利用导数得到函数的单调性和最值,进而即可求解.
解:(1)当m=p2时,
设直线AB的方程为x=y+p2,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立x=y+p2y2=2px,消去x并整理得y2﹣2py﹣p2=0,
由韦达定理得y1+y2=2p,y1y2=−p2,
因为|PA|=(x1−p2)2+y12=−2y1,|PB|=(x2−p2)2+y22=2y2,
所以|PA|⋅|PB|=−2y1y2=2p2=8,
解得p=2,
则抛物线E的方程为y2=4x;
(2)①证明:由(1)知抛物线E的方程为y2=4x,
设直线AB的方程为x=y+m,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立x=y+my2=4x,消去x并整理得y2﹣4y﹣4m=0,
此时Δ=16+16m>0,
由韦达定理得y1+y2=4,y1y2=﹣4m,
此时|PA|=(x1−m)2+y12=−2y1,|PB|=(x2−m)2+y22=2y2,
所以|PA|•|PB|=﹣2y1y2=8m,
设直线CD的方程为x=y﹣m,C(x3,y3),D(x4,y4),
联立x=y−my2=4x,消去x并整理得y2﹣4y+4m=0,
此时Δ=16﹣16m>0,
解得0<m<1,
由韦达定理得y3+y4=4,y3y4=4m,
因为|QC|=2y3,|QD|=2y4,
所以|QC|•|QD|=2y3y4=8m,
则|PA||PB|=|QC|•|QD|;
②由①知|AB|=|PA|+|PB|=2(y2−y1)=2(y2+y1)2−4y1y2=421+m,
|CD|=|QC|−|QD|=2(y3−y4)=2(y3+y4)2−4y3y4=421−m,
直线AB与CD的距离d=|2m|2=2m,
因为AB∥CD,
所以SABCD=12(|AB|+|CD|)⋅d=4m(1+m+1−m),0<m<1,
设f(m)=m(1+m+1−m),函数定义域为(0,1),
可得f′(m)=3m+221+m+2−3m21−m,
当0<m<223时,f′(m)>0,f(m)单调递增;
当223<m<1时,f′(m)<0,f(m)单调递减,
所以当m=223时,f(m)取得最大值,最大值为839.
则四边形ABCD面积取最大值3239.
【点评】本题考查抛物线的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理、转化思想和运算能力,属于中档题.
18.(2025春•青羊区校级期中)已知抛物线x2=2py上一点A(2,y0)到抛物线焦点F的距离为2.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)设点P的坐标为(0,﹣1),若过点P的直线l与曲线C交于M,N两点,证明:直线AF平分∠MFN.
【考点】直线与抛物线的综合;根据定义求抛物线的标准方程.
【专题】综合题;对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】(1)x2=4y;
(2)证明过程见解析.
【分析】(1)由题意,求出点A的坐标,利用抛物线的定义列出等式求出p的值,进而可得抛物线的方程;
(2)将问题转化成求证kFM+kFN=0,设出直线l的方程,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理和斜率公式进行求证即可.
解:(1)因为点A在抛物线上,
所以A(2,2p),
因为点A(2,2p)到抛物线准线y=−p2的距离为2,
所以2p−(−p2)=2,
解得p=2,
则抛物线的方程为x2=4y;
(2)证明:因为F(0,1),
所以AF∥x轴,
要证直线AF平分∠MFN,
需证kFM+kFN=0,
当直线l斜率不存在时,
此时直线l与抛物线只有1个交点,不符合椭圆;
所以直线l的斜率存在,
设直线l的方程为y=kx﹣1,M(x1,y1),N(x2,y2),
联立y=kx−1x2=4y,消去y并整理得x2﹣4kx+4=0,
此时Δ=16k2﹣16>0,
解得k>1或k<﹣1,
由韦达定理得x1+x2=4k,x1x2=4,
此时kFM+kFN=y1−1x1+y2−1x2=x2(y1−1)+x1(y2−1)x1x2
=x2(kx1−2)+x1(kx2−2)x1x2=2k−2(x1+x2)x1x2=2k−8k4=0.
则直线AF平分∠MFN.
【点评】本题考查抛物线的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
19.(2025•内蒙古二模)已知抛物线C:y2=2px(p>0)过点M(m,3),其焦点为F,若|MF|=2且m>p.
(1)求m的值以及抛物线C的方程;
(2)过F点的两条互相垂直的直线分别交抛物线于A、C与B、D四点,求四边形ABCD面积的最小值.
【考点】直线与抛物线的综合;抛物线的焦点与准线.
【专题】综合题;对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】(1)m=32,抛物线C的方程为y2=2x;
(2)8.
【分析】(1)根据题目所给信息,列出等式求解即可;
(2)设出直线AC,BD的方程,将直线方程与抛物线方程,结合韦达定理、弦长公式以及四边形面积公式求解即可.
解:(1)因为抛物线C过点M(m,3),
所以(3)2=2pm,
因为抛物线C的焦点为F,且|MF|=2,
所以m+p2=2,
解得p=1m=32或p=3m=12,
因为m>p,
所以p=1,m=32,
则抛物线C的方程为y2=2x;
(2)易知过F点的两条相互垂直的直线斜率均存在,且不等于零,
设直线lAC:y=k(x−12),直线lBD:y=−1k(x−12),A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
联立y=k(x−12)y2=2x,消去y并整理得4k2x2﹣(4k2+8)x+k2=0,
由韦达定理得x1+x3=1+2k2,
因为|AC|=|AF|+|CF|=p+x1+x3,
所以|AC|=2+2k2,
联立y=−1k(x−12)y2=2x,消去y并整理得4x2﹣(4+8k2)x+1=0,
由韦达定理得x2+x4=1+2k2,
因为|BD|=|BF|+|DF|=p+x2+x4,
所以|BD|=2+2k2,
因为AC⊥BD,
所以S四边形ABCD=12|AC||BD|=12(2+2k2)(2+2k2)=2(k2+1k2+2)≥2(2k21k2+2)=8,
当且仅当k2=1k2,即k=±l时,等式成立.
则四边形ABCD面积的最小值为8.
【点评】本题考查抛物线的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
20.(2025•日照二模)在平面直角坐标系xOy中,过点M(2,0)的直线l与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,当直线l平行于y轴时,|AB|=4.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线l的斜率存在,直线AO与直线x=﹣2相交于点D,过点B且与抛物线C相切的直线交x轴于点E.
(i)证明:∠DEO+∠BMO=π;
(ii)是否存在直线l使得四边形ABDE的面积为152?若存在,说明直线l有几条;若不存在,请说明理由.
【考点】直线与抛物线的综合;直线与抛物线的位置关系及公共点的个数.
【专题】综合题;对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【正确答案】(1)y2=2x;
(2)(i)证明过程见解;
(ii)存在,直线l共有4条.
【分析】(1)根据题目所给信息,列出等式求解即可;
(2)(i)设出直线l的方程,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理得到y1+y2=2m,y1y2=﹣4,结合导数的几何意义求出点B处的切线方程,推出点D,E的坐标,根据直线的斜率再进行求证即可;
(ii)连接AE,BD,由(i)得到点D的坐标,推出四边形DBME为平行四边形,结合四边形面积公式可得y24+6y22+15y2+8=0,构造函数f(x)=x4+6x2+15x+8,对函数f(x)进行求导,利用导数得到函数的单调性以及零点存在性定理求解即可.
解:(1)当直线l平行于y轴时,
因为|AB|=4,
所以点(2,2)在抛物线C上,
此时4=2p×2,
解得p=1,
则抛物线C的方程为y2=2x;
(2)(i)证明:易知直线l的斜率存在且不为0,
设直线l的方程为x=my+2(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2)
此时直线l的斜率为kAB=1m,不妨设y1>0,y2<0,
联立x=my+2y2=2x,消去x并整理得y2﹣2my﹣4=0,
由韦达定理得y1+y2=2m,y1y2=﹣4,
因为y=−2x,
可得y′=−22x−12,
此时点B处的斜率为−22x2−12=−22•1y222=1y2,
所以点B处的切线方程为y=1y2(x−x2)+y2=1y2(x−y222)+y2=1y2x+y22,
令y=0,
解得x=−12y22,
即E(−12y22,0),
直线OA的方程为y=y1x1x,
令x=﹣2,
解得y=−2y1x1=−2y1y122=−4y1,
即D(−2,−4y1),
所以kDE=4y1−12y22+2=−8y1y22−4y1=−8−4y2−4y1=2y1+y2=1m,
所以kDE=kAB,
即直线DE∥l,
所以∠DEO+∠BMO=π;
(ii)连接AE,BD,
由(i)得D(−2,−4y1),y1y2=﹣4,
所以D(﹣2,y2),
因为B(x2,y2),
所以DB∥x轴,
即四边形DBME为平行四边形,
所以SABDE=SDBME+S△AEM=(2−xE)(|yB|+12yA)=(2+y222)⋅(−y2+12y1)
=(2+y222)⋅(−y2−2y2)=−12y23−3y2−4y2,
若四边形ABDE的面积为152,
此时−12y23−3y2−4y2=152,
整理得y24+6y22+15y2+8=0,
设f(x)=x4+6x2+15x+8,函数定义域为(﹣∞,0),
可得f′(x)=4x3+12x+15,
设g(x)=4x3+12x+15,函数定义域为(﹣∞,0),
可得g′(x)=12x2+12>0,
所以g(x)在(﹣∞,0)上单调递增,
又g(﹣1)=﹣1<0,g(−12)=172>0,
所以存在x0∈(−1,−12),使得g(x0)=0,
所以f(x)在(﹣∞,x0)上单调递减,在(x0,0)上单调递增,
又f(﹣1)=0,
所以f(x0)<f(﹣1)=0,
因为f(−12)=3316>0,
所以存在x1∈(x0,−12),使得f(x1)=0,
所以f(x)在(﹣∞,0)上有2个零点,分别为﹣1和x1∈(x0,−12),
即−12y23−3y2−4y2=152在(﹣∞,0)上有2个根.
由对称性可得,四边形ABDE的面积为152的直线l共有4条.
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