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3.3 抛物线(精讲)(原卷版+解析版) (人教A版)高二数学选择性必修一

3.3 抛物线考点一 抛物线的定义【例1】(2020·天津河西.高二期末)已知抛物线2:8C x y =的焦点为F ,O 为原点,点P 是抛物线C 的准线上的一动点,点A 在抛物线C 上,且4AF =,则PA PO +的最小值为( ) A.B.C.D.【一隅三反】1.(2020·全国高二课时练习)已知抛物线2:C y x =的焦点为F ,00(,)A x y 是C 上一点,05||4AF x =,则0x =( ) A .4B .2C .1D .82.(2020·全国高二课时练习)若抛物线216x y =上一点()00,x y 到焦点的距离是该点到x 轴距离的3倍,则0y =( ) A .12B C .1 D .23.(2020·全国高二课时练习)已知点M 是抛物线24x y =上的一动点,F 为抛物线的焦点,A 是圆C :22(1)(4)1x y -+-=上一动点,则||||MA MF +的最小值为( )A .3B .4C .5D .6考点二 抛物线的标准方程【例2】(2020·全国高二课时练习)设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,5MF =,若以MF 为直径的圆过点,则C 的方程为( )A .24y x =或28y x =B .22y x =或28y x =C .24y x =或216y x =D .22y x =或216y x = 【一隅三反】1.(2020·内蒙古青山。

北重三中高二期中(理))抛物线2y ax =的焦点是直线x y 10+-=与坐标轴交点,则抛物线准线方程是( )A .1x 4=-B .x 1=-C .1y 4=-D .y 1=-2.(2020·四川射洪中学高二期中(文))位于德国东部萨克森州的莱科勃克桥(如图所示)有“仙境之桥”之称,它的桥形可以近似地看成抛物线,该桥的高度为5m ,跨径为12m ,则桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为( )A .2512m B .256m C .95m D .185m 3.(2020·江西高二期末(理))抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,点()06,A y 是C 上一点,2AF p =,则p =( ) A .4B .3C .2D .1考点三 直线与抛物线的位置关系【例3】(2020·安徽高二期末(文))已知直线(2)(0)y k x k =+>与抛物线2:8C y x =相交于A 、B 两点,F 为C 的焦点,若2FA FB =,则k=( )A .13B.3C .23D.3【一隅三反】1.(2019·四川阆中中学高二月考(文))已知直线1y kx =-与抛物线28x y =相切,则双曲线2221x k y -=的离心率为( ) ABCD2.(2019·辽宁鞍山.高二期中(理))若直线20x y c -+=是抛物线24x y =的一条切线,则c =__________.3.(2020·上海市东昌中学北校高二期末)“直线与抛物线相切”是“直线与抛物线只有一个公共点”的( )条件. A .充分非必要 B .必要非充分 C .充分必要D.既非充分又非必要考点四 弦长【例3】(1)(2019·伊美区第二中学高二期末(理))设F 为抛物线2:3C y x =的焦点,过F 且倾斜角为30的直线交C 于A ,B 两点,则AB =( ) A.3B .6C .12 D.(2)(2019·四川省绵阳南山中学高二期中(文))设F 为抛物线C:23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A.4B.8C .6332D .94【一隅三反】1.(2020·四川双流.棠湖中学(文))已知直线280x my +-=经过抛物线24x y =的焦点,与抛物线相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则OAB ∆的面积为( )AB .2C .4D .12.(2020·江西赣州.高二月考(理))抛物线2:(0)C y ax a =>的焦点F 是双曲线22221y x -=的一个焦点,过F 且倾斜角为60︒的直线l 交C 于,A B ,则||AB =( )A .23+ B .2 C .163D .163.(2019·陕西汉台。

高二期末(理))已知点A ,B 是抛物线C :24y x =上的两点,且线段AB 过抛物线C 的焦点F ,若AB 的中点到y 轴的距离为2,则AB =( )A .2B .4C .6D .8考点五 定点定值【例5】(2019·临泽县第一中学高二期末(文))已知抛物线C :22(0)y px p =>,过其焦点F 作斜率为1的直线交抛物线C 于A ,B 两点,且线段AB 的中点的纵坐标为4. (1)求抛物线C 的标准方程;(2)若不过原点O 且斜率存在的直线l 与抛物线C 相交于D 、E 两点,且OD OE ⊥.求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标. 【一隅三反】1.(2020·广西崇左.高二期末(理))如图,已知点F 为抛物线C :22y px =(0p >)的焦点,过点F 的动直线l 与抛物线C 交于M ,N 两点,且当直线l 的倾斜角为45°时,16MN =.(1)求抛物线C 的方程.(2)试确定在x 轴上是否存在点P ,使得直线PM ,PN 关于x 轴对称?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2019·陕西新城.西安中学高二月考(文))已知抛物线C:y 2=2px(p>0)的焦点F和椭圆22143x y +=的右焦点重合,直线过点F 交抛物线于A 、B 两点. (1)求抛物线C 的方程;(2)若直线交y 轴于点M,且,MA mAF MB nBF ==,m 、n 是实数,对于直线,m+n 是否为定值? 若是,求出m+n 的值;否则,说明理由.3.2.2 双曲线【题组一 双曲线的离心率】1.(2020·全国)已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,直线l :2x a =与C交于M ,N 两点.若22MF NF ⊥,则双曲线C 的离心率为( ) A .22B .12C .2D【答案】A【解析】联立22221,2,x y a b x a ⎧-=⎪⎨⎪=⎩解得y =,不妨设(2)M a ,(2,)N a , 而2(,0)F c ,则220MF NF ⋅=, 即(2)(2)0c a c a -⋅-=, 即2224430c a ac b +--=,整理可得22470c c a a ⎛⎫⎛⎫+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 解得22c e a ==. 故选:A.2.(2020·四川青羊.树德中学)设2F 是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点,O 为坐标原点,过2F 的直线交双曲线的右支于点P ,N ,直线PO 交双曲线C 于另一点M ,若223MF PF =,且260MF N ∠=︒,则双曲线C 的离心率为( )A .3B .2CD .2【答案】D【解析】设双曲线的左焦点为F 1,由双曲线的对称性可知四边形MF 2PF 1为平行四边形. ∴121,//MF PF MF PN =.设2||PF m =,则2||3MF m =,∴2122a MF MF m =-=,即12,3MF a MF a ==.∵21260,60MF N F MF ︒︒∠=∴∠=,又122F F c =,在△MF 1F 2中,由余弦定理可得:2224923cos60c a a a a ︒=+-⋅⋅⋅,即2222747,4c c a a =∴=,∴双曲线的离心率e c a ==. 故选D .3.(2019·甘肃省会宁县第二中学高二期末)已知双曲线2212x y a a -=-与椭圆2215x y +=的焦点相同,则该双曲线的离心率为( )A .3B .43C .2D .3【答案】A【解析】椭圆2215x y +=的焦点坐标为()2,0,()2,0-,所以42a a =+-,解得3a =,所以双曲线方程为2213x y -=,离心率e ==,故选:A. 4.(2020·赤峰二中)设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右两焦点分别为12,F F ,P 是双曲线右支上一点,且三角形2OPF 为正三角形(O 为坐标原点),则双曲线的离心率是( )A B 1C D .2【答案】B【解析】依题意,三角形2OPF 为正三角形,则22OP OF PF c ===,连接1PF可得1=PF ,又122PF PF a -=2c a -=,所以1c e a === 故选:B5.(2020·北京高二期中)已知双曲线2221(0)y x b b-=>的一条渐近线方程为y =2x ,那么该双曲线的离心率是( )A B C D 【答案】D【解析】由于双曲线的渐近线为2y x =,所以2ba=,所以c e a ====== 故选:D6.(2020·广西兴宁)设F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点.过点F 作斜率为-3的直线l 与双曲线左、右支均相交.则双曲线离心率的取值范围为( )A .B .C .)+∞D .)+∞【答案】C【解析】因为双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线方程为b y x a=±,当过点F 且斜率为-3的直线l 与渐近线by x a=-平行时. 直线l 只与双曲线右支有一个交点,数形结合可知, 当渐近线by x a =-的斜率满足3b a -<-,即3b a>时, 直线l 与双曲线左、右支均相交,所以22223910b a b a c a e >⇒>⇒>⇒> 故选:C.8.(2020·东湖江西师大附中高三月考(理)22221x y a b-=恒有两个公共点,则双曲线离心率的取值范围是( )A .[2,)+∞B .(2,)+∞C .D .)+∞【答案】B22221x y a b-=恒有两个公共点,所以b a >2c e a ==> 所以双曲线离心率的取值范围是(2,)+∞ 故选:B【题组二 直线与双曲线的位置关系】1.(2019·安徽黄山)已知双曲线221169x y -=的左焦点为1F ,过1F 的直线l 交双曲线左支于A 、B 两点,则l 斜率的取值范围为( )A .44(,)33-B .33(,)(,)44-∞-+∞ C .33(,)44-D .44(,)(,)33-∞-+∞【答案】B【解析】双曲线的渐近线为34y x ,当直线l 与渐近线平行时,与双曲线只有一个交点.当直线l 斜率大于零时,要与双曲线左支交于两点,则需直线斜率34k >;当直线l 斜率小于零时,要与双曲线左支交于两点,则需斜率34k <-.故选B. 2.(2018·河北张家口.高二月考(文))已知双曲线2221y x b-=,直线2y kx =+与双曲线的左右两支各有一个交点,则k 的取值范围是( ) A .(,1)(1,)-∞-+∞B .(1,1)-C .(,(2,)-∞+∞D .(【答案】B【解析】双曲线2221y x b-=1,ca a∴==可得 1c b ===, ∴双曲线221x y -=,直线2y kx =+与双曲线联立可得()221450k x kx ---=,直线2y kx =+与双曲线的左右两支各有一个交点,22100501k k ⎧⎪-≠⎪∴∆>⎨⎪⎪<-⎩,11k ∴-<<,即k 的取值范围是()1,1-,故选B.3.(2020·江西东湖.南昌十中高二月考)若直线l 过点(3,0)与双曲线224936x y -=只有一个公共点,则这样的直线有( ) A .1条 B .2条C .3条D .4条【答案】C【解析】当直线斜率存在时,设直线L :y=k (x -3),代入双曲线方程化简得(4-9k 2)x 2+54k 2x -81k 2-36=0 要使L 与双曲线只有一个公共点,需上述方程只有一根或两实根相等, ∴4-9k 2=0,或△=0(不成立),解得k=±23当直线斜率不存在时,直线为x=3,此时与双曲线也只有一个公共点, 故这样的直线有3条, 故选C4.(2020·定远县民族学校高二月考(理))直线:l y kx =与双曲线22:2C x y -=交于不同的两点,则斜率k 的取值范围是( )A .(0,1) B.(C .(1,1)-D .[1,1]-【答案】C 【解析】由双曲线22:2C x y -=与直线:l y kx =联立可()22120kx--= ,因为直线:l y kx =与双曲线22:2C x y -=交于不同的两点,所以()2210810k k ⎧-≠⎪⎨->⎪⎩ 可得11k -<< ,斜率k 的取值范围是()1,1-,故选C.【题组三 弦长】1.(2019·会泽县第一中学校高二月考(理))已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的实轴长为个焦点的坐标为(0). (1)求双曲线的方程;(2)若斜率为2的直线l 交双曲线C 交于,A B 两点,且4AB =,求直线l 的方程.【答案】(1);(2)21023y x =+或21023y x =-. 【解析】(1)根据待定系数法求双曲线方程,知道,;(2)设直线方程,与双曲线方程联立,得到韦达定理,根据弦长公式,求出直线方程.试题解析:(1)由2a =,得a =c =∴2222b c a =-=,∴双曲线C 的方程为22132x y -=.(2)设直线l 的方程为2y x m =+,1122(,),(,)A x y B x y ,由222{132y x mx y =+-=,得2210123(2)0x mx m +++=, ∴224(10)0m ∆=->,得m >∴弦长4AB ==,解得m =±, ∴直线l 的方程为21023y x =+或21023y x =-.2.(2019·甘南藏族自治州合作第一中学高二期末(文))过双曲线221x y -=的右焦点F 作倾斜角为60︒的直线l ,交双曲线于A 、B 两点, (1)求双曲线的离心率和渐近线; (2)求|AB |. 【答案】(1)e =y x =±(2)|AB |【解析】(1)因为双曲线方程为221x y -=,所以1a b ==,则c == 所以ce a==渐近线方程为y x =± (2)由(1),右焦点为),则设直线l 为y x =,代入双曲线221x y -=中,化简可得2270x +-=,所以1232x x ,1272x x ⋅=-,所以21AB x =-==3.(2019·四川省绵阳南山中学高二期中(理))已知双曲线C :22221x y a b-=0y -=,点是双曲线的一个顶点. (1)求双曲线的方程;(2)经过双曲线的右焦点2F 作倾斜角为30°的直线l ,且与双曲线交于A ,B 两点求AB 的长.【答案】(1)22136x y -=(2【解析】(1)因为双曲线C 的一条渐近线方程为y=,所以ba=222b a =. 又点是双曲线的一个顶点,∴a =26b =,∴双曲线的方程为22136x y -=(2)由(1)知,双曲线22136x y -=的右焦点为2(3,0)F ,∴经过双曲线的右焦点2F 且倾斜角为30°的直线l的方程为3)y x =-,联立直线与双曲线方程221363)x y y x -⎧⎪==⎨-⎪⎪⎪⎩,消y 得256270x x +-=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则1265x x +=-,12275x x =-,所以||AB ==4.(2020·盘县红果镇育才学校高三月考(文))已知双曲线C)点,过双曲线C 的右焦点2F ,做倾斜角为3π的直线交双曲线于A ,B 两点,O 为坐标原点,1F 为左焦点. (1)求双曲线的标准方程;(2)求AOB 的面积.【答案】(1)22136x y -=;(2)36AOB S =△. 【解析】(1)过点,所以a ===ce a3c =,又222+=a b c,所以b , 所以双曲线的方程为22136x y -=.(2)结合题意可得直线AB的方程为3)y x =-,设()11,A x y ,()22,B x y,联立方程223)136y x x y ⎧=-⎪⎨-=⎪⎩,消去y ,得218330x x -+=.∴1218x x +=,1233x x -=,∴12||AB x =-==直线AB0y --=. ∴原点O 到直线AB的距离为2d ==,∴11||3622AOB S AB d =⋅=⨯=△. 【题组四 点差法】1.(2019·新疆生产建设兵团第五师高级中学高二月考(文))已知双曲线中心在原点且一个焦点为)F ,直线1y x =-与其相交于M ,N 两点,MN 中点横坐标为23-,则此双曲线的方程是______. 【答案】22125x y -=【解析】设点()11,M x y 、()22,N x y , 由题意可得12223x x +=-,1243x x ∴+=-,()12121023y y x x +=+-=-,直线MN 的斜率为12121MN y y k x x -==-,则22112222222211x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减得22221212220x x y y a b ---=,所以()()()()22212121222212121252y y y y y y b a x x x x x x -+-===--+,由于双曲线的一个焦点为)F,则227a b +=,22a ∴=,25b =,因此,该双曲线的标准方程为22125x y -=.故答案为:22125x y -=.2.(2020·平罗中学高二月考(理))点()1,2P 是曲线C :2214x y -=的弦AB 的中点.则直线AB 的方程为( )A .8150x y -+=B .8170x y +-=C .36150x y +-=D .36150x y -+=【答案】A【解析】设()()1122,,,A x y B x y ,点()1,2P 是曲线C :2214x y -=的弦AB 的中点,12122,4x x y y ∴+=+=.把,A B 的坐标代入曲线C 的方程,可得221122221414x y x y ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,两式相减得,()2222221104x y x y --=-, 即()()()()121212124x x x x y y y y +-=+-,()()12121212214,48x x y y y y x x --∴=-∴=-, 即直线AB 的斜率为18,所以直线AB 的方程为1218y x ,即8150x y -+=.故选:A .3.(2018·安徽定远二中高二月考(理))已知椭圆22154x y +=,倾斜角为4π的直线l 与椭圆分别相交于A .B两点,点P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,则直线OP 的斜率为( ) A .15- B .45-C .15D .45【答案】B【解析】设112200(,),(,),(,)A x y B x y P x y ,则22112222154154x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩①②, ①-②整理得1212121211()()()()054x x x x y y y y +-++-=,又因为1212tan 14y y x x π-==-,则12120y y x x -=-≠,所以121211()()054x x y y +++=, 又因为点P 为线段AB 的中点, 则1201202,2x x x y y y +=+=, 所以0021052x y +=,即0045y x =-, 所以0045OP y k x ==-, 即直线OP 的斜率为45-, 故选:B.4.(2020·银川三沙源上游学校高三二模(理))已知直线l :20x y -+=与双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)交于A ,B 两点,点()1,4P 是弦AB 的中点,则双曲线C 的离心率为( )A .43B .2CD【答案】D【解析】设()()1122,,,A x y B x y ,因为()1,4P 是弦AB 的中点,根据中点坐标公式得121228x x y y +=⎧⎨+=⎩. 直线l :20x y -+=的斜率为1,故12121y y x x -=-. 因为,A B 两点在双曲线上,所以22112222222211x y a b x y a b ⎧-=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩, 两式相减并化简得()()()()21212212128142y y y y b a x x x x +-==⨯=+-, 所以2b a =,所以e == 故选:D5.(2020·萍乡市湘东中学高二期中(文))直线220kx y k --+=恒过定点A ,若点A 是双曲线22128x y -=的一条弦的中点,则此弦所在的直线方程为( ) A .4100x y +-= B .220x y --= C .4100x y +-= D .460x y --=【答案】D【解析】∵220kx y k --+=,得(2)2y k x =-+, 所以定点A 为(2,2),设这条弦与双曲线的两交点分别为()()1122,,,M x y N x y ,则有222211221,12828x y x y -=-=,两式相减得22221211028x x y y ---=,得()()()()12221212028x x x x y y y y -+-+-=,A (2,2)为弦的中点,所以弦的斜率存在,弦所在直线斜率121212121212222444228x x y y x x k y y x x y y +-+⨯===⋅=⋅=+-+⨯, 利用点斜式可得弦所在的直线方程为460x y --= A 在双曲线内部且斜率不等于2±(渐近线斜率), ∴所求的直线与双曲线有两个交点.故选:D.6.(2020·甘肃兰州)过点()42P ,作一直线AB 与双曲线22:12x C y -=相交于A 、B 两点,若P 为AB 中点,则AB =( ) A. B.C.D.【答案】D【解析】易知直线AB 不与y 轴平行,设其方程为y ﹣2=k (x ﹣4)代入双曲线C :2212x y -=,整理得(1﹣2k 2)x 2+8k (2k ﹣1)x ﹣32k 2+32k ﹣10=0设此方程两实根为1x ,2x ,则12x x +()282121k k k -=-又P (4,2)为AB 的中点,所以()282121k k k -=-8,解得k =1当k =1时,直线与双曲线相交,即上述二次方程的△>0,所求直线AB 的方程为y ﹣2=x ﹣4化成一般式为x ﹣y ﹣2=0.12x x +=8,12x x =10 |AB|=12x x -|==D .。

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