课时作业54 抛物线
一、选择题
2y1.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-31的渐近线的距离是
()
1A.2C.1
23B.2 D.3 2y2
解析:抛物线y=4x的焦点F(1,0),双曲线x-31的渐近线方程是y=3x,即3x±y=0,故所求距离为
B.
答案:B
2.(2014·辽宁卷)已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为()
4A.-3
3C.-4 B.-1 1D.-23±0|3=.选222?3?+?±1?
p解析:准线方程为x=-22,则p=4,焦点为(2,0),则直线
3-03AF的斜率kAF==-4. -2-2
答案:C
3.(2014·新课标全国卷Ⅰ)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,
5y0)是C上一点,|AF|=40,则x0=( )
A.1
C.4 B.2 D.8
15解析:由题可知准线方程为x=-4|AF|4x0=
1x0+4x0=1,选A.
答案:A
4.(2014·新课标全国卷Ⅱ)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,则|AB|=( ) 30A.3
C.12 B.6 D.73
333解析:由题知F(40),则直线的方程为y=3x-4,代入抛物13221921212线方程得3x-4=3x,即x-2x+160,则xA+xB=2∴|AB|=23+212.
答案:C
5.设F为抛物线y2=2x的焦点,A、B、C为抛物线上三点,若
→→|+|FC→|的值为( ) F为△ABC的重心,则|FA|+|FB
A.1
C.3 B.2 D.4
解析:设A、B、C三点的横坐标分别为x1,x2,x3,由抛物线的
p1→1→1→定义|FA|=x1+2=x1+2|FB|=x2+2|FC|=x3+2F为△ABC的
p3→→|+|FC→|=x+x+x+重心,所以x1+x2+x3=322,从而|FA|+|FB123
323.
答案:C
6.过抛物线y2=4x焦点F的直线交其于A,B两点,O为坐标原点.若|AF|=3,则△AOB的面积为( ) 2A.2
2C.2 2 D.22
p解析:设A(x1,y1),由抛物线定义得AF=x1+2=x1+1=3,∴
x1=2代入抛物线方程得y1=22,∴A2).又直线AB过F(1,0)得kAB=22,∴直线AB的方程为y=22(x-1)与抛物线联立得2x2
1159-5x+2=0,解得x2=2B(22),|AB|=x2+x1+p=22=22292212又O到直线AB的距离d=3S△AOB=2322.
答案:C
二、填空题
7.抛物线y=-4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是________.
1解析:设M(x0,y0),y=-4x得x=-4y,抛物线的焦点F(0,22
1115-16,由抛物线定义得-y0+161,解得y0=-1615答案:-16
8.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l依次交抛物线及其准线于点A、B、C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程是________.
解析:作BB′⊥l,AA′⊥l,由抛物线定义得AF=AA′=3,BF=BB′,由BC=2BF=2BB′得∠BCB′=30°,作FM⊥AA′于
33M,则∠AFM=∠BCB′=30°,AF=3,则AM=2A′M=2p,
∴抛物线方程为y2=3x.
答案:y2=3x
22xy9.抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线331相
交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=
________.
3解析:如图,在等边三角形ABF中,DF=p,BD=3p,∴B点
?3p?坐标为?,-. 2??3
12p2
3p4又点B在双曲线上,故331.解得p=6.
答案:6
三、解答题
10.设抛物线C:y2=4x,F为C的焦点,过F的直线l与C相交于A,B两点.
(1)设l的斜率为1,求|AB|的大小;
→·→是一个定值. (2)求证:OAOB
解:(1)∵由题意可知抛物线的焦点F为(1,0),准线方程为x=-1,∴直线l的方程为y=x-1,
??y=x-1,设A(x1,y1),B(x2,y2),由?2 ??y=4x
得x2-6x+1=0,∴x1+x2=6,
由直线l过焦点,则|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=8.
(2)证明:设直线l的方程为x=ky+1,
??x=ky+1,由?2得y2-4ky-4=0. ??y=4x
→=(x,y),OB→=(x,y). ∴y1+y2=4k,y1y2=-4,OA1122
→·→=xx+yy=(ky+1)(ky+1)+yy ∵OAOB12121212
=k2y1y2+k(y1+y2)+1+y1y2
=-4k2+4k2+1-4=-3.
→·→是一个定值.
∴OAOB
11.如图,已知抛物线C:y2=2px(p>0),焦点为F,过点G(p,0)作直线l交抛物线C于A,M两点,设A(x1,y1),M(x2,y2).
(1)若y1y2=-8,求抛物线C的方程;
(2)若直线AF与x轴不垂直,直线AF交抛物线C于另一点B,直线BG交抛物线C于另一点N.求证:直线AB与直线MN斜率之比为定值.
解:(1)设直线AM的方程为x=my+p,代入y2=2px得y2-2mpy-2p2=0,
则y1y2=-2p2=-8,得p=2.
∴抛物线C的方程为y2=4x.
(2)设B(x3,y3),N(x4,y4).
由(1)可知y3y4=-2p2,y1y3=-p2.
y3-y12p又直线AB的斜率kAB= x3-x1y1+y3
y4-y22p直线MN的斜率kMN==, x4-x2y2+y4
-2p2-2p2-2p2
y1y3y1y3?y1+y3?ky2+y4∴k=
2. y1+y3y1+y3y1+y3MN
1.已知直线l1:4x-3y+11=0和直线l2:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是( )
A.1
C.3 B.2 D.4
解析:因为x=-1恰为抛物线y2=4x的准线,所以可画图观察.如图,连接PF.d2=|PF|,
∴d1+d2=d1+|PF|≥|FQ|=
答案:C
2.(2014·辽宁卷)已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为( )
1A.2
3C.4 2B.34D.3|4×1-3×0+11|15=5=3. 4+?-3?
解析:依题意得准线为x=-2,从而y2=8x,F(2,0),设直线AB
??y-3=k?x+2?为y-3=k(x+2),由题意,?2联立Δ=0,又因交点在?y=8x?
8-01第一象限所以k>0,解得k=2所以B(8,8)则直线BF的斜率为8-2
4
3D.
答案:D
3.已知直线y=a交抛物线y=x2于A,B两点.若该抛物线上存在点C,使得∠ACB为直角,则a的取值范围为________.
解析:
方法1:如图,以(0,a)a为半径作圆,当圆与抛物线有三个或四个交点时,C存在.
联立y=x2,x2+(y-a)2=a有(y-a)(y-a+1)=0.
即y=a或y=a-1.
故a-1≥0,即a≥1.
方法2:当C与原点重合时,∠ACB最小.
π故若存在C使得∠ACB为直角,则∠AOB≤2,
→·→≥0,故a2-a≥0, 即OAOB
又a>0,所以a≥1.
答案:[1,+∞
)
4.(2014·安徽卷)如右图,已知两条抛物线E1:y2=2p1x(p1>0)和E2:y2=2p2x(p2>0),过原点O的两条直线l1和l2,l1与E1,E2分别交于A1,A2两点,l2与E1,E2分别交于B1,B2两点.
(1)证明:A1B1∥A2B2;
(2)过原点O作直线l(异于l1,l2)与E1,E2分别交于C1,C2两点.记
S△A1B1C1与△A2B2C2的面积分别为S1与S2,求S 2
解:(1)证明:设直线l1,l2的方程分别为y=k1x,y=k2x(k1,k2≠0),则
??y=k1x,?2p2p?由?2得A1?k,k, ?11???y=2p1x,
??y=k1x,?2p2p??由2得A2?k,k. ?11???y=2p2x,
?2p2p??2p2p???,,k. 同理可得B1kk2?,B2?k?222?
?2p2p2p2p??1111??,所以A→B==2p111?k-kkk, kkkk?2121 ??2121??2p2p2p2p??1111??,-A→B==2p222?k-kkk, kkkk?2121??2121?p→→故A1B1=p2B2,所以A1B1∥A2B2. 2
(2)由(1)知A1B1∥A2B2,同理可得B1C1∥B2C2,C1A1∥C2A2.所以△A1B1C1∽△A2B2C2.
→?|AB|?S因此S? 2. 2?|A→2B2|?
p→|A→pB|→又由(1)中的A1B1=pA2B2知=p 22→|A2B2|
Sp2故Sp22
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