題組層級快練(六十七)
1.(2014·新課標全國Ⅱ理)設F為拋物線C:y2=3x的焦點,過F且傾斜角為30°的直線交C于A,B兩點,O為坐標原點,則△OAB的面積為()
A.B.C.D.答案 D
解析 先求直線AB的方程,將其與拋物線的方程聯(lián)立組成方程組化簡,再利用根與系數(shù)的關系求解.
由已知得焦點坐標為F(,0),因此直線AB的方程為y=(x-),即4x-4y-3=0.方法一:聯(lián)立拋物線方程化簡,得4y2-12y-9=0.故|yA-yB|==6.因此S△OAB=|OF||yA-yB|=××6=.方法二:聯(lián)立方程,得x2-x+=0,故xA+xB=.根據(jù)拋物線的定義有
|AB|=xA+xB+p=+=12,原點到直線AB的距離為
h==.因此S△OAB=|AB|·h=.另解:|AB|===12,S△ABO=·|OF|·|AB|·sinθ=··12·=.2.設O為坐標原點,F(xiàn)為拋物線y2=4x的焦點,A為拋物線上一點,若·=-4,則點A的坐標為()
A.(2,±2)
B.(1,±2)
C.(1,2)
D.(2,2)
答案 B
解析 設A(x0,y0),F(xiàn)(1,0),=(x0,y0),=(1-x0,-y0),·=x0(1-x0)-y=-4.∵y=4x0,∴x0-x-4x0+4=0?x+3x0-4=0,x1=1,x2=-4(舍).∴x0=1,y0=±2.3.已知拋物線C:y2=8x與點M(-2,2),過C的焦點且斜率為k的直線與C交于A,B兩點.若·=0,則k=()
A.B.C.D.2
答案 D
解析 由題意知拋物線C的焦點坐標為(2,0),則直線AB的方程為y=k(x-2),將其代入y2=8x,得k2x2-4(k2+2)x+4k2=0.設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=4.①
由?
∵·=0,∴(x1+2,y1-2)·(x2+2,y2-2)=0.∴(x1+2)(x2+2)+(y1-2)(y2-2)=0,即x1x2+2(x1+x2)+4+y1y2-2(y1+y2)+4=0.④
由①②③④式,解得k=2.故選D.4.(2015·河南豫東、豫北十所名校)如圖所示,過拋物線x2=2py(p>0)的焦點F的直線l交拋物線于A,B兩點,交其準線于點C,若|BC|=|BF|,且|AF|=4+2,則p的值為()
A.1
B.2
C.D.3
答案 B
解析 過B作準線的垂線BB′,則|BB′|=|BF|,由|BC|=|BF|,得直線l的傾斜角為45°.設A(x0,y0),由|AF|=4+2,得x0-=|AF|=2+2.∴(2+2)+p=4+2,∴p=2.5.(2015·江西重點中學盟校聯(lián)考)已知拋物線C:y=x2-2,過原點的動直線l交拋物線C于A,B兩點,P是AB的中點,設動點P(x,y),則4x-y的最大值是()
A.2
B.-2
C.4
D.-4
答案 A
解析 設直線l的方程為y=kx,與拋物線C的方程y=x2-2聯(lián)立,消去y,得x2-kx-2=0.設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=k,所以x=,y=,所以4x-y=2k-=-(k-2)2+2.故當k=2時,4x-y取最大值2.6.(2015·湖南益陽模擬)如圖所示,已知直線l:y=k(x+1)(k>0)與拋物線C:y2=4x相交于A,B兩點,且A,B兩點在拋物線C準線上的射影分別是M,N,若|AM|=2|BN|,則k的值是()
A.B.C.D.2
答案 C
解析 設A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立方程組消去x,得ky2-4y+4k=0.①
因為直線與拋物線相交,所以有
Δ=42-4×k×4k=16(1-k2)>0.(*)
y1,y2是方程①的兩個根,所以有
又因為|AM|=2|BN|,所以y1=2y2.④
解由②③④組成的方程組,得k=.把k=代入(*)式檢驗,不等式成立.所以k=,故選C.7.設F為拋物線y2=4x的焦點,A,B,C為該拋物線上三點,若++=0,則||+||+||=()
A.9
B.6
C.4
D.3
答案 B
解析 焦點F坐標為(1,0),設A,B,C坐標分別為A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3).
∴=(x1-1,y1),=(x2-1,y2),=(x3-1,y3).
∵++=0,∴x1-1+x2-1+x3-1=0.∴x1+x2+x3=3.∴||+||+||
=++
=++
=x1+1+x2+1+x3+1=6.8.已知拋物線y2=4x,過點P(4,0)的直線與拋物線交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,則y+y的最小值是________.
答案 32
解析 設直線方程為x=ky+4,與拋物線聯(lián)立得
y2-4ky-16=0,∴y1+y2=4k,y1y2=-16.∴y+y=(y1+y2)2-2y1y2=16k2+32.故最小值為32.9.如圖所示,直線l:y=x+b與拋物線C:x2=4y相切于點A.(1)求實數(shù)b的值;
(2)求以點A為圓心,且與拋物C的準線相切的圓的方程.
答案(1)-1(2)(x-2)2+(y-1)2=4
解析(1)由得x2-4x-4b=0.(*)
因為直線l與拋物線C相切,所以Δ=(-4)2-4×(-4b)=0,解得b=-1.(2)由(1)可知b=-1,故方程(*)為x2-4x+4=0,解得x=2.將其代入x2=4y,得y=1.故點A(2,1).
因為圓A與拋物線C的準線相切,所以圓A的半徑r等于圓心A到拋物線的準線y=-1的距離,即r=|1-(-1)|=2.所以圓A的方程為(x-2)2+(y-1)2=4.10.如圖所示,斜率為1的直線過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F,與拋物線交于A,B兩點,M為拋物線弧AB上的動點.
(1)若|AB|=8,求拋物線的方程;
(2)求S△ABM的最大值.
答案(1)y2=4x(2)p2
解析(1)由條件知lAB:y=x-,與y2=2px聯(lián)立,消去y,得x2-3px+p2=0,則x1+x2=3p.由拋物線定義得|AB|=x1+x2+p=4p.又因為|AB|=8,即p=2,則拋物線的方程為y2=4x.(2)方法一:由(1)知|AB|=4p,且lAB:y=x-,設M(,y0),則M到AB的距離為d=.因為點M在直線AB的上方,所以-y0-<0,則d====.當y0=p時,dmax=p.故S△ABM的最大值為×4p×p=p2.方法二:由(1)知|AB|=4p,且lAB:y=x-,設與直線AB平行且于拋物線相切的直線方程為y=x+m,代入拋物線方程,得x2+2(m-p)x+m2=0.由Δ=4(m-p)2-4m2=0,得m=.與直線AB平行且與拋物線相切的直線方程為y=x+,兩直線間的距離為d==p,故S△ABM的最大值為×4p×p=p2.11.(2015·廣東百所高中聯(lián)考)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,點K(-1,0)為直線l與拋物線C準線的交點,直線l與拋的線C相交于A,B兩點.
(1)求拋物線C的方程;
(2)設·=,求直線l的方程.
答案(1)y2=4x
(2)3x-4y+3=0或3x+4y+3=0
解析(1)依題意知-=-1,解得p=2.所以拋物線C的方程為y2=4x.(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),且設直線l的方程為x=my-1(m≠0).
將x=my-1代入y2=4x,并整理,得y2-4my+4=0.由Δ>0,得m2>1,從而y1+y2=4m,y1y2=4.所以x1+x2=(my1-1)+(my2-1)=4m2-2,x1x2=(my1-1)(my2-1)=m2y1y2-m(y1+y2)+1=1.因為=(x1-1,y1),=(x2-1,y2),·=(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+1+4=8-4m2,故8-4m2=,解得m=±滿足m2>1.所以直線l的方程為x=±y-1.即3x-4y+3=0或3x+4y+3=0.12.(2015·山東萊蕪期末)已知拋物線C的頂點為坐標原點,焦點F(0,c)(c>0)到直線y=2x的距離是.(1)求拋物線C的方程;
(2)若直線y=kx+1(k≠0)與拋物線C交于A,B兩點,設線段AB的中垂線與y軸交于點P(0,b),求實數(shù)b的取值范圍.
答案(1)x2=2y(2)b∈(2,+∞)
解析(1)由題意,=,故c=.所以拋物線C的方程為x2=2y.(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),則由得x2-2kx-2=0.所以Δ=4k2+8>0.所以x1+x2=2k,所以線段AB的中點坐標為(k,k2+1).
線段AB的中垂線方程為y=-(x-k)+k2+1,即y=-x+k2+2.令x=0,得b=k2+2.所以b∈(2,+∞).
1.平面上一機器人在行進中始終保持與點F(1,0)的距離和到直線x=-1的距離相等,若機器人接觸不到過點P(-1,0)且斜率為k的直線,則k的取值范圍是________.
答案(-∞,-1)∪(1,+∞)
解析 由題意可知機器人的軌跡為一拋物線,其軌跡方程為y2=4x,過點P(-1,0)且斜率為k的直線方程為y=k(x+1),由題意知直線與拋物線無交點,聯(lián)立消去y,得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,則Δ=(2k2-4)2-4k4<0,所以k2>1,得k>1或k<-1.2.過拋物線y2=4x的焦點F的直線交該拋物線于A,B兩點,O為坐標原點.若|AF|=3,則△AOB的面積為()
A.B.C.D.2
答案 C
解析 由題意,拋物線y2=4x的焦點為F(1,0),準線方程為l:x=-1,可得A點的橫坐標為2,不妨設A(2,2),則直線AB的方程為y=2(x-1),與y2=4x聯(lián)立得2x2-5x+2=0,可得B(,-),所以S△AOB=S△AOF+S△BOF=×1×|yA-yB|=.