3.3.1 抛物线的标准方程 同步练习(含解析) 高二数学苏教版选择性必修第一册

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3.3.1 抛物线的标准方程 同步练习(含解析) 高二数学苏教版选择性必修第一册

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3.3.1 抛物线的标准方程
一、 单项选择题
1 (2024清江中学月考)若动点P到点(3,0)的距离和它到直线x=-3的距离相等,则动点P的轨迹是(  )
A. 椭圆 B. 抛物线 C. 直线 D. 双曲线
2 已知抛物线y=2px2过点(1,4),则抛物线的焦点坐标为(  )
A. (1,0) B. C. D. (0,1)
3 (2024余杭高级中学期中)抛物线y2=4x的焦点到其准线的距离为(  )
A. B. 1 C. 2 D. 4
4 (2025启东联考)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M在抛物线C上. 若M到直线x=-2的距离为4,则MF的长为(  )
A. 7 B. 6 C. 5 D. 4
5 (2024高邮期中)如图,一座抛物线形拱桥,当桥洞内水面宽16 m时,拱顶距离水面4 m,当水面下降1 m后,桥洞内水面宽为(  )
A. 4 m B. 4 m
C. 8 m D. 8 m
6 (2024常州北郊高级中学期末)已知点A(5,4),F为抛物线y2=4x的焦点,点P在抛物线上移动,当PA+PF取最小值时,点P的坐标为(  )
A. (4,4) B. (1,2)
C. (5,2) D. (2,2)
二、 多项选择题
7 (2024姜堰中学月考)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,O为坐标原点,点M(x0,y0)在抛物线C上,若MF=4,则下列结论中正确的是(  )
A. x0=3
B. y0=±2
C. OM=
D. 点F的坐标为(0,1)
8 (2024东台中学月考)已知抛物线C:y2=2px(p>0)上的两点M,N与焦点F的距离之和为10,点M,N到x轴的距离的平方和为32,O为坐标原点,则p的值可能为(  )
A. 1 B. 2
C. 4 D. 8
三、 填空题
9 已知动点M(x,y)的坐标满足=|x+2|,则动点M的轨迹方程为________.
10 已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点与椭圆+y2=1的右焦点重合,顶点为椭圆的中心,则抛物线C的标准方程为________.
11 (2024郑州十八中期末)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,过抛物线上一点P作准线的垂线,垂足为Q,若∠PFQ=,且S△PFQ=4,则p的值为________.
四、 解答题
12 (2024高邮中学月考)分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.
(1) 准线方程为2y+4=0;
(2) 过点(3,-4);
(3) 焦点在直线x+3y+15=0上.
13 (2024泰州中学期中)已知A为抛物线C:y2=2px(p>0)上一点,点A到抛物线C的焦点F的距离为12,点A到y轴的距离为9.
(1) 求p的值;
(2) 若斜率为1的直线l经过抛物线C的焦点F,且与抛物线C相交于M,N两点,求线段MN的长.
3.3.1 抛物线的标准方程
1. B 由题意,得动点P的轨迹是以(3,0)为焦点,直线x=-3为准线的抛物线.
2. C 由抛物线y=2px2过点(1,4),可得p=2,所以抛物线的标准方程为x2=y,则焦点坐标为.
3. C 由抛物线y2=4x,得p=2,所以焦点到其准线的距离为p=2.
4. D 因为抛物线C:y2=8x的焦点为F(2,0),准线方程为x=-2,点M在抛物线C上,所以点M到准线x=-2的距离为MF,所以MF=4.
5. D 以抛物线的顶点为坐标原点,抛物线的对称轴为y轴,过原点且垂直于y轴的直线为x轴建立如图所示的平面直角坐标系.设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),由题意可知点(8,-4)在抛物线上,所以64=-2p×(-4),解得p=8,所以抛物线的方程为x2=-16y.当水面下降1 m 后,即当y=-5时,x2=-16×(-5),解得x=±4,所以当水面下降1 m后,桥洞内水面宽为8 m.
6. A 因为4×5=20>42=16,所以点A在抛物线的内部. 设点A(5,4)在准线l上的射影为B,由抛物线的定义可知,PB=PF,所以当PA+PF取最小值时,即PB+PA取最小值.易知当P,A,B三点共线时,PB+PA最小,令y=4,得x=4,所以当PA+PF取最小值时,点P的坐标为(4,4).
7. ABC 由抛物线C:y2=4x,得F(1,0).因为点M(x0,y0)在抛物线C上,且MF=4,所以MF=x0+1=4,解得x0=3.又y=4x0=12,所以y0=±2,即M(3,±2),所以OM===.故选ABC.
8. BD 设点M(x1,y1),N(x2,y2).由题意,得可得2p(10-p)=32,即p2-10p+16=0,解得p=2或p=8.故选BD.
9. y2=8x 设点F(2,0),直线l:x=-2,则动点M到点F的距离为,动点M到直线l:x=-2的距离为|x+2|,所以动点M的轨迹是以F(2,0)为焦点,x=-2为准线的抛物线,其轨迹方程为y2=8x.
10. y2=4x 由题意,得椭圆+y2=1的右焦点坐标为(1,0),则抛物线C的焦点坐标为(1,0),所以抛物线C的标准方程为y2=4x.
11. 2 由抛物线的定义可知PF=PQ,所以∠PQF=∠PFQ=,所以△PQF为正三角形.由S△PFQ=4,得PF=QF=4.设准线l与x轴交于点A,由抛物线方程可知AF=p.因为PQ∥AF,所以∠AFQ=∠PQF=,所以QF=2AF=4,所以2p=4,故p=2.
12. (1) 准线方程为2y+4=0,即y=-2,
则抛物线的焦点坐标为(0,2),
所以所求抛物线的标准方程为x2=8y.
(2) 当抛物线的焦点在x轴上时,
设所求抛物线的标准方程为y2=mx(m≠0),
则(-4)2=3m,解得m=,
所以所求抛物线的标准方程为y2=x;
当抛物线的焦点在y轴上时,
设所求抛物线的标准方程为x2=ny(n≠0),
则32=-4n,解得n=-,
所以所求抛物线的标准方程为x2=-y.
综上,所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y.
(3) 易知直线x+3y+15=0交y轴于点(0,-5),
则以(0,-5)为焦点的抛物线的标准方程为x2=-20y;
易知直线x+3y+15=0交x轴于点(-15,0),
则以(-15,0)为焦点的抛物线的标准方程为y2=-60x.
综上,所求抛物线的标准方程为x2=-20y或y2=-60x.
13. (1) 设点A(x0,y0),则x0=9,
所以AF=9+=12,解得p=6.
(2) 由(1)知抛物线C:y2=12x,则焦点F(3,0),
所以直线l的方程为y=x-3.
设点M(x1,y1),N(x2,y2),
联立消去y并整理,得x2-18x+9=0,
则Δ=182-4×9>0,x1+x2=18,
所以MN=MF+NF=x1+x2+p=18+6=24.

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