2.3 抛物线 单元检测卷(含解析)

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2.3 抛物线 单元检测卷(含解析)

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2.3抛物线单元检测卷
满分:150 时间:120分钟
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1.(2022高三上·鞍山月考)抛物线的焦点坐标为(  )
A. B. C. D.
2.(2022高二下·广州期末)已知圆与抛物线的准线相切,则(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.(2022·四川模拟)如图,抛物线的焦点为F,准线与y轴交于点D,O为坐标原点,P是抛物线上一点,且,则(  )
A. B. C. D.
4.(2022·和平模拟)已知双曲线与抛物线有一个公共的焦点,且两曲线的一个交点为.若,则双曲线的渐近线方程为(  )
A. B. C. D.
5.(2022·河东模拟)已知离心率为的双曲线的左、右焦点分别是,若点是抛物线的准线与的渐近线的一个交点,且满足,则双曲线的方程是
A. B. C. D.
6.(2022高二下·贵港期末)设抛物线的焦点为F,准线为l,A为C上一点,以F为圆心,为半径的圆交l于M,N两点.若,且的面积为24,则(  )
A.2 B.4 C.6 D.8
7.(2022高二下·焦作期末)上海黄浦江上的卢浦大桥(图1)整体呈优美的弧形对称结构,如图2所示,将卢浦大桥的主拱看作抛物线,江面和桥面看作水平的直线,若主拱的顶端P点到桥面的距离等于桥面与江面之间的距离,且米,则CD约为(精确到10米)(  )
A.410米 B.390米 C.370米 D.350米
8.(2022·莆田三模)抛物线有如下光学性质:过焦点的光线经抛物线反射后得到的光线平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线,一条平行于x轴的光线从点射出,经过抛物线E上的点B反射后,与抛物线E交于点C,若的面积是10,则(  )
A. B.1 C. D.2
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
9.(2022·辽宁模拟)下列抛物线中,焦点落在圆内部的是(  )
A. B. C. D.
10.(2022高三上·湖北开学考)已知抛物线的焦点为,过的直线与抛物线相交于两点,分别过两点 作的切线,且相交于点,则(  )
A. B.点在直线上
C.为直角三角形 D.面积的最小值为16
11.(2022高三上·浙江月考)拋物线的焦点为,过的直线交拋物线于两点,点在拋物线上,则下列结论中正确的是(  )
A.若,则的最小值为4
B.当时,
C.若,则的取值范围为
D.在直线上存在点,使得
12.(2022高二下·南京期中)已知双曲线()的左焦点与抛物线的焦点重合,是双曲线的右焦点,则下列说法正确的有(  )
A.抛物线的准线方程为:
B.双曲线的实轴长为4
C.双曲线的一条渐近线方程为
D.P为双曲线上一点若,则
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(2022高二下·徐汇期末)以坐标原点为顶点,以y轴为对称轴,并经过点的抛物线的标准方程为   .
14.(2022·广西模拟)已知抛物线的焦点为F,点A,B分别在C及其准线l上,是面积为的正三角形,则   .
15.(2022高二下·安康期末)已知点为抛物线:上的动点,抛物线的焦点为,且点,则的最小值为   .
16.(2022高三上·湖北月考)已知抛物线的准线与轴的交点为,抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于两点,,则   ;若的中点到准线的距离为,则   .
四、解答题,本题共6小题,共70分(共6题;共60分)
17.(10分)已知双曲线 ,抛物线 的焦点与双曲线的一个焦点相同,点 为抛物线上一点.
(1)求双曲线的焦点坐标;
(2)若点 到抛物线的焦点的距离是5,求 的值.
18.(12分)(2021高二上·淮安期中)在①;②;③轴时,这三个条件中任选个,补充在下面的横线上,并解答.问题:已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且____.
(1)求抛物线的标准方程.
(2)若直线与抛物线交于两点,求的面积.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
19.(2022高三上·重庆市月考)如图,弯曲的河流是近似的抛物线C,公路l恰好是C的准线,C上的点O到l的距离最近,且为0.4km,城镇P位于点O的北偏东30°处,,现要在河岸边的某处修建一座码头,并修建两条公路,一条连接城镇,一条垂直连接公路l,以便建立水陆交通网.
(1)建立适当的坐标系,求抛物线C的方程;
(2)为了降低修路成本,必须使修建的两条公路总长最小,请给出修建方案(作出图形,在图中标出此时码头Q的位置),并求公路总长的最小值(结果精确到0.001km).
20.(12分)(2021·安阳模拟)已知抛物线 ,过点 的直线 与抛物线 相交于 , 两点, 为坐标原点,且 .
(1)求抛物线 的方程;
(2)若线段 的中点为 , 的中垂线与 的准线交于第二象限内的点 ,且 ,求直线 与 轴的交点坐标.
21.(12分)(2021·攀枝花模拟)已知抛物线 的准线与直线 的距离为4.
(1)求抛物线 的方程;
(2) 、 为抛物线 上的两个不重合的动点,且线段 的中点 在直线 上,设线段 的垂直平分线为直线 .
①证明: 经过定点 ;
②若 交 轴于点 ,设 的面积为 ,求 的最大值.
22.(2021·长沙模拟)已知抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线 上,该点到原点的距离与到 的准线的距离相等.
(1)求抛物线 的方程;
(2)过焦点 的直线 与抛物线 交于 , 两点,且与以焦点 为圆心2为半径的圆交于 , 两点,点 , 在 轴右侧.
①证明:当直线 与 轴不平行时,
②过点 , 分别作抛物线 的切线 , , 与 相交于点 ,求 与 的面积之积的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】由题意,抛物线的焦点坐标为
故答案为:C
【分析】根据抛物线的标准方程以及焦点坐标求解即可.
2.【答案】C
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质
【解析】【解答】因为 ,所以抛物线准线为
又 ,所以圆心坐标为 ,半径为2
由已知得:圆心到准线的距离为半径,则 ,所以
故答案为:C.
【分析】由抛物线的方程求出准线的方程,再由圆的方程求出圆心坐标以及半径的取值,结合点到直线的距离公式计算出P的值。
3.【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】如图,过P作PH垂直轴于H,过P作PB垂直准线于B,
设,则因为,结合抛物线的基本性质有,,.所以
故答案为:C
【分析】分别过作轴与准线的垂线,再根据结合抛物线的性质计算,即可.
4.【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】【解答】∵抛物线的焦点坐标F(1,0),p=2,
抛物线的焦点和双曲线的焦点相同,∴p=2c,即c=1,
设P(m,n),由抛物线定义知:.
∴P点的坐标为.
,解得:.
则渐近线方程为.
故答案为:C.
【分析】首先由抛物线的定义以及简单性质即可取出焦点的坐标以及c的取值,然后设出点的坐标并代入到双曲线的方程,结合双曲线里a、b、c的关系计算出a与b的取值,进而得出渐近线的方程。
5.【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】【解答】对于,的离心率为,不合题意;
对于,的离心率为,不合题意;
对于,的离心率为,不合题意;
对于,的离心率为,符合题意.
故答案为:C.
【分析】由双曲线和抛物线的简单性质,由此对选项逐一判断即可得出答案。
6.【答案】C
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质
【解析】【解答】因为以F为圆心,为半径的圆交l于M,N两点,
所以,
结合抛物线的定义,可知点A到准线的距离为.
又因为,,
所以的面积为,
解得.
故答案为:C
【分析】根据题意由抛物线的简单性质和定义结合已知条件,整理化简即可得出圆的半径,再把结果代入到三角形的面积公式由此计算出P的取值。
7.【答案】B
【知识点】抛物线的应用
【解析】【解答】以为坐标原点,以的方向为轴正方向,建立平面直角坐标系,设主拱抛物线的方程为,
由题意可知,则,因为点到直线的距离等于直线与的距离,所以,
所以,所以米.
故答案为:B.
【分析】建立如图所示的平面直角坐标系,由题意设B的坐标,D的坐标,将B、D的坐标代入抛物线的方程,两式相除可得D的横坐标,进而求出CD的值.
8.【答案】D
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】由题知抛物线焦点为,AB∥x轴,
将y=2p代入得x=2p,则B为(2p,2p),
由题可知B、F、C三点共线,BC方程为:,即,
代入抛物线方程消去y得,,
设方程两根为,则,则,
又到BC:的距离为:,
∴由得.
故答案为:D.
【分析】根据AB∥x轴知B点纵坐标为2p,代入抛物线方程可求B点横坐标,利用B和F求出直线BC的方程,代入抛物线方程消去y可得根与系数关系,根据抛物线焦点弦长公式可求BC长度,利用点到直线距离公式可求A到直线BC的距离d,根据即可求出p.
9.【答案】A,D
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】若点在圆的内部,则.
对于A:可化为,所以抛物线的焦点为,此焦点落在圆的内部.A符合题意;
对于B:抛物线的焦点为,此焦点在圆外部. B不符合题意;
对于C:可化为,所以抛物线的焦点为,此焦点在圆的外部. C不符合题意;
对于D:抛物线可由抛物线向右平移1个单位长度得到,所以抛物线的焦点为,此焦点落在圆的内部. D符合题意.
故答案为:AD
【分析】首先求出抛物线的焦点坐标,并代入到圆的标准方程,计算出结果,由此对选项逐一判断即可得出答案。
10.【答案】B,C,D
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】由题可知,抛物线的焦点,
显然直线的斜率存在,设直线方程为,,,
联立,消去并整理得,
,,
由得,,,
故切线的方程为:①
故切线的方程为:②
联立①②得

对于A,,,不正确,A不正确;
对于B,,显然点在直线上,B符合题意;
对于C,,,,,
将,,且,,代入上式化简得:
,,为直角三角形,C符合题意;
对于D,到直线的距离为:,

,当时,,D符合题意.
故答案为:BCD
【分析】根据题意联立直线与抛物线的方程,得到,,再求出切线和的方程,联立求得交点,然后分别对选项判断即可.
11.【答案】B,C
【知识点】抛物线的简单性质
【解析】【解答】对A,如图,
由抛物线的定义,的长度为到准线的距离,故的最小值为与到准线距离之和,故的最小值为到准线距离 ,A不符合题意;
对B,不妨设在第一象限,分别过作准线的垂线,垂足,作.则根据抛物线的定义可得,
故.
故,所以.B符合题意;
对C,过作垂直于准线,垂足为,
则,由图易得,故随的增大而增大,当时在点处,此时取最小值1;当与抛物线相切时最大,此时设方程,联立有,,此时解得,不妨设则方程,此时倾斜角为,.
故的取值范围为,C符合题意;
对D, 设,中点,故到准线的距离,又,故,故以为直径的圆与准线相切,又满足的所有点在以为直径的圆上,易得此圆与无交点,D不符合题意;
故答案为:BC
【分析】对A,根据抛物线的定义转化求解最小值即可;对B,根据抛物线的定义,结合三角函数关系可得直线AB倾斜角,再根据抛物线焦点弦长公式求解即可;对C,根据抛物线的定义可得,再分析临界条件求解即可;对D,,故以为直径的圆与准线相切,又满足的所有点在以为直径的圆上,易得此圆与无交点.
12.【答案】B,D
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】【解答】抛物线的焦点是 ,所以,,,
,(舍去),所以,
抛物线准线方程是,A不符合题意;
双曲线实轴长为,B符合题意;
双曲线的渐近线方程是,即,C不符合题意;
由双曲线定义,即,或(舍去),D符合题意.
故答案为:BD.
【分析】根据题意由抛物线以及双曲线的定义和性质,结合已知条件对选项逐一判断即可得出答案。
13.【答案】
【知识点】抛物线的标准方程
【解析】【解答】由题意设抛物线方程为(),
则,,
所以抛物线方程为.
故答案为:.
【分析】 设抛物线的标准方程为(),代入点P的坐标,求出p的值,即可得抛物线的标准方程 .
14.【答案】3
【知识点】抛物线的定义;抛物线的简单性质
【解析】【解答】如图所示,
因为是正三角形,所以.
由抛物线的定义可知,,过F作,又知,所以,
所以,则.
由的面积为可知,,所以.
故答案为:3
【分析】根据题意由已知条件结合抛物线的定义即可得出,结合已知条件以及三角形的面积公式代入计算出P的取值即可。
15.【答案】4
【知识点】抛物线的定义
【解析】【解答】抛物线的准线为.
设点在准线上的射影为,如图,
则根据抛物线的定义可知,
要求取得最小值,即求取得最小.
当,,三点共线时,最小,为.
故答案为:4.
【分析】 设点P在准线上的射影为D,则根据抛物线的定义可知,进而把问题转化为求|PA|+|PD|取得最小,进而可推断出当D, P,A三点共线时最小,可得答案.
16.【答案】16;4
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】由题可知,设直线,代入抛物线方程可得,
,则,
因为,
所以,又,
∴,,
∴,
又的中点到准线的距离为,
∴,即,
∴,即.
故答案为:16;4.
【分析】由题可得,可设直线方程与抛物线联立,可得,根据抛物线方程可得,进而可得,再结合条件即得.
17.【答案】(1)解:因为双曲线的方程为 ,
所以 .
所以 .所以 .
所以双曲线的焦点坐标分别为
(2)解:因为抛物线 的焦点与双曲线的一个焦点相同,
所以抛物线 的焦点坐标是(2,0),
所以 .
因为点 为抛物线上一点,
所以点 到抛物线的焦点的距离等于点 到抛物线的准线 的距离.
因为点 到拋物线的焦点的距离是5,
即 ,
所以
【知识点】抛物线的简单性质;双曲线的简单性质
【解析】【分析】(1)首先由双曲线的方程求出a与b的值再由双曲线里a、b、c的关系计算出c的值由此得出焦点的坐标。
(2)由已知条件抛物线 的焦点与双曲线的一个焦点相同 ,求出抛物线的交点坐标由此计算出p的值由此得到抛物线的方程,再由抛物线的定义把点p的坐标代入计算出的值即可。
18.【答案】(1)解:选择条件①.由抛物线的定义可得 .
因为 ,所以 ,解得 .
故抛物线 的标准方程为 .
选择条件②.因为 ,所以 , ,
因为点 在抛物线 上,所以 ,即 ,解得 ,
所以抛物线 的标准方程为 .
选择条件③.当 轴时, ,所以 .
故抛物线 的标准方程为 .
(2)解:设 , ,由(1)可知 .
由 ,消去 得 ,
则 , ,
所以 ,
又 , ,所以 ,
故 .
因为点 到直线 的距离 ,
所以 的面积为 .
【知识点】点到直线的距离公式;抛物线的定义;抛物线的简单性质
【解析】【分析】(1) 选择条件① ,由抛物线的定义结合已知条件即可求出P的取值,从而得出抛物线的方程。 选择条件② ,根据题意即可得出点的坐标,再把点的坐标代入到抛物线的方程由此计算出P的取值,由此即可得出抛物线的方程。
(2)由已知条件设出点的坐标,然后联立直线与抛物线的方程消元后的得出关于x的方程,结合韦达定理计算出 ,,再把结果代入到弦长公式由此计算出的值,从而即可得出的取值,然后由点到直线的距离公式再结合三角形的面积公式,代入数值计算出结果即可。
19.【答案】(1)解:如图,建立平面直角坐标系,由题意得,,则抛物线.
(2)解:如图,设抛物线C的焦点为F,则,
∵城镇P位于点O的北偏东30°处,,∴,
根据抛物线的定义知,公路总长.
当与Q重合时(Q为线段PF与抛物线C的交点),公路总长最小,最小值为.
【知识点】抛物线的标准方程;抛物线的简单性质
【解析】【分析】(1)由抛物线的定义,O为坐标原点可建立平面坐标系,即可求抛物线C的方程;
(2)由抛物线的定义,公路总长,即可求公路总长最小值.
20.【答案】(1)设直线 的方程为 , , ,
由 ,得 ,于是 .
所以 ,即 ,
故抛物线 的方程为 .
(2)由(1)可得 ,显然 .
则 , ,
所以

点 ,即 .
从而直线 的方程为 ,
令 ,可得点 ,
所以 ,
由 ,得 ,
得 ,所以 .
所以 的方程为 ,
因此直线 与 轴的交点坐标为 .
【知识点】数量积的坐标表达式;两点间的距离公式;抛物线的定义;抛物线的简单性质
【解析】【分析】(1)根据题意由斜截式设出直线的方程再联立直线与抛物线的方程,消去x等到关于y的一元二次方程结合韦达定理即可得到关于p的两根之和与两根之积的代数式,再由数量积的坐标公式代入计算出p的值,由此得出抛物线的方程。
(2) 由(1)可得 ,结合韦达定理求出,再由弦长公式代入整理得到,设出点的坐标整理得到点M的坐标,从而得出直线的方程,再令x=-1代入计算出点N的坐标,利用两点间的距离公式代入整理,求解出m的值由此得出直线的方程,以及直线 与 轴的交点坐标。
21.【答案】(1)解:抛物线 的准线方程为 ,
由已知得 ,解得 ,
故抛物线 的方程为
(2)解:设直线 的方程为 ,点 , ,
①证明:由 消去 得, ,
则 ,
即有 ,且 , ,
因为线段 的中点 在直线 上,
所以 ,可得 ,
所以线段 的垂直平分线 的方程为 ,
即为 ,
故 经过定点 .
②由①知l': ,所以点 ,
则 ,
因为 ,
又因为 到直线 的距离 ,
所以 ,
由 及 ,可知 ,
所以

当 时, 取得最大值
【知识点】点到直线的距离公式;抛物线的定义;抛物线的标准方程
【解析】【分析】(1)利用抛物线的性质结合抛物线的定义即可求出p的值,由此得出抛物线的方程。
(2) 根据题意首先设出直线的方程①联立直线和抛物线的方程,消元得到关于y的方程,结合二次函数的性质以及韦达定理即可求出,,再由中点的坐标公式代入整理得到
,整理得到,结合直线垂直平分的性质即可得到直线的方程,从而得出直线l过的定点。
② 由①知l': ,所以点 ,结合点到直线的距离公式以及弦长公式整理得到三角形的面积公式,由基本不等式以及二次函数的性质即可求出最大值。
22.【答案】(1)解:由题意可得 ,解得 ,
所以抛物线 的方程为
(2)解:由(1)知,圆 方程为: ,
由已知可设 ,且 , ,
由 得 ,
设 是抛物线 上任一点,则 ,
故抛物线与圆相离.
①证明:当直线 与 轴不平行时,有 ,
由抛物线定义知, , .
所以

所以
②由(1)知抛物线方程为 .所以 .
所以过点 的切线 ,即 .
同理可得,过点 的切线 为 .
由 , 方程联立,得 ,
解之,得 ,
又得 ,所以 .
到 的距离 ,

从而
【知识点】直线的点斜式方程;两点间的距离公式;点到直线的距离公式;抛物线的定义
【解析】【分析】(1)由题意联立方程组可求出p进而得到抛物线方程。(2)联立方程组求出点A,B所在方程,设 是抛物线 上任一点,求 可判断抛物线与圆相离,①由抛物线定义可推出 。② 根据导数求出过点A切线斜率进而求过点A出切线方程,同理求出过点B切线方程,联立方程组解出D点坐标,再根据点到直线距离公式求出高d,进而求出 与 DBN 的面积之积大于等于16.

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