【高考押题卷】2025年高考数学热点难点考前冲刺 抛物线(含解析)

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【高考押题卷】2025年高考数学热点难点考前冲刺 抛物线(含解析)

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高考数学考前冲刺押题预测 抛物线
一.选择题(共8小题)
1.(2024 全国)过抛物线y2=2x的焦点且与x轴垂直的直线与抛物线交于M、N两点,O为坐标原点,则 (  )
A. B. C. D.
2.(2024 四川)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为(  )
A. B. C. D.1
3.(2024 金凤区校级四模)如图过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程为(  )
A.y2x B.y2=9x C.y2x D.y2=3x
4.(2024 四川)抛物线y2=4x的焦点坐标是(  )
A.(0,2) B.(0,1) C.(2,0) D.(1,0)
5.(2024 四川)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧, 2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是(  )
A.2 B.3 C. D.
6.(2024 北京)设抛物线的顶点为O,焦点为F,准线为l.P是抛物线上异于O的一点,过P作PQ⊥l于Q,则线段FQ的垂直平分线(  )
A.经过点O B.经过点P
C.平行于直线OP D.垂直于直线OP
7.(2024 新课标Ⅱ)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为(  )
A.y=x﹣1或y=﹣x+1
B.y(x﹣1)或 y(x﹣1)
C.y(x﹣1)或 y(x﹣1)
D.y(x﹣1)或 y(x﹣1)
8.(2024 大纲版)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M(﹣2,2),过点F且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若 0,则k=(  )
A. B. C. D.2
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024 沙坪坝区校级期末)已知点,O为坐标原点,A,B为曲线C:y=2x2上的两点,F为其焦点.下列说法正确的是(  )
A.点F的坐标为
B.若P为线段AB的中点,则直线AB的斜率为﹣2
C.若直线AB过点F,且|PO|是|AF|与|BF|的等比中项,则|AB|=10
D.若直线AB过点F,曲线C在点A处的切线为l1,在点B处的切线为l2,则l1⊥l2
(多选)10.(2024 安丘市期末)已知斜率为的直线l经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,与抛物线C交于点A,B两点(点A在第一象限),与抛物线的准线交于点D,若|AB|=8,则以下结论正确的是(  )
A. B.|AF|=6 C.|BD|=2|BF| D.F为AD中点
(多选)11.(2024 广东一模)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,抛物线C上存在n个点P1,P2, ,Pn(n≥2且n∈N*)满足∠P1FP2=∠P2FP3=…=∠Pn﹣1 FPn=∠PnFP1,则下列结论中正确的是(  )
A.n=2时,
B.n=3时,|P1F|+|P2F|+|P3F|的最小值为9
C.n=4时,
D.n=4时,|P1F|+|P2F|+|P3F|+|P4F|的最小值为8
(多选)12.(2024 市中区校级期末)抛物线C:x2=2py的焦点为F,P为其上一动点,当P运动到(t,1)时,|PF|=2,直线l与抛物线相交于A,B两点,点M(4,1),下列结论正确的是(  )
A.抛物线的方程为x2=8y
B.|PM|+|PF|的最小值为6
C.当直线l过焦点F时,以AF为直径的圆与x轴相切
D.若过A,B的抛物线的两条切线交准线于点T,则A,B两点的纵坐标之和最小值为2
三.填空题(共4小题)
13.(2024 江西)抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=   .
14.(2024 北京)设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,则以F为圆心,且与l相切的圆的方程为   .
15.(2024 珠海期末)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   .
16.(2024 广州模拟)已知点及抛物线上一动点P(x0,y0),则y0+|PQ|的最小值为   .
四.解答题(共4小题)
17.(2024 北京)已知抛物线C:y2=2px经过点P(1,2),过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.
(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;
(Ⅱ)设O为原点,λ,μ,求证:为定值.
18.(2024 浙江)如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上.
(Ⅰ)设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;
(Ⅱ)若P是半椭圆x21(x<0)上的动点,求△PAB面积的取值范围.
19.(2024 新课标Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C于A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆.
(1)证明:坐标原点O在圆M上;
(2)设圆M过点P(4,﹣2),求直线l与圆M的方程.
20.(2024 乙卷)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足9,求直线OQ斜率的最大值.
高考数学考前冲刺押题预测 抛物线
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024 全国)过抛物线y2=2x的焦点且与x轴垂直的直线与抛物线交于M、N两点,O为坐标原点,则 (  )
A. B. C. D.
【考点】抛物线的焦点与准线;平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】方程思想;分析法;平面向量及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】D
【分析】先求出抛物线的焦点坐标,从而得出垂直x轴的直线方程,将直线方程代入y2=2x求得y的值,即可求出 .
【解答】解:y2=2x的焦点坐标是(,0),
则过焦点且垂直x轴的直线是x,代入y2=2x得y=±1,
故 (,1) ()1.
故选:D.
【点评】本题考查了抛物线的性质以及平面向量数量积的运算,属于基础题.
2.(2024 四川)设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,M是线段PF上的点,且|PM|=2|MF|,则直线OM的斜率的最大值为(  )
A. B. C. D.1
【考点】抛物线的焦点弦及焦半径.
【专题】方程思想;分析法;不等式的解法及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【答案】C
【分析】由题意可得F(,0),设P(,y0),要求kOM的最大值,设y0>0,运用向量的加减运算可得(,),再由直线的斜率公式,结合基本不等式,可得最大值.
【解答】解:由题意可得F(,0),设P(,y0),
显然当y0<0,kOM<0;当y0>0,kOM>0.
要求kOM的最大值,设y0>0,
则()
(,),
可得kOM,
当且仅当y02=2p2,取得等号.
故选:C.
【点评】本题考查抛物线的方程及运用,考查直线的斜率的最大值,注意运用基本不等式和向量的加减运算,考查运算能力,属于中档题.
3.(2024 金凤区校级四模)如图过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程为(  )
A.y2x B.y2=9x C.y2x D.y2=3x
【考点】抛物线的标准方程.
【专题】计算题;压轴题;数形结合;逻辑思维;运算求解.
【答案】D
【分析】分别过点A,B作准线的垂线,分别交准线于点E,D,设|BF|=a,根据抛物线定义可知|BD|=a,进而推断出∠BCD的值,在直角三角形中求得a,进而根据BD∥FG,利用比例线段的性质可求得p,则抛物线方程可得.
【解答】解:如图分别过点A,B作准线的垂线,分别交准线于点E,D,设|BF|=a,则由已知得:|BC|=2a,由定义得:|BD|=a,故∠BCD=30°,
在直角三角形ACE中,∵|AF|=3,|AC|=3+3a,
∴2|AE|=|AC|
∴3+3a=6,
从而得a=1,
∵BD∥FG,
∴求得p,
因此抛物线方程为y2=3x.
故选:D.
【点评】本题主要考查了抛物线的标准方程.考查了学生对抛物线的定义和基本知识的综合把握.
4.(2024 四川)抛物线y2=4x的焦点坐标是(  )
A.(0,2) B.(0,1) C.(2,0) D.(1,0)
【考点】抛物线的焦点与准线.
【专题】计算题;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【答案】D
【分析】根据抛物线的标准方程及简单性质,可得答案.
【解答】解:抛物线y2=4x的焦点坐标是(1,0),
故选:D.
【点评】本题考查的知识点是抛物线的简单性质,难度不大,属于基础题.
5.(2024 四川)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧, 2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是(  )
A.2 B.3 C. D.
【考点】抛物线的焦点与准线.
【专题】圆锥曲线中的最值与范围问题.
【答案】B
【分析】可先设直线方程和点的坐标,联立直线与抛物线的方程得到一个一元二次方程,再利用韦达定理及 2消元,最后将面积之和表示出来,探求最值问题.
【解答】解:设直线AB的方程为:x=ty+m,点A(x1,y1),B(x2,y2),
直线AB与x轴的交点为M(m,0),
由 y2﹣ty﹣m=0,根据韦达定理有y1 y2=﹣m,
∵ 2,∴x1 x2+y1 y2=2,
结合及,得,
∵点A,B位于x轴的两侧,∴y1 y2=﹣2,故m=2.
不妨令点A在x轴上方,则y1>0,又,
∴S△ABO+S△AFO2×(y1﹣y2)y1,

当且仅当,即时,取“=”号,
∴△ABO与△AFO面积之和的最小值是3,
故选:B.
【点评】求解本题时,应考虑以下几个要点:
1、联立直线与抛物线的方程,消x或y后建立一元二次方程,利用韦达定理与已知条件消元,这是处理此类问题的常见模式.
2、求三角形面积时,为使面积的表达式简单,常根据图形的特征选择适当的底与高.
3、利用基本不等式时,应注意“一正,二定,三相等”.
6.(2024 北京)设抛物线的顶点为O,焦点为F,准线为l.P是抛物线上异于O的一点,过P作PQ⊥l于Q,则线段FQ的垂直平分线(  )
A.经过点O B.经过点P
C.平行于直线OP D.垂直于直线OP
【考点】抛物线的焦点与准线.
【专题】计算题;对应思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学抽象.
【答案】B
【分析】本题属于选择题,不妨设抛物线的方程为y2=4x,不妨设P(1,2),可得可得四边形QAFP为正方形,根据正方形的对角线互相垂直可得答案.
【解答】解:(本题属于选择题)不妨设抛物线的方程为y2=4x,则F(1,0),准线为l为x=﹣1,
不妨设P(1,2),
∴Q(﹣1,2),
设准线为l与x轴交点为A,则A(﹣1,0),
可得四边形QAFP为正方形,根据正方形的对角线互相垂直,
故可得线段FQ的垂直平分线,经过点P,
故选:B.
另解:由抛物线的定义知,|PF|=|PQ|,
所以△PQF为等腰三角形,且FQ为等腰三角形PQF的底边,
所以线段FQ的垂直平分线经过点P.
故选:B.
【点评】本题考查了抛物线的性质和垂直平分线的性质,考查了转化思想,属于中档题.
7.(2024 新课标Ⅱ)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为(  )
A.y=x﹣1或y=﹣x+1
B.y(x﹣1)或 y(x﹣1)
C.y(x﹣1)或 y(x﹣1)
D.y(x﹣1)或 y(x﹣1)
【考点】抛物线的焦点与准线.
【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【答案】C
【分析】根据题意,可得抛物线焦点为F(1,0),由此设直线l方程为y=k(x﹣1),与抛物线方程联解消去x,得y﹣k=0.再设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系和|AF|=3|BF|,建立关于y1、y2和k的方程组,解之可得k值,从而得到直线l的方程.
【解答】解:
法一:∵抛物线C方程为y2=4x,可得它的焦点为F(1,0),
∴设直线l方程为y=k(x﹣1)
由消去x,得y﹣k=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),可得y1+y2,y1y2=﹣4…(*)
∵|AF|=3|BF|,
∴y1+3y2=0,可得y1=﹣3y2,代入(*)得﹣2y2且﹣3y22=﹣4,
消去y2得k2=3,解之得k
∴直线l方程为y(x﹣1)或y(x﹣1)
法二:
做出抛物线的准线,以及A、B到准线的垂线段AA'、BB',并设直线l交准线与M,
设|BF|=m,由抛物线的定义可知|BB'|=m,|AA'|=|AF|=3m,
由BB'∥AA'可知,,即,
所以|MB|=2m,则|MA|=6m,
故∠AMA'=30°,根据斜率与角度的关系可得选C选项.
故选:C.
【点评】本题给出抛物线的焦点弦AB被焦点F分成1:3的两部分,求直线AB的方程,着重考查了抛物线的标准方程、简单几何性质和直线与圆锥曲线的位置关系等知识,属于中档题.
8.(2024 大纲版)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M(﹣2,2),过点F且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若 0,则k=(  )
A. B. C. D.2
【考点】抛物线的焦点与准线;平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【答案】D
【分析】斜率k存在,设直线AB为y=k(x﹣2),代入抛物线方程,利用(x1+2,y1﹣2) (x2+2,y2﹣2)=0,即可求出k的值.
【解答】解:由抛物线C:y2=8x得焦点(2,0),
由题意可知:斜率k存在,设直线AB为y=k(x﹣2),
代入抛物线方程,得到k2x2﹣(4k2+8)x+4k2=0,Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2).
∴x1+x2=4,x1x2=4.
∴y1+y2,y1y2=﹣16,
又0,
∴(x1+2,y1﹣2) (x2+2,y2﹣2)0
∴k=2.
故选:D.
【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查向量的数量积公式,考查学生的计算能力,属于中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024 沙坪坝区校级期末)已知点,O为坐标原点,A,B为曲线C:y=2x2上的两点,F为其焦点.下列说法正确的是(  )
A.点F的坐标为
B.若P为线段AB的中点,则直线AB的斜率为﹣2
C.若直线AB过点F,且|PO|是|AF|与|BF|的等比中项,则|AB|=10
D.若直线AB过点F,曲线C在点A处的切线为l1,在点B处的切线为l2,则l1⊥l2
【考点】抛物线的焦点与准线.
【专题】转化思想;设而不求法;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】BCD
【分析】根据抛物线的性质,利用直线和抛物线联立方程,结合设而不求思想进行转化求解判断即可.
【解答】解:由y=2x2得x2y=4y,则焦点坐标F(0,),故A错误,
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB:y=kx+b,代入y=2x2得kx+b=2x2,
即2x2﹣kx﹣b=0,
则x1+x2,
∵P为线段AB的中点,∴,
即x1+x21,得k=﹣2,故B正确,
若直线AB过点F,且|PO|是|AF|与|BF|的等比中项,
则|AF||BF|=|PO|2=()2+1=1,
由抛物线的准线方程为y=kx,代入y=2x2得2x2﹣kx0,
则x1+x2,x1x2,
则|AF|=y1,|BF|=y2,
|AF||BF|=(y1)(y2)=y1y2(y1+y2),
∵y1+y2=k(x1+x2),y1y2=4(x1x2)2=4,
代入y1y2(y1+y2),
得(),
得k2=19,满足判别式Δ>0,
则|AB|=|AF|+|BF|=y1y210,故C正确,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1=2x12得y1=2x12,
函数y=2x2的导数f′(x)=4x,
即在A处切线斜率k1=f′(x1)=4x1,在B处切线斜率k2=f′(x2)=4x2,
则k1k2=4x14x2=16x1x2,由选项C知,x1x2,
则k1k2=16×()=﹣1,即l1⊥l2,故D正确.
故选:BCD.
【点评】本题主要考查抛物线的性质,结合直线和抛物线的位置关系,利用设而不求思想转化为根与系数之间的关系是解决本题的关键,是难题.
(多选)10.(2024 安丘市期末)已知斜率为的直线l经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,与抛物线C交于点A,B两点(点A在第一象限),与抛物线的准线交于点D,若|AB|=8,则以下结论正确的是(  )
A. B.|AF|=6 C.|BD|=2|BF| D.F为AD中点
【考点】抛物线的焦点与准线.
【专题】转化思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】BCD
【分析】方法一:由题意画出图形,写出直线方程,与抛物线方程联立,求得A的坐标,再由焦半径公式求p,进一步求出|BF|,|BD|的值,逐一判断四个选项得答案;
方法二:利用抛物线的焦点弦公式,即可分别判断答案.
【解答】解:方法一:如图,F(,0),直线l的斜率为,则直线方程为y(x),
联立,得12x2﹣20px+3p2=0.
解得:xA,xB
由|AB|=|AF|+|BF|=xA+xB+p8,得p=3.
所以抛物线方程为y2=6x.
则|AF|=xA2p=6,故B正确;
所以|BF|=2,
|BD|4,∴|BD|=2|BF|,故C正确;
所以|AF|=|DF|=6,则F为AD中点.
,故A错误,
方法二:设直线AB的倾斜角为θ
利用抛物线的焦点弦的性质,由8,则p=3,
6,2,

在Rt△DBB′中,cosθ,所以|BD|=4,因此F为AD中点.
故选:BCD.
【点评】本题考查抛物线的简单几何性质,直线与抛物线的位置关系,考查抛物线的焦点弦的性质,熟练掌握抛物线焦点弦的几何性质,在平常的练习中起到重要作用,同学们可以在练习中自己推导并熟练掌握,属于中档题.
(多选)11.(2024 广东一模)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,抛物线C上存在n个点P1,P2, ,Pn(n≥2且n∈N*)满足∠P1FP2=∠P2FP3=…=∠Pn﹣1 FPn=∠PnFP1,则下列结论中正确的是(  )
A.n=2时,
B.n=3时,|P1F|+|P2F|+|P3F|的最小值为9
C.n=4时,
D.n=4时,|P1F|+|P2F|+|P3F|+|P4F|的最小值为8
【考点】抛物线的焦点与准线.
【专题】综合题;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】BC
【分析】以P1P2为抛物线的通径,可求得的值,判断A;n=3时,写出焦半径|P1F|,|P2F|,|P3F|的表达式,利用换元法,结合导数求函数的最值,判断B,n=4时,写出焦半径|P1F|,|P2F|,|P3F|,|P4F|的表达式,利用三角函数的知识,可判断CD.
【解答】解:当n=2时,∠P1FP2=∠P2FP1=π,此时不妨到P1P2过焦点垂直于x轴,
不妨取P1(1,2),P2(1,﹣2),则1,故A错误;
n=3时,∠P1FP2=∠P2FP3=∠P3FP1,
此时不妨设P1,P2,P3在抛物线上逆时针排列,设∠P1Fx=α,α∈(0,),
则|P1F|,则|P2F|,|P3F|,
∴|P1F|+|P2F|+|P3F|,
令t=cosα,t∈(,),则|P1F|+|P2F|+P3F|,
令f(t),则f′(t),
当t<1时,f′(t)>0,f(t)递增,当1<t时,f′(t)<0,f(t)递减,
故f(t)min=f(1)=9,
故t=1,即cosα,α时,∴|P1F|+|P2F|+P3F|取到最小值9,故B正确;
n=4时,∠P1FP2=∠P2FP3=∠P3FP4+∠P4FP1,
此时不妨设P1,P2,P3,P4在抛物线上逆时针排列,设∠P1Fx=θ,θ∈(0,),
|P1F|,则|P2F|,|P3F|,|P4F|,
|P1F|+|P3F|,
|P2F|+|P4F|,
∴,故C正确;
由C的分析可知|P1F|+|P3F|+|P2F|+|P4F|16,
当sin22θ=1时,取等号,故D错误.
故选:BC.
【点评】本题考查了抛物线的焦半径公式的应用,综合性强,以及利用导数求最值,和三角函数的相关知识,属难题.
(多选)12.(2024 市中区校级期末)抛物线C:x2=2py的焦点为F,P为其上一动点,当P运动到(t,1)时,|PF|=2,直线l与抛物线相交于A,B两点,点M(4,1),下列结论正确的是(  )
A.抛物线的方程为x2=8y
B.|PM|+|PF|的最小值为6
C.当直线l过焦点F时,以AF为直径的圆与x轴相切
D.若过A,B的抛物线的两条切线交准线于点T,则A,B两点的纵坐标之和最小值为2
【考点】抛物线的焦点与准线.
【专题】数形结合;转化思想;数形结合法;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】CD
【分析】由抛物线的定义、性质根据题设条件逐个选项验证正误即可.
【解答】解:由题设知:|PF|=12,解得:p=2,∴抛物线方程为x2=4y,故选项A错误;
连接FM交抛物线于点P,此时|PM|+|PF|的值最小为4,故选项B错误;
如右图所示,
设G为AF的中点,过点A作AC⊥抛物线的准线l′于点C,交x轴于点Q,过点G作GD⊥x轴于点D,
∴|DG|(|OF|+|AQ|)|AC||AF|,故以AF为直径的圆与x轴相切,故选项C正确;
设点A(x1,y1),B(x2,y2),由x2=4y即yx2得:y1x,则切线AT的方程为y﹣y1x1(x﹣x1),
即yx1xx12,同理可得切线BT的方程为yx2xx22,由解得:,
由题意知T在准线y=﹣1上,∴x1x2=﹣1,x1x2=﹣1,∴y1+y2(x12+x22)[(x1+x2)2﹣2x1x2](x1+x2)2+2,
∴当x1+x2=0时,y1+y2=2为最小值,∴选项D正确,
故选:CD.
【点评】本题主要考查抛物线的定义、性质、直线与抛物线的位置关系等知识点,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2024 江西)抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p= 6 .
【考点】抛物线的焦点与准线;双曲线的几何特征.
【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.
【答案】见试题解答内容
【分析】求出抛物线的焦点坐标,准线方程,然后求出抛物线的准线与双曲线的交点坐标,利用三角形是等边三角形求出p即可.
【解答】解:抛物线的焦点坐标为(0,),准线方程为:y,
准线方程与双曲线联立可得:,
解得x=±,
因为△ABF为等边三角形,所以,即p2=3x2,
即,解得p=6.
故答案为:6.
【点评】本题考查抛物线的简单性质,双曲线方程的应用,考查分析问题解决问题的能力以及计算能力.
14.(2024 北京)设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,则以F为圆心,且与l相切的圆的方程为 (x﹣1)2+y2=4 .
【考点】抛物线的焦点与准线;直线与圆的位置关系.
【专题】方程思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【答案】见试题解答内容
【分析】由题意画出图形,求得圆的半径,则圆的方程可求.
【解答】解:如图,
抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),
∵所求圆的圆心F,且与准线x=﹣1相切,∴圆的半径为2.
则所求圆的方程为(x﹣1)2+y2=4.
故答案为:(x﹣1)2+y2=4.
【点评】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与圆位置关系的应用,考查数形结合的解题思想方法,是基础题.
15.(2024 珠海期末)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  .
【考点】抛物线的定义.
【专题】计算题.
【答案】见试题解答内容
【分析】根据点M到焦点的距离为1利用抛物线的定义可推断出M到准线距离也为1.利用抛物线的方程求得准线方程,进而可求得M的纵坐标.
【解答】解:根据抛物线的定义可知M到焦点的距离为1,则其到准线距离也为1.
又∵抛物线的准线为y,
∴M点的纵坐标为1.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了抛物线的简单性质.抛物线中涉及点到焦点,准线的距离问题时,一般是利用抛物线的定义来解决.
16.(2024 广州模拟)已知点及抛物线上一动点P(x0,y0),则y0+|PQ|的最小值为 2 .
【考点】抛物线的定义.
【专题】计算题.
【答案】见试题解答内容
【分析】设P到准线的距离为d,利用抛物线的定义得出:y0+|PQ|=d﹣1+|PQ|=|PF|+|PQ|﹣1最后利用当且仅当F、Q、P共线时取最小值,从而得出故y0+|PQ|的最小值是2.
【解答】解:用抛物线的定义:
焦点F(0,1),准线 y=﹣1,设P到准线的距离为d
y0+|PQ|=d﹣1+|PQ|=|PF|+|PQ|﹣1≥|FQ|﹣1=2
(当且仅当F、Q、P共线时取等号)
故y0+|PQ|的最小值是2.
故答案为:2.
【点评】本小题主要考查抛物线的定义、不等式的性质等基础知识,考考查数形结合思想、化归与转化思想,解答关键是合理利用定义,属于基础题.
四.解答题(共4小题)
17.(2024 北京)已知抛物线C:y2=2px经过点P(1,2),过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.
(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;
(Ⅱ)设O为原点,λ,μ,求证:为定值.
【考点】直线与抛物线的综合.
【专题】转化思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【答案】见试题解答内容
【分析】(Ⅰ)将P代入抛物线方程,即可求得p的值,设直线AB的方程,代入抛物线方程,由Δ>0,即可求得k的取值范围;
(Ⅱ)根据向量的共线定理即可求得λ=1﹣yM,μ=1﹣yN,求得直线PA的方程,令x=0,求得M点坐标,同理求得N点坐标,根据韦达定理即可求得为定值.
【解答】解:(Ⅰ)∵抛物线C:y2=2px经过点P(1,2),∴4=2p,解得p=2,
设过点(0,1)的直线方程为y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2)
联立方程组可得,消y可得k2x2+(2k﹣4)x+1=0,
∴Δ=(2k﹣4)2﹣4k2>0,且k≠0解得k<1,
且k≠0,x1+x2,x1x2,
又∵PA、PB要与y轴相交,∴直线l不能经过点(1,﹣2),即k≠﹣3,
故直线l的斜率的取值范围(﹣∞,﹣3)∪(﹣3,0)∪(0,1);
(Ⅱ)证明:设点M(0,yM),N(0,yN),
则(0,yM﹣1),(0,﹣1)
因为λ,所以yM﹣1=﹣λ,故λ=1﹣yM,同理μ=1﹣yN,
直线PA的方程为y﹣2(x﹣1)(x﹣1)(x﹣1),
令x=0,得yM,同理可得yN,
因为
2,
∴2,∴为定值.
【点评】本题考查抛物线的方程,直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理的应用,考查转化思想,计算能力,属于中档题.
18.(2024 浙江)如图,已知点P是y轴左侧(不含y轴)一点,抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上.
(Ⅰ)设AB中点为M,证明:PM垂直于y轴;
(Ⅱ)若P是半椭圆x21(x<0)上的动点,求△PAB面积的取值范围.
【考点】直线与抛物线的综合;直线与椭圆的综合.
【专题】方程思想;分析法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【答案】见试题解答内容
【分析】(Ⅰ)设P(m,n),A(,y1),B(,y2),运用中点坐标公式可得M的坐标,再由中点坐标公式和点在抛物线上,代入化简整理可得y1,y2为关于y的方程y2﹣2ny+8m﹣n2=0的两根,由韦达定理即可得到结论;
(Ⅱ)由题意可得m21,﹣1≤m<0,﹣2<n<2,可得△PAB面积为S|PM| |y1﹣y2|,再由配方和换元法,可得面积S关于新元的三次函数,运用单调性可得所求范围.
【解答】解:(Ⅰ)证明:可设P(m,n),A(,y1),B(,y2),
AB中点为M的坐标为(,),
抛物线C:y2=4x上存在不同的两点A,B满足PA,PB的中点均在C上,
可得()2=4 ,
()2=4 ,
化简可得y1,y2为关于y的方程y2﹣2ny+8m﹣n2=0的两根,
可得y1+y2=2n,y1y2=8m﹣n2,
可得n,
则PM垂直于y轴;
(另解:设PA,PB的中点分别为E,F,
EF交PM于G,EF为△PAB的中位线,
EF∥AB,又M为AB的中点,
G为EF的中点,
设AB:y=kx+b1,EF:y=kx+b2,
由y2=4x,y=kx+b1,y=kx+b2,
解得yM=yP,所以PM垂直于y轴)
(Ⅱ)若P是半椭圆x21(x<0)上的动点,
可得m21,﹣1≤m<0,﹣2<n<2,
由(Ⅰ)可得y1+y2=2n,y1y2=8m﹣n2,
由PM垂直于y轴,可得△PAB面积为S|PM| |y1﹣y2|
(m)
=[ (4n2﹣16m+2n2)m]
(n2﹣4m),
可令t

可得m时,t取得最大值;
m=﹣1时,t取得最小值2,
即2≤t,
则St3在2≤t递增,可得S∈[6,],
△PAB面积的取值范围为[6,].
【点评】本题考查抛物线的方程和运用,考查转化思想和运算能力,以及换元法和三次函数的单调性,属于难题.
19.(2024 新课标Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x,过点(2,0)的直线l交C于A,B两点,圆M是以线段AB为直径的圆.
(1)证明:坐标原点O在圆M上;
(2)设圆M过点P(4,﹣2),求直线l与圆M的方程.
【考点】直线与抛物线的综合.
【专题】转化思想;向量法;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【答案】(1)证明见解答;
(2)(x)2+(y)2,或(x﹣3)2+(y﹣1)2=10.
【分析】(1)方法一:分类讨论,当直线斜率不存在时,求得A和B的坐标,由 0,则坐标原点O在圆M上;当直线l斜率存在,代入抛物线方程,利用韦达定理及向量数量积的可得 0,则坐标原点O在圆M上;
方法二:设直线l的方程x=my+2,代入抛物线方程,利用韦达定理及向量数量积的坐标运算,即可求得 0,则坐标原点O在圆M上;
方法三:设抛物线的参数方程,根据直线的截距式的应用,即可求得ab=﹣1,根据向量的运算,即可证明坐标原点O在圆M上;
(2)由题意可知: 0,根据向量数量积的坐标运算,即可求得k的值,求得M点坐标,则半径r=|MP|,即可求得圆的方程.
【解答】解:方法一:证明:(1)当直线l的斜率不存在时,则A(2,2),B(2,﹣2),
则(2,2),(2,﹣2),则 0,
∴⊥,
则坐标原点O在圆M上;
当直线l的斜率存在,设直线l的方程y=k(x﹣2),A(x1,y1),B(x2,y2),
,整理得:k2x2﹣(4k2+2)x+4k2=0,
则x1x2=4,4x1x2y22=(y1y2)2,由y1y2<0,
则y1y2=﹣4,
由 x1x2+y1y2=0,
则⊥,则坐标原点O在圆M上,
综上可知:坐标原点O在圆M上;
方法二:设直线l的方程x=my+2,
,整理得:y2﹣2my﹣4=0,A(x1,y1),B(x2,y2),
则y1y2=﹣4,
则(y1y2)2=4x1x2,则x1x2=4,则 x1x2+y1y2=0,
则⊥,则坐标原点O在圆M上,
∴坐标原点O在圆M上;
方法三:设A(2a2,2a),B(2b2,2b),则,
所以ab=﹣1,
因此,
所以坐标原点O在圆M上;
注:其中过点(x1,y1)和(x2,y2)的直线的横截距a和纵截距为b分别为
,.
(2)由(1)可知:x1x2=4,x1+x2,y1+y2,y1y2=﹣4,
圆M过点P(4,﹣2),则(4﹣x1,﹣2﹣y1),(4﹣x2,﹣2﹣y2),
由 0,则(4﹣x1)(4﹣x2)+(﹣2﹣y1)(﹣2﹣y2)=0,
整理得:k2+k﹣2=0,解得:k=﹣2,k=1,
当k=﹣2时,直线l的方程为y=﹣2x+4,
则x1+x2,y1+y2=﹣1,
则M(,),半径为r=|MP|,
∴圆M的方程(x)2+(y)2.
当直线斜率k=1时,直线l的方程为y=x﹣2,
同理求得M(3,1),则半径为r=|MP|,
∴圆M的方程为(x﹣3)2+(y﹣1)2=10,
综上可知:直线l的方程为y=﹣2x+4,圆M的方程(x)2+(y)2,
或直线l的方程为y=x﹣2,圆M的方程为(x﹣3)2+(y﹣1)2=10.
【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理,向量数量积的坐标运算,考查计算能力,属于中档题.
20.(2024 乙卷)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为2.
(1)求C的方程;
(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足9,求直线OQ斜率的最大值.
【考点】直线与抛物线的综合.
【专题】压轴题;函数思想;向量法;圆锥曲线中的最值与范围问题;运算求解.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据焦点F到准线的距离为2求出p,进而得到抛物线方程,
(2)设出点Q的坐标,按照向量关系得出P点坐标,再代入抛物线方程中,利用基本不等式即可求出最值.
【解答】(1)解:由题意知,p=2,
∴y2=4x.
(2)由(1)知,抛物线C:y2=4x,F(1,0),
设点Q的坐标为(m,n),
则(1﹣m,﹣n),
∴P点坐标为(10m﹣9,10n),
将点P代入C得100n2=40m﹣36,
整理得,
当n≤0时,K,
当n>0时,,当且仅当25n,即n时,等号成立,取得最大值.
故答案为:.
【点评】本题考查抛物线的性质,考察基本不等式求最值,属于中档题.
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