3.3.1 抛物线及其标准方程 同步练习 (含答案) 2025-2026学年高二数学人教A版(2019)选择性必修第一册

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3.3.1 抛物线及其标准方程 同步练习 (含答案) 2025-2026学年高二数学人教A版(2019)选择性必修第一册

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3.3.1 抛物线及其标准方程
一、 单项选择题
1 抛物线y=-x2的准线方程是(  )
A. x= B. x=
C. y=2 D. y=4
2 抛物线x2-10y=0的焦点到准线的距离是(  )
A. B. 5 C. D. 10
3 下列抛物线中,焦点坐标为的是(  )
A. y2=x B. y2=x
C. x2=y D. x2=y
4 以双曲线-=1,其中a∈(0,2)的焦点为焦点的抛物线的标准方程为(  )
A. y2=±4x B. y2=±8x
C. x2=±4y D. x2=±8y
5 在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=4x的焦点为F,点P(m,-4)在抛物线上,则PF的长为(  )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在抛物线C上.若点M的横坐标为1,且MF=2,则p的值为(  )
A. B. 1 C. 2 D. 4
7 抛物线y2=8x的焦点到双曲线x2-=1的一条渐近线的距离为(  )
A. 1 B. 2
C. D. 2
8图1为一种卫星接收天线,其曲面与轴截面的交线为抛物线的一部分,已知该卫星接收天线的口径AB=6,深度MO=1,信号处理中心F位于焦点处,以顶点O为坐标原点,建立如图2所示的平面直角坐标系xOy,则焦点F的坐标为(  )
图1 图2
A. B.
C. D.
二、 多项选择题
9 已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,O为坐标原点,点M(x0,y0)在抛物线C上,若MF=5,则下列结论中正确的是(  )
A. 点F的坐标为(1,0)
B. x0=±4
C. y0=3
D. OM=4
10 顶点在坐标原点,且过点P(-3,4)的抛物线的标准方程是(  )
A. y2=-x B. y2=x
C. x2=y D. x2=-y
三、 填空题
11 已知双曲线-=1(mn≠0)的离心率为2,有一个焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,则mn=________.
12 探照灯反射镜的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛物线的焦点,已知灯口直径是60 cm,灯深40 cm,则光源到反射镜顶点的距离是________cm.
13 在平面直角坐标系xOy中,已知点A(2,2),记抛物线C:y2=4x上的动点P到准线的距离为d,则d-PA的最大值为________.
四、 解答题
14 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.
15 已知抛物线C:y=x2,焦点为F.
(1) 求焦点F的坐标及抛物线C的准线方程;
(2) 已知P是抛物线C上的一个动点,定点A(1,2),则当点P在抛物线C上移动时,求PA+PF的最小值.
16 如图是一抛物线型机械模具的示意图,该示意图的曲线部分是抛物线E的一部分,以顶点O为坐标原点建立平面直角坐标系. 已知模具的深度AC=4 cm,口径长AB=12 cm.
(1) 求抛物线E的标准方程;
(2) 为满足生产的要求,需将模具的深度减少1 cm,求此时该模具的口径长.
3.3.1 抛物线及其标准方程
1. C 将y=-x2化为标准方程x2=-8y,所以p=4,所以抛物线的准线方程为y=2.
2. B 由抛物线x2-10y=0,得x2=10y,则2p=10,即p=5,故焦点到准线的距离为p=5.
3. C 对于抛物线y2=x,有2p=,即p=,则抛物线y2=x的焦点坐标为;同理可得抛物线y2=x的焦点坐标为;抛物线x2=y的焦点坐标为;抛物线x2=y的焦点坐标为.
4. D 因为双曲线-=1,其中a∈(0,2)的焦点坐标为(0,±2),故所求抛物线方程为x2=±8y.
5. D 由题意可知,抛物线的准线方程为x=-1,点P在抛物线上,则4m=(-4)2,解得m=4,即点P(4,-4),所以由抛物线的定义可得,PF=4-(-1)=5.
6. C 由题意,得抛物线的准线方程为x=-,抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,所以MF=+xm=+1=2,解得p=2.
7. C 由题意,得抛物线y2=8x的焦点为(2,0),双曲线x2-=1的一条渐近线为y=x,则焦点到渐近线的距离为d==.
8. B 由题意可设抛物线方程为y2=2px且p>0,显然点(1,3)在抛物线上,所以2p=9,则=,故焦点F的坐标为.
9. BD 对于A,抛物线C:x2=4y的焦点为F(0,1),准线方程为y=-1,故A错误;对于B,C,由抛物线定义可得MF=5=y0+1,所以y0=4,x=16,解得x0=±4,故B正确,C错误;对于D,OM==4,故D正确.故选BD.
10. AC 因为点P(-3,4)在第二象限,所以抛物线的焦点在x轴的负半轴上或在y轴的正半轴上.当拋物线的焦点在x轴的负半轴上时,设抛物线的标准方程为y2=-2px(p>0).因为点P(-3,4)在抛物线上,则42=-2p×(-3),解得p=,所以抛物线的标准方程是y2=-x;当抛物线的焦点在y轴的正半轴上时,设抛物线的标准方程为x2=2py(p>0),因为点P(-3,4)在抛物线上,则(-3)2=2p×4,解得p=,所以抛物线的标准方程是x2=y. 综上,抛物线的标准方程是y2=-x或x2=y.故选AC.
11.  由题意,得抛物线y2=4x的焦点为(1,0),则m+n=1.又双曲线的离心率是2,所以==4,所以m=,n=,所以mn=.
12.  如图,设抛物线的标准方程为x2=2py(p>0),则点P(30,40)在该抛物线上,所以80p=900,解得p=,所以光源到反射镜顶点的距离为= cm.
13.  由题意,设F是抛物线C:y2=4x的焦点,则F(1,0).由抛物线的定义知,d=PF,所以d-PA=PF-PA≤AF==,所以当点P位于射线FA与抛物线的交点时,d-PA取最大值.
14. (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) 设所求抛物线的标准方程为y2=mx(m≠0)或x2=ny(n≠0),
则(-4)2=3m,解得m=,或32=-4n,解得n=-,
所以所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y.
(3) 直线x+3y+15=0交y轴于点(0,-5),则以(0,-5)为焦点的抛物线标准方程为x2=-20y;
直线x+3y+15=0交x轴于点(-15,0),则以(-15,0)为焦点的抛物线标准方程为y2=-60x,
所以所求抛物线的标准方程为x2=-20y或y2=-60x.
15. (1) 将抛物线C:y=x2化为标准方程为x2=4y,
其焦点F的坐标为(0,1),准线方程为y=-1.
(2) 由抛物线的定义知,点P到焦点F的距离即为点P到准线的距离,
PA+PF为点P到定点A(1,2)的距离与点P到准线的距离之和,
要使得PA+PF最小,
则点P,A在一条垂直于准线的直线上,
故最小值即为点A(1,2)到准线y=-1的距离为3,
所以PA+PF的最小值为3.
16. (1) 设抛物线的标准方程为x2=2py(p>0).因为AC=4cm,AB=12cm,
所以抛物线E过点(6,4),
所以62=2p×4,得2p=9,
所以抛物线E的标准方程为x2=9y.
(2) 若将模具的深度减少1cm,
设此时的口径长为 2acm(a>0),
则a2=9×3,解得a=3,
所以此时该模具的口径长为6 cm.

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