1、课时分层作业(十一)抛物线的几何性质(建议用时:40分钟)基础达标练一、填空题1抛物线焦点在x轴上,直线y3与抛物线交于点A,AF5,则该抛物线的方程是_解析设抛物线的标准方程为y22ax(a0),设A(m,3)由抛物线定义得5AF,又(3)22am,a1或a9,故所求抛物线的标准方程为y22x或y218x.答案y22x或y218x2抛物线y24x的弦AB垂直于x轴,若AB4,则焦点到弦AB的距离为_解析由题意我们不妨设A(x,2),则(2)24x,x3,直线AB的方程为x3,抛物线的焦点为(1,0),焦点到弦AB的距离为2.答案23在抛物线y216x内,过点(2,1)且被此点平分的弦AB所在
2、直线的方程是_解析显然斜率不存在时的直线不符合题意设直线斜率为k,则直线方程为y1k(x2),由消去x得ky216y16(12k)0,y1y22(y1,y2分别是A,B的纵坐标),k8,代入得y8x15.答案y8x154已知过抛物线:x的焦点F的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若x1x27,则AB的值为_. 【导学号:71392104】解析因为x,所以y22x,所以抛物线的准线方程为x,根据抛物线的定义知AFx1,BFx2,所以ABAFBF1(x1x2)1(7)8.答案85直线yk(x1)与抛物线y28x有两个交点,则实数k的取值范围是_解析联立直线与抛物线方程,得所以k
3、y28y8k0.由题意得解得k,且k0.所以实数k的取值范围是(,0)(0,)答案(,0)(0,)6已知抛物线E:y24x的焦点为F,P是E的准线l上一点,Q是直线PF与E的一个交点若,则直线PF的方程为_. 【导学号:71392105】解析抛物线E:y24x的焦点F(1,0),设Q到l的距离为d,则QFd.,|d,直线的倾斜角为45或135,直线的斜率为1,直线的方程为xy10或xy10.答案xy10或xy107如图243是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m水位下降1 m后,水面宽_ m.图243 解析建立如图所示平面直角坐标系,设抛物线方程为x22py(p0)由题意
4、A(2,2),代入x22py,得p1,故x22y.设B(x,3),代入x22y中,得x,故水面宽为2 m.答案28已知直线l1:4x3y60和直线l2:x1,抛物线y24x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是_解析抛物线y24x的焦点为F(1,0),准线方程为x1,由抛物线定义知,点P到直线l2的距离等于点P到焦点F的距离,作PAl1垂足为A,则点P到l1,l2的距离之和dPAPF,当P,A,F三点共线时,d取得最小值,最小值即为点F到直线l1的距离,由点到直线的距离公式得dmin2.答案2二、解答题9已知抛物线y22px (p0)有一个内接直角三角形,直角顶点在原点,两直角边O
5、A与OB的长分别为1和8,求抛物线的方程. 【导学号:71392106】解设直线OA的方程为ykx,k0,则直线OB的方程为yx,由得x0(舍)或x,A点坐标为,B点坐标为(2pk2,2pk),由|OA|1,|OB|8,可得解方程组得k664,即k24.则p2,又p0,则p,故所求抛物线方程为y2x.10已知过抛物线y22px(p0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1x2)两点,且|AB|9.(1)求该抛物线的方程;(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若,求的值解(1)直线AB的方程是y2,与y22px联立,从而有4x25pxp20,所以x1x2,由抛物
6、线定义得,|AB|x1x2pp9,所以p4,从而抛物线方程为y28x.(2)由于p4,4x25pxp20可化简为x25x40,从而x11,x24,y12,y24,从而A(1,2),B(4,4);设C(x3,y3),则(x3,y3)(1,2)(4,4)(41,42),又y8x3,即2(21)28(41),即(21)241,解得0或2.能力提升练1等腰直角三角形AOB内接于抛物线y22px(p0),O为抛物线的顶点,OAOB,则AOB的面积为_解析由条件,不妨设lOA为yx,解方程组得x2p,所以A(2p,2p)故SAOB2(2p)(2p)4p2.答案4p22过抛物线y22px(p0)的焦点F作倾
7、斜角为45的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的长为8,则p_.解析设A(x1,y1),B(x2,y2)因为直线倾斜角为45,过抛物线焦点,所以可设直线方程为yx,代入抛物线方程得2px,即x23px0,故x1x23p,由抛物线的定义可知,|AB|x1x2x1x2p4p8,因此p2.答案23已知抛物线yx2与双曲线x21(a0)有共同的焦点F,O为坐标原点,P在x轴上方且在双曲线上,则的最小值为_解析抛物线yx2的焦点F为(0,2),则双曲线x21中,c2,则a23.即双曲线方程为x21,设P(m,n),则n23m23,则(m,n)(m,n2)m2n22n1n22n2n1,所以当n时,的最小
8、值为32.答案324如图244,抛物线y22px(p0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线的准线上,且BCx轴证明:直线AC经过原点O. 【导学号:71392107】图244证明法一:设直线AB的方程为yk,A(x1,y1),B(x2,y2),C.联立方程,得消去x,得y2p20,y1y2p2,kOA,kOC.又y2px1,kOCkOA,AC经过原点O.当k不存在时,ABx轴,同理可得kOAkOC,所以AC经过原点O.法二:因为抛物线y22px(p0)的焦点为F,由于直线AB斜率不确定,所以经过点F的直线AB的方程可设为xmy,代入抛物线方程消去x得y22pmyp20.若设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是该方程的两个根,所以y1y2p2.因为BCx轴,且点C在准线x上,所以点C的坐标为,故直线CO的斜率为k,即k也是直线OA的斜率,所以直线AC经过原点O.法三:如图,过A作ADl,D为垂足,则ADEFBC,设AC与EF相交于点N,则,.由抛物线的定义可知AFAD,BFBC,ENNF.即点N是EF的中点,与抛物线的顶点O重合,所以直线AC经过原点O.