1、考点测试43抛物线高考概览本考点是高考必考知识点,常考题型为选择题、填空题、解答题,分值为5分或12分,中、高等难度考纲研读1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率)2理解数形结合的思想3了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用一、基础小题1抛物线y4ax2(a0)的焦点坐标是()A(0,a)B(a,0)C.D答案C解析将y4ax2(a0)化为标准方程得x2y(a0),所以焦点坐标为.故选C.2顶点在坐标原点,准线为y2的抛物线的方程为()Ax28yBx24yCy28xDy24x答案A解析顶点在坐标原点,准线为y2的抛物线的方程为x28y.故选A.3设抛
2、物线y28x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线准线的距离为()A4B6C.8D12答案B解析因为抛物线y28x的准线方程是x2,所以点P到该抛物线准线的距离为426.故选B.4到定点A(2,0)与定直线l:x2的距离相等的点的轨迹方程为()Ay28xBy28xCx28yDx28y答案A解析由抛物线的定义可知该轨迹为抛物线且p4,焦点在x轴正半轴上故选A.5若抛物线y22px(p0)上的点A(x0,)到其焦点的距离是A到y轴距离的3倍,则p等于()A.B1C.D2答案D解析由题意,得3x0x0,x0,则2,p0,p2.故选D.6过抛物线y24x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(
3、x2,y2)两点,若x1x26,则|AB|等于()A4B6C.8D10答案C解析由抛物线y24x得p2,由抛物线定义可得|AB|x11x21x1x22,又因为x1x26,所以|AB|8.故选C.7若抛物线y4x2上一点到直线y4x5的距离最短,则该点为()A(1,2)B(0,0)C.D(1,4)答案C解析解法一:根据题意,直线y4x5必然与抛物线y4x2相离,抛物线上到直线的距离最短的点就是与直线y4x5平行的抛物线的切线的切点由y8x4得x,故抛物线的斜率为4的切线的切点坐标是,该点到直线y4x5的距离最短故选C.解法二:抛物线上的点(x,y)到直线y4x5的距离是d,显然当x时,d取得最小
4、值,此时y1.故选C.8(多选)设抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,准线为l,A为C上一点,以F为圆心,|FA|为半径的圆交l于B,D两点若ABD90,且ABF的面积为9,则下列说法正确的是()AABF是等边三角形B|BF|3C点F到准线的距离为3D抛物线C的方程为y26x答案ACD解析以F为圆心,|FA|为半径的圆交l于B,D两点,ABD90,由抛物线的定义可得|AB|AF|BF|,ABF是等边三角形,FBD30.ABF的面积为|BF|29,|BF|6.又点F到准线的距离为|BF|sin303p,则该抛物线C的方程为y26x.故选ACD.9(多选)已知抛物线C:y22px(p0)的焦点
5、F到准线的距离为2,过点F的直线与抛物线交于P,Q两点,M为线段PQ的中点,O为坐标原点,则()AC的准线方程为y1B线段PQ长度的最小值为4CM的坐标可能为(3,2)D.3答案BCD解析对于A,因为焦点F到准线的距离为2,即p2,所以抛物线C的焦点为F(1,0),准线方程为x1,故A错误;对于B,C,设P(x1,y1),Q(x2,y2),直线PQ的方程为xmy1,则由消去x,得y24my40,16m2160,所以y1y24m,x1x2m(y1y2)24m22,|PQ|x1x224m244,当m1时,可得M(3,2),故B,C正确;对于D,因为y1y24,x1x2(my11)(my21)m(y
6、1y2)m2y1y211,所以x1x2y1y23,故D正确故选BCD.10. 如图,点F是抛物线C:x24y的焦点,点A,B分别在抛物线C和圆x2(y1)24的实线部分上运动,且AB总是平行于y轴,则AFB周长的取值范围是_答案(4,6)解析抛物线C:x24y的焦点为F(0,1),准线方程为y1,圆x2(y1)24的圆心F(0,1),半径R2,|FB|2,|AF|yA1,|AB|yByA,AFB的周长为|FB|AF|AB|2yA1yByA3yB,1yB0)上一点,点A到C的焦点的距离为12,到y轴的距离为9,则p()A2B3C.6D9答案C解析设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知|AF|xA1
7、2,即912,解得p6.故选C.12(2020全国卷)设O为坐标原点,直线x2与抛物线C:y22px(p0)交于D,E两点,若ODOE,则C的焦点坐标为()A.BC(1,0)D(2,0)答案B解析因为直线x2与抛物线y22px(p0)交于D,E两点,且ODOE,不妨设点D在第一象限,根据抛物线的对称性可得DOxEOx,所以D(2,2),代入y22px,得44p,解得p1,所以其焦点坐标为.故选B.13(2018全国卷)设抛物线C:y24x的焦点为F,过点(2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则()A5B6C.7D8答案D解析根据题意,过点(2,0)且斜率为的直线方程为y(x2),与抛物线
8、方程联立消去x并整理,得y26y80,解得y2或y4,所以或不妨设M(1,2),N(4,4),又F(1,0),所以(0,2),(3,4)从而可以求得03248.故选D.14(2021新高考卷)已知O为坐标原点,抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且PQOP.若|FQ|6,则C的准线方程为_答案x解析解法一:不妨设点P在第一象限,如图,由已知可得P,所以kOP2,又PQOP,所以kPQ.所以直线PQ的方程为yp.令y0,得xp.所以|FQ|p2p6,所以p3,所以C的准线方程为x.解法二:由题易得|OF|,|PF|p,OPFPQF,|PF|2|O
9、F|FQ|,即p26,解得p3或p0(舍去),所以C的准线方程为x.15(2021北京高考)已知抛物线C:y24x,焦点为F,点M为抛物线C上的点,且|FM|6,则M的横坐标是_;作MNx轴于N,则SFMN_.答案54解析因为抛物线的方程为y24x,故p2且F(1,0)因为|MF|6,所以xM6,解得xM5,故yM2,所以SFMN(51)24.16(2020新高考卷)斜率为的直线过抛物线C:y24x的焦点,且与C交于A,B两点,则|AB|_.答案解析抛物线的方程为y24x,抛物线的焦点为F(1,0),又直线AB过焦点F且斜率为,直线AB的方程为y(x1),代入抛物线方程消去y并化简得3x210
10、x30,解法一:解得x1,x23,|AB|x1x2|.解法二:10036640,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,过A,B分别作准线x1的垂线,设垂足分别为C,D,如图所示,|AB|AF|BF|AC|BD|x11x21x1x22.三、模拟小题17(2022湖北襄阳五中高三开学考试)过抛物线yx2的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若l的倾斜角为45,则线段AB的中点到x轴的距离是()A.B2C.4D3答案D解析由题意,抛物线为x24y,则F(0,1),即直线l为yx1,将直线方程代入抛物线整理得:x24x40,令A(x1,y1),B(x2,y2),x1x24,故线段AB的中
11、点的横坐标为2代入直线l,得y3.线段AB的中点到x轴的距离是3.故选D.18(2022河北正定中学高三开学考试)过点P作抛物线C:x22y的切线l1,l2,切点分别为M,N,若PMN的重心坐标为(1,1),且P在抛物线D:y2mx上,则D的焦点坐标为()A.BC.D答案A解析设切点坐标为M,N,由x22y,得y,所以yx,故直线l1的方程为yx1(xx1),即yx1x,同理直线l2的方程为yx2x,联立l1,l2的方程可得x,y,设PMN的重心坐标为(x0,y0),则x01,y01,即所以则P的坐标为(1,1),将P点坐标代入抛物线D:y2mx,得到(1)2m1,解得m1,故D的焦点坐标为.
12、故选A.19(2021新高考八省联考)已知抛物线y22px上三点A(2,2),B,C,直线AB,AC是圆(x2)2y21的两条切线,则直线BC的方程为()Ax2y10B3x6y40C2x6y30Dx3y20答案B解析因为点A(2,2)在抛物线y22px上,故222p2,即p1,所以抛物线的方程为y22x.易知直线AB,AC的斜率都存在,设过点A(2,2)与圆(x2)2y21相切的直线的方程为y2k(x2),即kxy22k0,则圆心(2,0)到切线的距离d1,解得k.如图,直线AB:y2(x2),直线AC:y2(x2)联立得3x2(414)x1680,故xAxB,由xA2得xB,故yB.联立得3
13、x2(414)x1680,故xAxC,由xA2得xC,故yC,故yByC4,又由B,C在抛物线上可知,直线BC的斜率kBC,故直线BC的方程为y,即3x6y40.故选B.20(多选)(2022湖南娄底双峰县第一中学高三上学期入学摸底)抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,准线l交x轴于点Q(2,0),过焦点的直线m与抛物线C交于A,B两点,则()Ap2B|AB|8C直线AQ与BQ的斜率之和为0D准线l上存在点M,若MAB为等边三角形,可得直线AB的斜率为答案BCD解析对A,由准线l交x轴于点Q(2,0),所以2,p4,故A错误,对B,抛物线过焦点的弦中通径最短,即垂直于x轴时,令x2,可得y
14、4,故|AB|8,故B正确;对C,设直线m的方程为xny2,代入抛物线方程可得y28ny160,设A(x1,y2),B(x2,y2),则有y1y28n,y1y216,所以kAQkBQ0,故C正确;对D,若MAB为等边三角形,设A,B中点为N(a,b),则a4n22,b4n,设M(2,t),所以n,所以t4n38n,则M(2,4n38n),则点M(2,4n38n)到直线m的距离d,而|AB|x1x2pn(y1y2)448n28,由d|AB|可得(8n28),解得,所以n,此时AB的斜率为,故D正确故选BCD.21. (多选)(2021湖南师大附中高三第二次月考)如图,过点P(2,0)作两条直线x
15、2和l:xmy2(m0)分别交抛物线y22x于A,B和C,D(其中A,C位于x轴上方),直线AC,BD交于点Q,则下列说法正确的是()AC,D两点的纵坐标之积为4B点Q在定直线x2上C点P与抛物线上各点的连线中,PA最短D无论CD旋转到什么位置,始终有CQPBQP答案AB解析设点C(x1,y1),D(x2,y2),将直线l的方程xmy2代入抛物线方程y22x,得y22my40,则y1y24,故A正确;由题得A(2,2),B(2,2),直线AC的方程为y2(x2),直线BD的方程为y2(x2),消去y得x,将y1y24代入上式得x2,故点Q在直线x2上,故B正确;对于抛物线上的点(1,),到点P
16、的距离为|PA|,故C错误;因为|PA|PB|,但|QA|QB|,所以D错误故选AB.22(2021昆明模拟)已知点A是抛物线y22px(p0)上一点,F为其焦点,以F为圆心,|FA|为半径的圆交准线于B,C两点,FBC为正三角形,且ABC的面积是,则抛物线的标准方程为_答案y216x解析如图,设抛物线的准线交x轴于点D,依题意得|DF|p,cos30,因此|BF|,|AF|BF|.由抛物线的定义知,点A到准线的距离也为,又ABC的面积为,因此有,p8,所以该抛物线的标准方程为y216x.23(2022河北唐山高三上开学摸底)设抛物线C:y24x的焦点为F,直线l:xmy1与C交于A,B两点,
17、若AFBF,则m_,|AF|BF|_.答案8解析由题意,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程组整理得y24my40,可得y1y24m,y1y24,因为AFBF,可得1,即y1y2x1x2(x1x2)10,得y1y2(my11)(my21)m(y1y2)210,即(m21)y1y22m(y1y2)40,代入可得4(m21)2m4m40,整理得m22,解得m,又x1x2m(y1y2)24m226,由抛物线的定义,可得|AF|x1x11,|BF|x2x21,所以|AF|BF|x1x228.一、高考大题1(2021全国乙卷)已知抛物线C:x22py(p0)的焦点为F,且F与圆M:x2(y4)
18、21上点的距离的最小值为4.(1)求p;(2)若点P在M上,PA,PB是C的两条切线,A,B是切点,求PAB面积的最大值解(1)因为焦点F到圆M:x2(y4)21上点的距离的最小值为|FM|1413,所以34,所以p2.(2)解法一:由(1)知抛物线C:x24y,即y.所以y.设切点A(x1,y1),切点B(x2,y2),则lPA:yx,lPB:yx.从而可得P.由题意可知直线AB的斜率存在,设lAB:ykxb,与抛物线C:x24y联立,得消去y,得x24kx4b0,则16k216b0,即k2b0,且x1x24k,x1x24b,所以P(2k,b)因为|AB|,点P到直线AB的距离d,所以SPA
19、B|AB|d |2k22b|4(k2b) .(*)又点P(2k,b)在圆M:x2(y4)21上,所以k2.将该式代入(*)式,得SPAB4.而yPb5,3,所以b3,5所以当b5时,PAB的面积最大,最大值为20.解法二:由(1)知抛物线C:x24y,即y.所以y.设切点A(x1,y1),切点B(x2,y2),圆M上任意一点P(x0,y0),则易得lPA:yxy1,lPB:yxy2,联立得P.所以x0,y0,又线段AB的中点Q的坐标为.所以SPAB|PQ|x1x2|x1x2|x1x2|x1x2|33333.(*)又点P(x0,y0)在圆M:x2(y4)21上,所以x1(y04)2,代入(*)式
20、,得SPAB(y12y015).而y05,3,所以y05时,PAB的面积最大,最大值为20.2. (2021浙江高考)如图,已知F是抛物线y22px(p0)的焦点,M是抛物线的准线与x轴的交点,且|MF|2.(1)求抛物线的方程;(2)设过点F的直线交抛物线于A,B两点,若斜率为2的直线l与直线MA,MB,AB,x轴依次交于点P,Q,R,N,且满足|RN|2|PN|QN|,求直线l在x轴上截距的取值范围解(1)因为M是抛物线的准线与x轴的交点,且|MF|2,所以p2.所以抛物线的方程为y24x.(2)由(1)知,F(1,0),M(1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为
21、xmy1,直线l的方程为y2xn(n2)由可得y24my40,显然0,所以y1y24m,y1y24,所以yy(y1y2)22y1y216m28.易知直线AM的方程为y(x1),则由可得P.同理可得Q,所以|yPyQ|.由可得yR.因为|RN|2|PN|QN|,所以y|yPyQ|,所以2,所以142,所以n2或21或47b0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|AB|.(1)求C1的离心率;(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|5,求C1与C2的标准方程解(1)F(c,0),ABx轴且与椭圆C1相
22、交于A,B两点,直线AB的方程为xc,联立解得则|AB|.抛物线C2的方程为y24cx,把xc代入y24cx,得y2c,|CD|4c.|CD|AB|,即4c,2b23ac.又b2a2c2,2c23ac2a20,即2e23e20,解得e或e2,0e1,e,椭圆C1的离心率为.(2)由(1)知a2c,bc,椭圆C1的方程为1,联立消去y并整理得3x216cx12c20,解得xc或x6c(舍去),由抛物线的定义可得|MF|cc5,解得c3.曲线C1的标准方程为1,曲线C2的标准方程为y212x.4(2020浙江高考) 如图,已知椭圆C1:y21,抛物线C2:y22px(p0),点A是椭圆C1与抛物线
23、C2的交点,过点A的直线l交椭圆C1于点B,交抛物线C2于点M(B,M不同于A)(1)若p,求抛物线C2的焦点坐标;(2)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值解(1)当p时,C2的方程为y2x,故抛物线C2的焦点坐标为.(2)解法一:设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),直线l的方程为xym,由得(22)y22mym220,所以y1y2,y0,x0y0m,因为M在抛物线上,所以m.由得y22p(ym),即y22py2pm0,所以y1y02p,所以x1x0y1my0m2p22m,所以x12p22m.由得x24px20,所以x12p,则2p2p22m2p28p
24、16p,所以18p,解得p2,p ,所以p的最大值为,此时A.解法二:设直线l的方程为xmyt(m0,t0),A(x0,y0)将xmyt代入y21,得(m22)y22mtyt220,所以点M的纵坐标为yM.将xmyt代入y22px,得y22pmy2pt0,所以y0yM2pt,解得y0,因此x0,由y1,解得4224160,所以当m,t时,p取到最大值为.5(2019浙江高考) 如图,已知点F(1,0)为抛物线y22px(p0)的焦点过点F的直线交抛物线于A,B两点,点C在抛物线上,使得ABC的重心G在x轴上,直线AC交x轴于点Q,且Q在点F的右侧记AFG,CQG的面积分别为S1,S2.(1)求
25、p的值及抛物线的准线方程;(2)求的最小值及此时点G的坐标解(1)由题意得1,即p2.所以抛物线的准线方程为x1.(2)设A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),重心G(xG,yG)令yA2t,t0,则xAt2.由于直线AB过F,故直线AB的方程为xy1,代入y24x,得y2y40,故2tyB4,即yB,所以B.又xG(xAxBxC),yG(yAyByC)及重心G在x轴上,得2tyC0,得C,G.所以直线AC的方程为y2t2t(xt2),得Q(t21,0)由于Q在焦点F的右侧,故t22.从而2.令mt22,则m0,2221.当m时,取得最小值1,此时G(2,0)二、模拟大题6(2
26、022湖北恩施州高三上第一次教学质量监测)已知抛物线C:y22px(p0)的顶点为A,直线yx与拋物线C的交点(异于点A)到点A的距离为4,(1)求抛物线C的标准方程;(2)过点A作斜率为k(k0)的直线l与C交于点M(异于点A),直线l关于直线yx对称的直线l1与C交于点N(异于点A),求证:直线MN恒过定点解(1)联立得即交点坐标为(2p,2p),所以4,p2,抛物线C的标准方程为y24x.(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),将l:ykx代入抛物线方程得k2x24x0,所以x1,y1,即M.设直线l1:yk1x,同理x2,y2,因为直线l与直线l1关于直线yx对称,由图形对称
27、性,计算可得k1k1.所以x24k2,y24k,即N(4k2,4k),又kMN,所以直线MN的方程为y,化简得y(x4),所以直线MN恒过定点(4,0)7(2022山东青岛高三开学考试)已知O为坐标原点,抛物线C:y22px(p0)的准线与圆O:x2y25交于M,N两点,抛物线C与圆O交于M,N两点,且|MN|MN|.(1)求抛物线C的标准方程;(2)动点G在抛物线C的准线上,直线AB与抛物线C交于A,B两点,直线AB与抛物线C交于A,B两点,AB与AB的交点为G,且|GA|GB|2|GA|GB|.设直线AB,AB的斜率分别为k1,k2,证明:为定值解(1)因为所以xp或xp(舍去),又因为|
28、MN|MN|,所以p,所以p2,所以抛物线C的标准方程为y24x.(2)证明:设G(1,m),直线AB:yk1(x1)m,直线AB:yk2(x1)m,设A(x1,y1),B(x2,y2),A(x3,y3),B(x4,y4),联立得k1y24y4m4k10,所以y1y2,y1y2,所以|GA|y1m|,|GB|y2m|,所以|GA|GB|y1y2m(y1y2)m2|,所以|GA|GB|(4m2),同理可得|GA|GB|(4m2),因为|GA|GB|2|GA|GB|,所以(4m2)2(4m2),所以2,所以1,所以为定值1.8. (2021江苏七市第三次调研)如图,已知圆M:x224与抛物线E:x
29、2my(m0)相交于点A,B,C,D,且在四边形ABCD中,ABCD.(1)若,求实数m的值;(2)设AC与BD相交于点G,GAD与GBC组成的蝶形面积为S,求点G的坐标及S的最大值解(1)依据圆与抛物线的对称性,知四边形ABCD是以y轴为对称轴的等腰梯形,设A(x1,y1),D(x2,y2),则B(x1,y1),C(x2,y2),联立消去x,得y2(m5)y0.(*)因为方程(*)有互异的两个正根,所以解得0m2.由,得x1x2y1y2,即my1y2,由y1y2,得m1.(2)依据对称性,点G在y轴上,可设G(0,a)由kAGkAC,得.所以.所以a,即G.解法一:SS梯形ABCD(SGAB
30、SGCD)(x1x2)(y2y1)x1(ay1)x2(y2a)x1y2x2y1a(x2x1)()a()()(a)3333.当且仅当m2m,即m1时,S取最大值3.解法二:SABDSABGx1(),所以S3.当且仅当m1时,S取最大值3.9(2021广西南宁高三检测)已知直线x2上有一动点Q,过点Q作直线l1垂直于y轴,动点P在l1上,且满足0(O为坐标原点),记点P的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)已知定点M,N,A为曲线C上一点,直线AM交曲线C于另一点B,且点A在线段MB上,直线AN交曲线C于另一点D,求MBD的内切圆半径r的取值范围解(1)设点P(x,y),则Q(2,y),(x,y),(2,y)0,2xy20,即y22x.曲线C的方程为y22x.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3),直线BD与x轴的交点为E,直线AB与MBD内切圆的切点为T.设直线AM的方程为yk,则联立方程组得k2x2(k22)x0,x1x2且0x1x2,x11,r在区间(1,)上单调递增,则r1,即r的取值范围为(1,).