2021届高考数学一轮复习(文理通用)-测试卷22-抛物线(A)-单元过关测试卷(原卷+解析)

更新时间:2023-08-15 23:36:01 阅读量: 教学研究 文档下载

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2021届高考数学一轮复习(文理通用)单元过关测试卷

抛物线(A )

(测试卷22)

满分:150分, 测试时间:120分钟

一、选择题(每小题5分,共60分,每小题有四个选项,只有一个正确)

1.抛物线y =4x 2的焦点到准线的距离为( )

A.2

B.1

C.14

D.18 2.已知点F 是抛物线y 2=2x 的焦点,M ,N 是该抛物线上的两点,若|MF |+|NF |=4,则线段MN 的中点的横

坐标为( )

A.32

B.2

C.52

D.3 3.已知抛物线x 2=2y 的焦点为F ,其上有两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)满足|AF |-|BF |=2,则y 1+x 21-y 2-x 22=

( )

A.4

B.6

C.8

D.10 4.已知方程y 2=4x 表示抛物线,且该抛物线的焦点到直线x =m 的距离为4,则m 的值为( )

A.5

B.-3或5

C.-2或6

D.6 5.若抛物线y 2=4x 的准线为l ,P 是抛物线上任意一点,则P 到准线l 的距离与P 到直线3x +4y +7=0的距离之和的最小值是( )

A.2

B.135

C.145

D.3 6.设抛物线y 2=8x 上一点P 到y 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是( )

A.4

B.6

C.8

D.12 7.设抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,点A 为C 上一点,若|FA |=3,则直线FA 的倾斜角为( )

A.

π3 B.π4 C.π3或2π3 D.π4或3π4

8.已知抛物线C 的顶点是原点O ,焦点F 在x 轴的正半轴上,经过点F 的直线与抛物线C 交于A ,B 两点,若OA →·OB →=-12,则抛物线C 的方程为( )

A.x 2=8y

B.x 2=4y

C.y 2=8x

D.y 2=4x 9.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,且l 过点(-2,3),M 在抛物线C 上,若点N (1,2),

则|MN |+|MF |的最小值为( )

A.2

B.3

C.4

D.5

10.抛物线y 2=8x 的焦点为F ,设A ,B 是抛物线上的两个动点,|AF |+|BF |=233

|AB |,则∠AFB 的最大值为( )

A.π3

B.3π4

C.5π6

D.2π3 11.设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,M ∈C ,以M 为圆心的圆M 与准线l 相切于点Q ,Q

点的纵坐标为3p ,E (5,0)是圆M 与x 轴不同于F 的另一个交点,则p =( )

A .1

B .2

C .3

D .4 12.过点P (2,-1)作抛物线x 2=4y 的两条切线,切点分别为A ,B ,PA ,PB 分别交x 轴于

E ,

F 两点,O 为

坐标原点,则△PEF 与△OAB 的面积之比为( )

A.32

B.33

C.12

D.34

二、填空题(每小题5分,共20分)

13.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.

14.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y 2

=6x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA ⊥l ,A 为垂足.若直线AF 的斜率k =-3,则线段PF 的长为________. 15.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2

b

2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为________.

16.已知抛物线方程为y 2=-4x ,直线l 的方程为2x +y -4=0,在抛物线上有一动点A ,点A 到y 轴的距离为m ,到直线l 的距离为n ,则m +n 的最小值为________.

三、解答题(共6大题,满分70分)

17.(10分)已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)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OC →=OA →+λOB →,求λ的值.

18.(12分)设A ,B 为曲线C :y =x 24

上两点,A 与B 的横坐标之和为4. (1)求直线AB 的斜率;

(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.

19.(12分)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4,且位于x 轴上方的点,A 到抛物线准线的距离等于5,过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M .

(1)求抛物线的方程;

(2)若过M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标.

20.(12分)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线C 与直线l 1:y =-x 的一个交点的横坐标为8.

(1)求抛物线C 的方程;

(2)不过原点的直线l 2与l 1垂直,且与抛物线交于不同的两点A ,B ,若线段AB 的中点为P ,且|OP |=|PB |,求△FAB 的面积.

21.(12分)已知抛物线C :x 2=2py (p >0)和定点M (0,1),设过点M 的动直线交抛物线C 于A ,B 两点,抛物线C 在A ,B 处的切线交点为N .

(1)若N 在以AB 为直径的圆上,求p 的值;

(2)若△ABN 面积的最小值为4,求抛物线C 的方程.

22.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,点A 在C 上,若|AO |=|AF |=32

. (1)求抛物线C 的方程;

(2)设直线l 与C 交于P ,Q ,若线段PQ 的中点的纵坐标为1,求△OPQ 的面积的最大值.

2021届高考数学一轮复习(文理通用)单元过关测试卷

抛物线(A )

(测试卷22)

满分:150分, 测试时间:120分钟

一、选择题(每小题5分,共60分,每小题有四个选项,只有一个正确)

1.抛物线y =4x 2的焦点到准线的距离为( )

A.2

B.1

C.14

D.18 【答案】 D

【解析】 由y =4x 2得x 2=14y ,所以2p =14,p =18,则抛物线的焦点到准线的距离为18

. 2.已知点F 是抛物线y 2=2x 的焦点,M ,N 是该抛物线上的两点,若|MF |+|NF |=4,则线段MN 的中点的横坐标为( )

A.32

B.2

C.52

D.3 【答案】 A

【解析】 ∵点F 是抛物线y 2=2x 的焦点,∴F ? ??

??12,0,准线方程为x =-12,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),∴|MF |+|NF |=x 1+12+x 2+12=4,∴x 1+x 2=3,∴线段MN 中点的横坐标为32

. 3.已知抛物线x 2=2y 的焦点为F ,其上有两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)满足|AF |-|BF |=2,则y 1+x 21-y 2-x 22=

( )

A.4

B.6

C.8

D.10

【答案】B

【解析】由抛物线定义知|AF |=y 1+12,|BF |=y 2+12

,∴|AF |-|BF |=y 1-y 2=2,又知x 21=2y 1,x 22=2y 2,∴x 2

1-x 22=2(y 1-y 2)=4,∴y 1+x 21-y 2-x 22=(y 1-y 2)+(x 21-x 22)=2+4=6. 4.已知方程y 2=4x 表示抛物线,且该抛物线的焦点到直线x =m 的距离为4,则m 的值为( )

A.5

B.-3或5

C.-2或6

D.6 【答案】 B

【解析】 抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),它与直线x =m 的距离为d =|m -1|=4,∴m =-3或5.

5.若抛物线y 2=4x 的准线为l ,P 是抛物线上任意一点,则P 到准线l 的距离与P 到直线3x +4y +7=0的距离之和的最小值是( )

A.2

B.135

C.145

D.3

【答案】A

【解析】由抛物线定义可知点P 到准线l 的距离等于点P 到焦点F 的距离,由抛物线y 2=4x 及直线方程3x +4y +7=0可得直线与抛物线相离,∴点P 到准线l 的距离与点P 到直线3x +4y +7=0的距离之和的最小值为点F (1,0)到直线3x +4y +7=0的距离,即

|3+7|32+42=2. 6.设抛物线y 2=8x 上一点P 到y 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是( )

A.4

B.6

C.8

D.12

【答案】 B

【解析】 如图所示,抛物线的准线l 的方程为x =-2,F 是抛物线的焦点,过点P 作PA ⊥y 轴,垂足是A ,延长PA 交直线l 于点B ,则|AB |=2.由于点P 到y 轴的距离为4,则点P 到准线l 的距离|PB |=4+2=6,所以点P 到焦点的距离|PF |=|PB |=6.故选B.

7.设抛物线C :y 2

=3x 的焦点为F ,点A 为C 上一点,若|FA |=3,则直线FA 的倾斜角为( )

A.

π3 B.π4 C.π3或2π3 D.π4或3π4 【答案】 C

【解析】 如图,作AH ⊥l 于H ,则|AH |=|FA |=3,作FE ⊥AH 于E ,则|AE |=3-32=32

,在Rt △AEF 中,cos ∠EAF =|AE ||AF |=12,∴∠EAF =π3,即直线FA 的倾斜角为π3,同理点A 在x 轴下方时,直线FA 的倾斜角为2π3

.

8.已知抛物线C 的顶点是原点O ,焦点F 在x 轴的正半轴上,经过点F 的直线与抛物线C 交于A ,B 两点,若·=-12,则抛物线C 的方程为( )

A.x 2

8y B.x 2

=4y

C.y 2=8x

D.y 2

=4x 【答案】 C 【解析】 由题意,设抛物线方程为y 2=2px (p >0),直线方程为x =my +p 2,联立?

????y 2=2px ,x =my +p 2, 消去x 得y 2-2pmy -p 2=0,显然方程有两个不等实根.

设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=-p 2,得·=x 1x 2+y 1y 2=?

????my 1+p 2? ????my 2+p 2+y 1y 2=m 2y 1y 2+pm 2(y 1+y 2)+p 24+y 1y 2=-34

p 2=-12,得p =4(舍负),即抛物线C 的方程为y 2=8x . 9.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,且l 过点(-2,3),M 在抛物线C 上,若点N (1,2),则|MN |+|MF |的最小值为( )

A.2

B.3

C.4

D.5 【答案】 B

【解析】 由题意知p 2

=2,即p =4.过点N 作准线l 的垂线,垂足为N ′,交抛物线于点M ′,则|M ′N ′|=|M ′F |,则有|MN |+|MF |=|MN |+|MT |≥|M ′N ′|+|M ′N |=|NN ′|=1-(-2)=3.

10.抛物线y 2=8x 的焦点为F ,设A ,B 是抛物线上的两个动点,|AF |+|BF |=233

|AB |,则∠AFB 的最大值为( )

A.π3

B.3π4

C.5π6

D.2π3

【答案】 D

【解析】 设|AF |=m ,|BF |=n ,

∵|AF |+|BF |=233

|AB |, ∴233|AB |≥2mn ,∴mn ≤13

|AB |2, 在△AFB 中,由余弦定理得

cos ∠AFB =m 2+n 2-|AB |22mn =(m +n )2-2mn -|AB |22mn =13|AB |2-2mn 2

mn ≥-12

∴∠AFB

的最大值为2π3. 11.设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,M ∈C ,以M 为圆心的圆M 与准线l 相切于点Q ,Q 点的纵坐标为3p ,E (5,0)是圆M 与x 轴不同于F 的另一个交点,则p =( )

A .1

B .2

C .3

D .4 【答案】B 【解析】如图,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F ? ??

??p 2,0,由Q 点的纵坐标为3p 知M 点的纵坐标为3p ,则M 点的横坐标x =3p 2,即M ? ??

??3p 2,3p .由题意知点M 是线段EF 的垂直平分线上的点,3p 2=5-p

22+p 2,解得p =2.故选B. 12.过点P (2,-1)作抛物线x 2

=4y 的两条切线,切点分别为A ,B ,PA ,PB 分别交x 轴于E ,F 两点,O 为坐标原点,则△PEF 与△OAB 的面积之比为( )

A.32

B.33

C.12

D.34 【答案】 C

【解析】 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则点A ,B 处的切线方程为x 1x =2(y +y 1),x 2x =2(y +y 2),所以E ? ??

??2y 1x 1,0,F ? ????2y 2x 2,0,即E ? ????x 12,0,F ? ????x 22,0,因为这两条切线都过点P (2,-1),则?????2x 1=2(-1+y 1),2x 2

=2(-1+y 2), 所以l AB :x =-1+y ,即l AB 过定点(0,1),

则S △PEF S OAB =12×1×??????x 12-x 2212

×1×|x 1-x 2|=12. 二、填空题(每小题5分,共20分)

13.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.

【答案】 2 6

【解析】 建立如图平面直角坐标系,设抛物线方程为x 2

=-2py (p >0).

由题意将点A (2,-2)代入x 2=-2py ,得p =1,故x 2=-2y .设B (x ,-3),代入x 2=-2y 中,得x =6,故水面宽为26米.

14.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y 2

=6x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA ⊥l ,A 为垂足.若直线AF 的斜率k =-3,则线段PF 的长为________.

【答案】 6 【解析】 由抛物线方程为y 2=6x ,所以焦点坐标F ? ??

??32,0,准线方程为x =-32,因为直线AF 的斜率为-3,所以直线AF 的方程为y =-3? ??

??x -32,

当x =-32时,y =33,所以A ? ??

??-32,33, 因为PA ⊥l ,A 为垂足,所以点P 的纵坐标为33,

可得点P 的坐标为? ??

??92,33, 根据抛物线的定义可知|PF |=|PA |=92-? ??

??-32=6. 15.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2

b

2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为________.

【答案】 x 2

=16y 【解析】 因为双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以2=c a

=1+b 2a 2,所以b a =3,所以渐近线方程为3x ±y =0,因为抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点为F ? ????

,p 2,所以F 到双曲线C 1的渐近线的距

离为??????p 23+1

=2,所以p =8,所以抛物线C 2的方程为x 2=16y . 16.已知抛物线方程为y 2=-4x ,直线l 的方程为2x +y -4=0,在抛物线上有一动点A ,点A 到y 轴的距

离为m ,到直线l 的距离为n ,则m +n 的最小值为________.

【答案】 655

-1 【解析】 如图,过A 作AH ⊥l ,AN 垂直于抛物线的准线,则|AH |+|AN |=m +n +1,连接AF ,则|AF |+|AH |=m +n +1,由平面几何知识,知当A ,F ,H 三点共线时,|AF |+|AH |=m +n +1取得最小值,最小值为F 到直线l 的距离,即65

=655,即m +n 的最小值为655-1.

三、解答题(共6大题,满分70分)

17.(10分)已知过抛物线y 2

=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)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=+λ,求λ的值. 【解析】 (1)抛物线y 2=2px 的焦点为? ??

??p 2,0, 所以直线AB 的方程为y =22? ????

x -p 2, 由?????y =22? ????x -p 2,y 2=2px ,

消去y 得4x 2-5px +p 2=0, 所以x 1+x 2=5p 4

, 由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9,

即5p 4

+p =9,所以p =4. 所以抛物线的方程为y 2=8x .

(2)由p =

4知,方程4x 2-5px +p 2

=0,

可化为x 2-5x +4=0,

解得x 1=1,x 2=4,故y 1=-22,y 2=4 2.

所以A (1,-22),B (4,42).

则=+λ=(1,-22)+λ(4,42)=(1+4λ,-22+42λ).

因为C 为抛物线上一点,所以(-22+42λ)2=8(1+4λ),

整理得λ2-2λ=0,所以λ=0或λ=2.

18.(12分)设A ,B 为曲线C :y =x 24

上两点,A 与B 的横坐标之和为4. (1)求直线AB 的斜率;

(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.

【解析】 (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),

则x 1≠x 2,y 1=x 214,y 2=x 224

,x 1+x 2=4. 于是直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 24

=1. (2)由y =x 24,得y ′=x 2

. 设M (x 3,y 3),由题设知x 32

=1,解得x 3=2,于是M (2,1). 设直线AB 的方程为y =x +m ,

故线段AB 的中点为N (2,2+m ),|MN |=|m +1|.

将y =x +m 代入y =x 24

得x 2-4x -4m =0. 当Δ=16(m +1)>0,即m >-1时,x 1,2=2±2m +1.

从而|AB |=2|x 1-x 2|=42(m +1).

由题设知|AB |=2|MN |,即42(m +1)=2(m +1),

解得m =7.

所以直线AB 的方程为x -y +7=0.

19.(12分)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4,且位于x 轴上方的点,A 到抛物线准线的距离等于5,过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M .

(1)求抛物线的方程;

(2)若过M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标.

【解析】(1)抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p 2,

于是4+p 2=5,∴p =2. ∴抛物线方程为y 2=4x .

(2)∵点A 的坐标是(4,4),

由题意得B (0,4),M (0,2).

又∵F (1,0),∴k FA =43

, ∵MN ⊥FA ,∴k MN =-34

. ∴FA 的方程为y =43(x -1),① MN 的方程为y -2=-34

x ,②

联立①②,解得x =85,y =45, ∴点N 的坐标为? ??

??85,45. 20.(12分)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线C 与直线l 1:y =-x 的一个交点的横坐标为8.

(1)求抛物线C 的方程;

(2)不过原点的直线l 2与l 1垂直,且与抛物线交于不同的两点A ,B ,若线段AB 的中点为P ,且|OP |=|PB |,求△FAB 的面积.

【解析】(1)易知直线与抛物线的交点坐标为(8,-8),

∴(-8)2=2p ×8,∴2p =8,

∴抛物线C 的方程为y 2=8x .

(2)直线l 2与l 1垂直,故可设直线l 2:x =y +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且直线l 2与x 轴的交点为M . 由?????

y 2=8x ,x =y +m ,得y 2-8y -8m =0, Δ=64+32m >0,∴m >-2. y 1+y 2=8,y 1y 2=-8m , ∴x 1x 2=y 2

1y 22

64=m 2.

由题意可知OA ⊥OB ,即x 1x 2+y 1y 2=m 2-8m =0,

∴m =8或m =0(舍去),∴直线l 2:x =y +8,M (8,0).

故S △FAB =S △FMB +S △FMA =12·|FM |·|y 1-y 2|=3y 1+y 22-4y 1y 2=24 5.

21.(12分)已知抛物线C :x 2

=2py (p >0)和定点M (0,1),设过点M 的动直线交抛物线C 于A ,B 两点,抛物线C 在A ,B 处的切线交点为N .

(1)若N 在以AB 为直径的圆上,求p 的值;

(2)若△ABN 面积的最小值为4,求抛物线C 的方程.

【解析】(1)可设AB :y =kx +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),

将AB 的方程代入抛物线C ,得 x 2-2pkx -2p =0,显然方程有两不等实根,

则x 1+x 2=2pk ,x 1x 2=-2p .①

又x 2=2py 得y ′=x p ,

则A ,B 处的切线斜率乘积为

x 1x 2p 2=-2p =-1, 则有p =2.

(2)设切线AN 为y =x 1p

x +b , 又切点A 在抛物线y =x 2

2p

上, ∴y 1=x 212p ,∴b =x 212p -x 21p =-x 2

12p

, 切线AN 的方程为y AN =x 1p x -x 2

12p

, 同理切线BN 的方程为y BN =x 2p x -x 2

22p

. 又∵N 在y AN 和y BN 上,

∴?????y =x 1p x -x 212p

,y =x 2p x -x 222p ,解得N ? ????x 1+x 22,x 1x 22p . ∴N (pk ,-1).

|AB |=1+k 2|x 2-x 1|=1+k 24p 2k 2+8p ,

点N 到直线AB 的距离d =|kx N +1-y N |1+k 2=|pk 2+2|1+k

2, S △ABN =12

·|AB |·d =p (pk 2+2)3≥22p ,

∴22p =4,∴p =2,

故抛物线C 的方程为x 2=4y .

22.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C :x 2

=2py (p >0)的焦点为F ,点A 在C 上,若|AO |=|AF |=32

. (1)求抛物线C 的方程;

(2)设直线l 与C 交于P ,Q ,若线段PQ 的中点的纵坐标为1,求△OPQ 的面积的最大值.

【解析】 (1)因为点A 在C 上,|AO |=|AF |=32,所以点A 的纵坐标为p 4,所以p 4+p 2=32

,所以p =2, 所以C 的方程为x 2=4y .

(2)由题意知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =kx +b (b ≥0),代入抛物线方程,可得x 2-4kx -4b =0.

设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4b ,

所以y 1+y 2=4k 2+2b ,

因为线段PQ 的中点的纵坐标为1,

所以2k 2+b =1,即2k 2=1-b ≥0,所以0<b ≤1, S △OPQ =12b |x 1-x 2|=12b (x 1+x 2)2-4x 1x 2

=12b 16k 2+16b =b 2+2b =2·b 3+b 2(0<b ≤1),

设y =b 3+b 2,y ′=3b 2+2b >0,函数单调递增,所以b =1时,△OPQ 的面积最大,最大值为2.

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/zhoj.html

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