高考数学专题13 抛物线中的参数问题-高考数学圆锥曲线重难点专题突破(全国通用)(解析版)

2023-11-18 · 14页 · 1.1 M

专题13抛物线中的参数问题一、单选题1.设抛物线的焦点到顶点的距离为3,则抛物线上的点到准线的距离的取值范围是()A.(6,+∞) B.[6,+∞)C.(3,+∞) D.[3,+∞)【解析】∵抛物线的焦点到顶点的距离为3,∴,即,又抛物线上的点到准线的距离的最小值为,∴抛物线上的点到准线的距离的取值范围为.故选:D.2.在平面直角坐标系中,已知直线与曲线(为参数且)恰有两个不同的交点,则实数的取值范围为()A. B. C. D.【解析】曲线(为参数)的普通方程为,由可得即,因为直线与曲线在第一象限有两个不同的交点,而直线过定点,故且,故,故选:A.3.已知点为抛物线的焦点,,过点且斜率为的直线交抛物线于,两点,点为抛物线上任意一点,若,则的最小值为()A. B. C. D.【解析】由题可得,则直线的方程为,设,设,则,,,由可得,则,两式相减得则可得,则当时,取得最小值为.故选:A.4.已知抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,斜率为的直线与的两个交点为,.若,则的取值范围是()A. B.C. D.【解析】双曲线的标准方程是,其右焦点是.所以,,抛物线是,设直线方程为,,由消去,化简整理得,因此,由得,,.因为,所以,即.,即,解得.代入得到,,或.故选:A.5.已知抛物线,过点的直线与抛物线相交于两点,则的最小值为()A.12 B.24 C.16 D.32【解析】当直线的斜率不存在时,其方程为,由得,所以.当直线的斜率存在时,设其方程为,由得,所以,所以,综上,.所以的最小值为32.故选:D.6.已知抛物线,点,为坐标原点,若抛物线上存在一点,使得,则实数的取值范围是()A. B. C. D.【解析】设,则,.因为,所以,所以,所以实数的取值范围是,故选:C.7.抛物线上任意一点到顶点的距离与到焦点的距离之比是,则的取值范围是()A. B. C. D.【解析】设,由抛物线定义知:,又,,(当且仅当,即时取等号),又,,,.故选:.8.已知抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,点为抛物线上任意一点的平分线与轴交于,则的最大值为A. B. C. D.【解析】由题意可得,焦点F(1,0),准线方程为x=−1,过点P作PM垂直于准线,M为垂足,由抛物线的定义可得|PF|=|PM|=x+1,记∠KPF的平分线与轴交于根据角平分线定理可得,,当时,,当时,,,综上:.故选A.二、多选题9.已知抛物线,点,过M作抛物线的两条切线,其中A,B为切点,直线与y轴交于点P,则下列结论正确的有()A.点P的坐标为 B.C.的面积的最大值为 D.的取值范围是【解析】由题意,设,由,可得,所以点处的切线的斜率为,点处的切线的斜率为,设过点的切线方程为,联立方程组,可得,由,可得,又由,则,所以不垂直,所以B不正确;由,所以的直线方程为,即,将代入直线的方程,可得,由知,方程成立,所以点在直线上,所以A正确;由点在直线上,可设直线的方程为,则点到的距离为,且,所以,因为,可得,所以的最大值为,所以C正确;由,所以,由,可得,所以,因为,可得,又由,设,可得,即,解得或,即的取值范围是,所以D不正确.故选:AC.10.如图,过点作两条直线和:()分别交抛物线于,和,(其中,位于轴上方),直线,交于点.则下列说法正确的()A.,两点的纵坐标之积为B.点在定直线上C.点与抛物线上各点的连线中,最短D.无论旋转到什么位置,始终有【解析】设点,将直线l的方程代入抛物线方程得:.则,故A正确;由题得,则,,直线的方程为,直线的方程为,消去y得,将代入上式得,故点Q在直线上,故B正确;设抛物线上任一点,则,当时,最小,此时,即最短,故C正确;因为,但,所以D错误.故选:ABC.11.已知抛物线:的焦点为、准线为,过点的直线与抛物线交于两点,,点在上的射影为,则()A.若,则 B.以为直径的圆与准线相切C.设,则 D.过点与抛物线有且仅有一个公共点的直线至多有2条【解析】对于选项A:由可得,根据抛物线的定义可得,故选项A正确;对于选项B:设为中点,设点在上的射影为,点在上的射影为,则由梯形性质可得,故选项B正确;对于选项C:因为,所以,故选项C正确;对于选项D:显然直线,与抛物线只有一个公共点,设过的直线为,联立可得,令,解得:,所以直线与抛物线也只有一个公共点,此时有三条直线符合题意,故选项D错误;故选:ABC12.已知抛物线:,圆:,过点的直线与圆交于,两点,交抛物线于,两点,则满足的直线有三条的的值有()A.1 B.2 C.3 D.4【解析】当直线斜率不存在时,直线方程为:与抛物线交于点,与圆交于点,显然满足条件;当直线斜率存在时,设直线方程为,由得,设,,,由韦达定理可得,,由,设,,,,有,,当时,即,又因为,所以(舍),当时,即,因为,,由此,,解得,显然,当,有两解,对应直线有两条.,,此时直线斜率不存在,即为第一种情况,所以当时,对应直线有三条.故选:BCD三、填空题13.直线与抛物线至多有一个公共点,则的取值范围______【解析】把代入得(1)若,则,方程只有一解,符合题意.(2)若,直线与抛物线至多有一个公共点,,解得所以或14.已知点P在抛物线上,直线PA,PB与圆相切于点A,B,且PA⊥PB,若满足条件的P点有四个,则m的取值范围是___________.【解析】因为直线PA,PB与圆相切于点A,B,且PA⊥PB,所以四边形QAPB为正方形,所以,所以问题转化为圆与抛物线有四个公共点,将抛物线方程代人圆的方程消去,得,由题意,此方程有两个不等正根,故,解得15.设、分别是抛物线和圆上的点.若存在实数使得,则的最小值为________.【解析】设,圆心坐标,,,是圆上任意一点,的最小值为,由可得,的最小值即为最小值为16.抛物线上存在两点关于直线对称,则的范围是______.【解析】设抛物线上两点,关于直线对称,中点,则当时,有直线,显然存在点关于它对称.当时,,所以,所以的坐标为,因为在抛物线内,则有,得且,综上所述,.四、解答题17.已知抛物线的焦点为,若过点且倾斜角为的直线交抛物线于,两点,满足.(1)求抛物线的方程;(2)过点且斜率为1的直线被抛物线截得的弦为,若点在以为直径的圆内,求的取值范围.【解析】(1)抛物线的焦点为,,则过点的倾斜角为的直线方程为,联立,得,设,,,,则,由抛物线的定义可得,解得,所以抛物线的方程为.(2)设直线的方程为,代入,得,由△,得,设,,,,得,,又,所以,,,,因为点在以为直径的圆内,所以为钝角,即,得,得,所以,得,解得,又,所以的取值范围为.18.已知点,分别是直线及抛物线:()上的点,且的最小值为.(1)求抛物线的方程;(2)若直线与抛物线交于点,,线段中点为,判断轴上是否存在点,使得为定值,若存在,求出该定值,若不存在,说明理由.【解析】(1)依题意直线y=2x+2与抛物线C没有公共点,由得,,即,设点是抛物线上任意一点,则,而的最小值为,则,解得或(舍去),所以抛物线的方程为;(2)设,,,把直线与联立得,由题意可得,则,,而M为线段PQ中点,于是得,从而有时,是定值,与k的取值无关,所以轴上存在点,使得为定值.19.已知抛物线:的焦点为,点在上,直线:与相离.若到直线的距离为,且的最小值为.过上两点分别作的两条切线,若这两条切线的交点恰好在直线上.(1)求的方程;(2)设线段中点的纵坐标为,求证:当取得最小值时,.【解析】(1)由题意,得,且的最小值等于点到直线的距离,即,解得(负值舍去),∴抛物线的方程为.(2)由,得,故,设,,则切线方程分别为,,设两切线的交点为,代入切线方程并整理可得:,,即,是方程的实数根.则,,则线段中点纵坐标为,∴当时,取最小值.此时,,,,,则.∴.解法二:(同解法一)∴当时,取最小值.此时,,由得,故,∴.20.已知抛物线:的焦点为,点在第一象限且为抛物线上一点,点在点右侧,且△恰为等边三角形.(1)求的方程;(2)若直线:与交于,两点,(其中为坐标原点),求实数的取值范围.【解析】(1)由题意知:,,由抛物线的定义知:,由,得,∴抛物线的方程为.(2)设,,由,得,,∴,而,,又,即,∴且,∴,得,即的取值范围为.21.已知抛物线,圆,过点引圆的两条切线,与抛物线分别交于两点,与圆的切点分别为.(1)当时,求所在直线的方程;(2)记线段的中点的横坐标为,求的取值范围.【解析】(1)由条件知,以线段为直径的圆的方程为,而,两圆相减得:,即为所在直线的方程;(2)由题意知切线、的斜率存在,分别设,于是切线、的方程分别为,.设,则点到切线的距离为,两边平方整理得:,同理可得,于是可知是方程的两个实根,则.又,所以,联立消,整理得,显然,韦达定理可知,所以.同理:.于是的取值范围.22.已知抛物线的焦点为,经过点作倾斜角为的直线交于,两点,且弦的长.(1)求抛物线的方程;(2)设直线的方程为,且与相交于,两点,若是关于原点的对称点,记直线,的斜率分别为,,求的取值范围.【解析】(1)设,.依题意,知直线的方程为,即,将它代入抛物线的方程中,并整理得.由韦达定理得,,其对恒成立;由弦长公式得,化简得且,解得.故抛物线的方程为.(2)设,,由(1)易得,则依题意知.而①;又因,两点在直线上,于是,代入①式整理得②.将的方程代入的方程中,化简得,由韦达定理得,③,其且,解得且;将③式代入②式化简得且.分情况讨论如下:当时,由均值不等式得,当且仅当,且,即时取等号;当时,令,则对恒成立,从而知在区间上单调递增,所以.综上得的取值范围为.

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