2.2 抛物线的简单性质
A组
1.抛物线y=x2(a≠0)的焦点坐标为( )
A.a>0时为(0,a),a0时为,a0时,x2=4ay的焦点为(0,a);a16,即有+4y0-12>0,
解得y0>2或y02,故选C.
答案:C
5.已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点O,并且经过点M(2,y0).若点M到该抛物线焦点的距离为3,则|OM|=( )
A.2 B.2 C.4 D.2
解析:由于抛物线关于x轴对称,顶点在坐标原点且经过点M(2,y0),可设方程为y2=2px,由点M到抛物线焦点的距离为3,则由抛物线定义得2+=3,解得p=2,则y2=4x,又M(2,y0)在抛物线y2=4x上,则=8,|OM|==2.
答案:B
6.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-,那么|PF|=( )
A.4 B.8 C.8 D.16
解析:设A(-2,y),F(2,0),所以kAF==-,
所以y=4,所以yP=4.
因为点P在抛物线上,所以=8xP,
所以xP==6.
由抛物线定义可得
|PF|=|PA|=xP-xA=6-(-2)=8.
答案:B
- 6 -
7.沿直线y=-2发出的光线经抛物线y2=ax反射后,与x轴相交于点A(2,0),则抛物线的准线方程为 .
解析:由抛物线的几何性质,从焦点发出的光线经抛物线反射后与x轴平行及直线y=-2平行于x轴知A(2,0)为焦点,故准线方程为x=-2.
答案:x=-2
8.一个正三角形的两个顶点在抛物线y2=ax上,另一个顶点在坐标原点,如果这个三角形的面积为36,则a= .
解析:设正三角形边长为x.
由题意得,36x2sin 60°,∴x=12.
当a>0时,将(6,6)代入y2=ax,得a=2.
当a0),
因为点C(5,-5)在抛物线上,
- 6 -
所以该抛物线的方程为x2=-5y.
(2)设车辆高为h,则|DB|=h+0.5,
故D(3.5,h-6.5),
代入方程x2=-5y,解得h=4.05,
所以车辆通过隧道的限制高度为4.0米.
B组
1.(2015全国卷Ⅰ高考)已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C:y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=( )
A.3 B.6 C.9 D.12
解析:∵抛物线y2=8x的焦点坐标为(2,0),
∴E的右焦点的坐标为(2,0).
设椭圆E的方程为=1(a>b>0),∴c=2.
∵,∴a=4.
∴b2=a2-c2=12,于是椭圆方程为=1.
∵抛物线的准线方程为x=-2,将其代入椭圆方程可得A(-2,3),B(-2,-3),∴|AB|=6.
答案:B
2.抛物线y=-x2上的点到直线4x+3y-8=0距离的最小值是( )
A. B. C. D.3
解析:设(x0,y0)为抛物线y=-x2上任意一点,
∴y0=-,
∴d=,
∴dmin=.
答案:A
- 6 -
3.如图,已知点Q(2,0)及抛物线y=上的动点P(x,y),则y+|PQ|的最小值是( )
A.2 B.3
C.4 D.2
解析:如图所示,过P作PM垂直准线于点M,
则由抛物线的定义可知y+|PQ|=|PM|-1+|PQ|=|PF|+|PQ|-1,
当且仅当P,F,Q三点共线时,|PF|+|PQ|最小,
最小值为|QF|==3.
故y+|PQ|的最小值为3-1=2.
答案:A
4.已知顶点与原点O重合,准线为直线x=-的抛物线上有两点A(x1,y1)和B(x2,y2),若y1·y2=-1,则∠AOB的大小是 .
解析:由已知得抛物线方程为y2=x,
因此=x1x2+y1y2=+y1y2=(-1)2+(-1)=0.∴.∴∠AOB=90°.
答案:90°
5.导学号01844018对于抛物线y2=4x上任意一点Q,点P(a,0)都满足|PQ|≥|a|,则a的取值范围是 .
解析:设点Q的坐标为.
由|PQ|≥|a|,得|PQ|2≥a2,即≥a2,
整理,得+16-8a)≥0.
- 6 -
∵≥0,∴+16-8a≥0.即a≤2+恒成立.
而2+的最小值为2.∴a≤2.
答案:(-∞,2]
6.导学号01844019某大桥在涨水时有最大跨度的中央桥孔,已知上部呈抛物线形,跨度为20米,拱顶距水面6米,桥墩高出水面4米.现有一货船欲过此孔,该货船水下宽度不超过18米,目前吃水线上部中央船体高5米,宽16米,且该货船在现有状况下最多可装1 000吨货物,但每多装150吨货物,船体吃水线就要上升0.04米.若不考虑水下深度,问:该货船在现在状况下能否直接或设法通过该桥孔?为什么?
解如图所示,以拱顶为原点,过拱顶的水平直线为x轴,竖直直线为y轴,建立平面直角坐标系.
因为拱顶距水面6米,桥墩高出水面4米,
所以A(10,-2).
设桥孔上部抛物线方程是x2=-2py(p>0),
则102=-2p×(-2),所以p=25,
所以抛物线方程为x2=-50y,即y=-x2.
若货船沿正中央航行,船宽16米,而当x=8时,
y=-×82=-1.28,
即船体在x=±8之间通过,B(8,-1.28),此时B点距水面6+(-1.28)=4.72(米).
而船体高为5米,所以无法通行.
又因为5-4.72=0.28(米),0.28÷0.04=7,150×7=1 050(吨),
所以若船通过增加货物通过桥孔,则要增加1 050吨,而船最多还能装1 000吨货物,所以货船在现有状况下不能通过桥孔.
- 6 -