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  • 2024-03-04 发布

高考数学专题复习练习:第九章 9_7抛物线的概念

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‎                  ‎ ‎1.抛物线的概念 平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.‎ ‎2.抛物线的标准方程与几何性质 标准 方程 y2=2px(p>0)‎ y2=-2px(p>0)‎ x2=2py(p>0)‎ x2=-2py(p>0)‎ p的几何意义:焦点F到准线l的距离 图形 顶点 O(0,0)‎ 对称轴 y=0‎ x=0‎ 焦点 F F F F 离心率 e=1‎ 准线方程 x=- x= y=- y= 范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 开口方向 向右 向左 向上 向下 ‎【知识拓展】‎ ‎1.抛物线y2=2px (p>0)上一点P(x0,y0)到焦点F的距离|PF|=x0+,也称为抛物线的焦半径.‎ ‎2.y2=ax的焦点坐标为,准线方程为x=-.‎ ‎3.设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,‎ 若A(x1,y1),B(x2,y2),则 ‎(1)x1x2=,y1y2=-p2.‎ ‎(2)弦长|AB|=x1+x2+p=(α为弦AB的倾斜角).‎ ‎(3)以弦AB为直径的圆与准线相切.‎ ‎(4)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p,通径是过焦点最短的弦.‎ ‎【思考辨析】‎ 判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)‎ ‎(1)平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( × )‎ ‎(2)方程y=ax2(a≠0)表示的曲线是焦点在x轴上的抛物线,且其焦点坐标是(,0),准线方程是x=-.( × )‎ ‎(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( × )‎ ‎(4)AB为抛物线y2=2px(p>0)的过焦点F(,0)的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=,y1y2=-p2,弦长|AB|=x1+x2+p.( √ )‎ ‎1.(2016·四川)抛物线y2=4x的焦点坐标是(  )‎ A.(0,2) B.(0,1)‎ C.(2,0) D.(1,0)‎ 答案 D 解析 ∵对于抛物线y2=ax,其焦点坐标为,‎ ‎∴对于y2=4x,焦点坐标为(1,0).‎ ‎2.(2016·甘肃张掖一诊)过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,则|PQ|等于(  )‎ A.9 B.8 C.7 D.6‎ 答案 B 解析 抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.‎ 根据题意可得,|PQ|=|PF|+|QF|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=8.‎ ‎3.设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是(  )‎ A. B.[-2,2]‎ C.[-1,1] D.[-4,4]‎ 答案 C 解析 Q(-2,0),设直线l的方程为y=k(x+2),代入抛物线方程,消去y整理得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,‎ 由Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)≥0,‎ 解得-1≤k≤1.‎ ‎4.(教材改编)已知抛物线的顶点是原点,对称轴为坐标轴,并且经过点P(-2,-4),则该抛物线的标准方程为________________.‎ 答案 y2=-8x或x2=-y 解析 设抛物线方程为y2=2px(p≠0)或x2=2py(p≠0).将P(-2,-4)代入,分别得方程为y2=-8x或x2=-y.‎ ‎5.(2017·合肥调研)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0相切,则p的值为________.‎ 答案 2‎ 解析 抛物线y2=2px(p>0)的准线为x=-,‎ 圆x2+y2-6x-7=0,即(x-3)2+y2=16,‎ 则圆心为(3,0),半径为4.‎ 又因为抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0相切,所以3+=4,‎ 解得p=2.‎ 题型一 抛物线的定义及应用 例1 设P是抛物线y2=4x上的一个动点,若B(3,2),则|PB|+|PF|的最小值为________.‎ 答案 4‎ 解析 如图,‎ 过点B作BQ垂直准线于点Q,‎ 交抛物线于点P1,‎ 则|P1Q|=|P1F|.则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.‎ 即|PB|+|PF|的最小值为4.‎ 引申探究 ‎1.若将本例中的B点坐标改为(3,4),试求|PB|+|PF|的最小值.‎ 解 由题意可知点(3,4)在抛物线的外部.‎ ‎∵|PB|+|PF|的最小值即为B,F两点间的距离,‎ ‎∴|PB|+|PF|≥|BF|= ‎==2,‎ 即|PB|+|PF|的最小值为2.‎ ‎2.若将本例中的条件改为:已知抛物线方程为y2=4x,直线l的方程为x-y+5=0,在抛物线上有一动点P到y轴的距离为d1,到直线l的距离为d2,求d1+d2的最小值.‎ 解 由题意知,抛物线的焦点为F(1,0).‎ 点P到y轴的距离d1=|PF|-1,‎ 所以d1+d2=d2+|PF|-1.‎ 易知d2+|PF|的最小值为点F到直线l的距离,故d2+|PF|的最小值为=3,‎ 所以d1+d2的最小值为3-1.‎ 思维升华 与抛物线有关的最值问题,一般情况下都与抛物线的定义有关.由于抛物线的定义在运用上有较大的灵活性,因此此类问题也有一定的难度.“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.‎ ‎ 设P是抛物线y2=4x上的一个动点,则点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值为________.‎ 答案  解析 如图,‎ 易知抛物线的焦点为F(1,0),准线是x=-1,‎ 由抛物线的定义知:点P到直线x=-1的距离等于点P到F的距离.‎ 于是,问题转化为在抛物线上求一点P,‎ 使点P到点A(-1,1)的距离与点P到F(1,0)的距离之和最小,‎ 显然,连接AF与抛物线相交的点即为满足题意的点,‎ 此时最小值为=.‎ 题型二 抛物线的标准方程和几何性质 命题点1 求抛物线的标准方程 例2 已知双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的离心率为2.若抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,则抛物线C2的方程为(  )‎ A.x2=y B.x2=y C.x2=8y D.x2=16y 答案 D 解析 ∵-=1的离心率为2,‎ ‎∴=2,即==4,∴=3,=.‎ x2=2py(p>0)的焦点坐标为,-=1的渐近线方程为y=±x,即y=±x.由题意得=2,∴p=8.故C2的方程为x2=16y.‎ 命题点2 抛物线的几何性质 例3 已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A(x1,y1),B(x2,y2)是过F的直线与抛物线的两个交点,求证:‎ ‎(1)y1y2=-p2,x1x2=;‎ ‎(2)+为定值;‎ ‎(3)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.‎ 证明 (1)由已知得抛物线焦点坐标为(,0).‎ 由题意可设直线方程为x=my+,代入y2=2px,‎ 得y2=2p,即y2-2pmy-p2=0.(*)‎ 则y1,y2是方程(*)的两个实数根,所以y1y2=-p2.‎ 因为y=2px1,y=2px2,所以yy=4p2x1x2,‎ 所以x1x2===.‎ ‎(2)+=+ ‎=.‎ 因为x1x2=,x1+x2=|AB|-p,代入上式,‎ 得+==(定值).‎ ‎(3) 设AB的中点为M(x0,y0),分别过A,B作准线的垂线,垂足为C,D,过M作准线的垂线,垂足为N,则|MN|=(|AC|+|BD|)=(|AF|+|BF|)=|AB|.‎ 所以以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.‎ 思维升华 (1)求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.(2)在解决与抛物线的性质有关的问题时,要注意利用几何图形的形象、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此.‎ ‎ (1)(2016·全国乙卷)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为(  )‎ A.2 B.4 C.6 D.8‎ ‎(2)(2016·昆明三中、玉溪一中统考)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,已知点A、B为抛物线上的两个动点,且满足∠AFB=120°.过弦AB的中点M作抛物线准线的垂线MN,垂足为N,则的最大值为(  )‎ A. B.1 C. D.2‎ 答案 (1)B (2)A 解析 (1)不妨设抛物线C:y2=2px(p>0),则圆的方程可设为x2+y2=r2(r>0),如图,‎ 又可设A(x0,2),‎ D,‎ 点A(x0,2)在抛物线y2=2px上,∴8=2px0,①‎ 点A(x0,2)在圆x2+y2=r2上,∴x+8=r2,②‎ 点D在圆x2+y2=r2上,‎ ‎∴5+2=r2,③‎ 联立①②③,解得p=4,即C的焦点到准线的距离为p=4,故选B.‎ ‎(2)设|AF|=a,|BF|=b,分别过A、B作准线的垂线,垂足分别为Q、P,‎ 由抛物线的定义知,|AF|=|AQ|,|BF|=|BP|,‎ 在梯形ABPQ中,2|MN|=|AQ|+|BP|=a+b.‎ ‎|AB|2=a2+b2-2abcos 120°=a2+b2+ab=(a+b)2-ab.‎ 又ab≤()2,‎ 所以(a+b)2-ab≥(a+b)2-(a+b)2=(a+b)2,‎ 得到|AB|≥(a+b),‎ 所以≤=,‎ 即的最大值为.‎ 题型三 直线与抛物线的综合问题 命题点1 直线与抛物线的交点问题 例4 已知抛物线C:y2=8x与点M(-2,2),过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A、B两点.若·=0,则k=________.‎ 答案 2‎ 解析 抛物线C的焦点为F(2,0),则直线方程为y=k(x-2),与抛物线方程联立,消去y 化简得k2x2-(4k2+8)x+4k2=0.设点A(x1,y1),B(x2,y2).‎ 则x1+x2=4+,x1x2=4.‎ 所以y1+y2=k(x1+x2)-4k=,‎ y1y2=k2[x1x2-2(x1+x2)+4]=-16.‎ 因为·=(x1+2,y1-2)·(x2+2,y2-2)=(x1+2)(x2+2)+(y1-2)(y2-2)=x1x2+2(x1+x2)+y1y2-2(y1+y2)+8=0,‎ 将上面各个量代入,化简得k2-4k+4=0,所以k=2.‎ 命题点2 与抛物线弦的中点有关的问题 例5 (2016·全国丙卷)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.‎ ‎(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明:AR∥FQ;‎ ‎(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.‎ ‎(1)证明 由题意知,F,设l1:y=a,l2:y=b,则ab≠0,‎ 且A,B,P,Q,‎ R.‎ 记过A,B两点的直线为l,则l的方程为2x-(a+b)y+ab=0.‎ 由于F在线段AB上,故1+ab=0.‎ 记AR的斜率为k1,FQ的斜率为k2,则k1====-=-b==k2.‎ 所以AR∥FQ.‎ ‎(2)解 设过AB的直线为l,设l与x轴的交点为D(x1,0),‎ 则S△ABF=|b-a||FD|=|b-a|,‎ S△PQF=.‎ 由题意可得|b-a|=,所以x1=1,x1=0(舍去).‎ 设满足条件的AB的中点为E(x,y).‎ 当AB与x轴不垂直时,由kAB=kDE可得=(x≠1).而=y,所以y2=x-1(x≠1).‎ 当AB与x轴垂直时,E与D重合,此时E点坐标为(1,0),‎ 所以,所求轨迹方程为y2=x-1(x≠1).‎ 思维升华 (1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.‎ ‎(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.‎ ‎(3)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”、“整体代入”等解法.‎ 提醒:涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.‎ ‎ (2017·北京东城区质检)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.‎ ‎(1)求C的方程;‎ ‎(2)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.‎ 解 (1)设Q(x0,4),代入y2=2px,得x0=.‎ 所以|PQ|=,|QF|=+x0=+.‎ 由题设得+=×,‎ 解得p=-2(舍去)或p=2.‎ 所以C的方程为y2=4x.‎ ‎(2)依题意知l与坐标轴不垂直,‎ 故可设l的方程为x=my+1(m≠0).‎ 代入y2=4x,得y2-4my-4=0.‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4.‎ 故AB的中点为D(2m2+1,2m),‎ ‎|AB|=|y1-y2|=4(m2+1).‎ 又l′的斜率为-m,所以l′的方程为x=-y+2m2+3.‎ 将上式代入y2=4x,并整理得y2+y-4(2m2+3)=0.‎ 设M(x3,y3),N(x4,y4),‎ 则y3+y4=-,y3y4=-4(2m2+3).‎ 故MN的中点为E(+2m2+3,-),‎ ‎|MN|= |y3-y4|=,‎ 由于MN垂直平分AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=|MN|,‎ 从而|AB|2+|DE|2=|MN|2,‎ 即4(m2+1)2+(2m+)2+(+2)2‎ ‎=,‎ 化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1.‎ 所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.‎ ‎7.直线与圆锥曲线问题的求解策略 典例 (12分)已知抛物线C:y=mx2(m>0),焦点为F,直线2x-y+2=0交抛物线C于A,B两点,P是线段AB的中点,过P作x轴的垂线交抛物线C于点Q.‎ ‎(1)求抛物线C的焦点坐标;‎ ‎(2)若抛物线C上有一点R(xR,2)到焦点F的距离为3,求此时m的值;‎ ‎(3)是否存在实数m,使△ABQ是以Q为直角顶点的直角三角形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.‎ 思维点拨 (3)中证明·=0.‎ 解 (1)∵抛物线C:x2=y,∴它的焦点F(0,).[2分]‎ ‎(2)∵|RF|=yR+,∴2+=3,得m=.[4分]‎ ‎(3)存在,联立方程 消去y得mx2-2x-2=0,‎ 依题意,有Δ=(-2)2-4×m×(-2)>0⇒m>-.[6分]‎ 设A(x1,mx),B(x2,mx),则(*)‎ ‎∵P是线段AB的中点,∴P(,),‎ 即P(,yP),∴Q(,).[8分]‎ 得=(x1-,mx-),=(x2-,mx-),‎ 若存在实数m,使△ABQ是以Q为直角顶点的直角三角形,则·=0,‎ 即(x1-)·(x2-)+(mx-)(mx-)=0,[10分]‎ 结合(*)化简得--+4=0,‎ 即2m2-3m-2=0,∴m=2或m=-,‎ 而2∈(-,+∞),-∉(-,+∞).‎ ‎∴存在实数m=2,使△ABQ是以Q为直角顶点的直角三角形.[12分]‎ 解决直线与圆锥曲线的位置关系的一般步骤:‎ 第一步:联立方程,得关于x或y的一元二次方程;‎ 第二步:写出根与系数的关系,并求出Δ>0时参数范围(或指出直线过曲线内一点);‎ 第三步:根据题目要求列出关于x1x2,x1+x2(或 y1y2,y1+y2)的关系式,求得结果;‎ 第四步:反思回顾,查看有无忽略特殊情况.‎ ‎                   ‎ ‎1.(2017·昆明调研)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F的直线与抛物线C交于A、B两点,如果·=-12,那么抛物线C的方程为(  )‎ A.x2=8y B.x2=4y C.y2=8x D.y2=4x 答案 C 解析 由题意,设抛物线方程为y2=2px(p>0),直线方程为x=my+,‎ 联立消去x得y2-2pmy-p2=0,‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=2pm,y1y2=-p2,‎ 得·=x1x2+y1y2=(my1+)(my2+)+y1y2=m2y1y2+(y1+y2)++y1y2=-p2=-12⇒p=4,‎ 即抛物线C的方程为y2=8x.‎ ‎2.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为(  )‎ A.x=1 B.x=-1 C.x=2 D.x=-2‎ 答案 B 解析 ∵y2=2px(p>0)的焦点坐标为(,0),‎ ‎∴过焦点且斜率为1的直线方程为y=x-,‎ 即x=y+,将其代入y2=2px,得y2=2py+p2,‎ 即y2-2py-p2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 则y1+y2=2p,∴=p=2,‎ ‎∴抛物线的方程为y2=4x,其准线方程为x=-1.‎ ‎3.(2016·上饶四校联考)设抛物线C:y2=3px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5,若以MF为直径的圆过点(0,2),则抛物线C的方程为(  )‎ A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8x C.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x 答案 C 解析 ∵抛物线C:y2=3px(p>0)的焦点为F(,0),‎ ‎∴|OF|=,‎ ‎∵以MF为直径的圆过点(0,2),设A(0,2),连接AF,AM,可得AF⊥AM,在Rt△AOF中,|AF|= ,‎ ‎∴sin∠OAF==,‎ 根据抛物线的定义,得直线AO切以MF为直径的圆于点A,‎ ‎∴∠OAF=∠AMF,可得在Rt△AMF中,sin∠AMF==,‎ ‎∵|MF|=5,|AF|= ,‎ ‎∴ =,‎ 整理得4+=,解得p=或p=,‎ ‎∴C的方程为y2=4x或y2=16x.‎ ‎4.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则的值一定等于(  )‎ A.-4 B.4 C.p2 D.-p2‎ 答案 A 解析 ①若焦点弦AB⊥x轴,‎ 则x1=x2=,∴x1x2=;‎ ‎∴y1=p,y2=-p,∴y1y2=-p2,‎ ‎∴=-4.‎ ‎②若焦点弦AB不垂直于x轴,‎ 可设AB的直线方程为y=k(x-),‎ 联立y2=2px,得k2x2-(k2p+2p)x+=0,‎ 则x1x2=.‎ ‎∴y1y2=-p2.故=-4.‎ ‎5.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于点A、B,交其准线l于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为(  )‎ A.y2=9x B.y2=6x C.y2=3x D.y2=x 答案 C 解析 如图,‎ 分别过A、B作AA1⊥l于A1,BB1⊥l于B1,由抛物线的定义知:|AF|=|AA1|,|BF|=|BB1|,∵|BC|=2|BF|,‎ ‎∴|BC|=2|BB1|,∴∠BCB1=30°,∴∠AFx=60°,连接A1F,则△AA1F为等边三角形,过F作FF1⊥AA1于F1,则F1为AA1的中点,设l交x轴于K,则|KF|=|A1F1|=|AA1|=|AF|,即p=,∴抛物线方程为y2=3x.故选C.‎ ‎6.抛物线y2=4x的焦点为F,点P(x,y)为该抛物线上的动点,若点A(-1,0),则的最小值是(  )‎ A. B. C. D. 答案 B 解析 抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,‎ 如图,‎ 过P作PN垂直直线x=-1于N,‎ 由抛物线的定义可知|PF|=|PN|,连接PA,‎ 在Rt△PAN中,sin∠PAN=,‎ 当=最小时,sin∠PAN最小,‎ 即∠PAN最小,即∠PAF最大,‎ 此时,PA为抛物线的切线,设PA的方程为y=k(x+1),‎ 联立得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,‎ 所以Δ=(2k2-4)2-4k4=0,‎ 解得k=±1,所以∠PAF=∠NPA=45°,‎ ==cos∠NPA=,故选B.‎ ‎7.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,则|AB|=________.‎ 答案 12‎ 解析 焦点F的坐标为,‎ 方法一 直线AB的斜率为,‎ 所以直线AB的方程为y=,‎ 即y=x-,代入y2=3x,得x2-x+=0.‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,‎ 所以|AB|=x1+x2+p=+=12.‎ 方法二 由抛物线焦点弦的性质可得 ‎|AB|===12.‎ ‎8.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,过M(1,0)且斜率为的直线与l相交于点A,与C的一个交点为B,若=,则p=________.‎ 答案 2‎ 解析 如图, ‎ 由AB的斜率为,‎ 知∠α=60°,又=,‎ ‎∴M为AB的中点.‎ 过点B作BP垂直准线l于点P,‎ 则∠ABP=60°,∴∠BAP=30°,‎ ‎∴|BP|=|AB|=|BM|.‎ ‎∴M为焦点,即=1,∴p=2.‎ ‎9.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|=________.‎ 答案 6‎ 解析 抛物线y2=8x的焦点为(2,0),‎ 准线方程为x=-2.‎ 设椭圆方程为+=1(a>b>0),‎ 由题意,c=2,=,‎ 可得a=4,b2=16-4=12.‎ 故椭圆方程为+=1.‎ 把x=-2代入椭圆方程,解得y=±3.‎ 从而|AB|=6.‎ ‎*10.设直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,与圆(x-5)2+y2=r2(r>0)相切于点M,且M为线段AB的中点.若这样的直线l恰有4条,则r的取值范围是________________.‎ 答案 (2,4)‎ 解析 如图,‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),‎ 则 两式相减得,(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2).‎ 当l的斜率k不存在时,符合条件的直线l必有两条.‎ 当k存在时,x1≠x2,‎ 则有·=2,‎ 又y1+y2=2y0,所以y0k=2.‎ 由CM⊥AB,得k·=-1,‎ 即y0k=5-x0,因此2=5-x0,x0=3,‎ 即M必在直线x=3上.将x=3代入y2=4x,‎ 得y2=12,则有-24(为保证有4条,在k存在时,y0≠0),‎ 所以40)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x10)上相异两点,P,Q到y轴的距离的积为4,且·=0.‎ ‎(1)求该抛物线的标准方程;‎ ‎(2)过点Q的直线与抛物线的另一交点为R,与x轴的交点为T,且Q为线段RT的中点,试求弦PR长度的最小值.‎ 解 (1)设P(x1,y1),Q(x2,y2),‎ ‎∵·=0,则x1x2+y1y2=0.‎ 又点P,Q在抛物线上,∴y=2px1,y=2px2,‎ 代入得·+y1y2=0,‎ y1y2=-4p2,∴|x1x2|==4p2.‎ 又|x1x2|=4,‎ ‎∴4p2=4,p=1,‎ ‎∴抛物线的标准方程为y2=2x.‎ ‎(2)设直线PQ过点E(a,0)且方程为x=my+a,‎ 联立方程组 消去x得y2-2my-2a=0,‎ ‎∴①‎ 设直线PR与x轴交于点M(b,0),‎ 则可设直线PR的方程为x=ny+b,‎ 并设R(x3,y3),同理可知,‎ ②‎ 由①②可得=.‎ 由题意得,Q为线段RT的中点,‎ ‎∴y3=2y2,∴b=2a.‎ 又由(1)知,y1y2=-4,代入①,‎ 可得-2a=-4,∴a=2,‎ ‎∴b=4,y1y3=-8,‎ ‎∴|PR|=|y1-y3|‎ ‎=· ‎=2·≥4.‎ 当n=0,即直线PR垂直于x轴时,‎ ‎|PR|取最小值4.‎ ‎*13.如图,由部分抛物线:y2=mx+1(m>0,x≥0)和半圆x2+y2=r2(x≤0)所组成的曲线称为“‎ 黄金抛物线C”,若“黄金抛物线C”经过点(3,2)和(-,).‎ ‎(1)求“黄金抛物线C”的方程;‎ ‎(2)设P(0,1)和Q(0,-1),过点P作直线l与“黄金抛物线C”相交于A,P,B三点,问是否存在这样的直线l,使 得QP平分∠AQB?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.‎ 解 (1)∵“黄金抛物线C”过点(3,2)和(-,),‎ ‎∴r2=(-)2+()2=1,4=3m+1,∴m=1.‎ ‎∴“黄金抛物线C”的方程为y2=x+1(x≥0)和x2+y2=1(x≤0).‎ ‎(2)假设存在这样的直线l,使得QP平分∠AQB,显然直线l的斜率存在且不为0,‎ 设直线l:y=kx+1,联立消去y,‎ 得k2x2+(2k-1)x=0,∴xB=,yB=,‎ 即B(,),‎ ‎∴kBQ=,‎ 联立消去y,得(k2+1)x2+2kx=0,‎ ‎∴xA=-,yA=,即A(-,),‎ ‎∴kAQ=-,‎ ‎∵QP平分∠AQB,∴kAQ+kBQ=0,‎ ‎∴-=0,解得k=-1±,‎ 由图形可得k=-1-应舍去,∴k=-1,‎ ‎∴存在直线l:y=(-1)x+1,使得QP平分∠AQB.‎

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