本文由 fate126 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修1-1学业分层测评11 抛物线及其标准方程 Word版含解析
学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.抛物线的焦点是,则其标准方程为( )
A.x2=-y B.x2=y
C.y2=x D.y2=-x
【解析】 易知-=-,∴p=,焦点在x轴上,开口向左,其方程应为y2=-x.
【答案】 D
2.(2014·安徽高考)抛物线y=x2的准线方程是( )
A.y=-1 B.y=-2
C.x=-1 D.x=-2
【解析】 ∵y=x2,∴x2=4y.∴准线方程为y=-1.
【答案】 A
3.经过点(2,4)的抛物线的标准方程为( )
A.y2=8x B.x2=y
C.y2=8x或x2=y D.无法确定
【解析】 由题设知抛物线开口向右或开口向上,设其方程为y2=2px(p>0)或x2=2py(p>0),将点(2,4)代入可得p=4或p=,所以所求抛物线的标准方程为y2=8x或x2=y,故选C.
【答案】 C
4.若抛物线y2=ax的焦点到准线的距离为4,则此抛物线的焦点坐标为( )
A.(-2,0) B.(2,0)
C.(2,0)或(-2,0) D.(4,0)
【解析】 由抛物线的定义得,焦点到准线的距离为=4,解得a=±8.当a=8时,焦点坐标为(2,0);当a=-8时,焦点坐标为(-2,0).故选C.
【答案】 C
5.若抛物线y2=2px的焦点与椭圆+=1的右焦点重合,则p的值为( )
A.-2 B.2
C.-4 D.4
【解析】 易知椭圆的右焦点为(2,0),∴=2,即p=4.
【答案】 D
二、填空题
6.已知圆x2+y2-6x-7=0与抛物线y2=2px(p>0)的准线相切,则p=________.
【解析】 由题意知圆的标准方程为(x-3)2+y2=16,圆心为(3,0),半径为4,抛物线的准线为x=-,由题意知3+=4,∴p=2.
【答案】 2
7.动点P到点F(2,0)的距离与它到直线x+2=0的距离相等,则P的轨迹方程是________.
【解析】 由题意知,P的轨迹是以点F(2,0)为焦点,直线x+2=0为准线的抛物线,所以p=4,故抛物线的方程为y2=8x.
【答案】 y2=8x
8.对标准形式的抛物线,给出下列条件:
①焦点在y轴上;②焦点在x轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④由原点向过焦点的某直线作垂线,垂足坐标为(2,1).
其中满足抛物线方程为y2=10x的是________.(要求填写适合条件的序号 )
【解析】 抛物线y2=10x的焦点在x轴上,②满足,①不满足;设M(1,y0)是y2=10x上一点,则|MF|=1+=1+=≠6,所以③不满足;由于抛物线y2=10x的焦点为,过该焦点的直线方程为y=k.若由原点向该直线作垂线,垂足为(2,1)时,则k=-2,此时存在,所以④满足.
【答案】 ②④
三、解答题
9.若抛物线y2=-2px(p>0)上有一点M,其横坐标为-9,它到焦点的距离为10,求抛物线方程和点M的坐标.
【解】 由抛物线定义,焦点为F,则准线为x=.由题意,设M到准线的距离为|MN|,则|MN|=|MF|=10,
即-(-9)=10.∴p=2.
故抛物线方程为y2=-4x,将M(-9,y)代入y2=-4x,解得y=±6,
∴M(-9,6)或M(-9,-6).
10.若动圆M与圆C:(x-2)2+y2=1外切,又与直线x+1=0相切,求动圆圆心的轨迹方程. 【导学号:26160056】
【解】 设动圆圆心为M(x,y),半径为R,由已知可得定圆圆心为C(2,0),半径r=1.
∵两圆外切,∴|MC|=R+1.
又动圆M与已知直线x+1=0相切.
∴圆心M到直线x+1=0的距离d=R.
∴|MC|=d+1,即动点M到定点C(2,0)的距离等于它到定直线x+2=0的距离.
由抛物线的定义可知,点M的轨迹是以C为焦点,x+2=0为准线的抛物线,且=2,p=4,
故其方程为y2=8x.
[能力提升]
1.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-=1的渐近线的距离是( )
A. B.
C.1 D.
【解析】 由题意可得抛物线的焦点坐标为(1,0),
双曲线的渐近线方程为x-y=0或x+y=0,
则焦点到渐近线的距离d1==或d2==.
【答案】 B
2.已知P是抛物线y2=4x上一动点,则点P到直线l:2x-y+3=0和到y轴的距离之和的最小值是( )
A. B.
C.2 D.-1
【解析】 由题意知,抛物线的焦点为F(1,0).设点P到直线l的距离为d,由抛物线的定义可知,点P到y轴的距离为|PF|-1,所以点P到直线l的距离与到y轴的距离之和为d+|PF|-1.易知d+|PF|的最小值为点F到直线l的距离,故d+|PF|的最小值为=,所以d+|PF|-1的最小值为-1.
【答案】 D
3.如图2-3-2所示是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.水位下降1 m后,水面宽________m.
图2-3-2
【解析】 建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则A(2,-2),将其坐标代入x2=-2py得p=1.
∴x2=-2y.
当水面下降1 m,得D(x0,-3)(x0>0),将其坐标代入x2=-2y得x=6,
∴x0=.
∴水面宽|CD|=2 m.
【答案】 2
4.若长为3的线段AB的两个端点在抛物线y2=2x上移动,M为AB的中点,求M点到y轴的最短距离. 【导学号:26160057】
【解】 设抛物线焦点为F,连结AF,BF,如图,抛物线y2=2x的准线为l:x=-,过A,B,M分别作AA′,BB′,MM′垂直于l,垂足分别为A′,B′,M′.
由抛物线定义,知|AA′|=|FA|,|BB′|=|FB|.
又M为AB中点,由梯形中位线定理,得
|MM′|=(|AA′|+|BB′|)=(|FA|+|FB|)≥|AB|=×3=,
则x≥-=1(x为M点的横坐标,当且仅当AB过抛物线的焦点时取得等号),所以xmin=1,即M点到y轴的最短距离为1.
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.抛物线的焦点是,则其标准方程为( )
A.x2=-y B.x2=y
C.y2=x D.y2=-x
【解析】 易知-=-,∴p=,焦点在x轴上,开口向左,其方程应为y2=-x.
【答案】 D
2.(2014·安徽高考)抛物线y=x2的准线方程是( )
A.y=-1 B.y=-2
C.x=-1 D.x=-2
【解析】 ∵y=x2,∴x2=4y.∴准线方程为y=-1.
【答案】 A
3.经过点(2,4)的抛物线的标准方程为( )
A.y2=8x B.x2=y
C.y2=8x或x2=y D.无法确定
【解析】 由题设知抛物线开口向右或开口向上,设其方程为y2=2px(p>0)或x2=2py(p>0),将点(2,4)代入可得p=4或p=,所以所求抛物线的标准方程为y2=8x或x2=y,故选C.
【答案】 C
4.若抛物线y2=ax的焦点到准线的距离为4,则此抛物线的焦点坐标为( )
A.(-2,0) B.(2,0)
C.(2,0)或(-2,0) D.(4,0)
【解析】 由抛物线的定义得,焦点到准线的距离为=4,解得a=±8.当a=8时,焦点坐标为(2,0);当a=-8时,焦点坐标为(-2,0).故选C.
【答案】 C
5.若抛物线y2=2px的焦点与椭圆+=1的右焦点重合,则p的值为( )
A.-2 B.2
C.-4 D.4
【解析】 易知椭圆的右焦点为(2,0),∴=2,即p=4.
【答案】 D
二、填空题
6.已知圆x2+y2-6x-7=0与抛物线y2=2px(p>0)的准线相切,则p=________.
【解析】 由题意知圆的标准方程为(x-3)2+y2=16,圆心为(3,0),半径为4,抛物线的准线为x=-,由题意知3+=4,∴p=2.
【答案】 2
7.动点P到点F(2,0)的距离与它到直线x+2=0的距离相等,则P的轨迹方程是________.
【解析】 由题意知,P的轨迹是以点F(2,0)为焦点,直线x+2=0为准线的抛物线,所以p=4,故抛物线的方程为y2=8x.
【答案】 y2=8x
8.对标准形式的抛物线,给出下列条件:
①焦点在y轴上;②焦点在x轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④由原点向过焦点的某直线作垂线,垂足坐标为(2,1).
其中满足抛物线方程为y2=10x的是________.(要求填写适合条件的序号 )
【解析】 抛物线y2=10x的焦点在x轴上,②满足,①不满足;设M(1,y0)是y2=10x上一点,则|MF|=1+=1+=≠6,所以③不满足;由于抛物线y2=10x的焦点为,过该焦点的直线方程为y=k.若由原点向该直线作垂线,垂足为(2,1)时,则k=-2,此时存在,所以④满足.
【答案】 ②④
三、解答题
9.若抛物线y2=-2px(p>0)上有一点M,其横坐标为-9,它到焦点的距离为10,求抛物线方程和点M的坐标.
【解】 由抛物线定义,焦点为F,则准线为x=.由题意,设M到准线的距离为|MN|,则|MN|=|MF|=10,
即-(-9)=10.∴p=2.
故抛物线方程为y2=-4x,将M(-9,y)代入y2=-4x,解得y=±6,
∴M(-9,6)或M(-9,-6).
10.若动圆M与圆C:(x-2)2+y2=1外切,又与直线x+1=0相切,求动圆圆心的轨迹方程. 【导学号:26160056】
【解】 设动圆圆心为M(x,y),半径为R,由已知可得定圆圆心为C(2,0),半径r=1.
∵两圆外切,∴|MC|=R+1.
又动圆M与已知直线x+1=0相切.
∴圆心M到直线x+1=0的距离d=R.
∴|MC|=d+1,即动点M到定点C(2,0)的距离等于它到定直线x+2=0的距离.
由抛物线的定义可知,点M的轨迹是以C为焦点,x+2=0为准线的抛物线,且=2,p=4,
故其方程为y2=8x.
[能力提升]
1.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-=1的渐近线的距离是( )
A. B.
C.1 D.
【解析】 由题意可得抛物线的焦点坐标为(1,0),
双曲线的渐近线方程为x-y=0或x+y=0,
则焦点到渐近线的距离d1==或d2==.
【答案】 B
2.已知P是抛物线y2=4x上一动点,则点P到直线l:2x-y+3=0和到y轴的距离之和的最小值是( )
A. B.
C.2 D.-1
【解析】 由题意知,抛物线的焦点为F(1,0).设点P到直线l的距离为d,由抛物线的定义可知,点P到y轴的距离为|PF|-1,所以点P到直线l的距离与到y轴的距离之和为d+|PF|-1.易知d+|PF|的最小值为点F到直线l的距离,故d+|PF|的最小值为=,所以d+|PF|-1的最小值为-1.
【答案】 D
3.如图2-3-2所示是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.水位下降1 m后,水面宽________m.
图2-3-2
【解析】 建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则A(2,-2),将其坐标代入x2=-2py得p=1.
∴x2=-2y.
当水面下降1 m,得D(x0,-3)(x0>0),将其坐标代入x2=-2y得x=6,
∴x0=.
∴水面宽|CD|=2 m.
【答案】 2
4.若长为3的线段AB的两个端点在抛物线y2=2x上移动,M为AB的中点,求M点到y轴的最短距离. 【导学号:26160057】
【解】 设抛物线焦点为F,连结AF,BF,如图,抛物线y2=2x的准线为l:x=-,过A,B,M分别作AA′,BB′,MM′垂直于l,垂足分别为A′,B′,M′.
由抛物线定义,知|AA′|=|FA|,|BB′|=|FB|.
又M为AB中点,由梯形中位线定理,得
|MM′|=(|AA′|+|BB′|)=(|FA|+|FB|)≥|AB|=×3=,
则x≥-=1(x为M点的横坐标,当且仅当AB过抛物线的焦点时取得等号),所以xmin=1,即M点到y轴的最短距离为1.
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