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新編數(shù)學(xué)北師大版精品資料
【成才之路】高中數(shù)學(xué) 2.2.1拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程練習(xí) 北師大版選修1-1
一、選擇題
1.平面內(nèi)到定點(diǎn)F的距離等于到定直線l的距離的點(diǎn)的軌跡是( )
A.拋物線 B.直線
C.拋物線或直線 D.不存在
[答案] C
[解析] 當(dāng)點(diǎn)F在直線l上時(shí),為過(guò)點(diǎn)F與l垂直的直線;當(dāng)點(diǎn)F不在直線l上時(shí),為拋物線.
2.拋物線y2=20x的焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A.(20,0) B.(10,0)
C.(5,0) D.(0,5)
[答案] C
3.已知拋物線y=x2,則它的焦點(diǎn)坐標(biāo)是( )
A.(0,) B.(,0)
C.(,0) D
2、.(0,)
[答案] D
[解析] 由y=x2,得x2=y(tǒng),則=,拋物線開(kāi)口向上,所以焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,).
4.若拋物線y2=2px的焦點(diǎn)與橢圓+=1的右焦點(diǎn)重合,則p的值為( )
A.-2 B.2
C.-4 D.4
[答案] D
[解析] 橢圓的右焦點(diǎn)為(2,0),
∴=2,∴p=4.
5.以拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為圓心,且過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的圓的方程為( )
A.x2+y2+2x=0 B.x2+y2+x=0
C.x2+y2-x=0 D.x2+y2-2x=0
[答案] D
[解析] 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)是(1,0).
∴圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+y2=
3、1,即x2+y2-2x=0.
6.設(shè)拋物線y2=8x上一點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離是4,則點(diǎn)P到該拋物線焦點(diǎn)的距離是( )
A.4 B.6
C.8 D.12
[答案] B
[解析] 本題考查拋物線的定義.
由拋物線的定義可知,點(diǎn)P到拋物線焦點(diǎn)的距離是4+2=6.
二、填空題
7.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若拋物線y2=4x上的點(diǎn)P到該拋物線的焦點(diǎn)的距離為6,則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)x=________.
[答案] 5
[解析] 設(shè)P(x0,y0),拋物線y2=4x的準(zhǔn)線x=-1,
則P到準(zhǔn)線的距離為x0+1.
∵P到焦點(diǎn)的距離為6,
∴由拋物線定義得x0+1=6,
∴x0
4、=5.
8.根據(jù)下列條件寫出拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程:
(1)準(zhǔn)線方程為x=-1,________;
(2)焦點(diǎn)在x軸的負(fù)半軸上,焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是2,________.
[答案] (1)y2=4x (2)y2=-4x
[解析] (1)∵拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-1,
∴焦點(diǎn)在x軸正半軸,且=1,∴p=2,
∴拋物線的方程為y2=4x.
(2)∵焦點(diǎn)到準(zhǔn)線距離為2,∴p=2.
又∵焦點(diǎn)在x軸負(fù)半軸上,
∴拋物線方程為y2=-4x.
三、解答題
9.分別求滿足下列條件的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(1)過(guò)點(diǎn)(3,-4);
(2)焦點(diǎn)在直線x+3y+15=0上.
[解析] (1)∵點(diǎn)(
5、3,-4)在第四象限,
∴拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0).
把點(diǎn)(3,-4)的坐標(biāo)分別代入y2=2px和x2=-2p1y,得(-4)2=2p3,32=-2p1(-4),即2p=,2p1=,
∴所求拋物線的方程為y2=x或x2=-y.
(2)對(duì)于直線x+3y+15=0,令x=0,得y=-5;
令y=0,得x=-15.
∴拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-5)或(-15,0).
∴所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是x2=-20y或y2=-60x.
10.某河上有座拋物線形拱橋,當(dāng)水面距拱頂5m時(shí),水面寬為8m,一木船寬4m,高2m,載貨后木船露在水面上的部分
6、高為m,問(wèn)水面上漲到與拱頂相距多少時(shí),木船開(kāi)始不能通航?
[答案] 2m
[解析] 以拱橋頂為坐標(biāo)原點(diǎn),拱高所在直線為y軸,建立如圖所示的坐標(biāo)系,設(shè)拋物線方程為x2=-2py(p>0),由題意知,點(diǎn)A(4,-5)在拋物線x2=-2py(p>0)上.
∴16=-2p(-5),2p=.
∴拋物線方程為x2=-y(-4≤x≤4).
設(shè)水面上漲,船面兩側(cè)與拋物線拱橋接觸于B、B′時(shí),船開(kāi)始不能通航,設(shè)B(2,y′).
由22=-y′,∴y′=-.
∴水面與拋物線拱頂相距|y′|+=2(m).
水面上漲到與拋物線拱頂相距2m時(shí),木船開(kāi)始不能通航.
一、選擇題
1.在平面直角坐
7、標(biāo)系內(nèi),到點(diǎn)(1,1)和直線x+2y=3的距離相等的點(diǎn)的軌跡是( )
A.直線 B.拋物線
C.圓 D.雙曲線
[答案] A
[解析] ∵點(diǎn)(1,1)在直線x+2y=3上,故所求點(diǎn)的軌跡是過(guò)點(diǎn)(1,1)且與直線x+2y=3垂直的直線.
2.拋物線y=x2(a≠0)的焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A.(0,)或(0,-) B.(0,)
C.(0,)或(0,-) D.(0,)
[答案] B
[解析] 拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=ay,當(dāng)a>0時(shí),2p=a,p=,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,);當(dāng)a<0時(shí),2p=-a,p=-,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-),即(0,).故選B.
3.過(guò)點(diǎn)F(0,3),且和直線y+
8、3=0相切的動(dòng)圓圓心的軌跡方程為( )
A.y2=12x B.y2=-12x
C.x2=12y D.x2=-12y
[答案] C
[解析] 由題意,知?jiǎng)訄A圓心到點(diǎn)F(0,3)的距離等于到定直線y=-3的距離,故動(dòng)圓圓心的軌跡是以F為焦點(diǎn),直線y=-3為準(zhǔn)線的拋物線.
4.已知拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線與圓x2+y2-6x-7=0相切,則p的值為
( )
A. B.1
C.2 D.4
[答案] C
[解析] 拋物線的準(zhǔn)線為x=-,
將圓方程化簡(jiǎn)得到(x-3)2+y2=16,準(zhǔn)線與圓相切,則-=-1?p=2,選C.
二、填空題
5.(2014西安市長(zhǎng)安中學(xué)
9、期中)已知橢圓x2+ky2=3k(k>0)的一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線y2=12x的焦點(diǎn)重合,則該橢圓的離心率是________.
[答案]
[解析] 拋物線的焦點(diǎn)為F(3,0),橢圓的方程為:+=1,∴3k-3=9,∴k=4,
∴離心率e==.
6.若拋物線y2=2px的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),則p=________,準(zhǔn)線方程為_(kāi)_______.
[答案] 2 x=-1
[解析] 本題考查拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)及準(zhǔn)線方程. 由=1知p=2,則準(zhǔn)線方程為x=-=-1.
三、解答題
7.設(shè)拋物線的方程為y=ax2(a≠0),求拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)與準(zhǔn)線方程.
[答案] (0,) y=-
[解析]
10、 拋物線方程y=ax2(a≠0)化為標(biāo)準(zhǔn)形式:
x2=y(tǒng),
當(dāng)a>0時(shí),則2p=,解得p=,=,
∴焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,),準(zhǔn)線方程是y=-.
當(dāng)a<0時(shí),則2p=-,=-.
∴焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,),準(zhǔn)線方程是y=-,
綜上,焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,),準(zhǔn)線方程是y=-.
8.在拋物線y2=2x上求一點(diǎn)P,使其到直線l:x+y+4=0的距離最小,并求最小距離.
[答案] P 最小距離
[解析] 解法一:設(shè)P(x0,y0)是拋物線上的點(diǎn),則x0=,P到直線x+y+4=0的距離為d===≥=.
故當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為時(shí),d有最小值.
解法二:因?yàn)闊o(wú)實(shí)根,
所以直線與拋物線沒(méi)有公共點(diǎn).
設(shè)與直線x+y+4=0平行的直線為x+y+m=0.
由消去x,得y2+2y+2m=0,
設(shè)此直線與拋物線相切,即只有一個(gè)公共點(diǎn).
所以Δ=4-8m=0,所以m=.
由,得y=-1,x=.
即點(diǎn)P到直線x+y+4=0的距離最近,
距離d==.