专题04 以抛物线为情境的最值或范围问题(解析版)-高考数学圆锥曲线部分必会十大基本题型_第1页
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抛物线必会十大基本题型讲与练04以抛物线为情景的最值与范围问题典例分析类型一、以抛物线为情景的点线最值问题1.抛物线上的一动点M到直线距离的最小值是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】对求导可求与直线平行且与抛物线相切的切线方程,再利用两平行线的距离公式可得所求的最小距离.【详解】因为,所以,令,得,所以与直线平行且与抛物线相切的切点,切线方程为,即,由两平行线的距离公式可得所求的最小距离.2.已知抛物线的焦点为,过点的直线交于,两点,则的中点到的准线的距离的最小值为(

)A.2 B.4 C.5 D.6【答案】B【解析】【分析】设出直线的方程,联立后利用弦长公式表达出,求出长度的最小值,再利用抛物线的定义来进行转化,得到的中点到的准线的距离为的一半,进而求出点到的准线的距离的最小值.【详解】如图,分别过点,,作准线的垂线,垂足分别为,,,则设直线的方程为,,,,.联立,整理得,则,.,.3.已知直线和直线,抛物线上一动点P到直线和直线的距离之和的最小值是(

)A.2 B.3 C. D.【答案】A【分析】结合抛物线的定义求得正确答案.【详解】抛物线的焦点为,准线方程为,即直线是抛物线的准线.抛物线上一动点P到直线和直线的距离之和,也即是到直线与焦点的距离之和,最小值为到直线的距离,即.4.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,直线,动点M在C上运动,记点M到直线l与l′的距离分别为d1,d2,O为坐标原点,则当d1+d2最小时,cos∠MFO=()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】由抛物线的定义可知,d1=|MF|,设MN⊥l',垂足为N,d1+d2=|MF|+|MN|,当M、F、N三点共线时,d1+d2最小,再结合点到直线的距离公式,以及直角三角形中的锐角的余弦值即可求出结果.【详解】由抛物线的定义可知,d1=|MF|,设MN⊥l',垂足为N,∴d1+d2=|MF|+|MN|,当M、F、N三点共线时,d1+d2最小,∵抛物线C:y2=4x,∴焦点F(1,0),∴|FN|=d=,设直线l'与x轴的交点为D,令y=0,得,即FD=2+1=3,在Rt△DNF中,cos∠MFO=cos∠NFD=.类型二、以抛物线为情景的斜率最值问题1.已知抛物线的焦点为F,点A在抛物线上,若存在点B,满足,则OB的斜率的最大值为(

).A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】设点,,表示出,考虑的正负情况,结合基本不等式即可求得答案.【详解】由题意:,,设点,,A在抛物线上,故,,,由得,即,,当时,;当时,,当且仅当即时,等号成立,2.设O为坐标原点,P是以F为焦点的抛物线上任意一点,M是线段PF上的点,且,则直线OM的斜率的最大值为(

)A.1 B. C. D.【答案】C【分析】设出,P点坐标,根据及抛物线方程,得到,从而表达出直线OM的斜率,利用基本不等式求出最大值.【详解】因为,设,显然当时,,当时,,则要想求解直线OM的斜率的最大值,此时,设,因为,所以,即,解得:,由于,所以,即,由于,则,当且仅当,即时,等号成立,故直线OM的斜率的最大值为.∴k有最大值,3.已知抛物线的焦点为F,抛物线上一点到F的距离为3,(1)求抛物线C的方程和点A的坐标;(2)设过点且斜率为k的直线l与抛物线C交于不同的两点M,N.若,求斜率k的取值范围.【答案】(1),(2)【分析】(1)根据题意求出p,得抛物线方程,代入点即可得解;(2)设直线,联立抛物线方程得出根与系数的关系,得出的范围,再根据,求取值范围即可.【解析】(1)由题意知,得,所以抛物线C的方程为.将点代入,得,所以点A的坐标为.(2)直线与抛物线联立,消去y得,,解得或.设,则有,则,即,又.所以,则因为,设,则,因为,则,所以因为或,所以k的取值范围是。类型三、有关抛物线焦点的最值问题1.已知抛物线的焦点为F,准线为l,且l过点,M在抛物线C上,若点,则的最小值为(

)A.4 B.5 C.6 D.7【答案】B【分析】先求出抛物线的方程,根据抛物线上的点到焦点的距离转化为到抛物线的准线的距离,结合图象,即可求出结果.【详解】抛物线的焦点为,准线为且l过点,抛物线的准线方程是,则抛物线的方程为,因为,点在抛物线内,过点作准线的垂线,垂足是,在抛物线上,是抛物线的焦点,,当三点共线时,(图中虚线位置),取到最小值,即最小值为,2.(多选题)已知抛物线焦点为,点,点在抛物线上,则下列结论正确的是(

)A.的最小值为3 B.的最大值为7C.的最小值为-2 D.的最大值为3【答案】ACD【分析】画出图象,根据抛物线的图象可得,,当,,三点共线时即可求解.过作轴平行线,与准线交于点,与抛物线交于点,此时取最小值.【详解】如图1,点在抛物线外,,故的最小值为,A正确;如图2,只有当,,三点共线时最大,最大值为,如图3,过作轴平行线,与准线交于点,与抛物线交于点,根据抛物线定义,,此时有最小值.3.已知抛物线C:的焦点F到准线l的距离为4,过焦点F的直线与抛物线相交于,两点,则下列结论中正确的是(

)A.抛物线C的准线l的方程为B.的最小值为4C.若,点Q为抛物线C上的动点,则的最小值为6D.的最小值【答案】ACD【解析】【分析】由焦点到准线的距离可得的值,进而求出抛物线的方程,可判断A正确;设直线的方程与抛物线的方程联立,求出两根之和及两根之积,由抛物线的性质可得弦长的表达式,再由参数的范围可得其最小值,判断B不正确;过作准线的垂线,垂足为,由抛物线的性质可得,可判断C正确;由两根之积及均值不等式的性质可得的最小值为,判断D正确.【详解】由焦点到准线的距离为4可得,所以抛物线的方程为,A中,由抛物线的方程为,所以可得准线方程为,故A正确;中,过焦点的直线为,则,整理可得,可得,,所以,时取等号,最小值为8,所以不正确;中,满足,可知点在抛物线内部,过作准线的垂线,垂足为,则,当且仅当,,三点共线时取等号,所以的最小值为6,故正确;中,由B的分析可知:由抛物线的方程可得:,所以,当且仅当时取等号,所以正确;类型四、以抛物线为情景的参数范围问题1.已知抛物线,直线,且在上恰有两个点到的距离为,则的取值范围是(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】设与平行且与抛物线相切的直线方程,利用判别式等于零求得,再根题意得两直线间的距离,解不等式可得答案.【详解】设直线与抛物线相切,联立,得,,∵,∴,由题意得,直线与直线的距离,即,解得,∴,2.已知抛物线上存在关于直线对称的相异两点,则实数p的取值范围为(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】存在关于直线对称的相异两点,第一步设出直线方程,联立方程根与系数的关系,求出中点坐标,代入抛物线方程求解即可.【详解】设抛物线上关于直线对称的两点是,设直线的方程为.将代入抛物线方程,得,则,则的中点P的坐标为.因为点P在直上,所以,即.又,将代入得,即,解得3.已知动直线l过抛物线的焦点F,且与抛物线C交于两点,且点M在x轴上方,O为坐标原点,线段的中点为G.(1)若直线的斜率为求直线l的方程;(2)设点,若恒为锐角,求的取值范围.【答案】(1)或(2)【分析】设出直线方程,联立抛物线方程,表达出G点坐标,由直线OG的斜率列出方程,求出直线方程;(2)将恒为锐角转化为,等价于对任意的恒成立,根据二次函数根的分布,列出不等式组,求出的取值范围.【解析】(1)由题意得,设直线的方程为,线段的中点.联立方程,整理得:,由韦达定理得:.,即.∵直线的斜率为,,解得:或,∴直线l的方程为:或.(2)为锐角,等价于.设,则,故恒成立.令,则,原式等价于对任意的恒成立,即对任意的恒成立.令.①,解得:;②,解得:.又,故.综上所述,的取值范围是.【点睛】圆锥曲线中求解取值范围的题目,通常要设出直线,与圆锥曲线联立,根据两根之和与两根之积进行代入化简,最后利用基本不等式,二次函数根的分布或导函数等进行求解.类型五、以抛物线为情景的面积范围与最值问题1.已知抛物线的焦点为F,过点F与x轴垂直的直线交抛物线的弦长为2.(1)求抛物线N的方程;(2)点和点为两定点,点A和点B为抛物线N上的两动点,线段AB的中点Q在直线OM上,求△ABC面积的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)令,可得,得到,求得,即可求得抛物线的方程;(2)设,直线AB的斜率为,得到,得到直线的方程,联立方程组得到,结合弦长公式和点到直线的距离公式,求得面积,令,得到,结合导数求得函数的单调性与最值,即可求解.【解析】(1)由题意得抛物线的焦点为,在方程中,令,可得,所以弦长为,即,解得,所以抛物线C的方程为.(2)由(1)知抛物线的方程为,设,直线AB的斜率为,因为线段的中点在直线上,由可知直线OM的方程为,设,所以,所以,又,所以,即得,设直线的方程为,即,联立方程组,所以,所以,即,由根据与系数的关系得,则,又由点到直线的距离为,所以,记,因为,所以,所以,令,可得,令,可得,当时,;当时,,所以当时,取得最大值,即有最大值为.2.已知抛物线C:的焦点为F,直线l:与y轴、抛物线C相交于P,A,自下而上,记△、△的面积分别为、.(1)求AB中点M到y轴距离d的取值范围;(2)求的取值范围.【答案】(1);(2)【分析】(1)问题需求的取值范围,联立直线与抛物线的方程,利用韦达定理转化为求解二次函数的值域;(2)将用A,B两点的横坐标表示,从而结合韦达定理建立函数关系式,由满足的不等关系求解.【解析】(1)联立消去y,得,设,,则,,∴;(2)由,由(1)知:,由得:,解得或,又,故,由得:,解得,∴,故的取值范围为3.如图所示,已知抛物线:,过点的直线与抛物线有两个交点,若抛物线上存在不同的两点,关于直线对称,记的中点为.(1)求点的轨迹方程;(2)求的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)设直线,,,,,,将,的坐标代入抛物线方程得到,再代入直线方程化简即可;(2)联立直线的方程和抛物线方程,将在面积表示出来,再利用求解即可.【解析】(1)由题意可得直线的斜率存在且不为0,设直线,,,,,,如图,由可得:,所以,所以,代入直线方程得:,又当时,由得,在抛物线开口方向内,,点的轨迹方程为:;(2)由(1)可知直线:,由

得:,直线与抛物线交于,两点,即则,

,,又,令,

,,由得(负根舍去),知当时,随增大而增大,当时,随增大而减小,当时,取得最大值,时,.4.如图,已知椭圆和抛物线,斜率为正的直线与轴及椭圆依次交于、、三点,且线段的中点在抛物线上.(1)求点的纵坐标的取值范围;(2)设是抛物线上一点,且位于椭圆的左上方,求点的横坐标的取值范围,使得的面积存在最大值.【答案】(1);(2).【分析】(1)设直线的方程为,则,将直线的方程与椭圆的方程联立,可求得点的坐标,将点的坐标代入抛物线的方程,可得出,结合可得出的取值范围,进而可求得的取值范围,即可得解;(2)设点,计算得出的面积,令,记,则,求导,分析可知函数在内有唯一的极值点,且为极大值点,结合已知条件可得出关于的不等式组,解出的取值范围,即可得出点的横坐标的取值范围.【解析】(1)由题意可设直线的方程为,则,联立,可得,,可得,①设点、,由韦达定理可得,,设点,则,,将点的坐标代入抛物线的方程得,则,代入①可得,可得,解得,因此.因此,点的纵坐标的取值范围是.(2)设点,则点到直线的距离为,,故的面积,②将代入②得,令,记,则,则,因为在上单调递减,所以,函数在内有唯一的极值点,且为极大值点,所以,,可得,③,因为点在椭圆的左上方,则,④由③④可得,因此,点的横坐标的取值范围是.【点睛】圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.巩固练习1.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,点A,B在抛物线C上,且满足AF⊥BF.设线段AB的中点到准线的距离为d,则的最小值为(

)A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】作辅助线,利用抛物线的定义可知直角梯形的两底分别等于,利用梯形的中位线定理表示出d,进而表示出,再根据基本不等式求得最小值.【详解】如图示:设AB的中点为M,分别过点作准线l的垂线,垂足为C,D,N,设,则,MN为梯形ACDB的中位线,则,由AF⊥BF.可得,故,因为当且仅当a=b时取等号,故,2.已知P为抛物线上一动点,F为E的焦点,点Q为圆上一动点,若的最小值为3,则(

)A.5 B.4 C.3 D.2【答案】B【解析】【分析】过过点作抛物线的准线的垂线,为垂足,则,结合圆的性质可得答案.【详解】可转化为,则圆心为,半径为1.因为的最小值为3,点Q为圆上一动点,设抛物线的准线为,则的方程为:过点作,为垂足,则如图,则.由,可得,3.已知抛物线的焦点为F,P为C上一点,点,,设取最小值和最大值时对应的点分别为,,且,则(

)A.4 B.3 C.2 D.1【答案】A【解析】【分析】如图所示,与抛物线相切时,最小,与抛物线相切时,最大.设切点为,切线的斜率为,由切线方程得到,即得到韦达定理,设,化简代入韦达定理得解.【详解】如图所示,与抛物线相切时,最小,与抛物线相切时,最大.由得,所以.设切点为,切线的斜率为,所以切线方程为,因为切线过点,所以,即.因为有两个切点,所以,设,则有,所以,所以,代入韦达定理得或.因为,所以.4.已知抛物线C:的焦点为F,过点F分别作两条直线,,直线l1与抛物线C交于A、B两点,直线l2与抛物线C交于D、E两点,若与的斜率的平方和为1,则的最小值为()A.16 B.20 C.24 D.32【答案】C【解析】【分析】设出直线,的方程,可知,将直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理及抛物线的焦点弦性质,即可得,利用基本不等式的性质,即可求得的的最小值.【详解】解:抛物线C:的焦点,设直线l1:,直线l2:由题意可知,则,联立整理得:设,,则,设,,同理可得:由抛物线的性质可得:,∴,当且仅当时,上式“=”成立.∴的最小值24.5.已知过的直线与抛物线交于,两点,为弦的中点,为坐标原点,直线与抛物线的另一个交点为,则两点、纵坐标的比值范围是(

)A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】首先设出直线,与抛物线方程联立,利用韦达定理求得中点的坐标,并求出直线的方程,与抛物线联立,求得点的纵坐标,即可求得的范围.【详解】设直线,代入得,,,,直线,代入得,.6.(多选题)若抛物线y2=2px(p>0)上的动点Q到其焦点的距离的最小值为1,则(

)A.B.准线方程为C.当时的面积为D.已知直线l1:4x-3y+6=0和直线l2:x=-1,则点到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是【答案】BCD【解析】【分析】结合抛物线上的点到焦点的距离的最小值求得,进而求得准线方程,结合抛物线的定义来求得的面积,结合抛物线的定义来求得到、的距离之和的最小值.【详解】到焦点的距离等于到准线的距离,到焦点距离最小时,到准线的距离最小,即为原点时,到焦点的距离最小为,也即,抛物线的准线方程为,A选项错误,B选项正确.抛物线方程为,对于C选项,,则,,,C选项正确.对于D选项,直线为抛物线的准线,所以到的距离等于到焦点的距离.所以到直线和直线的距离之和的最小值为“到直线的距离”,焦点,则最小值为,D选项正确.7.(多选题)设抛物线,为其焦点,为抛物线上一点,则下列结论正确的是(

)A.抛物线的准线方程是B.当轴时,取最小值C.若,则的最小值为D.以线段为直径的圆与轴相切【答案】ACD【分析】A:标准方程是y2=2px的抛物线的准线方程是x=-;B:设P点坐标,用两点间距离公式表示|PF|,结合P点坐标的范围,即可求|PF|的最小值;C:数形结合,P为动点,根据几何关系,当P、A、F三点共线时取最小值;D:求出圆的半径与圆心,比较圆心横坐标和半径即可知是否与y轴相切﹒【详解】A:抛物线的准线为x=-=-1,故A正确;B:设,则,则,当时取得最小值,此时在原点,故B错误;C:作图分析:A在抛物线外部,故当P、A、F三点共线时|PF|取最小值,故C正确;D:根据题意,可得抛物线的焦点为,设的中点为,可得,由抛物线的定义,得,,即点到轴的距离等于以为直径的圆的半径,因此,以PF为直径的圆与轴相切,故D正确﹒8.(多选题)已知抛物线与圆的公共点为A,B,点P为圆C的劣弧上不同于A,B的一个动点,过点P作垂直于x轴的直线l交抛物线E于点N,则下列四个命题中正确的是(

)A.B.点P纵坐标的取值范围是C.点N到圆心C距离的最小值为1D.若l不经过原点,则周长的取值范围是【答案】BCD【解析】【分析】根据题意画出图形,联立圆与抛物线的方程可得A,B的坐标,求得可判断A;由A,B的纵坐标可判断B;由抛物线的定义和图形可知点N到圆心C距离的最小值判断C;利用转化思想可知结合的范围可判断D,进而可得正确选项.【详解】圆的圆心为,半径,与轴正半轴交于点,抛物线的焦点与重合,准线为,对于选项A:联立可得,解得或,即,,所以,故选项A不正确;对于选项B:点为圆的劣弧上不同于A,B的一个动点,所以点P纵坐标的取值范围是,故选项B正确;对于选项C:抛物线的焦点与圆心重合,抛物线上的点到焦点的距离最小值为,所以点N到圆心C距离的最小值为1,故选项C正确;对于选项D:直线l不经过原点,则周长为的取值范围是,故选项D正确;9.(多选题)已知抛物线的焦点为,若为抛物线上一点,直线的斜率为,且以为圆心的圆与的准线相切于点,则下列说法正确的是(

)A.抛物线的准线方程为B.直线与抛物线相交所得的弦长为15C.外接圆的半径为4D.若抛物线上两点之间的距离为8,则该线段的中点到轴距离的最小值为1【答案】ACD【解析】【分析】根据斜率可知,然后根据抛物线的定义可知抛物线方程,可知直线的方程,根据弦长公式可知弦长,并使用正弦定理可知外接圆半径,最后根据可知结果.【详解】过点作垂直于轴,垂足为,,∴直线的倾斜角为120°,,在中,,,又由抛物线的定义可得,,,解得,∴抛物线的方程为,抛物线的准线方程为,故A正确;易知直线的方程为,代入抛物线的方程,得,解得或,∴直线与抛物线相交所得弦长为,选项B不正确;易得,,,,,设外接圆的半径为,根据正弦定理可得,设抛物线上的两点分别为,,则,当且仅当,,三点共线时,等号成立,由抛物线的定义可知,,所以,即,所以线段的中点到轴的距离,选项D正确.10.(多选题)抛物线的焦点为F,P为其上一动点,设直线l与抛物线C相交于A,B两点,点下列结论正确的是(

)A.|PM|+|PF|的最小值为3B.抛物线C上的动点到点的距离最小值为3C.存在直线l,使得A,B两点关于对称D.若过A、B的抛物线的两条切线交准线于点T,则A、B两点的纵坐标之和最小值为2【答案】AD【解析】根据抛物线的性质对每个命题进行判断.【详解】A.设是抛物线的准线,过作于,则,当且仅当三点共线时等号成立.所以最小值是3,A正确;B.设是抛物线上任一点,即,,时,,B错误;C.假设存在直线,使得A,B两点关于对称,设方程为,由得,所以,,设,则,中点为,则,,必在直线上,所以,,这与直线抛物线相交于两个点矛盾,故不存在,C错误;D.设,由即,得,则切线方程为,即,同理方程是,由,解得,由题意在准线上,所以,,所以,所以时,为最小值.D正确.11.已知P为抛物线上任意一点,则点P到y轴的距离与点P到直线的距离之和的最小值为___________.【答案】【解析】【分析】将点P到y轴的距离与点P到直线的距离之和转化为点P到准线的距离与点P到直线的距离之和,再借助抛物线定义求解作答.【详解】抛物线的焦点,准线,抛物线上的点P到y轴的距离等于它到准线距离减去1的差,由抛物线定义知,,令点P到直线的距离为,于是得点P到y轴的距离与点P到直线的距离之和为,过P作于M,连PF,MF,过点F作于Q,交抛物线于点,如图,显然,,当点P与点不重合时,有:,则当点P是过焦点F作直线l的垂线与抛物线交点时,点P到y轴的距离与点P到直线的距离之和取得最小值,此最小值为.12.已知P为抛物线上一个动点,Q为圆上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是________.【答案】4【解析】【分析】根据抛物线定义将线段进行转化,数形结合进行求解.【详解】连接PF,根据抛物线定义可知:点P到抛物线的准线距离等于点P到焦点的距离相等,连接圆心与焦点,交圆于点,交抛物线于点,如图所示,此时点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和最小,其中,故,13.已知抛物线的方程为,圆C:,点A,B在圆C上,点P在抛物线上,且满足,则的最小值是______.【答案】3【解析】【分析】由题可知AB是圆的直径,,问题转化为求抛物线上点P到圆心C的距离的平方减1的最小值.【详解】∵圆的圆心为C(2,0),半径r=1,,∴AB是圆的直径,C是AB的中点,连接PC、PA、PB.设.=,当且仅当m=0时取等号.14.已知,,O为坐标原点,若在抛物线上存在点N,使得,则的取值范围是___________.【答案】【解析】【分析】过M作C的一条切线,切点为Q,设,根据在抛物线上存在点N,使得,得到,然后求得当时的即可.【详解】过M作C的一条切线,切点为Q,如图所示:设,因为在抛物线上存在点N,使得,所以,当时,直线MQ的方程为,将代入,可得,由,解得,所以的取值范围为.15.已知点在抛物线上,点在的准线上,线段的中点均在抛物线上,设直线与轴交于点,则的最小值为____________.【答案】【解析】【分析】设,进而根据题意得是方程的两个实数根,故,进而得,再根据直线与轴交于点得,最后结合对勾函数求解即可.【详解】设,所以的中点坐标为,由于,所以,即;同理得,所以,即是方程的两个实数根,所以,所以,故,由于直线与轴交于点,所以,即,因为对勾函数的取值范围是,所以,16.在平面直角坐标系xOy中,为抛物线上的一个动点.若点到直线的距离大于c恒成立,则实数c的取值范围为________.【答案】【解析】【分析】先利用求出与平行的抛物线的切线方程,点到直线的最近距离为直线与切线间的距离,求出距离即可得实数c的取值范围.【详解】设与平行的抛物线的切线方程为,与抛物线方程联立,消去得,,直线与的距离是所以点到直线的最近距离为,因此,所以点到直线的最近距离为17.已知直线l1:x-y-5=0和直线l2:y=-4,抛物线x2=16y上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是______【答案】【解析】【分析】由题知直线l2:y=-4为抛物线的准线,则P到直线l2的距离为其到焦点的距离,再利用数形结合即得.【详解】设抛物线的焦点为,则,又直线l2:y=-4为其准线,∴P到直线l2的距离为,设P到直线l1的距离为,如图,可知动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值为点到直线l1:x-y-5=0的距离,即.18.已知抛物线与直线相交于两点,线段中点的横坐标为5,且抛物线的焦点到直线的距离为.(1)求,的值;(2)已知点为抛物线上一动点,点为轴上一点,求线段长最小值.【答案】(1);(2)答案见解析.【分析】(1)由点线距离公式及中点坐标公式有,结合已知求,的值;(2)设,利用两点距离公式有,根据二次函数的性质及抛物线的有界性,讨论、求对应线段长最小值.【解析】(1)由题设,抛物线焦点为,则,联立直线与抛物线可得:,则,综上,,可得或,又,所以.(2)由(1)知:,设,所以,又,要使线段长最小,即最小即可,当,即时,则时最小值为;当,即时,则若,则,则时最小值为;若,则,则时最小值为;综上,时线段长最小值为;时线段长最小值为;19.已知抛物线的焦点为,直线分别与轴交于点,与抛物线交于点,且.(1)求抛物线的方程;(2)如图,设点都在抛物线上,若是以为斜边的等腰直角三角形,求的最小值.【答案】(1)(2)32【分析】(1)设,列方程组,求出,即可得到抛物线的方程;(2)设点,利用是以为斜边的等腰直角三角形,表示出,用坐标表示出利用基本不等式求出的最小值.【解析】(1)设点,由已知,则,即.因为,则,所以抛物线的方程是.(2)设点,直线的斜率为,因为,则直线的斜率为.因为,则,得,①因为,则,即,②因为,则,即③将②③代入①,得,即,则,所以因为,则,又,则,从而,当且仅当时取等号,所以的最小值为32.20.已知点在曲线上.(1)求动点的轨迹的方程;(2)过原点的直线与(1)中的曲线交于、两点,求的最大值与最小值.【答案】(1)(2)最小值为,最大值为【分析】(1)令,可得,求得,即可求得动点的轨迹的方程;(2)设直线的方程为,联立方程组得到,根据题意转化为方程在上有两解,求得的范围,结合,进而求得的最值.【解析】(1)由题意,点在曲线上,可得,令,可得,设,则,即动点的轨迹的方程.(2)由题意,设直线的方程为,联立方程组,整理得,要直线与曲线交于、两点,则方程在上有两解,设,可得,解得,设,则,且又由,因为,又因为,所以的最小值为,最大值为.21.已知是抛物线上一点,是轴上的点,以为圆心且过点的圆与轴分别交于点、,且当圆与轴相切时,到抛物线焦点的距离为.(1)求抛物线的标准方程;(2)设线段、长度分别为、,求的取值范围.【答案】(1)(2)【分析】(1)由题意圆A与轴相切,A到抛物线焦点的距离为,得到A到抛物线准线的距离为,从而求出及抛物线方程;

(2)设A的坐标,由垂径定理可知,设,,求得,,,分、讨论可得答案.【解析】(1)当轴时,圆A与轴相切,点为切点,由题意可知此时点A的横坐标为,因为A到抛物线焦点的距离为,所以A到抛物线准线的距离为,故准线与轴之间的距离为,解得,所以抛物线的标准方程为.(2)设A的坐标,由垂径定理可知,,设,,所以,.所以,当时,则;当时,则,因为,所以,当且仅当时,等号成立.此时.综上所述,.22.如图,已知点是焦点为F的抛物线上一点,A,B是抛物线C上异于P的两点,且直线PA,PB的倾斜角互补,若直线PA的斜率为.(1)求抛物线方程;(2)证明:直线AB的斜率为定值并求出此定值;(3)令焦点F到直线AB的距离d,求的最大值.【答案】(1)(2)证明见解析,(3)【分析】(1)待定系数法求解抛物线方程;(2)设出直线方程,联立后得到A点纵坐标,同理得到B点纵坐标,从而求出直线AB的斜率;(3)在前

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