格物学 第三章 圆锥曲线的方程3.3 抛物线

抛物线的焦点弦问题-3.3 抛物线知识点教师选题进阶选择题自测题解析-天津市等高一数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-11
抛物线的焦点弦问题-3.3 抛物线知识点教师选题进阶选择题自测题解析-天津市等高一数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['平面向量加法、减法的坐标运算', '平面向量数乘的坐标运算', '抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的焦点弦问题', '直线与抛物线的交点个数']

正确率40.0%已知曲线$$C_{\colon} \ y^{2}=4 x$$的焦点为$${{F}}$$,过点$${{F}}$$的直线$${{l}}$$与曲线$${{C}}$$交于$${{P}{,}{Q}}$$两点,且$$\overrightarrow{F P}+2 \overrightarrow{F Q}=\overrightarrow{0},$$则$${{△}{O}{P}{Q}}$$的面积等于(

C

A.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

B.$${{3}{\sqrt {2}}}$$

C.$$\frac{3 \sqrt2} {2}$$

D.$$\frac{3 \sqrt2} {4}$$

2、['抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的焦点弦问题']

正确率40.0%过抛物线$$C_{\colon} \ y^{2}=8 x$$的焦点作直线$${{l}}$$与$${{C}}$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点,它们到直线$${{x}{=}{−}{3}}$$的距离之和等于$${{7}}$$,则满足条件的$${{l}{(}}$$

D

A.恰有一条

B.恰有两条

C.有无数多条

D.不存在

3、['抛物线的焦点弦问题']

正确率60.0%已知$${{A}{,}{B}}$$是以$${{F}}$$为焦点的抛物线$$y^{2}=4 x$$上两点,且满足$$\overrightarrow{A F}=5 \overrightarrow{F B},$$则弦$${{A}{B}}$$中点到准线距离为$${{(}{)}}$$

A

A.$$\frac{1 8} {5}$$

B.$$\frac{1 6} {5}$$

C.$$\frac{1 4} {5}$$

D.$$\frac{1 2} {5}$$

4、['抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的标准方程', '抛物线的焦点弦问题']

正确率40.0%设抛物线$$y^{2}=2 p x ( p > 0 )$$的焦点为$${{F}}$$,准线为$${{l}}$$.过焦点的直线分别交抛物线于$${{A}{,}{B}}$$两点,分别过$${{A}{,}{B}}$$作$${{l}}$$的垂线,垂足$${{C}{,}{D}}$$.若$$| A F |=2 | B F |$$,且三角形$${{C}{D}{F}}$$的面积为$${{3}{\sqrt {2}}}$$,则$${{p}}$$的值为(

A

A.$${{2}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$$\frac{2 \sqrt{3}} {3}$$

D.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

6、['抛物线的顶点、焦点、准线', '直线与抛物线的综合应用', '抛物线的焦点弦问题']

正确率40.0%已知$${{F}}$$为抛物线$$y^{2}=4 x$$的焦点,$${{M}}$$点的坐标为$$( \mathbf{4}, \ \mathbf{0} )$$,过点$${{F}}$$作斜率为$${{k}_{1}}$$的直线与抛物线交于$${{A}{、}{B}}$$两点,延长$$A M, ~ B M$$交抛物线于$${{C}{、}{D}}$$两点.设直线$${{C}{D}}$$的斜率为$${{k}_{2}}$$,则$$\frac{k_{1}} {k_{2}}=($$

D

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

8、['抛物线的焦点弦问题']

正确率60.0%过抛物线$$y^{2}=2 p x$$的焦点$${{F}}$$的直线与抛物线交于$${{A}{,}{B}}$$两点,设$$A ( x_{1}, y_{1} ), ~ B ( x_{2}, y_{2} )$$,则$$\frac{y_{1} y_{2}} {x_{1} x_{2}}=$$()​

A

A.$${{−}{4}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{4}{p}}$$

D.$${{−}{4}{p}}$$

9、['抛物线的顶点、焦点、准线', '直线与抛物线的综合应用', '抛物线的对称性', '抛物线的焦点弦问题']

正确率40.0%已知斜率为$${{1}}$$的直线$${{l}}$$过抛物线$$y^{2}=4 x$$的焦点,且与抛物线交于$${{A}{,}{B}}$$两点,则弦长$${{|}{A}{B}{|}}$$为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{2}}$$

B.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{3}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{8}}$$

10、['直线的点斜式方程', '抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的焦点弦问题', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%设抛物线$$x^{2}=4 y$$的焦点为$${{F}}$$,过点$${{F}}$$作斜率为$$k ( k > 0 )$$的直线$${{l}}$$与抛物线相交于$${{A}{、}{B}}$$两点,$${{A}{B}}$$的中点为$${{P}}$$,过点$${{P}}$$作$${{x}}$$轴的垂线与抛物线交于点$${{M}}$$,若$$| M F |=3$$,则直线$${{l}}$$的方程为(

C

A.$$y=2 \sqrt{2} x+1$$

B.$$y=\sqrt{3} x+1$$

C.$$y=\sqrt{2} x+1$$

D.$$y=2 \sqrt{3} x+2$$

1. 解析:

曲线 $$C: y^2 = 4x$$ 的焦点为 $$F(1, 0)$$。设直线 $$l$$ 的斜率为 $$k$$,其方程为 $$y = k(x - 1)$$。将其代入抛物线方程得:
$$k^2(x - 1)^2 = 4x$$
整理得:$$k^2x^2 - (2k^2 + 4)x + k^2 = 0$$
设 $$P(x_1, y_1)$$,$$Q(x_2, y_2)$$,由韦达定理得:
$$x_1 + x_2 = \frac{2k^2 + 4}{k^2}$$,$$x_1x_2 = 1$$
由题意 $$\overrightarrow{FP} + 2\overrightarrow{FQ} = \overrightarrow{0}$$,得:
$$(x_1 - 1, y_1) + 2(x_2 - 1, y_2) = (0, 0)$$
解得:$$x_1 + 2x_2 = 3$$
结合韦达定理,解得 $$k^2 = 8$$,即 $$k = \pm 2\sqrt{2}$$。
进一步求得 $$P(2, 2\sqrt{2})$$,$$Q\left(\frac{1}{2}, -\sqrt{2}\right)$$。
三角形 $$OPQ$$ 的面积为:
$$\frac{1}{2} \left| 2 \cdot (-\sqrt{2}) - \frac{1}{2} \cdot 2\sqrt{2} \right| = \frac{3\sqrt{2}}{2}$$
答案为 $$\boxed{C}$$。

2. 解析:

抛物线 $$C: y^2 = 8x$$ 的焦点为 $$F(2, 0)$$。设直线 $$l$$ 的斜率为 $$k$$,其方程为 $$y = k(x - 2)$$。
将其代入抛物线方程得:
$$k^2(x - 2)^2 = 8x$$
整理得:$$k^2x^2 - (4k^2 + 8)x + 4k^2 = 0$$
设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,由韦达定理得:
$$x_1 + x_2 = \frac{4k^2 + 8}{k^2}$$,$$x_1x_2 = 4$$
由题意,点 $$A$$ 和 $$B$$ 到直线 $$x = -3$$ 的距离之和为 7:
$$(x_1 + 3) + (x_2 + 3) = 7$$
即 $$x_1 + x_2 = 1$$
代入韦达定理得:$$\frac{4k^2 + 8}{k^2} = 1$$
解得 $$k^2 = -\frac{8}{3}$$,无实数解。
但若直线 $$l$$ 为垂直于 $$x$$ 轴的直线 $$x = 2$$,此时 $$A(2, 4)$$,$$B(2, -4)$$,距离之和为 $$(2 + 3) + (2 + 3) = 10 \neq 7$$。
因此,满足条件的直线 $$l$$ 不存在,答案为 $$\boxed{D}$$。

3. 解析:

抛物线 $$y^2 = 4x$$ 的焦点为 $$F(1, 0)$$,准线为 $$x = -1$$。设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$。
由题意 $$\overrightarrow{AF} = 5\overrightarrow{FB}$$,得:
$$(1 - x_1, -y_1) = 5(x_2 - 1, y_2)$$
解得:$$x_1 = 6 - 5x_2$$,$$y_1 = -5y_2$$
将 $$A$$ 和 $$B$$ 代入抛物线方程得:
$$y_1^2 = 4x_1$$ 和 $$y_2^2 = 4x_2$$
代入关系得:$$25y_2^2 = 4(6 - 5x_2)$$
结合 $$y_2^2 = 4x_2$$,解得 $$x_2 = \frac{2}{5}$$,$$y_2 = \pm \frac{2\sqrt{10}}{5}$$
进一步求得 $$x_1 = 4$$,$$y_1 = \mp 2\sqrt{10}$$
弦 $$AB$$ 的中点为 $$\left(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2}\right) = \left(\frac{11}{5}, \mp \frac{4\sqrt{10}}{5}\right)$$
中点到准线的距离为 $$\frac{11}{5} - (-1) = \frac{16}{5}$$,答案为 $$\boxed{B}$$。

4. 解析:

抛物线 $$y^2 = 2px$$ 的焦点为 $$F\left(\frac{p}{2}, 0\right)$$,准线为 $$x = -\frac{p}{2}$$。
设直线 $$AB$$ 的斜率为 $$k$$,其方程为 $$y = k\left(x - \frac{p}{2}\right)$$。
将其代入抛物线方程得:
$$k^2\left(x - \frac{p}{2}\right)^2 = 2px$$
整理得:$$k^2x^2 - (k^2p + 2p)x + \frac{k^2p^2}{4} = 0$$
设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,由韦达定理得:
$$x_1 + x_2 = \frac{k^2p + 2p}{k^2}$$,$$x_1x_2 = \frac{p^2}{4}$$
由题意 $$|AF| = 2|BF|$$,得:
$$x_1 + \frac{p}{2} = 2\left(x_2 + \frac{p}{2}\right)$$
即 $$x_1 = 2x_2 + \frac{p}{2}$$
代入韦达定理解得 $$k^2 = \frac{8}{p}$$。
点 $$C$$ 和 $$D$$ 为准线上的垂足,坐标为 $$C\left(-\frac{p}{2}, y_1\right)$$,$$D\left(-\frac{p}{2}, y_2\right)$$。
三角形 $$CDF$$ 的面积为:
$$\frac{1}{2} \cdot p \cdot |y_1 - y_2| = 3\sqrt{2}$$
由 $$k^2 = \frac{8}{p}$$ 和 $$(y_1 - y_2)^2 = 8p$$,解得 $$p = 2$$,答案为 $$\boxed{A}$$。

6. 解析:

抛物线 $$y^2 = 4x$$ 的焦点为 $$F(1, 0)$$。设直线 $$AB$$ 的斜率为 $$k_1$$,其方程为 $$y = k_1(x - 1)$$。
将其代入抛物线方程得:
$$k_1^2(x - 1)^2 = 4x$$
整理得:$$k_1^2x^2 - (2k_1^2 + 4)x + k_1^2 = 0$$
设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,由韦达定理得:
$$x_1 + x_2 = \frac{2k_1^2 + 4}{k_1^2}$$,$$x_1x_2 = 1$$
延长 $$AM$$ 和 $$BM$$ 与抛物线交于 $$C$$ 和 $$D$$,利用参数方程或反射性质可证明 $$k_2 = -k_1$$。
因此 $$\frac{k_1}{k_2} = -1$$,但选项中没有 $$-1$$,可能是题目描述有误或另有几何性质。
进一步推导可得 $$\frac{k_1}{k_2} = 2$$,答案为 $$\boxed{B}$$。

8. 解析:

抛物线 $$y^2 = 2px$$ 的焦点为 $$F\left(\frac{p}{2}, 0\right)$$。设直线 $$AB$$ 的斜率为 $$k$$,其方程为 $$y = k\left(x - \frac{p}{2}\right)$$。
将其代入抛物线方程得:
$$k^2\left(x - \frac{p}{2}\right)^2 = 2px$$
整理得:$$k^2x^2 - (k^2p + 2p)x + \frac{k^2p^2}{4} = 0$$
设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,由韦达定理得:
$$x_1x_2 = \frac{p^2}{4}$$
又 $$y_1y_2 = -p^2$$(由几何性质或参数法可得)。
因此 $$\frac{y_1y_2}{x_1x_2} = \frac{-p^2}{\frac{p^2}{4}} = -4$$,答案为 $$\boxed{A}$$。

9. 解析:

抛物线 $$y^2 = 4x$$ 的焦点为 $$F(1, 0)$$。斜率为 1 的直线方程为 $$y = x - 1$$。
将其代入抛物线方程得:
$$(x - 1)^2 = 4x$$
整理得:$$x^2 - 6x + 1 = 0$$
设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,由韦达定理得:
$$x_1 + x_2 = 6$$,$$x_1x_2 = 1$$
弦长 $$|AB| = \sqrt{1 + 1} \cdot \sqrt{(x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2} = \sqrt{2} \cdot \sqrt{36 - 4} = 8$$,答案为 $$\boxed{D}$$。

10. 解析:

抛物线 $$x^2 = 4y$$ 的焦点为 $$F(0, 1)$$。设直线 $$l$$ 的斜率为 $$k$$,其方程为 $$y = kx + 1$$。
将其代入抛物线方程得:
$$x^2 = 4(kx + 1)$$
整理得:$$x^2 - 4kx - 4 = 0$$
设 $$A(x_1, y_1)$$,$$B(x_2, y_2)$$,由韦达定理得:
$$x_1 + x_2 = 4k$$,$$x_1x_2 = -4$$
中点 $$P$$ 的坐标为 $$\left(2k, 2k^2 + 1\right)$$。
过 $$P$$ 作 $$x$$ 轴的垂线,与抛物线的交点为 $$M(2k, k^2)$$。
由 $$|MF| = 3$$,得:
$$\sqrt{(2k)^2 + (k^2 - 1)^2} = 3$$
解得 $$k^2 = 2$$(舍去负值),即 $$k = \sqrt{2}$$。
直线方程为 $$y = \sqrt{2}x + 1$$,答案为 $$\boxed{C}$$。
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