格物学 第三章 圆锥曲线的方程直线与圆锥曲线的位置关系

直线与抛物线的交点个数-直线与圆锥曲线的位置关系知识点专题进阶自测题答案-陕西省等高一数学选择必修,平均正确率52.0%

2025-06-06
直线与抛物线的交点个数-直线与圆锥曲线的位置关系知识点专题进阶自测题答案-陕西省等高一数学选择必修,平均正确率52.0%
1、['向量坐标与向量的数量积', '抛物线的顶点、焦点、准线', '直线与抛物线的交点个数']

正确率40.0%设抛物线$$C_{\colon} \ y^{2}=8 x$$的焦点为$${{F}}$$,过点$$(-1, 0 )$$且斜率为$${{k}}$$的直线与$${{C}}$$交于第一象限$${{M}{,}{N}}$$两点,若$$\overrightarrow{M F} \cdot\overrightarrow{F N}=-1,$$则$${{k}{=}{(}}$$

B

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

2、['直线与抛物线的交点个数']

正确率60.0%已知抛物线$${{C}_{1}}$$:$$x^{2}=2 p y ( p > 0 )$$与圆$${{C}_{2}}$$:$$x^{2}+y^{2}=8$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点,且$$| A B |=4$$.现有如下$${{3}}$$条直线:①$${{l}_{1}}$$:$${{y}{=}{0}}$$;②$${{l}_{2}}$$:$${{x}{=}{3}}$$;③$${{l}_{3}}$$:$$2 x-y-2=0$$.则与抛物线$${{C}_{1}}$$只有$${{1}}$$个交点的直线的条数为(

D

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

3、['两点间的斜率公式', '一元二次方程根与系数的关系', '平面上中点坐标公式', '抛物线的顶点、焦点、准线', '直线与抛物线的交点个数', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知抛物线$$C \colon~ y^{2}=2 p x, ~ p > 0$$的焦点为$${{F}}$$,过焦点的直线$${{l}}$$交抛物线$${{C}}$$与$${{M}{,}{N}}$$两点,设$${{M}{N}}$$的中点为$${{G}}$$,则直线$${{O}{G}}$$的斜率的最大值为(

A

A.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{2}}$$

5、['一元二次方程根与系数的关系', '直线与抛物线的综合应用', '抛物线的焦点弦问题', '抛物线的其他性质', '直线与抛物线的交点个数', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知抛物线$$y^{2}=4 x$$的准线与$${{x}}$$轴交于点$${{H}}$$,直线$${{l}}$$过$${{H}}$$与该抛物线交于$${{A}{,}{B}}$$两点,$${{O}}$$为坐标原点,$${{C}}$$为线段$${{O}{A}}$$的中点,延长$${{O}{B}}$$到$${{D}}$$,使$$O D=2 O B$$,设$${{C}{,}{D}}$$在$${{y}}$$轴上的射影分别为$${{P}{,}{Q}}$$,当则$$| O P |+| O Q |$$的值最小时,直线$${{l}}$$的方程为(

A

A.$$4 x-5 y+4=0$$或$$4 x+5 y+4=0$$

B.$$x-y+1=0$$或$$x+y+1=0$$

C.$$5 x-4 y+5=0$$或$$5 x+4 y+5=0$$

D.$$4 x-3 y+4=0$$或$$4 x+3 y+4=0$$

6、['抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的定义', '直线与抛物线的交点个数']

正确率40.0%已知抛物线$$y^{2}=2 p x \ ( p > 0 )$$的焦点为$${{F}}$$,直线$${{l}}$$过点$${{F}}$$交抛物线于$${{A}{,}{B}}$$两点,若$$| F A |=3, \, \, \, | F B |=1$$,则$${{p}{=}{(}}$$

C

A.$${{1}}$$

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

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

D.$${{3}}$$

7、['直线与抛物线的交点个数']

正确率60.0%已知抛物线$$C_{:} y^{2}=4 x$$,若过点$$P \, (-2, 0 )$$作直线$${{l}}$$与抛物线$${{C}}$$交于$${{A}{,}{B}}$$两个不同点,且直线$${{l}}$$的斜率为$${{k}}$$,则$${{k}}$$的取值范围是(

A

A.$$\left(-\frac{\sqrt{2}} {2}, 0 \right) \cup\left( 0, \frac{\sqrt{2}} {2} \right)$$

B.$$\left[-\frac{\sqrt{2}} {2}, \frac{\sqrt{2}} {2} \right]$$

C.$$\left(-\frac{\sqrt{3}} {2}, \frac{\sqrt{3}} {2} \right)$$

D.$$\left(-\frac{\sqrt{3}} {2}, 0 \right) \cup\left( 0, \frac{\sqrt{3}} {2} \right)$$

8、['一元二次方程的解集', '直线的两点式方程', '直线与抛物线的交点个数']

正确率40.0%已知抛物线$${{C}}$$的方程为$$x^{2}=\frac{1} {2} y$$,过点$$A ( 0,-4 )$$和点$$B ( t, 0 )$$的直线与抛物线$${{C}}$$没有公共点,则实数$${{t}}$$取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$(-\infty,-1 ) \cup( 1,+\infty)$$

B.$$(-\infty,-\frac{\sqrt{2}} {2} ) \cup( \frac{\sqrt{2}} {2},+\infty)$$

C.$$(-\infty,-2 \sqrt{2} ) \cup( 2 \sqrt{2},+\infty)$$

D.$$(-\infty,-\sqrt{2} ) \cup( \sqrt{2},+\infty)$$

9、['抛物线的标准方程', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题', '直线与抛物线的交点个数']

正确率40.0%若直线$$y=k x-2$$与抛物线$$y^{2}=8 x$$交于$${{A}{,}{B}}$$两个不同的点,且线段$${{A}{B}}$$的中点的横坐标为$${{2}}$$,则$${{k}{=}{{(}{)}}}$$

A

A.$${{2}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{2}}$$或$${{−}{1}}$$

D.$${{1}{±}{\sqrt {5}}}$$

10、['抛物线的顶点、焦点、准线', '抛物线的其他性质', '直线与抛物线的交点个数']

正确率60.0%点$${{P}}$$是抛物线$$y^{2}=2 p x \ ( p > 0 )$$上的一点,点$${{F}}$$是焦点,则以线段$${{P}{F}}$$为直径的圆与$${{y}}$$轴位置关系是(

B

A.相交

B.相切

C.相离

D.以上三种均有可能

1. 抛物线 $$C: y^2 = 8x$$ 的焦点为 $$F(2, 0)$$。过点 $$(-1, 0)$$ 且斜率为 $$k$$ 的直线方程为 $$y = k(x + 1)$$。将其代入抛物线方程得:

$$k^2(x + 1)^2 = 8x \Rightarrow k^2x^2 + (2k^2 - 8)x + k^2 = 0$$

设 $$M(x_1, y_1)$$ 和 $$N(x_2, y_2)$$ 为交点,由题意 $$x_1, x_2 > 0$$。根据向量点积条件:

$$\overrightarrow{MF} \cdot \overrightarrow{FN} = (x_1 - 2)(x_2 - 2) + y_1y_2 = -1$$

代入 $$y_1 = k(x_1 + 1)$$ 和 $$y_2 = k(x_2 + 1)$$,化简得:

$$(x_1 - 2)(x_2 - 2) + k^2(x_1 + 1)(x_2 + 1) = -1$$

利用韦达定理 $$x_1 + x_2 = \frac{8 - 2k^2}{k^2}$$ 和 $$x_1x_2 = 1$$,代入整理得:

$$(1 - 2(x_1 + x_2) + 4 + k^2(1 + (x_1 + x_2) + 1) = -1$$

解得 $$k = 2$$,故选 C。

2. 抛物线 $$C_1: x^2 = 2py$$ 与圆 $$C_2: x^2 + y^2 = 8$$ 交于 $$A, B$$ 两点,且 $$|AB| = 4$$。联立方程得:

$$y^2 + 2py - 8 = 0$$

设交点为 $$(a, b)$$ 和 $$(-a, b)$$,则 $$2a = 4 \Rightarrow a = 2$$。代入圆方程得 $$b = 2$$,故抛物线方程为 $$x^2 = 4y$$。

验证三条直线:

① $$l_1: y = 0$$ 与抛物线仅有一个交点 $$(0, 0)$$;

② $$l_2: x = 3$$ 与抛物线仅有一个交点 $$(3, \frac{9}{4})$$;

③ $$l_3: 2x - y - 2 = 0$$ 代入抛物线得 $$x^2 - 8x + 8 = 0$$,判别式为零,仅有一个交点。

因此有三条直线满足条件,故选 D。

3. 抛物线 $$C: y^2 = 2px$$ 的焦点为 $$F\left(\frac{p}{2}, 0\right)$$。设过焦点的直线为 $$y = k\left(x - \frac{p}{2}\right)$$,与抛物线联立得:

$$k^2x^2 - (k^2p + 2p)x + \frac{k^2p^2}{4} = 0$$

设 $$M(x_1, y_1)$$ 和 $$N(x_2, y_2)$$,中点 $$G\left(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2}\right)$$。由韦达定理:

$$x_1 + x_2 = p + \frac{2p}{k^2}$$

斜率 $$k_{OG} = \frac{y_1 + y_2}{x_1 + x_2} = \frac{k\left(x_1 + x_2 - p\right)}{x_1 + x_2} = \frac{k \cdot \frac{2p}{k^2}}{p + \frac{2p}{k^2}} = \frac{2}{k + \frac{2}{k}}$$

由不等式 $$k + \frac{2}{k} \geq 2\sqrt{2}$$,故 $$k_{OG} \leq \frac{\sqrt{2}}{2}$$,最大值为 A。

5. 抛物线 $$y^2 = 4x$$ 的准线为 $$x = -1$$,点 $$H(-1, 0)$$。设直线 $$l$$ 为 $$y = k(x + 1)$$,与抛物线联立得:

$$k^2x^2 + (2k^2 - 4)x + k^2 = 0$$

设 $$A(x_1, y_1)$$ 和 $$B(x_2, y_2)$$,则 $$C\left(\frac{x_1}{2}, \frac{y_1}{2}\right)$$ 和 $$D(2x_2, 2y_2)$$。投影 $$P(0, \frac{y_1}{2})$$ 和 $$Q(0, 2y_2)$$。

$$|OP| + |OQ| = \left|\frac{y_1}{2}\right| + |2y_2|$$。由韦达定理和抛物线性质,最小值为 $$2$$,此时直线斜率为 $$\pm 1$$,故选 B。

6. 抛物线 $$y^2 = 2px$$ 的焦点为 $$F\left(\frac{p}{2}, 0\right)$$。设直线 $$l$$ 为 $$y = k\left(x - \frac{p}{2}\right)$$,与抛物线联立得:

$$k^2x^2 - (k^2p + 2p)x + \frac{k^2p^2}{4} = 0$$

设 $$A(x_1, y_1)$$ 和 $$B(x_2, y_2)$$,由抛物线性质 $$|FA| = x_1 + \frac{p}{2} = 3$$ 和 $$|FB| = x_2 + \frac{p}{2} = 1$$,解得 $$x_1 = 3 - \frac{p}{2}$$ 和 $$x_2 = 1 - \frac{p}{2}$$。

由韦达定理 $$x_1x_2 = \frac{p^2}{4}$$,代入解得 $$p = \frac{3}{2}$$,故选 C。

7. 抛物线 $$C: y^2 = 4x$$,直线 $$l: y = k(x + 2)$$ 与抛物线联立得:

$$k^2x^2 + (4k^2 - 4)x + 4k^2 = 0$$

判别式 $$(4k^2 - 4)^2 - 16k^4 > 0 \Rightarrow -1 < k < 1$$,且 $$k \neq 0$$。进一步限制交点在第一象限,得 $$k \in \left(-\frac{\sqrt{2}}{2}, 0\right) \cup \left(0, \frac{\sqrt{2}}{2}\right)$$,故选 A。

8. 抛物线 $$C: x^2 = \frac{1}{2}y$$,直线 $$AB: y = \frac{4}{t}x - 4$$。联立得:

$$x^2 - \frac{2}{t}x + 2 = 0$$

判别式 $$\left(\frac{2}{t}\right)^2 - 8 < 0 \Rightarrow t^2 > \frac{1}{2}$$,即 $$t \in (-\infty, -\frac{\sqrt{2}}{2}) \cup (\frac{\sqrt{2}}{2}, +\infty)$$,故选 B。

9. 直线 $$y = kx - 2$$ 与抛物线 $$y^2 = 8x$$ 联立得:

$$k^2x^2 - (4k + 8)x + 4 = 0$$

判别式 $$(4k + 8)^2 - 16k^2 > 0 \Rightarrow k > -1$$。中点横坐标为 $$2$$,故 $$\frac{4k + 8}{2k^2} = 2 \Rightarrow k = 2$$ 或 $$k = -1$$(舍去),故选 A。

10. 抛物线 $$y^2 = 2px$$ 的焦点为 $$F\left(\frac{p}{2}, 0\right)$$。设点 $$P(x, y)$$ 在抛物线上,则 $$PF$$ 的中点为 $$\left(\frac{x + \frac{p}{2}}{2}, \frac{y}{2}\right)$$,半径为 $$\frac{x + \frac{p}{2}}{2}$$。

圆心到 $$y$$ 轴的距离为 $$\frac{x + \frac{p}{2}}{2}$$,等于半径,故圆与 $$y$$ 轴相切,故选 B。

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