2025数学大一轮复习讲义人教A版 第八章 §8.8 抛物线
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抛物线准线的垂线,垂足为D,
则|PF|=|PD|,|PM|+|PF|=|PM|+|PD|.
当点M,P,D三点共线时,|PM|+|PF|的值最小.
由最小值为 41,得 20+p2=41,解得 p=42;
①
当点M(20,40)位于抛物线外时,如图②,当点P, M,F三点共线时,|PM|+|PF|的值最小.
(4)焦点在y轴上的抛物线的标准方程x2=±2py(p>0),也可以写成y=ax2,
这与以前学习的二次函数的解析式是一致的.( √ )
自主诊断
2.(选择性必修第一册 P133T2 改编)抛物线 x2=14y 的准线方程为
√A.y=-116
B.x=-116
C.y=116
D.x=116
由抛物线的标准方程可得,抛物线的焦点位于 y 轴正半轴上,焦点坐标 为0,116,准线方程为 y=-116.
因为|BD|=2|BF|, 所以|BF|=13|DF|=13|AF|=83,故 D 错误.
思维升华
应用抛物线的几何性质解题时,常结合图形思考,通过图形可以直 观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数 形结合思想解题的直观性.
跟踪训练3 (1)(2021·新高考全国Ⅰ)已知O为坐标原点,抛物线C:y2 =2px(p>0)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点, 且PQ⊥OP.若|FQ|=6,则C的准线方程为__x_=__-__32__.
可得 2+41m=141,解得 m=13.
(2)已知点P为抛物线y2=-4x上的动点,设点P到l:x=1的距离为d1, 到直线x+y-4=0的距离为d2,则d1+d2的最小值是
5 A.2
√B.5 2 2
C.2
D. 2
直线l:x=1为抛物线y2=-4x的准线,点P
到准线的距离等于点P到焦点F的距离,过焦
知识梳理
2.抛物线的标准方程和简单几何性质 标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
图形
范围 焦点
x≥0,y∈R p2,0
x≤0,y∈R -p2,0
y≥0,x∈R 0,p2
y≤0,x∈R 0,-p2
知识梳理
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
∴点 B 的横坐标为p4, ∴|FB|=p2+p4=3,∴p=4, ∴抛物线C的标准方程为y2=8x.
思维升华
求抛物线的标准方程的方法 (1)定义法. (2)待定系数法:当焦点位置不确定时,分情况讨论.
跟踪训练2 (1)(2023·临汾统考)抛物线C的焦点F关于其准线对称的点
为(0,-9),则抛物线C的方程为
准线方程
x=-p2
x=p2
y=-p2
y=p2
对称轴 顶点
离心率
_x_轴___
_(_0_,0_)_ e=_1__
__y轴___
常用结论
1.通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2p. 2.抛物线 y2=2px(p>0)上一点 P(x0,y0)到焦点 Fp2,0的距离|PF|=x0+p2, 也称为抛物线的焦半径. 3.设抛物线方程为 y2=2px(p>0),准线 x=-p2与 x 轴相交于点 P,过焦点 Fp2,0的直线 l 与抛物线相交于 A(x1,y1),B(x2,y2)两点,O 为原点,α 为 AB 与对称轴正向所成的角,则有如下的焦点弦长公式:|AB|= 1+k2|x1- x2|,|AB|= 1+k12|y1-y2|,|AB|=x1+x2+p,|AB|=si2np2α.
经过点 F,与抛物线 C 交于 A,B 两点(点 A 在第一象限),与抛物线 C 的
准线交于点 D.若|AF|=8,则以下结论正确的是
√A.p=4 √C.|BD|=2|BF|
√B.D→F=F→A
D.|BF|=4
如图所示,分别过点A,B作抛物线C的准线的 垂线,垂足分别为点E,M,连接EF. 设抛物线C的准线交x轴于点P,则|PF|=p. 因为直线 l 的斜率为 3,所以其倾斜角为 60°. 因为AE∥x轴,所以∠EAF=60°, 由抛物线的定义可知,|AE|=|AF|, 则△AEF为等边三角形,
自主诊断
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”) (1)平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹是抛物线.
(×) (2)方程y=4x2表示焦点在x轴上的抛物线,焦点坐标是(1,0).( × ) (3)标准方程y2=2px(p>0)中的p的几何意义是焦点到准线的距离.( √ )
第八章
§8.8 抛物线
课标要求
1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程. 2.掌握抛物线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率). 3.了解抛物线的简单应用.
内容索引
第一部分 落实主干知识 第二部分 探究核心题型
课时精练
第一部分
落实主干知识
知识梳理
1.抛物线的概念 把平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离 相等 的点的轨 迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的 焦点 ,直线l叫做抛物线的 准线 . 注意:定点F不在定直线l上,否则动点M的轨迹不是抛物线,而是过点 F垂直于直线l的一条直线.
(2)已知点M(20,40)不在抛物线C:y2=2px(p>0)上,抛物线C的焦点为F. 若 对 于 抛 物 线 上 的 一 点 P , |PM| + |PF| 的 最 小 值 为 41 , 则 p 的 值 等 于 _4_2_或__2_2__.
当点M(20,40)位于抛物线内时,如图①,过点P作
自主诊断
3.(选择性必修第一册P133T3改编)抛物线y2=2px(p>0)上一点M(3,y)到
焦点F的距离|MF|=4,则抛物线的方程为
A.y2=8x
√B.y2=4x
C.y2=2, 则 3+p2=4,即 p=2,故抛物线方程为 y2=4x.
自主诊断
4.若抛物线y2=2px(p>0)上的点到焦点的最短距离为1,则p的值为
所以x0=±2,
即点 P 的坐标为±2,5-2 p, 代入抛物线方程 x2=2py(p>0),得 4=2p·5-2 p,解得 p=1 或 p=4,
即当点F在y轴正半轴时,抛物线方程是x2=2y或x2=8y.
题型三 抛物线的几何性质
例3 (1)(2023·兰州一中模拟)已知圆x2+y2=1与抛物线y2=2px(p>0)交 于A,B两点,与抛物线的准线交于C,D两点,若四边形ABCD是矩形, 则p等于
所以∠EFP=∠AEF=60°,则∠PEF=30°, 所以|AF|=|EF|=2|PF|=2p=8,得p=4, 故A正确; 因为|AE|=|EF|=2|PF|,且PF∥AE, 所以 F 为 AD 的中点,则D→F=F→A,故 B 正确;
因为∠DAE=60°,所以∠ADE=30°, 所以|BD|=2|BM|=2|BF|,故C正确;
跟踪训练 1 (1)已知抛物线 y=mx2(m>0)上的点(x0,2)到该抛物线焦点
F 的距离为141,则 m 等于
A.4
B.3
1 C.4
√D.13
由题意知,抛物线 y=mx2(m>0)的准线方程为 y=-41m, 根据抛物线的定义,可得点(x0,2)到焦点 F 的距离等于到准线 y=-41m的 距离,
A.0
B.1
√C.2
D.3
由抛物线的定义可知, 抛物线y2=2px(p>0)上的点到焦点的距离等于其到准线的距离, 则最短距离为p2=1,所以 p=2.
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第二部分
探究核心题型
题型一 抛物线的定义及应用
例1 (1)(2024·南昌模拟)设圆O:x2+y2=4与y轴交于A,B两点(A在B的
上方),过点B作圆O的切线l,若动点P到A的距离等于P到l的距离,则动
A.
5 2
B.
2 5
C.5 2 2
√D.2 5 5
因为四边形ABCD是矩形, 所以由抛物线与圆的对称性知,弦AB为抛物线y2=2px(p>0)的通径, 因为圆的半径为1,抛物线的通径为2p, 所以有p22+p2=1,解得 p=255.
(2)(多选)已知抛物线 C:y2=2px(p>0)的焦点为 F,直线 l 的斜率为 3且
由最小值为 41,得 解得p=22或p=58.
402+20-p22=41,
当p=58时,y2=116x,点M(20,40)在抛物线内,故舍去. ②
综上,p=42或p=22.
思维升华
“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”,许多抛物线问题均可 根据定义获得简捷、直观的求解.“由数想形,由形想数,数形结合” 是灵活解题的一条捷径.
方法一 (解直角三角形法)由题易得|OF|=p2,|PF|=p,∠OPF=∠PQF, 所以tan∠OPF=tan∠PQF,
p 所以||OPFF||=||FPQF||,即2p=p6,
解得p=3(p=0舍去), 所以 C 的准线方程为 x=-32.
方法二 (应用射影定理法)由题易得|OF|=p2, |PF|=p,|PF|2=|OF|·|FQ|,
∵点(3,-4)在第四象限,∴抛物线开口向右或向下, 设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0). 把点(3,-4)的坐标分别代入y2=2px和x2=-2p1y中,得(-4)2=2p·3, 32=-2p1·(-4), 则 2p=136,2p1=94. ∴所求抛物线的标准方程为 y2=136x 或 x2=-94y.
(2)已知抛物线 C:y2=2px(p>0),点 A,B 在抛物线上,且直线 AB 过点
D-p2,0,F 为 C 的焦点,若|FA|=2|FB|=6,则抛物线 C 的标准方程 为__y_2_=__8_x__.
如图,过点A,B分别作抛物线C的准线l的垂线,垂足分别为A1,B1, 由抛物线的定义可知,|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|, ∵2|FB|=|FA|,∴2|BB1|=|AA1|, 则易知B为AD的中点.连接OB, 则OB为△DFA的中位线, ∴2|OB|=|FA|,∴|OB|=|FB|, ∴点B在线段OF的垂直平分线上,
2 则该抛物线C的方程为__x_2_=__2_y或__x_2_=__8_y__.
由题意设抛物线方程为 x2=2py(p>0),P(x0,y0),F0,p2,圆的半径为45, 由焦半径公式可知 y0+p2=52,得 y0=5-2 p, 并且线段 PF 中点的纵坐标是y0+2 p2=54,
所以以线段PF为直径的圆与x轴相切,切点坐标为(-1,0)或(1,0),
A.x2=6y C.x2=18y
√B.x2=12y
D.x2=36y
由题可知,抛物线开口向上,设方程为x2=2py(p>0),
设抛物线的焦点为0,p2,则准线为 y=-p2, 所以p2+2-9=-p2,解得 p=6,
所以抛物线C的方程为x2=12y.
(2)设抛物线C的顶点在坐标原点,焦点F在y轴正半轴上,点P在抛物线 C上,|PF|= 5 ,若以线段PF为直径的圆过坐标轴上距离原点为1的点,
即 p2=p2×6,解得 p=3 或 p=0(舍去), 所以 C 的准线方程为 x=-32.
(2)已知 F 是抛物线 y2=16x 的焦点,M 是抛物线上一点,FM 的延长线 交 y 轴于点 N,若 3F→M=2M→N,则|NF|=__1_6___.
易知焦点F的坐标为(4,0),准线l的方程为x=-4, 如图,抛物线准线与x轴的交点为A,作MB⊥l 于点B,NC⊥l于点C,AF∥MB∥NC, 则||MNFN||=|BM|O|-F||CN|, 由 3F→M=2M→N,得||MNFN||=35,
点P的轨迹方程为
√A.x2=8y
C.y2=8x
B.x2=16y D.y2=16x
因为圆O:x2+y2=4与y轴交于A,B两点(A在B的上方), 所以A(0,2),B(0,-2), 又因为过点B作圆O的切线l, 所以切线l的方程为y=-2, 因为动点P到A的距离等于P到l的距离, 所以动点P的轨迹为抛物线,且其焦点为(0,2),准线为y=-2, 所以P的轨迹方程为x2=8y.
点F作直线x+y-4=0的垂线,
如图所示,当点P为所作直线与抛物线的交
点时,d1+d2的值最小,为点F到直线x+y-
4=0的距离.
∵F(-1,0),∴(d1+d2)min=|-1+20-4|=5
2
2 .
题型二 抛物线的标准方程
例2 (1)抛物线过点(3,-4),则抛物线的标准方程为__y_2_=__13_6_x_或___x2_=___ _-__94_y__.