高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2第1课时抛物线及其标准方程学案新人教A版选修

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高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1抛物线及其标准方程课件新人教A版选修1-

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1抛物线及其标准方程课件新人教A版选修1-

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与抛物线有关的最值问题一般情况下都与抛物线的定义 有关,本题运用抛物线的定义“化折(线)为直”,充分体现了 数学中的转化思想.
3.已知点 M(-2,4)及焦点为 F 的抛物线 y=18x2,在抛物线 上求一点 P,使|PM|+|PF|的值最小.
【解析】如图所示,设抛物线上的点 P 到准线的距离为|PQ|. 由抛物线的定义,知|PF|=|PQ|,∴|PF|+|PM|=|PQ|+|PM|.当 P, Q,M 三点共线时,|PM|+|PF|最小.由 M(-2,4),可设 P(-2, y0),代入 y=18x2,得 y0=12,故 P 点的坐标为-2,12.
2.3 抛物线 抛物线及其标准方程
目标定位
重点难点
1.掌握抛物线的定义、几何图形
和标准方程
重点:抛物线的方程
2.能根据条件确定抛物线的标准 难点:抛物线的方程 方程
1.抛物线的定义 平 面 内 与 一 定 点 F 和 一 条 定 直 线 l(距不离经相等过 点 F)__________ 的 点 的 轨 迹 叫 作 抛 物 线 . 点焦F点叫 作 抛 物 线 的 ________,直准线线l叫作抛物线的____________.
∴F(-1,0)或 F(-9,0). 若 F(-1,0),则 p=2,方程为 y2=-4x; 若 F(-9,0),则 p=18,方程为 y2=-36x.故选 B. 【错因分析】由已知求出 F(-1,0)或 F(-9,0),只说明这两 点到点(-5,-2 5)的距离为 6,并不代表点(-5,-2 5)一定 在以 F(-1,0)或 F(-9,0)为焦点的抛物线上.
【解析】(1)∵抛物线焦点在 x 轴上且过点 M(-3,m),∴
设抛物线方程为 y2=-2px(p>0),则焦点坐标 F-p2,0.

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1抛物线及其标准方程学案新人教A版选修1

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学习资料2.3 抛物线2。

3。

1抛物线及其标准方程内容标准学科素养1.理解并掌握抛物线的定义.2.理解并掌握抛物线的标准方程.3。

掌握求抛物线标准方程的方法.4.会用抛物线的定义解决简单的轨迹问题。

发展逻辑推理提高数学运算能力授课提示:对应学生用书第39页[基础认识]知识点一抛物线的定义预习教材P56-57,思考并完成以下问题我们知道,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象是一条抛物线,而且研究过它的顶点坐标、对称轴等问题.那么,抛物线到底有怎样的几何特征?它还有哪些几何性质?如图,点F是定点,l是不经过点F的定直线.H是l上任意一点,过点H作MH⊥l,线段FH的垂直平分线m交MH于点M。

拖动点H,观察点M的轨迹.你能发现点M满足的几何条件吗?提示:可以发现,点M随着H运动的过程中,始终有|MF|=|MH|,即点M与定点F和定直线l的距离相等.知识梳理抛物线的定义平面内与一个定点F和一条定直线l(不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.这个定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.知识点二抛物线的标准方程知识梳理抛物线标准方程的几种形式图形标准方程焦点坐标准线方程y2=2px(p〉0)错误!x=-错误!y2=-2px(p〉0) 错误!x=错误!x2=2py(p>0) 错误!y=-错误!x2=-2py(p>0) 错误!y=错误!1.若动点P到点(3,0)的距离和它到直线x=-3的距离相等,则动点P的轨迹是()A.椭圆B.抛物线C.直线D.双曲线答案:B2.抛物线x2=错误!y的开口向________,焦点坐标为________,准线方程是________.答案:上错误!y=-错误!3.若抛物线的准线方程是x=5,则其标准方程为________,焦点坐标为________.答案:y2=-20x(-5,0)授课提示:对应学生用书第40页探究一求抛物线的标准方程[阅读教材P58例1](1)已知抛物线的标准方程是y2=6x,求它的焦点坐标和准线方程; (2)已知抛物线的焦点是F(0,-2),求它的标准方程.题型:(1)利用标准方程,求焦点与准线.(2)根据条件求抛物线的标准方程.方法步骤:①先求出p的值,从而写出焦点坐标及准线方程.②先确定焦点的位置,求出p的值,写出抛物线的标准方程.[例1]分别求符合下列条件的抛物线的标准方程:(1)过点(-3,2);(2)焦点在直线x-2y-4=0上.[解析](1)设抛物线的标准方程为y2=-2px或x2=2py(p>0),又点(-3,2)在抛物线上,∴2p =错误!或2p =错误!,∴所求抛物线的标准方程为y 2=-错误!x 或x 2=错误!y .(2)当焦点在y 轴上时,已知方程x -2y -4=0,令x =0,得y =-2,∴所求抛物线的焦点为(0,-2),设抛物线的标准方程为x 2=-2py (p >0),由错误!=2,得2p =8,∴所求抛物线的标准方程为x 2=-8y ;当焦点在x 轴上时,已知x -2y -4=0,令y =0,得x =4,∴抛物线的焦点为(4,0),设抛物线的标准方程为y 2=2px (p 〉0),由错误!=4,得2p =16,∴所求抛物线的标准方程为y 2=16x 。

高中数学《抛物线及其标准方程》(导学案)

高中数学《抛物线及其标准方程》(导学案)

第二章 圆锥曲线与方程 2.3.1抛物线及其标准方程一、学习目标1.掌握抛物线的定义及焦点、准线的概念. 2.会求简单的抛物线的方程. 【重点、难点】1.抛物线的定义及其标准方程的求法.(重点)2.抛物线定义及方程的应用.(难点) 二、学习过程 【复习旧知】在初中,我们学习过了二次函数2y ax bx c =++,知道二次函数的图象是一条抛物线 例如:(1)24y x =,(2)24y x =-的图象(自己画出函数图像)【导入新课】 1.抛物线的定义探究1观察抛物线的作图过程,探究抛物线的定义:抛物线的定义: 2.抛物线的标准方程要求抛物线的方程,必须先建立直角坐标系.探究2 设焦点F 到准线l 的距离为(0)p p >,你认为应该如何选择坐标系求抛物线的方程?按照你建立直角坐标系的方案,求抛物线的方程. 推导过程:我们把方程22(0)y px p =>叫做抛物线的标准方程,它表示的抛物线的焦点坐标是,02p ⎛⎫⎪⎝⎭,准线方程是2p x =-。

在建立椭圆、双曲线的标准方程的过程中,选择不同的坐标系得到了不同形式的标准方程,对于抛物线,当我们选择如图三种建立坐标系的方法,我们也可以得到不同形式的抛物线的标准方程:【典型例题】【例1】分别求满足下列条件的抛物线的标准方程:(1)焦点为(-2,0);(2)准线为y=-1;(3)过点A(2,3);【例2】如图,已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值,并求此时P点坐标.【例3】 (12分)一辆卡车高3 m,宽1.6 m,欲通过断面为抛物线型的隧道,已知拱口宽恰好是拱高的4倍,若拱口宽为a m,求使卡车通过的a的最小整数值.【变式拓展】1.根据下列条件写出抛物线的标准方程:(1)经过点(-3,-1);(2)焦点为直线3x-4y-12=0与坐标轴的交点.2.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点A (0,2)的距离与P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( ).A.172B .2C. 5D.923.某河上有一座抛物线形的拱桥,当水面距拱顶5米时,水面宽8米,一木船宽4米,高2米,载货的木船露在水面上的部分为0.75米,当水面上涨到与拱顶相距多少时,木船开始不能通航?三、总结反思1.抛物线定义的理解(1)抛物线定义的实质可归结为“一动三定”,一个动点,设为M ;一个定点F 即抛物线的焦点;一条定直线l 即抛物线的准线;一个定值即点M 与点F 的距离和它到直线l 的距离之比等于1.(2)在抛物线的定义中,定点F 不能在直线l 上,否则,动点M 的轨迹就不是抛物线,而是过点F 垂直于直线l 的一条直线.如到点F (1,0)与到直线l :x +y -1=0的距离相等的点的轨迹方程为x -y -1=0,轨迹为过点F 且与直线l 垂直的一条直线.2.抛物线标准方程的特点四种抛物线及其标准方程的共同特点是:(1)原点在抛物线上;(2)对称轴为坐标轴;(3)p 为大于0的常数,其几何意义表示焦点到准线的距离;(4)准线与对称轴垂直,垂足与焦点关于原点对称;(5)焦点、准线到原点的距离都等于2p 4=p2.抛物线的焦点坐标、准线方程以及开口方向取决于抛物线的标准方程形式,规律是: 焦点决定于一次项,开口决定于正负号,即标准方程中,如果含的是x 的一次项,则焦点就在x 轴上,并且焦点的横坐标为p 2(或-p2),相应的准线是x =-p 2(或x =p2),如果含的是y 的一次项,有类似的结论.四、随堂检测1.对抛物线y =4x 2,下列描述正确的是( )A .开口向上,焦点为(0,1)B .开口向上,焦点为(0,116)C .开口向右,焦点为(1,0)D .开口向右,焦点为(0,116)2.焦点在直线x =1上的抛物线的标准方程是( ) A .y 2=2x B .x 2=4y C .y 2=-4x D .y 2=4x3.若抛物线y 2=ax 的焦点与椭圆x 26+y 22=1的左焦点重合,则a 的值为( )A .-4B .2C .-8D .44.抛物线y 2=x 上一点P 到焦点的距离是2,则点P 坐标为( )5.已知F 是抛物线y =14x 2的焦点,P 是该抛物线上的动点,则线段PF 中点的轨迹方程是( )A .x 2=2y -1B .x 2=2y -116C .x 2=y -12D .x 2=2y -2。

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2抛物线的简单几何性质学案新人教A版选修1

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2抛物线的简单几何性质学案新人教A版选修1

学习资料2.3。

2 抛物线的简单几何性质内容标准学科素养1.掌握抛物线的简单几何性质.2.能运用抛物线的几何性质解决有关问题.3。

掌握直线与抛物线的位置关系.利用直观想象提升逻辑推理授课提示:对应学生用书第42页[基础认识]知识点一抛物线的几何性质错误!类比椭圆、双曲线的几何性质,你认为可以讨论抛物线的哪些几何性质?提示:范围、对称性、顶点、离心率等.知识梳理抛物线的几何性质设图形中的P1(x1,y1),P2(x2,y2)。

标准方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py(p〉0)x2=-2py(p>0)图形性质范围x≥0,y∈R x≤0,y∈R x∈R,y≥0 x∈R,y≤0对称轴x轴x轴y轴y轴焦半径|P1F|=p2+x1|P1F|=错误!-x1|P1F|=错误!+y1|P1F|=p2-y1焦点弦|P1P2|=p+(x1+x2)|P1P2|=p-(x1+x2)|P1P2|=p+(y1+y2)P1P2=p-(y1+y2) 顶点(0,0)离心率e=1知识梳理直线y=kx+b与抛物线y2=2px(p>0)的交点个数决定于关于x的方程组错误!解的个数,即二次方程k2x2+2(kb-p)x+b2=0解的个数.当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有2个不同的公共点;若Δ=0,直线与抛物线有1个公共点;若Δ<0,直线与抛物线没有公共点.当k=0时,直线与抛物线的轴平行或重合,此时直线与抛物线有1个公共点.[自我检测]1.顶点在原点,对称轴为y轴,顶点到准线的距离为2的抛物线方程是()A.x2=16y B.x2=8yC.x2=±8y D.x2=±16y答案:C2.若点(a,b)是抛物线x2=2py(p>0)上的一点,则下列点一定在抛物线上的是()A.(a,-b)B.(-a,b)C.(-a,-b) D.(b,a)答案:B3.直线y=2x-1与抛物线x2=错误!y的位置关系是()A.相切B.相交C.相离D.不确定答案:C授课提示:对应学生用书第43页探究一抛物线几何性质的应用[阅读教材P60例3]已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点M(2,-2错误!),求它的标准方程.题型:利用抛物线的几何性质,求其标准方程.方法步骤:①根据条件设出抛物线的标准方程.②将点M代入标准方程,求出p的值.③写出抛物线的标准方程.[例1](1)已知双曲线错误!-错误!=1(a>0,b〉0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A,B两点,O为坐标原点,若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为错误!,则抛物线的焦点坐标为()A.(2,0)B.(1,0)C.(8,0) D.(4,0)[解析]因为错误!=2,所以错误!=错误!=4,于是b2=3a2,则错误!=错误!,故双曲线的两条渐近线方程为y=±错误!x。

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3抛物线2.3.1抛物线及其标准方程学案(含解析)新人教A版选修1_1

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3抛物线2.3.1抛物线及其标准方程学案(含解析)新人教A版选修1_1

§2.3抛物线2.3.1 抛物线及其标准方程学习目标 1.理解抛物线的定义及焦点、准线的概念.2.掌握抛物线的标准方程.3.明确抛物线标准方程中p的几何意义,能解决简单的求抛物线标准方程问题.知识点一抛物线的定义思考1 平面内,到两定点距离相等的点的轨迹是什么?答案连接两定点所得线段的垂直平分线.思考2 平面内,到一定点和一条定直线(点不在定直线上)距离相等的点的轨迹是直线还是曲线呢?答案曲线梳理(1)定义:平面内与一定点F和一条定直线l(不经过点F)距离相等的点的轨迹叫抛物线.(2)焦点:定点F叫抛物线的焦点.(3)准线:定直线l叫抛物线的准线.知识点二抛物线标准方程的几种形式特别提醒:(1)方程特点:焦点在x 轴上,x 是一次项,y 是平方项;焦点在y 轴上,y 是一次项,x 是平方项.(2)一次项表明焦点所在轴,它的符号表明开口方向,有如下口诀: 焦点轴一次项,符号确定开口向; 若y 是一次项,负时向下正向上; 若x 是一次项,负时向左正向右.1.到定点的距离与到定直线的距离相等的点的轨迹是抛物线.( × ) 2.抛物线的方程都是y 关于x 的二次函数.( × ) 3.方程x 2=2ay (a ≠0)是表示开口向上的抛物线.( × )类型一 求抛物线的标准方程例1 分别求满足下列条件的抛物线的标准方程. (1) 过点(3,-4);(2) 焦点在直线x +3y +15=0上. 考点 抛物线的标准方程 题点 求抛物线方程解 (1)方法一 ∵点(3,-4)在第四象限,∴设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0)或x 2=-2p 1y (p 1>0). 把点(3,-4)分别代入y 2=2px 和x 2=-2p 1y , 得(-4)2=2p ·3,32=-2p 1·(-4), 即2p =163,2p 1=94.∴所求抛物线的标准方程为y 2=163x 或x 2=-94y .方法二 ∵点(3,-4)在第四象限,∴抛物线的方程可设为y 2=ax (a ≠0)或x 2=by (b ≠0). 把点(3,-4)分别代入,可得a =163,b =-94.∴所求抛物线的标准方程为y 2=163x 或x 2=-94y .(2)令x =0得y =-5;令y =0得x =-15. ∴抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0).∴所求抛物线的标准方程为x 2=-20y 或y 2=-60x . 反思与感悟 求抛物线的标准方程的关键与方法(1)关键:确定焦点在哪条坐标轴上,进而求方程的有关参数.(2)方法:①直接法,建立恰当坐标系,利用抛物线的定义列出动点满足的条件,列出对应方程,化简方程.②直接根据定义求p ,最后写标准方程.③利用待定系数法设标准方程,找有关的方程组求系数. 跟踪训练1 已知抛物线的方程如下,求其焦点坐标和准线方程. (1)y 2=-6x ; (2)3x 2+5y =0; (3)y =4x 2; (4)y 2=a 2x (a ≠0). 考点 抛物线的几何性质题点 与准线、焦点有关的简单几何性质 解 (1)由方程y 2=-6x ,知抛物线开口向左,2p =6,p =3,p 2=32,所以焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,0,准线方程为x =32. (2)将3x 2+5y =0变形为x 2=-53y ,知抛物线开口向下, 2p =53,p =56,p 2=512,所以焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-512,准线方程为y =512.(3)将y =4x 2化为x 2=14y ,知抛物线开口向上, 2p =14,p =18,p 2=116,所以焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116,准线方程为y =-116.(4)由方程y 2=a 2x (a ≠0)知抛物线开口向右, 2p =a 2,p =a 22,p 2=a 24,所以焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 24,0,准线方程为x =-a 24. 类型二 抛物线定义的应用例2 若动圆M 与圆C :(x -2)2+y 2=1外切,又与直线x +1=0相切,则动圆圆心的轨迹方程为________. 考点 抛物线的定义题点 由抛物线定义确定轨迹及轨迹方程 答案 y 2=8x解析 设动圆圆心为M (x ,y ),半径为R , 由已知可得定圆圆心为C (2,0),半径r =1. 因为两圆外切,所以|MC |=R +1. 又动圆M 与已知直线x +1=0相切, 所以圆心M 到直线x +1=0的距离d =R . 所以|MC |=d +1.即动点M 到定点C (2,0)的距离等于它到定直线x +2=0的距离.由抛物线的定义可知,点M 的轨迹是以C 为焦点,x +2=0为准线的抛物线,且p2=2,p =4,故其方程为y 2=8x .反思与感悟 (1)确定定点与定直线(定点在定直线外).(2)满足动点到定点与定直线的距离相等,便可确定动点轨迹为抛物线.跟踪训练2 若位于y 轴右侧的动点M 到F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0的距离比它到y 轴的距离大12,求点M 的轨迹方程.考点 抛物线的定义题点 由抛物线定义确定轨迹及轨迹方程解 由位于y 轴右侧的动点M 到F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0的距离比它到y 轴的距离大12, 所以动点M 到F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0的距离与它到直线l :x =-12的距离相等.由抛物线的定义知动点M 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线(不包含原点), 其方程应为y 2=2px (p >0)的形式,而p 2=12,所以p =1,2p =2, 故点M 的轨迹方程为y 2=2x (x ≠0). 类型三 抛物线的实际应用例3 如图所示,汽车前灯反光镜与轴截面的交线是抛物线的一部分,灯口所在的圆面与反光镜的轴垂直,灯泡位于抛物线的焦点处.已知灯口的直径是24cm ,灯深10cm ,那么灯泡与反光镜顶点(即截得抛物线的顶点)的距离为( ) A .10cm B .7.2cm C .3.6cmD .2.4cm考点 抛物线的标准方程 题点 抛物线方程的应用 答案 C解析 以截得抛物线的顶点为原点,以反光镜的轴为x 轴,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为y 2=2px (p >0),点(10,12)在抛物线y 2=2px 上,∴144=2p ·10,∴p2=3.6,∴灯泡与反光镜顶点的距离为3.6cm.反思与感悟 求抛物线实际应用的五个步骤 (1)建系:建立适当的坐标系.(2)设方程:设出合适的抛物线标准方程. (3)计算:通过计算求出抛物线的标准方程. (4)求解:求出需要求出的量.(5)还原:还原到实际问题中,从而解决实际问题.跟踪训练3 如图是抛物线型拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2m ,水面宽4m .水位下降1m 后,水面宽________m. 考点 抛物线的标准方程题点 抛物线方程的应用 答案 2 6解析 以抛物线顶点为原点,以过原点平行于水面的直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线的方程为x 2=-2py ,则点(2,-2)在抛物线上,代入可得p =1,所以x 2=-2y .当y =-3时,x 2=6,所以水面宽为26米.1.抛物线y =14x 2的准线方程是( )A .y =-1B .y =-2C .x =-1D .x =-2考点 抛物线的几何性质题点 与准线、焦点有关的简单几何性质 答案 A解析 由y =14x 2,得x 2=4y ,则抛物线的焦点在y 轴正半轴上,且2p =4,即p =2,因此准线方程为y =-p2=-1.2.设抛物线y 2=8x 上一点P 到y 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是( ) A .4B .6C .8D .12 考点 抛物线的几何性质题点 与准线、焦点有关的简单几何性质 答案 B解析 由抛物线的定义可知,点P 到抛物线焦点的距离是4+2=6.3.已知抛物线x 2=4y 上的一点M 到此抛物线的焦点的距离为2,则点M 的纵坐标是( ) A .0B.12C .1D .2考点 抛物线的定义 题点 抛物线定义的直接应用 答案 C解析 根据抛物线方程可求得焦点坐标为F (0,1),准线方程为y =-1,设M (x M ,y M ),根据抛物线定义,得y M +1=2,解得y M =1.4.若点P 到点F (4,0)的距离比它到直线x +5=0的距离少1,则动点P 的轨迹方程是________. 考点 抛物线的定义题点 由抛物线定义确定轨迹及轨迹方程 答案 y 2=16x解析 ∵点P 到点F (4,0)的距离比它到直线x +5=0的距离少1, ∴点P 到直线x =-4的距离和它到点(4,0)的距离相等.根据抛物线的定义可得点P 的轨迹是以点(4,0)为焦点,以直线x =-4为准线的抛物线,设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0), ∴p2=4,∴动点P 的轨迹方程为y 2=16x . 5.求适合下列条件的抛物线的标准方程: (1)焦点为(0,-2); (2)准线方程为y =-1; (3)过点(-2,-1); (4)焦点到准线的距离为8. 考点 抛物线的标准方程 题点 求抛物线方程解 (1)因为焦点在y 轴的负半轴上,p2=2,即p =4,所以抛物线方程为x 2=-8y .(2)∵焦点在y 轴正半轴上,且p2=1,∴p =2,∴抛物线的标准方程为x 2=4y . (3)点(-2,-1)在第三象限,分两种情况: 当焦点在x 轴上时,设其方程为y 2=-2px , 则1=4p ,即p =14,∴抛物线方程为y 2=-12x ;当焦点在y 轴上时,设其方程为x 2=-2py , 则4=2p ,即p =2,∴抛物线方程为x 2=-4y . (4)∵焦点到准线的距离为8,∴p =8,所以抛物线方程有四种形式y 2=16x ,y 2=-16x ,x 2=16y ,x 2=-16y .1.抛物线的定义中不要忽略条件:点F 不在直线l 上.2.确定抛物线的标准方程,从形式上看,只需求一个参数p ,但由于标准方程有四种类型.因此,还应确定开口方向,当开口方向不确定时,应进行分类讨论,有时也可设标准方程的统一形式,避免讨论,如焦点在x 轴上的抛物线标准方程可设为y 2=2mx (m ≠0),焦点在y 轴上的抛物线标准方程可设为x 2=2my (m ≠0).3.对于抛物线上的点,利用定义可以把其到焦点的距离转化为到准线的距离,也可以把其到准线的距离转化为到焦点的距离.一、选择题1.对抛物线y =4x 2,下列描述正确的是( ) A .开口向上,焦点为(0,1) B .开口向上,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116C .开口向右,焦点为(1,0)D .开口向右,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116 考点 抛物线的几何性质题点 与准线、焦点有关的简单几何性质 答案 B解析 由y =4x 2得x 2=14y ,∴开口向上,焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116.2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为( ) A .(-1,0) B .(1,0) C .(0,-1)D .(0,1)考点 抛物线的标准方程 题点 与准线、焦点有关的问题 答案 B解析 抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为x =-p 2,由题设知-p2=-1,即p =2,故焦点坐标为()1,0,故选B.3.过点A (3,0)且与y 轴相切的圆的圆心的轨迹为( ) A .圆 B .椭圆 C .直线D .抛物线考点 抛物线的定义题点 由抛物线定义确定轨迹及轨迹方程 答案 D解析 设P 为满足条件的点,则点P 到点A 的距离等于点P 到y 轴的距离,即点P 在以点A 为焦点,y 轴为准线的抛物线上,所以点P 的轨迹为抛物线.故选D. 4.经过点P (4,-2)的抛物线的标准方程为( ) A .y 2=x 或x 2=-8y B .y 2=x 或y 2=8x C .y 2=-8x D .x 2=-8y考点 抛物线的标准方程 题点 求抛物线方程 答案 A解析 因为点P 在第四象限,所以抛物线开口向右或向下. 当开口向右时,设抛物线方程为y 2=2p 1x (p 1>0), 则(-2)2=8p 1,所以p 1=12,所以抛物线方程为y 2=x .当开口向下时,设抛物线方程为x 2=-2p 2y (p 2>0), 则42=4p 2,p 2=4,所以抛物线方程为x 2=-8y .5.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上的点P (m ,-2)到焦点的距离为4,则m 的值为( ) A .4 B .-2 C .4或-4D .12或-2考点 抛物线的标准方程 题点 抛物线方程的应用答案 C解析 由题可设抛物线的标准方程为x 2=-2py (p >0).由定义知点P 到准线的距离为4,故p2+2=4,∴p =4,∴x 2=-8y .将点P 的坐标代入x 2=-8y ,得m =±4.6.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为( ) A .x 2=833yB .x 2=1633yC .x 2=8yD .x 2=16y考点 抛物线的标准方程 题点 求抛物线的标准方程 答案 D解析 双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,由于ca =a 2+b 2a 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2=2,所以b a=3,所以双曲线的渐近线方程为y =±3x .抛物线的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,所以p22=2,所以p =8,所以抛物线方程为x 2=16y .7.O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=42x 的焦点,P 为C 上一点,若|PF |=42,则△POF 的面积为( ) A .2B .22C .23D .4 考点 抛物线的定义 题点 由抛物线定义求点坐标 答案 C解析 抛物线C 的准线方程为x =-2,焦点F (2,0),由|PF |=42及抛物线的定义知,P 点的横坐标x P =32,从而纵坐标y P =±2 6.∴S △POF =12|OF |·|y P |=12×2×26=2 3.二、填空题8.若抛物线y =ax 2(a ≠0)的准线方程是y =2,则a =________. 考点 抛物线的标准方程 题点 与准线、焦点有关的问题答案 -18解析 y =ax 2可化为x 2=1ay . ∵准线方程为y =2,∴a <0且-14a=2, ∴a =-18. 9.抛物线y =4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是__________. 考点 抛物线的定义题点 由抛物线定义求点坐标答案 1516 解析 抛物线方程化为x 2=14y ,准线为y =-116.由于点M 到焦点的距离为1,所以M 到准线的距离也为1,所以M 点的纵坐标等于1-116=1516. 10.设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA ⊥l ,A 为垂足,如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF |=________.考点 抛物线的定义题点 由抛物线定义求距离答案 8解析 如图所示,直线AF 的方程为y =-3(x -2).与准线方程x =-2联立,得 A (-2,43).设P (x 0,43),代入抛物线y 2=8x ,得8x 0=48,∴x 0=6.∴|PF |=x 0+2=8.11.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A (0,2).若线段FA 的中点B 在抛物线上,则点B 到该抛物线准线的距离为________.考点 抛物线的定义题点 由抛物线定义求距离答案 324解析 如图所示,由已知,得点B 的纵坐标为1,横坐标为p 4,即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 4,1.将其代入y 2=2px ,得1=2p ×p 4,解得p =2,故点B 到准线的距离为p 2+p 4=3p 4=324. 三、解答题 12.已知抛物线的顶点在原点,它的准线过x 2a 2-y 2b2=1的一个焦点,且与x 轴垂直.又抛物线与此双曲线交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6,求抛物线和双曲线的方程. 考点 抛物线的几何性质题点 抛物线与其他曲线结合的有关问题解 因为交点在第一象限,抛物线的顶点在原点,其准线垂直于x 轴,所以可设抛物线方程为y 2=2px (p >0).将点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6代入方程,得p =2,所以抛物线方程为y 2=4x .准线方程为x =-1.由此知双曲线方程中c =1,焦点为(-1,0),(1,0),点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6到两焦点距离之差2a =1,所以双曲线的标准方程为x 214-y 234=1. 13.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4,且位于x 轴上方的点,点A 到抛物线准线的距离等于5,过点A 作AB 垂直于y 轴,垂足为点B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)过点M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标.考点 抛物线的标准方程题点 求抛物线方程解 (1)抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为x =-p 2, 于是4+p 2=5,p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x . (2)由题意得A (4,4),B (0,4),M (0,2).又F (1,0),所以k AF =43, 则FA 的方程为y =43(x -1).因为MN ⊥FA ,所以k MN =-34, 则MN 的方程为y =-34x +2. 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =-34x +2.y =43x -,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =85,y =45,所以N ⎝ ⎛⎭⎪⎫85,45. 四、探究与拓展 14.如果P 1,P 2,…,P n 是抛物线C :y 2=4x 上的点,它们的横坐标依次为x 1,x 2,…,x n ,F是抛物线C 的焦点,若x 1+x 2+…+x n =10,则|P 1F |+|P 2F |+…+|P n F |等于( )A .n +10B .n +20C .2n +10D .2n +20 考点 抛物线的定义题点 抛物线定义的直接应用答案 A解析 由抛物线的方程y 2=4x 可知其焦点为(1,0),准线为x =-1,由抛物线的定义可知|P 1F |=x 1+1,|P 2F |=x 2+1,…,|P n F |=x n +1,所以|P 1F |+|P 2F |+…+|P n F |=x 1+1+x 2+1+…+x n +1=(x 1+x 2+…+x n )+n =n +10,故选A.15.已知曲线C 上的任意一点到定点F (1,0)的距离与到定直线x =-1的距离相等.(1)求曲线C 的方程;(2)若曲线C 上有两个定点A ,B 分别在其对称轴的上、下两侧,且|FA |=2,|FB |=5,求原点O 到直线AB 的距离.考点 抛物线的标准方程题点 求抛物线方程解 (1)因为曲线C 上任意一点到点F (1,0)的距离与到直线x =-1的距离相等, 所以曲线C 的轨迹是以F (1,0)为焦点的抛物线,且p 2=1,所以曲线C 的方程为y 2=4x . (2)由抛物线的定义结合|FA |=2可得,A 到准线 x =-1的距离为2,即A 的横坐标为1,代入抛物线方程可得y =2, 即A (1,2),同理可得B (4,-4),故直线AB 的斜率k =2--1-4=-2, 故AB 的方程为y -2=-2(x -1),即2x +y -4=0, 由点到直线的距离公式,得原点O 到直线AB 的距离为|-4|22+12=455.。

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1抛物线及其标准方程新人教A版选修

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1抛物线及其标准方程新人教A版选修

[问题1] 画出的曲线是什么形状? [提示1] 抛物线. [问题2] 点D在移动过程中,满足什么条件? [提示2] 点D到直线EF的距离|DA|等于DC. [问题3] 到定点F和定直线l距离相等的点的轨迹方程是什 么? [提示3] 抛物线.
抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条直线l(l不经过点F)_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___.
解析: (1)设抛物线的标准方程为 y2=2px(p>0),其焦点为 p2,0,根据题意有p2=3,故 p=6,
因此,标准方程为 y2=12x. (2)设抛物线的标准方程为 y2=2px(p>0),其准线方程为 x= -52,由题意有-p2=-52,故 p=5, 因此,标准方程为 y2=10x.
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求抛物线的焦点坐标及准线方程
求下列抛物线的焦点坐标和准线 方程:
(1)y2=-14x;(2)5x2-2y=0;(3)y2=ax(a>0). [思路点拨] (1)是标准形式,可直接求出焦点坐标和准线 方程; (2)(3)需先将方程化为标准形式,再对应写出焦点坐标和 准线方程.
(1)因为 p=7,所以焦点坐标是-72,0,准 线方程是 x=72.
1.已知抛物线的标准方程如下,分别求其焦点和准线方 程.
(1)y2=6x;(2)2y2-5x=0;(3)y=ax2.
解析: (1)∵2p=6,∴p=3,开口向右.则焦点坐标是 32,0,准线方程为 x=-32.
(2)将 2y2-5x=0 变形为 y2=52x. ∴2p=52,p=54,开口向右. ∴焦点为58,0,准线方程为 x=-58. (3)抛物线方程 y=ax2(a≠0)化为标准形式:x2=1ay, 当 a>0 时,则 2p=1a, 解得 p=21a,p2=41a,

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2第1课时抛物线及其标准方程学案新人教A版选修2_120180829114

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.2第1课时抛物线及其标准方程学案新人教A版选修2_120180829114

第1课时 双曲线的几何性质学习目标 1.了解双曲线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、实轴长和虚轴长等).2.理解离心率的定义、取值范围和渐近线方程.3.能用双曲线的简单几何性质解决一些简单问题.知识点一 双曲线的性质知识点二 等轴双曲线思考 求下列双曲线的实半轴长、虚半轴长,并分析其共同点. (1)x 2-y 2=1;(2)4x 2-4y 2=1. 答案 (1)的实半轴长1,虚半轴长1 (2)的实半轴长12,虚半轴长12.它们的实半轴长与虚半轴长相等.梳理 实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其渐近线方程为y =±x ,离心率为 2.(1)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的形状相同.(√)(2)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0)的渐近线相同.(×)(3)等轴双曲线的渐近线方程与双曲线方程有关.(×) (4)离心率是2的双曲线为等轴双曲线.(√)类型一 双曲线的性质例1 求双曲线9y 2-4x 2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程.考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 解 双曲线的方程化为标准形式是x 29-y 24=1,∴a 2=9,b 2=4,∴a =3,b =2,c =13. 又双曲线的焦点在x 轴上, ∴顶点坐标为(-3,0),(3,0), 焦点坐标为(-13,0),(13,0), 实轴长2a =6,虚轴长2b =4,离心率e =c a =133, 渐近线方程为y =±23x .引申探究求双曲线nx 2-my 2=mn (m >0,n >0)的实半轴长、虚半轴长、焦点坐标、离心率、顶点坐标和渐近线方程.解 把方程nx 2-my 2=mn (m >0,n >0)化为标准方程为x 2m -y 2n=1(m >0,n >0),由此可知,实半轴长a =m , 虚半轴长b =n ,c =m +n ,焦点坐标为(m +n ,0),(-m +n ,0),离心率e =c a=m +nm=1+n m,顶点坐标为(-m ,0),(m ,0), 所以渐近线方程为y =±n mx ,即y =±mn m x .反思与感悟 由双曲线的方程研究几何性质的解题步骤 (1)把双曲线方程化为标准形式是解决本题的关键. (2)由标准方程确定焦点位置,确定a ,b 的值.(3)由c 2=a 2+b 2求出c 的值,从而写出双曲线的几何性质.跟踪训练1 求双曲线9y 2-16x 2=144的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程.考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 解 把方程9y 2-16x 2=144化为标准方程为y 242-x 232=1.由此可知,实半轴长a =4,虚半轴长b =3;c =a 2+b 2=42+32=5,焦点坐标是(0,-5),(0,5); 离心率e =c a =54;渐近线方程为y =±43x .类型二 由双曲线的性质求标准方程例 2 (1)已知双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( ) A.x 24-y 24=1B.y 24-x 24=1C.x 28-y 24=1 D.y 28-x 24=1 考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 答案 B解析 由已知,得双曲线的焦点在y 轴上,从而可设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0).∵一个顶点为(0,2),∴a =2.又实轴长与虚轴长之和等于焦距的2倍,∴2a +2b =22c . 又a 2+b 2=c 2,∴b 2=4, ∴所求双曲线的方程为y 24-x 24=1.(2)求与双曲线x 216-y 29=1有共同的渐近线,并且经过点A (23,-3)的双曲线的方程.考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 解 双曲线x 216-y 29=1的渐近线方程为y =±34x .当所求双曲线的焦点在x 轴上时,设所求双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).因为b a =34,所以b =34a .①因为点A (23,-3)在所求双曲线上,所以12a 2-9b2=1.②联立①②得方程组无解. 当所求双曲线的焦点在y 轴上时,设所求双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),因为a b =34,所以a =34b .③因为点A (23,-3)在所求双曲线上,所以9a 2-12b2=1.④由③④,得a 2=94,b 2=4,所以所求双曲线的方程为y 294-x 24=1.反思与感悟 (1)根据双曲线的某些几何性质求双曲线方程,一般用待定系数法转化为解方程(组),但要注意焦点的位置,从而正确选择方程的形式. (2)巧设双曲线方程的六种方法与技巧①焦点在x 轴上的双曲线的标准方程可设为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).②焦点在y 轴上的双曲线的标准方程可设为y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0).③与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共焦点的双曲线方程可设为x 2a 2-λ-y 2b 2+λ=1(λ≠0,-b 2<λ<a 2).④与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1具有相同渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2-y 2b2=λ(λ≠0).⑤渐近线为y =kx 的双曲线方程可设为k 2x 2-y 2=λ(λ≠0). ⑥渐近线为ax ±by =0的双曲线方程可设为a 2x 2-b 2y 2=λ(λ≠0).跟踪训练2 (1)求与双曲线y 24-x 23=1有共同的渐近线,且经过点M (3,-2)的双曲线的标准方程;(2)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =233,过点A (0,-b )和B (a,0)的直线与原点的距离为32,求此双曲线的标准方程. 考点 由双曲线的简单几何性质求方程题点 已知双曲线的焦距、渐近线求双曲线的方程 解 (1)设所求双曲线的方程为y 24-x 23=λ(λ≠0).∵点M (3,-2)在双曲线上, ∴44-93=λ,即λ=-2. ∴双曲线的标准方程为x 26-y 28=1.(2)∵e =233,∴c a =233,∴a 2+b 2a 2=43,∴a 2=3b 2.①又∵直线AB 的方程为bx -ay -ab =0, ∴d =|ab |a 2+b2=32,即4a 2b 2=3(a 2+b 2).② 解①②组成的方程组,得a 2=3,b 2=1. ∴双曲线的标准方程为x 23-y 2=1.类型三 求双曲线的离心率例3 已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,PQ 是经过F 1且垂直于x 轴的双曲线的弦,如果∠PF 2Q =90°,求双曲线的离心率. 考点 双曲线的离心率与渐近线 题点 求双曲线的离心率解 设F 1(c,0),将x =c 代入双曲线的方程得c 2a 2-y 2b 2=1,那么y =±b 2a.由|PF 2|=|QF 2|,∠PF 2Q =90°,知|PF 1|=|F 1F 2|,所以b 2a=2c ,所以b 2=2ac ,所以c 2-2ac -a 2=0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2-2×c a-1=0, 即e 2-2e -1=0,所以e =1+2或e =1-2(舍去), 所以双曲线的离心率为1+ 2.反思与感悟 求双曲线离心率的三种方法: (1)若可求得a ,c ,则直接利用e =c a求解. (2)若已知a ,b ,可直接利用e =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2求解.(3)若得到的是关于a ,c 的齐次方程pc 2+q ·ac +r ·a 2=0(p ,q ,r 为常数,且p ≠0),则转化为关于e 的方程pe 2+q ·e +r =0求解.跟踪训练3 设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(b >a >0)的焦距为2c ,直线l 过点A (a,0),B (0,b )两点,已知原点到直线l 的距离为34c ,则双曲线的离心率为________. 考点 双曲线的离心率与渐近线 题点 求双曲线的离心率 答案 2解析 如图所示,在△OAB 中, |OA |=a ,|OB |=b ,|OE |=34c , |AB |=a 2+b 2=c .因为|AB |·|OE |=|OA |·|OB |, 所以c ·34c =ab ,即34(a 2+b 2)=ab , 两边同除以a 2,得34⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2-b a +34=0, 解得ba =3或b a =33(舍去), 所以e =ca =a 2+b 2a 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2=2.1.已知双曲线方程为x 2-8y 2=32,则( )A .实轴长为42,虚轴长为2B .实轴长为82,虚轴长为4C .实轴长为2,虚轴长为4 2D .实轴长为4,虚轴长为8 2 考点 双曲线的简单几何性质 题点 由双曲线方程求a ,b ,c 答案 B解析 双曲线方程x 2-8y 2=32化为标准方程为x 232-y 24=1,可得a =42,b =2,所以双曲线的实轴长为82,虚轴长为4.2.下列双曲线中,焦点在y 轴上且渐近线方程为y =±12x 的是( )A .x 2-y 24=1B .x 24-y 2=1C .y 24-x 2=1D .y 2-x 24=1考点 由双曲线的简单几何性质求方程题点 已知双曲线的焦距、渐近线求双曲线的方程 答案 D解析 从选项知,焦点在y 轴上的双曲线有y 24-x 2=1与y 2-x 24=1,而y 24-x 2=1的渐近线方程是y =±2x ,y 2-x 24=1的渐近线方程是y =±12x ,故选D.3.(2017·浙江余姚中学期中)设F 1,F 2分别是双曲线C :x 2a -y 2b=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 是双曲线C 的右支上的点,射线PT 平分∠F 1PF 2,过原点O 作PT 的平行线交PF 1于点M ,若|MP |=13|F 1F 2|,则双曲线C 的离心率为( )A.32B .3C.2D. 3 答案 A4.与双曲线x 24-y 29=1共渐近线且经过点M (26,6)的双曲线的标准方程为__________.答案x 28-y 218=1 解析 设双曲线的标准方程为x 24-y 29=t (t ≠0),又经过点M (26,6), ∴244-369=t ,即t =2, 故所求双曲线的标准方程为x 28-y 218=1.5.已知F 是双曲线C :x 2-y 28=1的右焦点,P 是C 的左支上一点,A (0,66).当△APF 周长最小时,该三角形的面积为________. 考点 双曲线的简单几何性质 题点 由双曲线方程研究其他问题 答案 12 6解析 设左焦点为F 1,|PF |-|PF 1|=2a =2,∴|PF |=2+|PF 1|,△APF 的周长为|AF |+|AP |+|PF |=|AF |+|AP |+2+|PF 1|,△APF 周长最小即为|AP |+|PF 1|最小,当A ,P ,F 1在一条直线上时最小,过AF 1的直线方程为x -3+y66=1,与x 2-y 28=1联立,解得P 点坐标为(-2,26),此时S =1AF FS-1F PFS=12 6.1.随着x 和y 趋向于无穷大,双曲线将无限地与渐近线接近,但永远没有交点;由渐近线方程可确定a 与b 或b 与a 的比值,但无法确定焦点位置.2.求渐近线的方程,常把双曲线的方程右边的常数写成0,分解因式即得渐近线方程,若已知渐近线方程mx +ny =0,求双曲线的方程,常将双曲线的方程设为x 2n 2-y 2m2=λ(λ≠0)求解.3.与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有共同渐近线的双曲线系的方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0,a >0,b >0).一、选择题1.双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是( ) A .2B .22C .4D .4 2 考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 答案 C解析 将双曲线化成标准形式为x 24-y 28=1,得2a =4.2.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为3,则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±2xC .y =±12xD .y =±22x 考点 双曲线的离心率与渐近线 题点 渐近线与离心率的关系 答案 B 解析 由e =c a=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=3,得⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2=2.故渐近线方程为y =±2x ,故选B.3.设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是C 上一点,若|PF 1|+|PF 2|=6a ,且△PF 1F 2的最小内角为30°,则C 的离心率为( ) A. 2 B.32 C. 3D.62考点 双曲线的简单几何性质 题点 求双曲线的离心率 答案 C解析 不妨设|PF 1|>|PF 2|,则|PF 1|-|PF 2|=2a , 又|PF 1|+|PF 2|=6a ,解得|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a , 则∠PF 1F 2是△PF 1F 2的最小内角,为30°, ∴|PF 2|2=|PF 1|2+|F 2F 1|2-2|PF 1||F 2F 1|cos 30°, ∴(2a )2=(4a )2+(2c )2-2×4a ×2c ×32, 化为e 2-23e +3=0,解得e = 3.4.设双曲线x 2a +y 29=1的渐近线方程为3x ±2y =0,则a 的值为( )A .-4B .-3C .2D .1 考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 答案 A解析 ∵方程表示双曲线,∴a <0,标准方程为y 29-x 2-a=1, ∴渐近线方程为y =±3-a x , ∴3-a =32,解得a =-4. 5.等轴双曲线的一个焦点是F 1(-6,0),则其标准方程为( )A.x 29-y 29=1B.y 29-x 29=1C.y 218-x 218=1D.x 218-y 218=1 考点 由双曲线的简单几何性质求方程题点 已知双曲线的焦距求方程答案 D解析 ∵等轴双曲线的一个焦点为F 1(-6,0),∴c =6,∴2a 2=36,a 2=18,∴双曲线的标准方程为x 218-y 218=1. 6.(2017·浙江名校联盟联考)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线l 与双曲线右支交于A ,B 两点(B 在第四象限),若△ABF 1是B 为直角顶点的等腰直角三角形,设该双曲线的离心率为e ,则e 2为( ) A .5-2 2 B .5+2 2 C .4+2 2 D .4-2 2 答案 A 7.设F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,过点F 且斜率为-1的直线l 与双曲线C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,若AB →=-3AF →,则双曲线C 的离心率e 等于( )A.103B.52C.5D.343 考点 双曲线的简单几何性质题点 求双曲线的离心率答案 D解析 设F (c,0),则过双曲线:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F 且斜率为-1的直线l 的方程为y =-(x -c ),而渐近线方程是y =±b ax , 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =c -x ,y =-b a x ,得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫ac a -b ,-bc a -b , 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =c -x ,y =b ax ,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫ac a +b ,bc a +b , AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫2abc a 2-b 2,-2abc a 2-b 2, AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫bc a +b ,-bc a +b , 由AB →=-3AF →,得⎝⎛⎭⎪⎫2abc a 2-b 2,-2abc a 2-b 2=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫bc a +b ,-bc a +b , 则2abc a 2-b 2=-3·bc a +b, 即b =53a , 则c =a 2+b 2=343a , 则e =ca =343,故选D. 二、填空题8.(2017·嘉兴一中期末)双曲线C :x 2-4y 2=1的焦距是________,双曲线C 的渐近线方程是__________. 答案 5 y =±12x 9.已知双曲线y 2-x 2m=1(m >0)的离心率e ∈(1,2),则m 的取值范围是________. 考点 双曲线的离心率与渐近线题点 双曲线离心率的取值范围答案 (0,3)解析 由双曲线y 2-x 2m =1(m >0)知,a =1,b =m ,所以e =c a =1+m ,又e ∈(1,2),所以1<1+m <2,解得0<m <3. 10.(2017·金华一中月考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点到其渐近线的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为______________.答案 y =±2x11.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F (-c,0)(c >0)作圆x 2+y 2=a 24的切线,切点为E ,延长FE 交双曲线右支于点P ,若OE →=12(OF →+OP →),则双曲线的离心率为________. 考点 双曲线的简单几何性质题点 求双曲线离心率答案 102解析 如图,设双曲线的右焦点为M ,连接PM .∵OE ⊥PF ,∴在Rt △OEF 中,|EF |=c 2-a 24. 又OE →=12(OF →+OP →), ∴E 是PF 的中点,∴|PF |=2|EF |=2c 2-a 24, |PM |=2|OE |=a .由双曲线的定义知,|PF |-|PM |=2a ,∴2 c 2-a 24-a =2a , ∴e =c a =102. 三、解答题12.已知双曲线的一条渐近线为x +3y =0,且与椭圆x 2+4y 2=64有相同的焦距,求双曲线的标准方程.考点 由双曲线的简单几何性质求方程题点 已知双曲线的焦距、渐近线求双曲线的方程解 椭圆方程为x 264+y 216=1,可知椭圆的焦距为8 3.①当双曲线的焦点在x 轴上时,设双曲线方程为x 2a -y 2b =1(a >0,b >0),∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+b 2=48,b a =33,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=36,b 2=12.∴双曲线的标准方程为x 236-y 212=1;②当双曲线的焦点在y 轴上时,设双曲线方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+b 2=48,a b =33, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=12,b 2=36.∴双曲线的标准方程为y 212-x 236=1.由①②可知,双曲线的标准方程为 x 236-y 212=1或y 212-x 236=1.13.已知点A (0,1),点P 在双曲线C :x 22-y 2=1上. (1)当|PA |最小时,求点P 的坐标;(2)过点A 的直线l 与双曲线C 的左、右两支分别交于M ,N 两点,O 为坐标原点,若△OMN 的面积为23,求直线l 的方程.考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程研究其他问题解 (1)设P (x ,y ),则|PA |=x 2+(y -1)2 =2+2y 2+(y -1)2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫y -132+83, 当y =13时,|PA |最小, 故所求点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫±253,13. (2)由题知直线l 的斜率存在,故可设l 的方程为y =kx +1,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),与双曲线方程联立得(1-2k 2)x 2-4kx -4=0,则Δ=16(1-k 2)>0且-41-2k 2<0,即k 2<12. 由根与系数的关系得x 1+x 2=4k 1-2k 2,x 1x 2=-41-2k2, ∴|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=16(1-k )21-2k 2, S △OMN =12×1×|x 1-x 2|=12·16(1-k 2)1-2k2=23, 解得k 2=14或k 2=23(舍去),即k =±12, ∴l 的方程为x -2y +2=0或x +2y -2=0.四、探究与拓展 14.已知F 1,F 2分别是双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,点M 在E 上,MF 1与x 轴垂直,sin ∠MF 2F 1=13,则E 的离心率为( ) A. 2B.32C. 3D .2考点 双曲线的简单几何性质题点 求双曲线的离心率答案 A解析 因为MF 1与x 轴垂直,所以|MF 1|=b 2a. 又sin ∠MF 2F 1=13,所以|MF 1||MF 2|=13, 即|MF 2|=3|MF 1|.由双曲线的定义,得2a =|MF 2|-|MF 1|=2|MF 1|=2b 2a, 所以b 2=a 2,所以c 2=b 2+a 2=2a 2,所以离心率e =c a = 2. 15.已知双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0),直线l :x +y =1,双曲线C 与直线l 有两个不同交点A ,B ,直线l 与y 轴交点为P .(1)求离心率e 的取值范围;(2)若PA →=512PB →,求a 的值. 考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程研究其他问题解 (1)由双曲线C 与直线l 相交于两个不同的点,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2=1,x +y =1有两个不同的解, 消去y 并整理,得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0,①∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,Δ=4a 4+8a 2(1-a 2)>0, 解得-2<a <2且a ≠±1. 又∵a >0,∴0<a <2且a ≠1.∵双曲线的离心率e =1+a 2a =1a 2+1, ∵0<a <2且a ≠1,∴e >62且e ≠2,∴双曲线C 的离心率e 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫62, 2∪(2,+∞).(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),易得P (0,1).∵PA →=512PB →, ∴(x 1,y 1-1)=512(x 2,y 2-1), 由此可得x 1=512x 2. ∵x 1,x 2都是方程①的根,且1-a 2≠0,∴x 1+x 2=1712x 2=-2a 21-a 2. x 1x 2=512x 22=-2a 21-a , 消去x 2得-2a 21-a 2=28960,即a 2=289169. 又∵a >0,∴a =1713. 精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.4.1 抛物线及其标准方程学案新人教A版选修2-1

高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.4.1 抛物线及其标准方程学案新人教A版选修2-1

2.4.1 抛物线及其标准方程学习目标:1.理解掌握抛物线的定义、标准方程及推导过程;2.掌握抛物线的定义及标准方程的应用.自主学习:抛物线的定义学习教材P64-65定义平面内与一个________和一条____________(l不经过点F)距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的,直线l叫做抛物线的______思考1、(1)在抛物线定义中,若去掉条件“l不经过点F”,点的轨迹还是抛物线吗?(2)椭圆与双曲线的焦点均有两个,抛物线的焦点有几个?自主学习:抛物线的标准方程思考2、类比椭圆、双曲线的标准方程的建立过程,你认为应如何选择坐标系,才能使所建立的抛物线的方程更简单?怎样推导抛物线的标准方程?小结1、抛物线的标准方程思考3、(1)总结双曲线标准方程的结构特征,如何由方程确定抛物线的开口方向?p的几何意义是什么?(2)方程)0(2≠=m mx y 及)0(2≠=m my x 表示的曲线是抛物线吗?若是,它的焦点坐标和准线方程是什么小结2、合作学习:例1、求下列抛物线的焦点坐标和准线方程(1) x y 42= (2)0522=+y x(3))0(2>=p px y (4))0(22≠=a ax y例2、求适合下列条件的抛物线的标准方程,并写出它们的焦点坐标和准线方程(1)顶点在原点,焦点到原点的距离为5,开口向下;(2)顶点在原点,过点)23,2(-H(3)焦点在直线01243=--y x 上自主学习:教材P66例1及例2思维拓展:已知抛物线y2 ,点P是此抛物线上一动点,点A的坐标为(12,6),求点P到点A的距离与x4其到x轴距离之和的最小值.变式:若改为“求点P到点A(2,3)的距离与其到焦点的距离之和的最小值”,怎样求解呢?改为:求ΔPAF周长的最小值呢?。

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1抛物线及其标准方程导学案无答案新人教A版(1)

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3.1抛物线及其标准方程导学案无答案新人教A版(1)

§2.3.1抛物线及其标准方程【自主学习】阅读课本P-P 内容,完成导学案自主学习内容. 一.学习目标掌握抛物线的定义、标准方程及其推导过程. 二.自主学习1.抛物线定义: 2.推导抛物线的标准方程:如图所示,建立直角坐标系系,设|KF|=p (p >0),那么焦点F 的坐标为)0,2(p,准线l 的方程为2p x -=,(自己完成推导过程)(1)它表示的抛物线的焦点在x 轴的正半轴上,焦点坐标是F (2p,0),准线方程是2p x -=(2)一条抛物线,由于它在坐标系的位置不同,方程也不同,有四种不同的情况,所以抛物线的标准方程还有其他几种形式.3.抛物线的准线方程:如图所示,分别建立直角坐标系,设出|KF|=p (p >0),则抛物线的标准方程如下:三.自主检测1.抛物线y =2x 2的焦点坐标是 ( ) (A) (0,41) (B) (0,81) (C) (21,0) (D) (41,0)2.求下列抛物线方程的焦点坐标和准线方程.(1)y 2=12x , (2)y =12x 2,3.顶点在原点,焦点在y 轴上,且过点P (4,2)的抛物线方程是 .答案:1.B; 2(1)焦点坐标:(3,0),准线方程:3x =-; (2)焦点坐标:1(0,)3,准线方程:13y =-3.28x y =§2.3.1抛物线及其标准方程【课堂检测】1.求适合下列条件的抛物线的标准方程:(1)焦点是05F (,);(2)对称轴是y 轴,且过点63--(,)(3)准线为8y =2.若直线10ax y -+=经过抛物线24y x =的焦点,则实数a = .【拓展探究】探究一:求适合下列条件的抛物线的标准方程: (1)对称轴是x 轴,且顶点与焦点的距离等于6;(2)过点32-(,);(3)焦点在直线240x y --=上;探究二:若抛物线22(0)y px p =->上一点M ,其横坐标为-9,它到焦点的距离为10,求抛物线方程和M 点的坐标。

2020高中数学 第2章 圆锥曲线与方程 2..1 抛物线及其标准方程学案

2020高中数学 第2章 圆锥曲线与方程 2..1 抛物线及其标准方程学案

2。

3.1 抛物线及其标准方程学习目标核心素养1.理解抛物线的定义、标准方程及其推导过程.(重点)2.掌握抛物线的定义及其标准方程的应用.(难点)1。

通过抛物线定义的理解及标准方程的推导,培养学生的逻辑推理素养。

2.通过抛物线方程的实践应用,提升学生的数学运算、数学建模素养。

1.抛物线的定义思考1:平面内到一定点距离与到一定直线距离相等的点的轨迹是抛物线吗?[提示] 不一定.当直线l经过点F时,点的轨迹是过定点F 且垂直于定直线l的一条直线;l不经过点F时,点的轨迹是抛物线.2.抛物线的标准方程图形标准方程焦点坐标准线方程y2=2px(p>0)错误!x=-错误!y2=-2px(p>0错误!x=错误!x2=2py(p>0)错误!y=-错误!x2=-2py(p>0)错误!y=错误!思考2:抛物线的标准方程y2=2px(p>0)中p的几何意义是什么?[提示]焦点到准线的距离.思考3:已知抛物线的标准方程,怎样确定抛物线的焦点位置和开口方向?[提示]一次项变量为x(或y),则焦点在x轴(或y轴)上;若系数为正,则焦点在正半轴上;系数为负,则焦点在负半轴上.焦点确定,开口方向也随之确定.1.抛物线y=ax2的准线方程是y=2,则实数a的值为()A.错误!B.-错误!C.8 D.-8B[由y=ax2,得x2=错误!y,错误!=-2,a=-错误!.]2.抛物线y2=4x的焦点坐标是( )A.(0,2)B.(0,1)C.(2,0) D.(1,0)D[∵y2=4x,∴焦点F(1,0).]3.已知抛物线的顶点是原点,对称轴为坐标轴,并且经过点P (-2,-4),则该抛物线的标准方程为________.y2=-8x或x2=-y[设抛物线方程为y2=2px(p≠0),或x2=2py (p≠0).将P(-2,-4)代入,分别得方程为y2=-8x或x2=-y。

]求抛物线的标准方程(1)准线方程为2y+4=0;(2)过点(3,-4);(3)焦点在直线x+3y+15=0上.[思路探究] 错误!→错误!→错误!→错误![解](1)准线方程为2y+4=0,即y=-2,故抛物线焦点在y轴的正半轴上,设其方程为x2=2py(p〉0),又错误!=2,所以2p=8,故抛物线方程为x2=8y.(2)∵点(3,-4)在第四象限,∴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,得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),即2p=错误!,2p1=错误!。

高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.1 抛物线及其标准方程学案 新人教A版选修1-1-新人教A

高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.3.1 抛物线及其标准方程学案 新人教A版选修1-1-新人教A

2.3.1 抛物线及其标准方程1.掌握抛物线的定义及焦点、准线的概念.(重点)2.会求简单的抛物线的方程.(重点)3.了解抛物线的实际应用.(难点)4.能区分抛物线标准方程的四种形式.(易混点)[基础·初探]教材整理 抛物线的定义与标准方程阅读教材P 56~P 58“思考”部分,完成下列问题. 1.抛物线的定义平面内与一个定点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.2.抛物线的标准方程四种不同标准形式的抛物线方程图形标准 方程y 2=2px(p >0)y 2=-2px(p >0)x 2=2py(p >0)x 2=-2py(p >0)焦点 坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2准线 方程x =-p2x =p 2y =-p 2y =p 2判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)标准方程y 2=2px (p >0)中的p 的几何意义是焦点到准线的距离.( )(2)抛物线的焦点位置由一次项及一次项系数的正负决定.( )(3)平面内到一定点距离与到一定直线距离相等的点的轨迹是抛物线.( ) (4)抛物线可看作双曲线的一支.( ) 【答案】 (1)√ (2)√ (3)× (4)×[小组合作型]求抛物线的标准方程求适合下列条件的抛物线的标准方程,并写出它们的准线方程和焦点坐标. (1)过点(-3,2);(2)焦点在直线x -2y -4=0上; (3)焦点到准线的距离为52.【精彩点拨】 本题主要考查抛物线标准方程的求法,解题的关键是明确标准方程的类型和参数p 的值.【自主解答】 (1)∵点(-3,2)在第二象限, ∴设抛物线方程为y 2=-2px 或x 2=2py (p >0). 将点(-3,2)代入方程,得2p =43或2p =92.∴当焦点在x 轴上时,所求抛物线方程是y 2=-43x ,其焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0,准线方程为x =13; 当焦点在y 轴上时,所求抛物线方程为x 2=92y ,其焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,98,准线方程为y =-98. (2)令x =0,由方程x -2y -4=0,得y =-2. ∴抛物线的焦点为F (0,-2). 设抛物线方程为x 2=-2py (p >0), 则由-p2=-2,得2p =8,∴所求抛物线方程为x 2=-8y .令y =0,由方程x -2y -4=0,得x =4. ∴抛物线的焦点为F (4,0). 设抛物线方程为y 2=2px (p >0), 则由p2=4,得2p =16,∴所求抛物线方程为y 2=16x .综上,所求抛物线方程为x 2=-8y 或y 2=16x . 其准线方程为y =2或x =-4, 焦点坐标为(0,-2)或(4,0).(3)由焦点到准线的距离为52,可知p =52.∴所求抛物线方程为y 2=5x 或y 2=-5x 或x 2=5y 或x 2=-5y .求抛物线方程,通常用待定系数法,若能确定抛物线的焦点位置,则可设出抛物线的标准方程,求出p 值即可.若抛物线的焦点位置不确定,则要分情况讨论.焦点在x 轴上的抛物线方程可设为y 2=ax a ≠0,焦点在y 轴上的抛物线方程可设为x 2=ay a ≠0.[再练一题]1.根据下列条件写出抛物线的标准方程: (1)准线方程为y =-1;【导学号:97792027】(2)焦点在x 轴的正半轴上,焦点到准线的距离是3.【解】 (1)由准线方程为y =-1知抛物线焦点在y 轴正半轴上,且p2=1,则p =2.故抛物线的标准方程为x 2=4y .(2)设焦点在x 轴的正半轴上的抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0),则焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线为x =-p2,则焦点到准线的距离是⎪⎪⎪⎪⎪⎪-p 2-p 2=p =3,因此所求的抛物线的标准方程是y 2=6x .抛物线的实际应用喷灌的喷头装在直立管柱OA 的顶点A 处,喷出水流的最高点B 高5 m ,且与OA 所在的直线相距4 m ,水流落在以O 为圆心,半径为9 m 的圆上,则管柱OA 的长是多少?【精彩点拨】 根据题意先建立坐标系,设出抛物线方程,把实际问题转化为数学问题.【自主解答】 如图所示,建立直角坐标系,设水流所形成的抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),因为点C (5,-5)在抛物线上, 所以25=-2p ·(-5),因此2p =5, 所以抛物线的方程为x 2=-5y , 点A (-4,y 0)在抛物线上, 所以16=-5y 0, 即y 0=-165,所以OA 的长为5-165=1.8 (m).所以管柱OA 的长为1.8 m.在建立抛物线的标准方程时,常以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为一条坐标轴建立坐标系,这样可使得标准方程不仅具有对称性,而且曲线过原点,方程不含常数项,形式更为简单,便于应用.[再练一题]2.某河上有一座抛物线形的拱桥,当水面距拱顶5 m 时,水面宽8 m ,一木船宽4 m ,高2 m ,载货的木船露在水面上的部分为0.75 m ,当水面上涨到与拱顶相距多少时,木船开始不能通航?【解】 以桥的拱顶为坐标原点,拱高所在的直线为y 轴建立直角坐标系.(如图)设抛物线的方程是x 2=-2py (p >0), 由题意知A (4,-5)在抛物线上, 故16=-2p ×(-5)⇒p =85,则抛物线的方程是x 2=-165y (-4≤x ≤4),设水面上涨,木船面两侧与抛物线形拱桥接触于B 、B ′时,木船开始不能通航. 设B (2,y ′),∴22=-165y ′⇒y ′=-54.∴54+0.75=2. 故当水面上涨到与抛物线形的拱顶相距2 m 时,木船开始不能通航.[探究共研型]抛物线定义的应用探究1 抛物线中p 的几何意义是什么?【提示】 抛物线标准方程中的p 的几何意义是焦点到准线的距离. 探究2 抛物线定义的功能是什么?【提示】 根据抛物线的定义,抛物线上的任意一点到焦点的距离等于它到准线的距离,因此,抛物线定义的功能是可以把点点距转化为点线距,从而使有关的运算问题变得简单、快捷.(1)若动点M 到点F (4,0)的距离比它到直线x +5=0的距离小1,则动点M 的轨迹方程是________.(2)如图2­3­1,已知抛物线y 2=2x 的焦点是F ,点P 是抛物线上的动点,又有点A (3,2).求|PA |+|PF |的最小值,并求此时P 点坐标.图2­3­1【精彩点拨】 (1)中先由抛物线的定义确定点M 的轨迹,再写方程.(2)由定义知,抛物线上点P 到焦点F 的距离等于点P 到准线的距离d ,求|PA |+|PF |的问题可转化为|PA |+d 的问题.【自主解答】(1)如图,设点M 的坐标为(x ,y ).由已知条件可知,点M 与点F 的距离等于它到直线x +4=0的距离.根据抛物线的定义,点M 的轨迹是以F (4,0)为焦点的抛物线,且p2=4,即p =8.因为焦点在x 轴的正半轴上,所以点M 的轨迹方程为y 2=16x . 【答案】 y 2=16x(2)如图,作PQ ⊥l 于Q ,由定义知,抛物线上点P 到焦点F 的距离等于点P 到准线l 的距离d ,由图可知,求|PA |+|PF |的最小值的问题可转化为求|PA |+d 的最小值的问题.将x =3代入抛物线方程y 2=2x ,得y =± 6. ∵6>2,∴A 在抛物线内部.设抛物线上点P 到准线l :x =-12的距离为d ,由定义知|PA |+|PF |=|PA |+d .由图可知,当PA ⊥l 时,|PA |+d 最小,最小值为72.即|PA |+|PF |的最小值为72,此时P 点纵坐标为2,代入y 2=2x ,得x =2.∴点P 坐标为(2,2).1.对于动点到定点的距离比此动点到定直线的距离大多少或小多少的问题,实际上也是抛物线问题.2.抛物线的定义在解题中的作用,就是灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的转化,另外要注意平面几何知识的应用,如两点之间线段最短,三角形中三边间的不等关系,点与直线上点的连线垂线段最短等.[再练一题]3.(1)已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点A (0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为( ) 【导学号:97792028】A.172 B.2 C. 5 D.92(2)抛物线y 2=2px (p >0)上的动点Q 到焦点的距离的最小值为1,则p =________. 【解析】 (1)如图,由抛物线定义知|PA |+|PQ |=|PA |+|PF |,则所求距离之和的最小值转化为求|PA |+|PF |的最小值,则当A 、P 、F 三点共线时,|PA |+|PF |取得最小值.又A (0,2),F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0, ∴(|PA |+|PF |)min =|AF |=⎝ ⎛⎭⎪⎫0-122+2-02=172.故选A. (2)依题意,点Q 为坐标原点,所以p2=1,则p =2.【答案】 (1)A (2)21.抛物线y =2x 2的焦点坐标是( ) A.(1,0)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,18 【解析】 抛物线的标准方程为x 2=12y ,所以p =14,故焦点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,18.【答案】 D2.抛物线y 2=8x 的焦点到准线的距离是( ) A.1 B.2 C.4D.8【解析】 抛物线焦点到准线的距离是p =4. 【答案】 C3.若双曲线x 2m -y 23=1的右焦点与抛物线y 2=12x 的焦点重合,则m =________.【解析】 双曲线x 2m -y 23=1的右焦点为(m +3,0),抛物线y 2=12x 的焦点F (3,0),∴m +3=3,∴m =6. 【答案】 64.以抛物线y 2=8x 上的任意一点为圆心作圆与直线x +2=0相切,则这些圆必过一定点,这个定点的坐标是________.【解析】 抛物线y 2=8x 的准线方程是x +2=0,根据抛物线的定义,圆心到直线x +2=0的距离等于圆心到焦点的距离,所以这些圆必过抛物线的焦点,所以应填(2,0).【答案】 (2,0)5.已知抛物线的焦点在x 轴上,抛物线上的点M (-3,m )到焦点的距离等于5,求抛物线的标准方程和m 的值.【解】 设抛物线方程为y 2=-2px (p >0),则焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p2,0,准线方程为x =p2,根据抛物线的定义,点M 到焦点的距离等于5,也就是M 到准线的距离为5,则3+p2=5,∴p =4,因此,抛物线方程为y 2=-8x ,又点M (-3,m )在抛物线上,于是m 2=24, ∴m =±2 6.。

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.4.1抛物线及其标准方程学案新人教A版选修21

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.4.1抛物线及其标准方程学案新人教A版选修21

2.4.1 抛物线及其标准方程学习目标 1.理解抛物线的定义及焦点、准线的概念.2.掌握抛物线的标准方程及其推导.3.明确抛物线标准方程中参数p的几何意义,并能解决简单的求抛物线标准方程的问题.知识点一抛物线的定义(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)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.(2)定义的实质可归纳为“一动三定”:一个动点,设为M;一个定点F(抛物线的焦点);一条定直线(抛物线的准线);一个定值(即点M到点F的距离与它到定直线l的距离之比等于1∶1).知识点二抛物线的标准方程思考抛物线的标准方程有何特点?答案(1)是关于x,y的二元二次方程,且只有一个二次项,一个一次项,根据平方项可以确定一次项的取值范围.(2)p的几何意义是焦点到准线的距离.梳理由于抛物线焦点位置不同,方程也就不同,故抛物线的标准方程有以下几种形式:y2=2px(p>0),y2=-2px(p>0),x2=2py(p>0),x2=-2py(p>0).现将这四种抛物线对应的图形、标准方程、焦点坐标及准线方程列表如下:(1)抛物线的方程都是二次函数.(×) (2)抛物线的焦点到准线的距离是p .(√) (3)抛物线的开口方向由一次项确定.(√)类型一 抛物线的定义及应用例1 (1)已知抛物线C :y 2=x 的焦点为F ,A (x 0,y 0)是C 上一点,|AF |=54x 0,则x 0等于( )A .1B .2C .4D .8 考点 抛物线定义题点 抛物线定义的直接应用 答案 A解析 由题意,知抛物线的准线为x =-14.因为|AF |=54x 0,根据抛物线的定义,得x 0+14=|AF |=54x 0,所以x 0=1,故选A.(2)若点P 到点F (4,0)的距离比它到直线x +5=0的距离小1,则P 点的轨迹方程是( ) A .y 2=-16x B .y 2=-32x C .y 2=16x D .y 2=32考点 抛物线定义题点 抛物线定义的直接应用 答案 C解析 ∵点P 到点(4,0)的距离比它到直线x +5=0的距离小1, ∴将直线x +5=0右移1个单位, 得直线x +4=0,即x =-4,易知点P 到直线x =-4的距离等于它到点(4,0)的距离.根据抛物线的定义,可知P 的轨迹是以点(4,0)为焦点,以直线x =-4为准线的抛物线. 设抛物线方程为y 2=2px (p >0),可得p2=4,得2p =16,∴抛物线的标准方程为y 2=16x , 即P 点的轨迹方程为y 2=16x ,故选C.反思与感悟 依据抛物线定义可以实现点线距离与线线距离的转化.跟踪训练1 (1)抛物线x 2=4y 上的点P 到焦点的距离是10,则P 点的坐标为________. 考点 抛物线定义题点 抛物线定义的直接应用 答案 (6,9)或(-6,9)解析 设点P (x 0,y 0),由抛物线方程x 2=4y , 知焦点坐标为(0,1),准线方程为y =-1, 由抛物线的定义,得|PF |=y 0+1=10, 所以y 0=9,代入抛物线方程得x 0=±6.(2)已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线l 与x 轴的交点为M ,点P 在抛物线上,且|PM |=2|PF |,则△PMF 的面积为( ) A .4B .8C .16D .32 考点 抛物线定义题点 抛物线定义的直接应用 答案 B解析 如图所示,易得F (2,0), 过点P 作PN ⊥l ,垂足为N . ∵|PM |=2|PF |,|PF |=|PN |, ∴|PM |=2|PN |.设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 28,t ,则|t |=t 28+2, 解得t =±4,∴△PMF 的面积为12×|t |·|MF |=12×4×4=8.类型二 求抛物线的标准方程例2 分别求符合下列条件的抛物线的标准方程. (1)过点(-3,2);(2)焦点在直线x -2y -4=0上. 考点 抛物线的标准方程 题点 求抛物线的方程解 (1)设抛物线的标准方程为y 2=-2px 或x 2=2py (p >0), 又点(-3,2)在抛物线上,∴2p =43或2p =92,∴所求抛物线的标准方程为y 2=-43x 或x 2=92y .(2)当焦点在y 轴上时,已知方程x -2y -4=0, 令x =0,得y =-2,∴所求抛物线的焦点为(0,-2), 设抛物线的标准方程为x 2=-2py (p >0), 由p2=2,得2p =8, ∴所求抛物线的标准方程为x 2=-8y ; 当焦点在x 轴上时,已知x -2y -4=0, 令y =0,得x =4,∴抛物线的焦点为(4,0), 设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0), 由p2=4,得2p =16, ∴所求抛物线的标准方程为y 2=16x .综上,所求抛物线的标准方程为x 2=-8y 或y 2=16x . 反思与感悟 抛物线标准方程的求法(1)定义法:建立适当坐标系,利用抛物线的定义列出动点满足的条件,列出方程,进行化简,根据定义求出p ,最后写出标准方程.(2)待定系数法:由于标准方程有四种形式,因而在求方程时应首先确定焦点在哪一个半轴上,进而确定方程的形式,然后再利用已知条件确定p 的值. 跟踪训练2 根据下列条件分别求抛物线的标准方程. (1)抛物线的焦点是双曲线16x 2-9y 2=144的左顶点;(2)抛物线的焦点F 在x 轴上,直线y =-3与抛物线交于点A ,|AF |=5. 考点 抛物线的标准方程 题点 求抛物线的方程解 (1)双曲线方程可化为x 29-y 216=1,左顶点为(-3,0),由题意设抛物线方程为y 2=-2px (p >0)且-p 2=-3,∴p =6,∴抛物线的方程为y 2=-12x .(2)设所求焦点在x 轴上的抛物线的方程为y 2=2px (p ≠0),A (m ,-3), 由抛物线定义,得5=|AF |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪m +p 2.又(-3)2=2pm ,∴p =±1或p =±9, 故所求抛物线方程为y 2=±2x 或y 2=±18x .类型三 抛物线的实际应用问题例3 河上有一抛物线形拱桥,当水面距拱桥顶5m 时,水面宽为8m ,一小船宽4m ,高2m ,载货后船露出水面上的部分高0.75m ,问:水面上涨到与抛物线拱桥拱顶相距多少米时,小船开始不能通航? 考点 抛物线的标准方程 题点 抛物线方程的应用解 如图,以拱桥的拱顶为原点,以过拱顶且平行于水面的直线为x轴,建立平面直角坐标系.设抛物线方程为x 2=-2py (p >0),由题意可知,点B (4,-5)在抛物线上,故p =85,得x 2=-165y .当船面两侧和抛物线接触时,船不能通航,设此时船面宽为AA ′,则A (2,y A ),由22=-165y A ,得y A =-54.又知船面露出水面上的部分高为0.75m ,所以h =|y A |+0.75=2(m).所以水面上涨到与抛物线形拱桥拱顶相距2m 时,小船开始不能通航.反思与感悟 涉及拱桥,隧道的问题,通常需建立适当的平面直角坐标系,利用抛物线的标准方程进行求解.跟踪训练3 如图所示,花坛水池中央有一喷泉,水管O ′P =1m ,水从喷头P 喷出后呈抛物线状,先向上至最高点后落下,若最高点距水面2m ,P 距抛物线的对称轴1m ,则水池的直径至少应设计多长?(精确到1m)考点 抛物线的标准方程 题点 抛物线方程的应用解 如图所示,以抛物线状喷泉的最高点为原点,以过原点且平行于水面的直线为x 轴,建立平面直角坐标系. 设抛物线方程为x 2=-2py (p >0).依题意有P (-1,-1)在此抛物线上,代入得p =12,故抛物线方程为x 2=-y .又B 在抛物线上,将B (x ,-2)代入抛物线方程得x =2, 即|AB |=2,则|O ′B |=|O ′A |+|AB |=2+1, 因此水池的直径为2(1+2)m ,约为5 m , 即水池的直径至少应设计为5 m.1.(2017·牌头中学期中)准线方程为y =4的抛物线的标准方程是( ) A .x 2=16y B .x 2=8y C .x 2=-16y D .x 2=-8y答案 C解析 由题意可设抛物线方程为x 2=-2py (p >0), ∵抛物线的准线方程为y =p2=4,∴p =8,∴该抛物线的标准方程为x 2=-16y ,故选C. 2.以F (1,0)为焦点的抛物线的标准方程是( ) A .x =4y 2B .y =4x 2C .x 2=4y D .y 2=4x 考点 抛物线的标准方程 题点 求抛物线的方程 答案 D解析 ∵抛物线焦点为F (1,0), ∴可设抛物线方程为y 2=2px (p >0), 且p2=1,则p =2,∴抛物线方程为y 2=4x . 3.已知抛物线x 2=4y 上的一点M 到此抛物线的焦点的距离为2,则点M 的纵坐标是( ) A .0B.12C .1D .2考点 抛物线的定义 题点 抛物线定义的直接应用 答案 C解析 根据抛物线方程可求得焦点坐标为(0,1),准线方程为y =-1,根据抛物线定义,得y M +1=2,解得y M =1.4.一动圆过点(0,1)且与定直线l 相切,圆心在抛物线x 2=4y 上,则l 的方程为( ) A .x =1B .x =116C .y =-1D .y =-116考点 抛物线的定义 题点 抛物线定义的直接应用 答案 C解析 因为动圆过点(0,1)且与定直线l 相切,所以动圆圆心到点(0,1)的距离与它到定直线l 的距离相等,又因为动圆圆心在抛物线x 2=4y 上,且(0,1)为抛物线的焦点,所以l 为抛物线的准线,所以l :y =-1.5.动点P 到直线x +4=0的距离比它到点M (2,0)的距离大2,则点P 的轨迹方程是________. 考点 抛物线的定义 题点 抛物线定义的直接应用 答案 y 2=8x解析 由题意可知,动点P 到直线x +2=0的距离与它到点M (2,0)的距离相等,利用抛物线定义求出方程.1.焦点在x 轴上的抛物线,其标准方程可以统设为y 2=mx (m ≠0),此时焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫m4,0,准线方程为x =-m4;焦点在y 轴上的抛物线,其标准方程可以统设为x 2=my (m ≠0),此时焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,m 4,准线方程为y =-m4.2.设M 是抛物线上一点,焦点为F ,则线段MF 叫做抛物线的焦半径.若M (x 0,y 0)在抛物线y 2=2px (p >0)上,则根据抛物线的定义,抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离可以相互转化,所以焦半径|MF |=x 0+p2. 3.对于抛物线上的点,利用定义可以把其到焦点的距离转化为到准线的距离,也可以把其到准线的距离转化为到焦点的距离,因此可以解决有关距离的最值问题.一、选择题1.对抛物线y =4x 2,下列描述正确的是( ) A .开口向上,焦点为(0,1) B .开口向上,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116 C .开口向右,焦点为(1,0) D .开口向右,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116 考点 求抛物线的焦点坐标及准线方程 题点 求抛物线的焦点坐标 答案 B解析 由y =4x 2,得x 2=14y ,所以开口向上,焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116.2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为( ) A .(-1,0) B .(1,0) C .(0,-1)D .(0,1)考点 求抛物线的焦点坐标及准线方程 题点 求抛物线的焦点坐标 答案 B解析 抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为x =-p 2,由题设知-p2=-1,即p =2,故焦点坐标为()1,0,故选B.3.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上的点P (m ,-2)到焦点的距离为4,则m 的值为( ) A .4 B .-2 C .4或-4D .12或-2考点 抛物线的标准方程 题点 抛物线方程的应用 答案 C解析 由题可设抛物线的标准方程为x 2=-2py (p >0),由定义知点P 到准线的距离为4,故p2+2=4,∴p =4,∴x 2=-8y .将点P 的坐标代入x 2=-8y ,得m =±4.4.若动圆的圆心在抛物线y =112x 2上,且与直线y +3=0相切,则此圆恒过定点( )A .(0,2)B .(0,-3)C .(0,3)D .(0,6)考点 抛物线的标准方程 题点 抛物线方程的应用 答案 C解析 直线y +3=0是抛物线x 2=12y 的准线,由抛物线的定义,知抛物线上的点到直线y =-3的距离与到焦点(0,3)的距离相等,所以此圆恒过定点(0,3).5.已知点P 是抛物线x 2=4y 上的动点,点P 在x 轴上的射影是点Q ,点A 的坐标是(8,7),则|PA |+|PQ |的最小值为( ) A .7B .8C .9D .10 考点 抛物线的定义题点 抛物线定义与其他知识结合的应用 答案 C解析 抛物线的焦点为F (0,1),准线方程为y =-1,根据抛物线的定义知,|PF |=|PM |=|PQ |+1.∴|PA |+|PQ |=|PA |+|PM |-1=|PA |+|PF |-1≥|AF |-1=82+(7-1)2-1=10-1=9. 当且仅当A ,P ,F 三点共线时,等号成立,则|PA |+|PQ |的最小值为9.故选C.6.如果P 1,P 2,…,P n 是抛物线C :y 2=4x 上的点,它们的横坐标依次为x 1,x 2,…,x n ,F 是抛物线C 的焦点,若x 1+x 2+…+x n =10,则|P 1F |+|P 2F |+…+|P n F |等于( ) A .n +10 B .n +20 C .2n +10D .2n +20考点 抛物线的定义 题点 抛物线定义的直接应用 答案 A解析 由抛物线的方程y 2=4x 可知其焦点为(1,0),准线为x =-1,由抛物线的定义可知|P 1F |=x 1+1,|P 2F |=x 2+1,…,|P n F |=x n +1,所以|P 1F |+|P 2F |+…+|P n F |=x 1+1+x 2+1+…+x n +1=(x 1+x 2+…+x n )+n =n +10,故选A.7.已知直线l 与抛物线y 2=8x 交于A ,B 两点,且l 经过抛物线的焦点F ,A 点的坐标为(8,8),则线段AB 的中点到准线的距离是( ) A.254B.252C.258D .25 考点 抛物线的定义题点 抛物线定义与其他知识结合的应用 答案 A解析 抛物线的焦点F 坐标为(2,0),直线l 的方程为y =43(x -2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =43(x -2),y 2=8x ,得B 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2.∴|AB |=|AF |+|BF |=2+8+2+12=252,∴AB 的中点到准线的距离为254.8.(2017·牌头中学期中)若抛物线y 2=2px 的焦点坐标为(1,0),则p =________;准线方程为________.答案 2 x =-19.若抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过双曲线x 2-y 2=1的一个焦点,则p =________. 考点 抛物线的标准方程题点 抛物线方程的应用答案 2 2解析 双曲线x 2-y 2=1的左焦点为(-2,0),所以-p 2=-2,故p =2 2. 10.以椭圆x 216+y 29=1的右顶点为焦点的抛物线的标准方程为________. 考点 抛物线的标准方程题点 求抛物线的标准方程答案 y 2=16x解析 ∵椭圆的方程为x 216+y 29=1,∴右顶点为(4,0). 设抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0),则p 2=4,即p =8,∴抛物线的标准方程为y 2=16x . 11.已知P 为抛物线y 2=4x 上的任意一点,记点P 到y 轴的距离为d ,对于定点A (4,5),|PA |+d 的最小值为________.考点 抛物线的定义题点 抛物线定义与其他知识结合的应用答案 34-1解析 抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线l :x =-1.由题意得d =|PF |-1,∴|PA |+d ≥|AF |-1=(4-1)2+52-1=34-1,当且仅当A ,P ,F 三点共线时,|PA |+d 取得最小值34-1.12.已知抛物线y 2=2x 的焦点为F ,点P 是抛物线上的动点,又有点A (3,2),求|PA |+|PF |的最小值,并求此时P 点的坐标.考点 抛物线的定义题点 抛物线定义与其他知识结合的应用解 将x =3代入抛物线方程y 2=2x ,得y =± 6. ∵6>2,∴A 在抛物线内部.设抛物线上动点P 到准线l :x =-12的距离为d , 由抛物线的定义,知|PA |+|PF |=|PA |+d .当PA ⊥l 时,|PA |+d 最小,最小值为72, 即|PA |+|PF |的最小值为72, 此时P 点的纵坐标为2,代入y 2=2x ,得x =2,∴P 点的坐标为(2,2).13.如图所示,抛物线C 的顶点为坐标原点O ,焦点F 在y 轴上,准线l与圆x 2+y 2=1相切.(1)求抛物线C 的方程;(2)若点A ,B 都在抛线C 上,且FB →=2OA →,求点A 的坐标.考点 抛物线的标准方程题点 求抛物线的方程解 (1)依题意,可设抛物线C 的方程为x 2=2py (p >0),其准线l 的方程为y =-p 2. ∵准线l 与圆x 2+y 2=1相切,∴圆心(0,0)到准线l 的距离d =0-⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2=1, 解得p =2.故抛物线C 的方程为x 2=4y .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧ x 21=4y 1,①x 22=4y 2,②由题意得F (0,1),∴FB →=(x 2,y 2-1),OA →=(x 1,y 1),∵FB →=2OA →,∴(x 2,y 2-1)=2(x 1,y 1)=(2x 1,2y 1),即⎩⎪⎨⎪⎧ x 2=2x 1,y 2=2y 1+1,代入②得4x 21=8y 1+4, 即x 21=2y 1+1,又x 21=4y 1,所以4y 1=2y 1+1,解得y 1=12,x 1=±2, 即点A 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2,12或⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,12. 四、探究与拓展14.设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5.若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( )A .y 2=4x 或y 2=8xB .y 2=2x 或y 2=8xC .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x考点 抛物线的标准方程题点 求抛物线的方程答案 C 解析 易知抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0. 由抛物线的定义,得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫5-p 2,2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫5-p 2. 设N 点坐标为(0,2).因为圆过点N (0,2),所以NF ⊥NM ,即2-p 2×2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫5-p 2-25-p 2=-1.① 设p ⎝ ⎛⎭⎪⎫5-p 2=t , 则①式可化为t 2-42t +8=0,解得t =22,即p 2-10p +16=0,解得p =2或p =8. 15.已知抛物线y 2=2px (p >0)上的一点M 到定点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫72,4和焦点F 的距离之和的最小值等于5,求抛物线的方程.考点 抛物线的标准方程题点 求抛物线的方程解 抛物线的准线为l :x =-p 2.①当点A 在抛物线内部时,42<2p ·72,即p >167时,过M 作MA ′⊥l ,垂足为A ′, 则|MF |+|MA |=|MA ′|+|MA |. 当A ,M ,A ′共线时,(|MF |+|MA |)min =5, 即p 2+72=5,∴p =3,满足p >167,∴抛物线方程为y 2=6x .②当点A 在抛物线外部时,42>2p ·72,即p <167时,|MF |+|MA |≥|AF |, 当A ,M ,F 共线时取等号,|AF |=5, 即⎝ ⎛⎭⎪⎫72-p22+(4-0)2=5,∴p =1或p =13(舍),∴抛物线方程为y 2=2x .③当点A 在抛物线上,即p =167时,结合②明显不成立.综上,抛物线方程为y 2=6x 或y 2=2x .。

高中数学第二章 圆锥曲线与方程 2.4 抛物线学案新人教A版选修

高中数学第二章 圆锥曲线与方程 2.4 抛物线学案新人教A版选修

高中数学第二章圆锥曲线与方程 2.4 抛物线学
案新人教A版选修
【学习目标】
XXXXX:理解抛物线的定义,理解焦点、准线方程的几何意义,能够根据已知条件写出抛物线的标准方程。

【重点】
抛物线的定义和方程的运用。

【难点】
XXXXX:定义和方程的综合运用。

【自我检测】
1、由方程求几何元素方程标准形式草图P的值焦点准线
2、根据条件求抛物线的标准方程(1)焦点是F(,0)
(2)准线是(3)焦点是F(0,-2)
(4)准线是(5)焦点在坐标轴上,且过点A(2,-4)
【合作探究】
1、已知抛物线,F为焦点,P是抛物线上一点,一个定点为A(6,3),求|PA|+|PF|的最小值
2、已知抛物线的焦点为F,P为抛物线上任一点,求线段PF 的中点Q的轨迹方程、
3、已知抛物线和点A(4,0),点在此抛物
线上运动,求点与点A的距离的最小值,并求此时点的坐标思考:上题中若A(1,0)呢?若呢?
【反思与总结】
【达标检测】
1、抛物线顶点在原点,焦点在y轴上,其上一点P(,1)到焦点距离为5,则抛物线方程为(
A、
B、
C、
D、2、抛物线的焦点坐标为
3、已知点是抛物线上的动点,点在轴上的射影是,点的坐标是,则的最小值是()
A、
B、4
C、
D、5。

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3抛物线2.3.1抛物线及其标准方程1数学教案

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3抛物线2.3.1抛物线及其标准方程1数学教案

2.3.1 抛物线及其标准方程预习课本P56~59,思考并完成以下问题1.平面内满足什么条件的点的轨迹叫做抛物线?它的焦点、准线分别是什么?2.抛物线的标准方程有几种形式?分别是什么? [新知初探]1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )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.2.抛物线标准方程的几种形式图形标准方程焦点坐标准线方程y 2=2px(p >0)⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 x =-p2y 2=-2px(p >0)⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0 x =p 2x 2=2py (p >0)⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2 y =-p 2x 2=-2py(p >0)⎝⎛⎭⎪⎫0,-p 2 y =p 21.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)平面内到一定点距离与到一定直线距离相等的点轨迹一定是抛物线( )(2)抛物线y 2=20x 的焦点坐标是(0,5)( ) 答案:(1)× (2)×2.抛物线x =-2y 2的准线方程是( ) A .y =12 B .y =18C .x =14D .x =18答案:D3.若抛物线y 2=8x 上一点P 到其焦点的距离为10,则点P 的坐标为( )A .(8,8)B .(8,-8)C .(8,±8)D .(-8,±8)答案:C4.已知动点P 到定点(2,0)的距离和它到直线l :x =-2的距离相等,则点P 的轨迹方程为________.答案:y 2=8x抛物线的标准方程[典例] (1)过点M (-6,6);(2)焦点F 在直线l :3x -2y -6=0上. [解] (1)由于点M (-6,6)在第二象限, ∴过M 的抛物线开口向左或开口向上.若抛物线开口向左,焦点在x 轴上, 设其方程为y 2=-2px (p >0),将点M (-6,6)代入,可得36=-2p ×(-6), ∴p =3.∴抛物线的方程为y 2=-6x . 若抛物线开口向上,焦点在y 轴上, 设其方程为x 2=2py (p >0),将点M (-6,6)代入可得,36=2p ×6, ∴p =3,∴抛物线的方程为x 2=6y .综上所述,抛物线的标准方程为y 2=-6x 或x 2=6y . (2)①∵直线l 与x 轴的交点为(2,0),∴抛物线的焦点是F (2,0),∴p2=2,∴p =4,∴抛物线的标准方程是y 2=8x .②∵直线l 与y 轴的交点为(0,-3), 即抛物线的焦点是F (0,-3), ∴p2=3,∴p =6, ∴抛物线的标准方程是x 2=-12y .综上所述,所求抛物线的标准方程是y 2=8x 或x 2=-12y . 求抛物线的标准方程的方法[注意] 当抛物线的焦点位置不确定时,应分类讨论,也可以设y 2=ax 或x 2=ay (a ≠0)的形式,以简化讨论过程.[活学活用]1.若抛物线y 2=2px 的焦点坐标为(1,0),则p =______,准线方程为________.解析:因为抛物线的焦点坐标为(1,0),所以p2=1,p =2,准线方程为x =-p2=-1.答案:2 x =-12.抛物线的焦点F 在x 轴上,直线y =-3与抛物线交于点A ,|AF |=5,求抛物线的标准方程.解:设所求焦点在x 轴上的抛物线的标准方程为y 2=2ax (a ≠0),点A (m ,-3).由抛物线的定义得|AF |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪m +a 2=5,又(-3)2=2am ,∴a =±1或a =±9.∴所求抛物线的标准方程为y 2=±2x 或y 2=±18x .抛物线定义的应用[典例x 0,y 0)是C 上一点,|AF |=54x 0,则x 0=( )A .1B .2C .4D .8(2)若位于y 轴右侧的动点M 到F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0的距离比它到y 轴的距离大12.求点M 的轨迹方程.[解析] (1)由题意知抛物线的准线为x =-14.因为|AF |=54x 0,根据抛物线的定义可得x 0+14=|AF |=54x 0,解得x 0=1,故选A.[答案] A(2)解:由于位于y 轴右侧的动点M 到F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0的距离比它到y轴的距离大12,所以动点M 到F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0的距离与它到直线l :x =-12的距离相等.由抛物线的定义知动点M 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线(不包含原点),其方程应为y 2=2px (p >0)的形式, 而p 2=12,所以p =1,2p =2,故点M 的轨迹方程为y 2=2x (x ≠0). [一题多变]1.[变结论]若本例(2)中点M 所在轨迹上一点N 到点F 的距离为2,求点N 的坐标.解:设点N 的坐标为(x 0,y 0),则|NF |=2.又点M 的轨迹方程为y 2=2x (x ≠0),所以由抛物线的定义得x 0+12=2,解得x 0=32.因为y 20=2x 0,所以y 0=±3,故点N的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,3或⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-3. 2.[变结论]若本例(2)中增加一点A (3,2),其他条件不变,求|MA |+|MF |的最小值,并求出点M 的坐标.解:如图,由于点M 在抛物线上,所以|MF |等于点M 到其准线l 的距离|MN |,于是|MA |+|MF |=|MA |+|MN |≥|AN |=3+12=72.当A ,M ,N 三点共线时,|MA |+|MN |取最小值,亦即|MA |+|MF |取最小值72,这时M 的纵坐标为2.可设M (x 0,2),代入抛物线方程得x 0=2,即M (2,2).抛物线定义的两种应用(1)实现距离转化.根据抛物线的定义,抛物线上任意一点到焦点的距离等于它到准线的距离,因此,由抛物线定义可以实现点点距离与点线距离的相互转化,从而简化某些问题.(2)解决最值问题.在抛物线中求解与焦点有关的两点间距离和的最小值时,往往用抛物线的定义进行转化,即化折线为直线解决最值问题.抛物线的实际应用[典例] 某大桥在涨水时有最大跨度的中央桥孔,已知上部呈抛物线形,跨度为20米,拱顶距水面6米,桥墩高出水面4米.现有一货船欲过此孔,该货船水下宽度不超过18米,目前吃水线上部中央船体高5米,宽16米,且该货船在现有状况下还可多装1 000吨货物,但每多装150吨货物,船体吃水线就要上升0.04米.若不考虑水下深度,问:该货船在现在状况下能否直接或设法通过该桥孔?为什么?[解] 如图所示,以拱顶为原点,过拱顶的水平直线为x轴,竖直直线为y轴,建立直角坐标系.因为拱顶距水面6米,桥墩高出水面4米,所以A(10,-2).设桥孔上部抛物线方程是x2=-2py(p>0),则102=-2p×(-2),所以p=25,所以抛物线方程为x2=-50y,即y=-150x2.若货船沿正中央航行,船宽16米,而当x=8时,y=-150×82=-1.28,即船体在x=±8之间通过,B(8,-1.28),此时B点距水面6+(-1.28)=4.72(米).而船体高为5米,所以无法通行.又因为5-4.72=0.28(米),0.28÷0.04=7,150×7=1 050(吨),所以若船通过增加货物通过桥孔,则要增加1 050吨,而船最多还能装1 000吨货物,所以货船在现有状况下不能通过桥孔.求抛物线实际应用的五个步骤[活学活用]如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.解析:建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线的方程为x 2=-2py ,则点(2,-2)在抛物线上,代入可得p=1,所以x 2=-2y .当y =-3时,x 2=6,所以水面宽为26米.答案:26层级一 学业水平达标1.抛物线y =12x 2上的点到焦点的距离的最小值为( ) A .3 B .6 C.148D.124解析:选C 将方程化为标准形式是x 2=112y ,因为2p =112,所以p =124.故到焦点的距离最小值为148.2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为( )A.12 B .1 C .2D .4解析:选C ∵抛物线y 2=2px 的准线x =-p2与圆(x -3)2+y2=16相切,∴-p2=-1,即p =2.3.若抛物线y 2=2px (p >0)上横坐标是2的点M 到抛物线焦点的距离是3,则p =( )A .1B .2C .4D .8解析:选B ∵抛物线的准线方程为x =-p2,点M 到焦点的距离为3,∴2+p2=3,∴p =2.4.过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,O 为坐标原点,若|AF |=3,则△AOB 的面积为( )A.22B.2C.322D .22解析:选C 焦点F (1,0),设A ,B 分别在第一、四象限,则由点A 到准线l :x =-1的距离为3,得A 的横坐标为2,纵坐标为22,直线AB 的方程为y =22(x -1),与抛物线方程联立可得2x 2-5x +2=0,所以点B 的横坐标为12,纵坐标为-2,所以S △AOB=12×1×(22+2)=322. 5.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为( )A .x 2=833yB .x 2=1633yC .x 2=8yD .x 2=16y解析:选D 双曲线的渐近线方程为y =±ba x ,由于c a=a 2+b 2a 2= 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=2,所以b a =3,所以双曲线的渐近线方程为y =±3x .抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,p 2,所以p22=2,所以p =8,所以抛物线方程为x 2=16y .6.已知抛物线C :4x +ay 2=0恰好经过圆M :(x -1)2+(y -2)2=1的圆心,则抛物线C 的焦点坐标为_______,准线方程为________.解析:圆M 的圆心为(1,2),代入4x +ay 2=0得a =-1,将抛物线C 的方程化为标准方程得y 2=4x ,故焦点坐标为(1,0),准线方程为x =-1.答案:(1,0) x =-17.已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M (1,m )到其焦点的距离为5,双曲线x 2-y 2a=1的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 垂直,则实数a =________.解析:根据抛物线的定义得1+p2=5,p =8.不妨取M (1,4),则AM 的斜率为2,由已知得-a ×2=-1,故a =14.答案:148.对标准形式的抛物线,给出下列条件:①焦点在y 轴上;②焦点在x 轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④由原点向过焦点的某直线作垂线,垂足坐标为(2,1).其中满足抛物线方程为y 2=10x 的是________.(要求填写适合条件的序号)解析:抛物线y 2=10x 的焦点在x 轴上,②满足,①不满足;设M (1,y 0)是y 2=10x 上一点,则|MF |=1+p2=1+52=72≠6,所以③不满足;由于抛物线y 2=10x的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫52,0,过该焦点的直线方程为y =k ⎝⎛⎭⎪⎫x -52,若由原点向该直线作垂线,垂足为(2,1)时,则k =-2,此时存在,所以④满足.答案:②④9.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上一点M (m ,-3)到焦点的距离为5,求m 的值、抛物线方程和准线方程.解:法一:如图所示,设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),则焦点F ⎝⎛⎭⎪⎫0,-p 2,准线l :y =p2,作MN ⊥l ,垂足为N ,则|MN |=|MF |=5,而|MN |=3+p 2,3+p2=5,即p =4.所以抛物线方程为x 2=-8y ,准线方程为y =2. 由m 2=-8×(-3)=24,得m =±2 6.法二:设所求抛物线方程为x 2=-2py (p >0),则焦点为F ⎝⎛⎭⎪⎫0,-p 2.∵M (m ,-3)在抛物线上,且|MF |=5,故⎩⎪⎨⎪⎧m 2=6p ,m2+⎝⎛⎭⎪⎫-3+p 22=5,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =4,m =±26.∴抛物线方程为x 2=-8y ,m =±26,准线方程为y =2. 10.如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由长方形的三条边和抛物线的一段构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.5米.(1)以抛物线的顶点为原点O,其对称轴所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系(如图),求该抛物线的方程;(2)若行车道总宽度AB为7米,请计算通过隧道的车辆限制高度为多少米(精确到0.1米)?解:如图所示.(1)依题意,设该抛物线的方程为x2=-2py(p>0),因为点C(5,-5)在抛物线上,所以该抛物线的方程为x2=-5y.(2)设车辆高为h,则|DB|=h+0.5,故D(3.5,h-6.5),代入方程x2=-5y,解得h=4.05,所以车辆通过隧道的限制高度为4.0米.层级二应试能力达标1.设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是( )A.4 B.6C.8 D.12解析:选B 由抛物线的方程得p2=42=2,再根据抛物线的定义,可知所求距离为4+2=6.2.抛物线y2=4x的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M 为其准线上的动点,当△FPM为等边三角形时,其面积为( )A .2 3B .4C .6D .43解析:选D 如图,∵△FPM 是等边三角形. ∴由抛物线的定义知PM ⊥l . 在Rt △MQF 中,|QF |=2, ∠QMF =30°,∴|MF |=4, ∴S △PMF =34×42=4 3.故选D.3.设圆C 与圆x 2+(y -3)2=1外切,与直线y =0相切,则C 的圆心的轨迹为( )A .抛物线B .双曲线C .椭圆D .圆解析:选A 法一:设圆C 的半径为r ,则圆心C 到直线y =0的距离为r .由两圆外切,得圆心C 到点(0,3)的距离为r +1,也就是说,圆心C 到点(0,3)的距离比到直线y =0的距离大1,故点C 到点(0,3)的距离和它到直线y =-1的距离相等,符合抛物线的特征,故点C 的轨迹为抛物线.法二:设圆C 的圆心坐标为(x ,y ),半径为r ,点A (0,3),由题意得|CA |=r +1=y +1,∴x 2+y -32=y +1,化简得y =18x 2+1,∴圆心的轨迹是抛物线.4.经过抛物线C 的焦点F 作直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,如果A ,B 在抛物线C 的准线上的射影分别为A 1,B 1,那么∠A 1FB 1为( )A.π6B.π4C.π2D.2π3解析:选C 由抛物线的定义可知|BF |=|BB 1|,|AF |=|AA 1|,故∠BFB 1=∠BB 1F ,∠AFA 1=∠AA 1F .又∠OFB 1=∠BB 1F ,∠OFA 1=∠AA 1F ,故∠BFB 1=∠OFB 1,∠AFA 1=∠OFA 1,所以∠OFA 1+∠OFB 1=12×π=π2,即∠A 1FB 1=π2.5.设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A ,B ,C 为该抛物线上三点,若FA ―→+FB ―→+FC ―→=0,则|FA ―→|+|FB ―→|+|FC―→|=________.解析:因为FA ―→+FB ―→+FC ―→=0,所以点F 为△ABC 的重心,则A ,B ,C 三点的横坐标之和为点F 的横坐标的三倍,即x A +x B +x C =3,所以|FA ―→|+|FB ―→|+|FC ―→|=x A +1+x B +1+x C+1=6. 答案:66.已知F 1,F 2分别是双曲线3x 2-y 2=3a 2(a >0)的左、右焦点,P 是抛物线y 2=8ax 与双曲线的一个交点,若|PF 1|+|PF 2|=12,则抛物线的准线方程为________.解析:将双曲线方程化为标准方程,得x 2a 2-y 23a2=1,∴其焦点坐标为(±2a,0),(2a,0)与抛物线的焦点重合,联立抛物线与双曲线方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 23a 2=1,y 2=8ax⇒x =3a ,而由⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=12,|PF 1|-|PF 2|=2a ⇒|PF 2|=6-a ,∴|PF 2|=3a +2a =6-a ,得a =1,∴抛物线的方程为y 2=8x ,其准线方程为x =-2. 答案:x =-27.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4,且位于x 轴上方的点,点A 到抛物线准线的距离等于5,过点A 作AB 垂直于y 轴,垂足为点B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)过点M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标. 解:(1)抛物线y 2=2px 的准线方程为x =-p2,于是4+p2=5,p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x .(2)由题意得A (4,4),B (0,4),M (0,2).又F (1,0), 所以k AF =43,则直线FA 的方程为y =43(x -1).因为MN ⊥FA ,所以k MN =-34,则直线MN 的方程为y =-34x +2.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =-34x +2,y =43x -1得⎩⎪⎨⎪⎧x =85,y =45,所以N ⎝ ⎛⎭⎪⎫85,45. 8.设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,F 为抛物线的焦点.(1)若点P 到直线x =-1的距离为d ,A (-1,1),求|PA |+d 的最小值;(2)若B (3,2),求|PB |+|PF |的最小值.解:(1)依题意,抛物线的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.由抛物线的定义,知|PF |=d ,于是问题转化为求|PA |+|PF |的最小值.如图,连接AF ,交抛物线于点P ,则最小值为22+12= 5. (2)把点B 的横坐标代入y 2=4x 中,得y =±12, 因为12>2,所以点B 在抛物线内部.自点B 作BQ 垂直准线于点Q ,交抛物线于点P 1(如图).由抛物线的定义,知|P 1Q |=|P 1F |,则|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=3+1=4.即|PB|+|PF|的最小值为4.。

高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.4 抛物线及其标准方程教案 新人教A版选修2-1(2021年

高中数学 第二章 圆锥曲线与方程 2.4 抛物线及其标准方程教案 新人教A版选修2-1(2021年

浙江省金华市磐安县高中数学第二章圆锥曲线与方程2.4 抛物线及其标准方程教案新人教A版选修2-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(浙江省金华市磐安县高中数学第二章圆锥曲线与方程2.4 抛物线及其标准方程教案新人教A版选修2-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

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抛物线及其标准方程一、学情分析:对于高二的学生,在初中已经学过二次函数的图像是抛物线,研究过抛物线的顶点坐标、对称轴等问题,而我们现在学的圆锥曲线是要从最基本的图形入手来研究抛物线的特征,学生有了对抛物线的简单认识,所以学习这节课是对以前所学内容的进一步加深,符合我们的教育思路“由浅入深,步步深入”.二、学生课前准备活动:1.预习课本P64—67,对抛物线的定义和由来有一个大致的了解2.通过对抛物线的标准方程的认识,能够懂得现在要学的内容和以前所学的二次函数区别与联系。

三、教师课前准备:1.搜集与这节课有关的资料,认真备课,做课件,写教案,设计图片,明确教学过程中的重难点,设计引入问题的方法,结合学生的具体情况设计出符合学生具体内容的设计思路。

四、教学课题 2。

4 抛物线及其标准方程从这节课开始我们将对抛物线进行研究,和前面学的椭圆、双曲线的研究思路一样,都是先研究它的定义及标准方程,再研究它的简单几何性质,主要让学生进一步学习数形结合、分类太论,化归、函数与方程的数学思想。

五、教材分析:抛物线它是中学数学中的重要内容,它是在我们学习了二次函数的基础上的进一步深化,对于它的本质学生还不了解,所以我们在学习了椭圆(0<e<1)、双曲线(e〉1)这些圆锥曲线之后再来研究抛物线(e=1)就带来了很大的方便,这也是解析几何“用方程研究曲线”的思想的进一步深化。

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3抛物线教学案新人教A版选修1-1

高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3抛物线教学案新人教A版选修1-1

1 0,4a ,准线方程是
1 y=- 4a.
综上知,所求抛物线的焦点坐标为
1 0, 4a ,准线方程为
1 y=- 4a.
[ 思考 1] 抛物线标准方程有什么特点?
名师指津:等号一边是某个变量的完全平方,等号的另一边是另一个变量的一次项.
[ 思考 2] 如何求抛物线的标准方程?
名师指津: (1) 确定抛物线的对称轴和开口方向; (2) 求 p 的值.
[ 尝试解答 ] 如图,作 PN⊥ l 于 N( l 为准线 ) ,作 AB⊥ l 于 B,
则 | PA| + | PF| =| PA| + | PN| ≥ | AB| ,
当且仅当 P 为 AB与抛物线的交点时,取等号.

(
|PA|
+|PF|
)
min=|
AB|

3+
17 2= 2.
此时 yP=2,代入抛物线得 xP=2,∴ P点坐标为 (2 , 2) .
名师指津:先确定抛物线的对称轴和开口方向,然后求
p,利用焦点坐标及准线的定义求解.
讲一讲
1.求下列抛物线的焦点坐标和准线方程: (1) y2=- 14x; (2)5 x2- 2y= 0; (3) y2=ax( a>0) .
7
7
[ 尝试解答 ] (1) 因为 p=7,所以焦点坐标是 - 2,0 ,准线方程是 x=2.
解得 a>12.21 ,或 a<- 0.21( 舍去 ) .
∵ a 取整数, ∴ a 的最小值为 13.
在建立抛物线的方程时,以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为一条坐标轴建立坐标系,这样可使得方
程不含常数项,形式更为简单,便于计算.
练一练
4.喷灌的喷头装在直立管柱 OA的顶点 A 处,喷出水流的最高点 B 高 5 m,且与 OA所在的直线相距 4

高中数学 第2章 圆锥曲线与方程 2.3 2.3.1 抛物线及其标准方程(教师用书)教案 新人教A版

高中数学 第2章 圆锥曲线与方程 2.3 2.3.1 抛物线及其标准方程(教师用书)教案 新人教A版

2.3 抛物线2.3.1 抛物线及其标准方程学 习 目 标核 心 素 养1.掌握抛物线的定义及焦点、准线的概念.(重点)2.掌握抛物线的标准方程及其推导过程.(易错点)3.明确p 的几何意义,并能解决简单的求抛物线标准方程问题.(难点)1.通过抛物线的定义及标准方程的学习,培养直观想象的素养. 2.借助抛物线的定义解题,提升逻辑推理的素养.1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )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.思考1:抛物线的定义中,假设点F 在直线l 上,那么点的轨迹是什么? [提示]点的轨迹是过点F 且垂直于直线l 的直线. 2.抛物线的标准方程图形 标准方程 焦点坐标 准线方程 y 2=2px (p >0) F ⎝⎛⎭⎫p 2,0 x =-p 2y 2=-2px (p >0)F ⎝⎛⎭⎫-p 2,0x =p 2x 2=2py (p >0)F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 y =-p 2x 2=-2py (p >0) F ⎝⎛⎭⎫0,-p 2y =p2思考2:(1)抛物线方程中p (p >0)的几何意义是什么? (2)根据抛物线方程如何确定焦点的位置?[提示](1)p 的几何意义是焦点到准线的距离.(2)根据抛物线方程中一次式±2px ,±2py 来确定焦点位置,“x ,y 〞表示焦点在x 轴或y 轴上,系数“±2p 〞的正负确定焦点在坐标轴的正半轴或负半轴上.1.抛物线y 2=-8x 的焦点坐标是( ) A .(2,0) B .(-2,0) C .(4,0)D .(-4,0)B [抛物线y 2=-8x 的焦点在x 轴的负半轴上,且p2=2,因此焦点坐标是(-2,0).]2.抛物线y 2=8x 的焦点到准线的距离是( ) A .1 B .2 C .4D .8C [由y 2=8x 得p =4,即焦点到准线的距离为4.] 3.抛物线x =4y 2的准线方程是( ) A .y =12B .y =-1C .x =-116D .x =18C [由x =4y 2得y 2=14x ,故准线方程为x =-116.]求抛物线的标准方程(1)准线方程为y =23;(2)焦点在y 轴上,焦点到准线的距离为5; (3)经过点(-3,-1);(4)焦点为直线3x -4y -12=0与坐标轴的交点.[解] (1)因为抛物线的准线交y 轴于正半轴,且p 2=23,那么p =43,所以所求抛物线的标准方程为x 2=-83y .(2)抛物线的焦点在y 轴上,可设方程为x 2=2my (m ≠0),由焦点到准线的距离为5,知|m |=5,m =±5,所以满足条件的抛物线有两条,它们的标准方程分别为x 2=10y 和x 2=-10y .(3)∵点(-3,-1)在第三象限,∴设所求抛物线的标准方程为y 2=-2px (p >0)或x 2=-2py (p >0).假设抛物线的标准方程为y 2=-2px (p >0),那么由(-1)2=-2p ×(-3),解得p =16;假设抛物线的标准方程为x 2=-2py (p >0),那么由(-3)2=-2p ×(-1),解得p =92.∴所求抛物线的标准方程为y 2=-13x 或x 2=-9y .(4)对于直线方程3x -4y -12=0,令x =0,得y =-3;令y =0,得x =4, ∴抛物线的焦点为(0,-3)或(4,0). 当焦点为(0,-3)时,p2=3,∴p =6,此时抛物线的标准方程为x 2=-12y ; 当焦点为(4,0)时,p2=4,∴p =8,此时抛物线的标准方程为y 2=16x . ∴所求抛物线的标准方程为x 2=-12y 或y 2=16x .求抛物线的标准方程的方法 定义法 根据定义求p ,最后写标准方程 待定系数法设标准方程,列有关的方程组求系数直接法建立恰当的坐标系,利用抛物线的定义列出动点满足的条件,列出对应方程,化简方程提醒:当抛物线的焦点位置不确定时,应分类讨论,也可以设y 2=ax 或x 2=ay (a ≠0)的形式,以简化讨论过程.[跟进训练]1.(1)假设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p=1的一个焦点,那么p =( )A .2B .3C .4D .8(2)抛物线C 的准线与直线x =-3之间的距离等于5,那么抛物线C 的标准方程为________.(1)D (2)y 2=32x 或y 2=-8x [(2)由题意可知抛物线的准线方程为x =-8或x =2,即抛物线C 的标准方程为y 2=32x 或y 2=-8x .]抛物线方程的实际应用[例2] 某隧道横断面由抛物线和矩形的三边组成,尺寸如下图,某卡车载一集装箱,箱宽3 m ,车与箱共高4 m ,此车能否通过此隧道?请说明理由.[思路点拨]可先建立坐标系并把图中的相关数据转化为曲线上点的坐标,求出抛物线方程,然后比较当车辆从正中通过时,1.5 m 处的抛物线距地面高度与车辆高度的大小进行判断.[解] 建立如下图的平面直角坐标系. 设抛物线方程为x 2=-2py (p >0),当x =3时,y =-3,即点(3,-3)在抛物线上. 代入得2p =3,故抛物线方程为x 2=-3y . 集装箱的宽为3 m ,当x =32时,y =-34,而隧道高为5 m ,所以5-34=414>4.故卡车可通过此隧道.求抛物线实际应用的五个步骤[跟进训练]2.一辆卡车高3 m ,宽1.6 m ,欲通过断面为抛物线型的隧道,拱口宽恰好是拱高的4倍,假设拱口宽为a m ,求使卡车通过的a 的最小整数值.[解]以隧道顶点为原点,拱高所在直线为y 轴建立直角坐标系,那么点B 的坐标为a 2,-a4,如下图.设隧道所在抛物线方程为 x 2=my ,那么a 22=m ·-a4,∴m =-a .即抛物线方程为x 2=-ay . 将(0.8,y )代入抛物线方程, 得0.82=-ay ,即y =-0.82a.欲使卡车通过隧道,应有y --a 4>3,即a 4-0.82a >3.∵a >0,∴a >12.21,∴a 应取13.与抛物线有关的最值问题[探究问题]1.如图,设A ,B 是直线l 同侧的两点(不重合),如何在l 上寻找一动点P ,使得|P A |+|PB |最小?提示:找B点关于l的对称点B′,连接AB′交l于P(图略),那么此时点P即为所求.2.对于不重合的三点A,B,P,当P点处在何处时,|AP|+|BP|最小?提示:当P位于A,B之间且A,P,B三点共线时,|AP|+|BP|最小.[例3]设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F为抛物线的焦点.(1)求点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值;(2)假设点B的坐标为(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.[思路点拨](1)根据|P A|+|PF|≥|AF|等号成立的条件求解.(2)借助抛物线的定义转化求解.[解](1)如图,易知抛物线的焦点为F(1,0),准线方程是x=-1.由抛物线的定义知,点P到直线x=-1的距离等于点P到焦点F的距离.于是问题转化为在曲线上求一点P,使点P到点A(-1,1)的距离与点P到F(1,0)的距离之和最小.显然,连接AF,AF与抛物线的交点即为点P,故最小值为22+12=5,即点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值为 5.(2)如图,把点B的横坐标代入y2=4x中,得y=±2 3.因为23>2,所以点B在抛物线内部.过点B作BQ垂直于准线,垂足为点Q,交抛物线于点P1,连接P1F.此时,由抛物线定义知,|P1Q|=|P1F|.所以|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=3+1=4,即|PB|+|PF|的最小值为4.解关于抛物线的最值问题时,首先要注意抛物线上的点到焦点的距离与点到准线的距离的转化,其次是注意平面几何知识的应用,例如两点之间线段最短、三角形中三边之间的不等关系、点与直线上点的连线中垂线段最短等.[跟进训练]3.点P是抛物线y2=2x上的一个动点,那么点P到点A(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和的最小值为()A .172B .3C . 5D .92A [由抛物线的定义可知,抛物线上的点到准线的距离等于到焦点的距离.由图可得,点P 到准线x =-12的距离d =|PF |,易知点A (0,2)在抛物线y 2=2x 的外部, 连接AF ,交y 2=2x 于点P ′,欲使所求距离之和最小,只需A ,P ′,F 共线,∴其最小值为|AF |=⎝⎛⎭⎫0-122+(2-0)2=172.]1.抛物线的定义中不要忽略条件:点F 不在直线l 上.2.确定抛物线的标准方程,从形式上看,只需求一个参数p ,但由于标准方程有四种类型,因此,还应确定开口方向,当开口方向不确定时,应进行分类讨论,有时也可设标准方程的统一形式,避免讨论,如焦点在x 轴上的抛物线标准方程可设为y 2=2mx (m ≠0),焦点在y 轴上的抛物线标准方程可设为x 2=2my (m ≠0).3.与抛物线有关的问题在求解中注意定义所隐含的转化,借此体会等价转化思想的重要性.1.判断正误(1)平面内与一个定点和一条定直线的距离相等的点的轨迹一定是抛物线. ( )(2)抛物线实质上就是双曲线的一支. ( )(3)抛物线的焦点位置由一次项的字母及一次项系数的正负决定.( ) (4)假设抛物线的方程为y 2=-4x ,那么其中的焦参数p =-2.( ) (5)抛物线y =6x 2的焦点在x 轴的正半轴上. ( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×2.抛物线y 2=24ax (a >0)上有一点M ,它的横坐标是3,它到焦点的距离是5,那么抛物线的方程为( )A .y 2=8xB .y 2=12xC .y 2=16xD .y 2=20xA [由题意知6a +3=5,解得a =13,因此抛物线方程为y 2=8x .]3.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.26[建立如下图的平面直角坐标系,设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),那么点(2,-2)在抛物线上,代入可得p =1,所以x 2=-2y .当y =-3时,x 2=6,所以水面宽为26米.]4.假设抛物线y 2=-2px (p >0)上有一点M ,其横坐标为-9,它到焦点的距离为10,求点M 的坐标.[解] 由抛物线方程y 2=-2px (p >0),得其焦点坐标为F ⎝⎛⎭⎫-p 2,0,准线方程为x =p2.设点M 到准线的距离为d ,那么d =|MF |=10,即p2-(-9)=10,得p =2,故抛物线方程为y 2=-4x .由点M (-9,y )在抛物线上,得y =±6,故点M 的坐标为(-9,6)或(-9,-6).。

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第1 双曲线的几何性质学习目标 1.了解双曲线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、实轴长和虚轴长等).2.理解离心率的定义、取值范围和渐近线方程.3.能用双曲线的简单几何性质解决一些简单问题.知识点一双曲线的性质标准方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)y2a2-x2b2=1(a>0,b>0)图形性质范围x≥a或x≤-a y≤-a或y≥a对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点坐标A1(-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a) 渐近线y=±bax y=±abx离心率e=ca,e∈(1,+∞),其中c=a2+b2a,b,c间的关系c2=a2+b2(c>a>0,c>b>0)知识点二等轴双曲线思考求下列双曲线的实半轴长、虚半轴长,并分析其共同点.(1)x2-y2=1;(2)4x2-4y2=1.答案(1)的实半轴长1,虚半轴长1(2)的实半轴长12,虚半轴长12.它们的实半轴长与虚半轴长相等.梳理 实轴和虚轴等长的双曲线叫做等轴双曲线,其渐近线方程为y =±x ,离心率为 2.(1)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的形状相同.(√)(2)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1与y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0)的渐近线相同.(×)(3)等轴双曲线的渐近线方程与双曲线方程有关.(×) (4)离心率是2的双曲线为等轴双曲线.(√)类型一 双曲线的性质例1 求双曲线9y 2-4x 2=-36的顶点坐标、焦点坐标、实轴长、虚轴长、离心率和渐近线方程.考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 解 双曲线的方程化为标准形式是x 29-y 24=1,∴a 2=9,b 2=4,∴a =3,b =2,c =13. 又双曲线的焦点在x 轴上, ∴顶点坐标为(-3,0),(3,0), 焦点坐标为(-13,0),(13,0), 实轴长2a =6,虚轴长2b =4,离心率e =c a =133, 渐近线方程为y =±23x .引申探究求双曲线nx 2-my 2=mn (m >0,n >0)的实半轴长、虚半轴长、焦点坐标、离心率、顶点坐标和渐近线方程.解 把方程nx 2-my 2=mn (m >0,n >0)化为标准方程为x 2m -y 2n=1(m >0,n >0),由此可知,实半轴长a =m , 虚半轴长b =n ,c =m +n ,焦点坐标为(m +n ,0),(-m +n ,0),离心率e =c a=m +nm=1+n m,顶点坐标为(-m ,0),(m ,0), 所以渐近线方程为y =±n mx ,即y =±mn m x .反思与感悟 由双曲线的方程研究几何性质的解题步骤 (1)把双曲线方程化为标准形式是解决本题的关键. (2)由标准方程确定焦点位置,确定a ,b 的值.(3)由c 2=a 2+b 2求出c 的值,从而写出双曲线的几何性质.跟踪训练1 求双曲线9y 2-16x 2=144的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程.考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 解 把方程9y 2-16x 2=144化为标准方程为y 242-x 232=1.由此可知,实半轴长a =4,虚半轴长b =3;c =a 2+b 2=42+32=5,焦点坐标是(0,-5),(0,5); 离心率e =c a =54;渐近线方程为y =±43x .类型二 由双曲线的性质求标准方程例 2 (1)已知双曲线的实轴长与虚轴长之和等于其焦距的2倍,且一个顶点的坐标为(0,2),则双曲线的标准方程为( ) A.x 24-y 24=1B.y 24-x 24=1C.x 28-y 24=1 D.y 28-x 24=1 考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 答案 B解析 由已知,得双曲线的焦点在y 轴上,从而可设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0).∵一个顶点为(0,2),∴a =2.又实轴长与虚轴长之和等于焦距的2倍,∴2a +2b =22c . 又a 2+b 2=c 2,∴b 2=4, ∴所求双曲线的方程为y 24-x 24=1.(2)求与双曲线x 216-y 29=1有共同的渐近线,并且经过点A (23,-3)的双曲线的方程.考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 解 双曲线x 216-y 29=1的渐近线方程为y =±34x .当所求双曲线的焦点在x 轴上时,设所求双曲线的方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).因为b a =34,所以b =34a .①因为点A (23,-3)在所求双曲线上,所以12a 2-9b2=1.②联立①②得方程组无解. 当所求双曲线的焦点在y 轴上时,设所求双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),因为a b =34,所以a =34b .③因为点A (23,-3)在所求双曲线上,所以9a 2-12b2=1.④由③④,得a 2=94,b 2=4,所以所求双曲线的方程为y 294-x 24=1.反思与感悟 (1)根据双曲线的某些几何性质求双曲线方程,一般用待定系数法转化为解方程(组),但要注意焦点的位置,从而正确选择方程的形式. (2)巧设双曲线方程的六种方法与技巧①焦点在x 轴上的双曲线的标准方程可设为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0).②焦点在y 轴上的双曲线的标准方程可设为y 2a 2-x 2b2=1(a >0,b >0).③与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共焦点的双曲线方程可设为x 2a 2-λ-y 2b 2+λ=1(λ≠0,-b 2<λ<a 2).④与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1具有相同渐近线的双曲线方程可设为x 2a 2-y 2b2=λ(λ≠0).⑤渐近线为y =kx 的双曲线方程可设为k 2x 2-y 2=λ(λ≠0). ⑥渐近线为ax ±by =0的双曲线方程可设为a 2x 2-b 2y 2=λ(λ≠0).跟踪训练2 (1)求与双曲线y 24-x 23=1有共同的渐近线,且经过点M (3,-2)的双曲线的标准方程;(2)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e =233,过点A (0,-b )和B (a,0)的直线与原点的距离为32,求此双曲线的标准方程. 考点 由双曲线的简单几何性质求方程题点 已知双曲线的焦距、渐近线求双曲线的方程 解 (1)设所求双曲线的方程为y 24-x 23=λ(λ≠0).∵点M (3,-2)在双曲线上, ∴44-93=λ,即λ=-2. ∴双曲线的标准方程为x 26-y 28=1.(2)∵e =233,∴c a =233,∴a 2+b 2a 2=43,∴a 2=3b 2.①又∵直线AB 的方程为bx -ay -ab =0, ∴d =|ab |a 2+b2=32,即4a 2b 2=3(a 2+b 2).② 解①②组成的方程组,得a 2=3,b 2=1. ∴双曲线的标准方程为x 23-y 2=1.类型三 求双曲线的离心率例3 已知F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,PQ 是经过F 1且垂直于x 轴的双曲线的弦,如果∠PF 2Q =90°,求双曲线的离心率. 考点 双曲线的离心率与渐近线 题点 求双曲线的离心率解 设F 1(c,0),将x =c 代入双曲线的方程得c 2a 2-y 2b 2=1,那么y =±b 2a.由|PF 2|=|QF 2|,∠PF 2Q =90°,知|PF 1|=|F 1F 2|,所以b 2a=2c ,所以b 2=2ac ,所以c 2-2ac -a 2=0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2-2×c a-1=0, 即e 2-2e -1=0,所以e =1+2或e =1-2(舍去), 所以双曲线的离心率为1+ 2.反思与感悟 求双曲线离心率的三种方法: (1)若可求得a ,c ,则直接利用e =c a求解. (2)若已知a ,b ,可直接利用e =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2求解.(3)若得到的是关于a ,c 的齐次方程pc 2+q ·ac +r ·a 2=0(p ,q ,r 为常数,且p ≠0),则转化为关于e 的方程pe 2+q ·e +r =0求解.跟踪训练3 设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(b >a >0)的焦距为2c ,直线l 过点A (a,0),B (0,b )两点,已知原点到直线l 的距离为34c ,则双曲线的离心率为________. 考点 双曲线的离心率与渐近线 题点 求双曲线的离心率 答案 2解析 如图所示,在△OAB 中, |OA |=a ,|OB |=b ,|OE |=34c , |AB |=a 2+b 2=c .因为|AB |·|OE |=|OA |·|OB |, 所以c ·34c =ab ,即34(a 2+b 2)=ab , 两边同除以a 2,得34⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2-b a +34=0, 解得ba =3或b a =33(舍去), 所以e =ca =a 2+b 2a 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=2.1.已知双曲线方程为x 2-8y 2=32,则( )A .实轴长为42,虚轴长为2B .实轴长为82,虚轴长为4C .实轴长为2,虚轴长为4 2D .实轴长为4,虚轴长为8 2 考点 双曲线的简单几何性质 题点 由双曲线方程求a ,b ,c 答案 B解析 双曲线方程x 2-8y 2=32化为标准方程为x 232-y 24=1,可得a =42,b =2,所以双曲线的实轴长为82,虚轴长为4.2.下列双曲线中,焦点在y 轴上且渐近线方程为y =±12x 的是( )A .x 2-y 24=1B .x 24-y 2=1C .y 24-x 2=1D .y 2-x 24=1考点 由双曲线的简单几何性质求方程题点 已知双曲线的焦距、渐近线求双曲线的方程 答案 D解析 从选项知,焦点在y 轴上的双曲线有y 24-x 2=1与y 2-x 24=1,而y 24-x 2=1的渐近线方程是y =±2x ,y 2-x 24=1的渐近线方程是y =±12x ,故选D.3.(2017·浙江余姚中学期中)设F 1,F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 是双曲线C 的右支上的点,射线PT 平分∠F 1PF 2,过原点O 作PT 的平行线交PF 1于点M ,若|MP |=13|F 1F 2|,则双曲线C 的离心率为( )A.32B .3C.2D. 3 答案 A4.与双曲线x 24-y 29=1共渐近线且经过点M (26,6)的双曲线的标准方程为__________.答案x 28-y 218=1 解析 设双曲线的标准方程为x 24-y 29=t (t ≠0),又经过点M (26,6), ∴244-369=t ,即t =2, 故所求双曲线的标准方程为x 28-y 218=1.5.已知F 是双曲线C :x 2-y 28=1的右焦点,P 是C 的左支上一点,A (0,66).当△APF 周长最小时,该三角形的面积为________. 考点 双曲线的简单几何性质 题点 由双曲线方程研究其他问题 答案 12 6解析 设左焦点为F 1,|PF |-|PF 1|=2a =2,∴|PF |=2+|PF 1|,△APF 的周长为|AF |+|AP |+|PF |=|AF |+|AP |+2+|PF 1|,△APF 周长最小即为|AP |+|PF 1|最小,当A ,P ,F 1在一条直线上时最小,过AF 1的直线方程为x -3+y66=1,与x 2-y 28=1联立,解得P 点坐标为(-2,26),此时S =1AF FS-1F PFS=12 6.1.随着x 和y 趋向于无穷大,双曲线将无限地与渐近线接近,但永远没有交点;由渐近线方程可确定a 与b 或b 与a 的比值,但无法确定焦点位置.2.求渐近线的方程,常把双曲线的方程右边的常数写成0,分解因式即得渐近线方程,若已知渐近线方程mx +ny =0,求双曲线的方程,常将双曲线的方程设为x 2n 2-y 2m2=λ(λ≠0)求解.3.与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有共同渐近线的双曲线系的方程可设为x 2a 2-y 2b 2=λ(λ≠0,a >0,b >0).一、选择题1.双曲线2x 2-y 2=8的实轴长是( ) A .2B .22C .4D .4 2 考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 答案 C解析 将双曲线化成标准形式为x 24-y 28=1,得2a =4.2.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为3,则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±2xC .y =±12xD .y =±22x 考点 双曲线的离心率与渐近线 题点 渐近线与离心率的关系 答案 B 解析 由e =c a=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=3,得⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=2.故渐近线方程为y =±2x ,故选B.3.设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是C 上一点,若|PF 1|+|PF 2|=6a ,且△PF 1F 2的最小内角为30°,则C 的离心率为( ) A. 2B.32C. 3D.62考点 双曲线的简单几何性质 题点 求双曲线的离心率 答案 C解析 不妨设|PF 1|>|PF 2|,则|PF 1|-|PF 2|=2a , 又|PF 1|+|PF 2|=6a ,解得|PF 1|=4a ,|PF 2|=2a , 则∠PF 1F 2是△PF 1F 2的最小内角,为30°, ∴|PF 2|2=|PF 1|2+|F 2F 1|2-2|PF 1||F 2F 1|cos 30°, ∴(2a )2=(4a )2+(2c )2-2×4a ×2c ×32, 化为e 2-23e +3=0,解得e = 3.4.设双曲线x 2a +y 29=1的渐近线方程为3x ±2y =0,则a 的值为( )A .-4B .-3C .2D .1 考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程求a ,b ,c 及渐近线 答案 A解析 ∵方程表示双曲线,∴a <0,标准方程为y 29-x 2-a=1, ∴渐近线方程为y =±3-a x , ∴3-a =32,解得a =-4. 5.等轴双曲线的一个焦点是F 1(-6,0),则其标准方程为( )A.x 29-y 29=1B.y 29-x 29=1C.y 218-x 218=1D.x 218-y 218=1 考点 由双曲线的简单几何性质求方程题点 已知双曲线的焦距求方程答案 D解析 ∵等轴双曲线的一个焦点为F 1(-6,0),∴c =6,∴2a 2=36,a 2=18,∴双曲线的标准方程为x 218-y 218=1. 6.(2017·浙江名校联盟联考)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线l 与双曲线右支交于A ,B 两点(B 在第四象限),若△ABF 1是B 为直角顶点的等腰直角三角形,设该双曲线的离心率为e ,则e 2为( ) A .5-2 2 B .5+2 2 C .4+2 2 D .4-2 2 答案 A 7.设F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,过点F 且斜率为-1的直线l 与双曲线C 的两条渐近线分别交于A ,B 两点,若AB →=-3AF →,则双曲线C 的离心率e 等于( )A.103B.52C.5D.343 考点 双曲线的简单几何性质题点 求双曲线的离心率答案 D解析 设F (c,0),则过双曲线:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点F 且斜率为-1的直线l 的方程为y =-(x -c ),而渐近线方程是y =±b ax , 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =c -x ,y =-b a x ,得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫ac a -b ,-bc a -b , 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =c -x ,y =b ax ,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫ac a +b ,bc a +b , AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫2abc a 2-b 2,-2abc a 2-b 2, AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫bc a +b ,-bc a +b , 由AB →=-3AF →,得⎝⎛⎭⎪⎫2abc a 2-b 2,-2abc a 2-b 2=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫bc a +b ,-bc a +b , 则2abc a 2-b 2=-3·bc a +b, 即b =53a , 则c =a 2+b 2=343a , 则e =ca =343,故选D. 二、填空题8.(2017·嘉兴一中期末)双曲线C :x 2-4y 2=1的焦距是________,双曲线C 的渐近线方程是__________. 答案 5 y =±12x 9.已知双曲线y 2-x 2m=1(m >0)的离心率e ∈(1,2),则m 的取值范围是________. 考点 双曲线的离心率与渐近线题点 双曲线离心率的取值范围答案 (0,3)解析 由双曲线y 2-x 2m =1(m >0)知,a =1,b =m ,所以e =c a =1+m , 又e ∈(1,2),所以1<1+m <2,解得0<m <3. 10.(2017·金华一中月考)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的焦点到其渐近线的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的渐近线方程为______________.答案 y =±2x11.过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点F (-c,0)(c >0)作圆x 2+y 2=a 24的切线,切点为E ,延长FE 交双曲线右支于点P ,若OE →=12(OF →+OP →),则双曲线的离心率为________. 考点 双曲线的简单几何性质题点 求双曲线离心率答案 102解析 如图,设双曲线的右焦点为M ,连接PM .∵OE ⊥PF ,∴在Rt △OEF 中,|EF |=c 2-a 24. 又OE →=12(OF →+OP →), ∴E 是PF 的中点,∴|PF |=2|EF |=2c 2-a 24, |PM |=2|OE |=a .由双曲线的定义知,|PF |-|PM |=2a ,∴2 c 2-a 24-a =2a , ∴e =ca =102. 三、解答题12.已知双曲线的一条渐近线为x +3y =0,且与椭圆x 2+4y 2=64有相同的焦距,求双曲线的标准方程.考点 由双曲线的简单几何性质求方程题点 已知双曲线的焦距、渐近线求双曲线的方程解 椭圆方程为x 264+y 216=1,可知椭圆的焦距为8 3.①当双曲线的焦点在x 轴上时,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0), ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=48,b a =33,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=36,b 2=12. ∴双曲线的标准方程为x 236-y 212=1; ②当双曲线的焦点在y 轴上时, 设双曲线方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0), ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=48,a b =33, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=12,b 2=36. ∴双曲线的标准方程为y 212-x 236=1. 由①②可知,双曲线的标准方程为 x 236-y 212=1或y 212-x 236=1.13.已知点A (0,1),点P 在双曲线C :x 22-y 2=1上. (1)当|PA |最小时,求点P 的坐标;(2)过点A 的直线l 与双曲线C 的左、右两支分别交于M ,N 两点,O 为坐标原点,若△OMN 的面积为23,求直线l 的方程.考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程研究其他问题解 (1)设P (x ,y ),则|PA |=x 2+(y -1)2 =2+2y 2+(y -1)2=3⎝ ⎛⎭⎪⎫y -132+83, 当y =13时,|PA |最小, 故所求点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫±253,13. (2)由题知直线l 的斜率存在,故可设l 的方程为y =kx +1,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),与双曲线方程联立得(1-2k 2)x 2-4kx -4=0,则Δ=16(1-k 2)>0且-41-2k 2<0,即k 2<12. 由根与系数的关系得x 1+x 2=4k 1-2k 2,x 1x 2=-41-2k2, ∴|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=16(1-k )21-2k 2, S △OMN =12×1×|x 1-x 2|=12·16(1-k 2)1-2k2=23, 解得k 2=14或k 2=23(舍去),即k =±12, ∴l 的方程为x -2y +2=0或x +2y -2=0.四、探究与拓展 14.已知F 1,F 2分别是双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,点M 在E 上,MF 1与x 轴垂直,sin ∠MF 2F 1=13,则E 的离心率为( ) A. 2B.32C. 3D .2考点 双曲线的简单几何性质题点 求双曲线的离心率答案 A解析 因为MF 1与x 轴垂直,所以|MF 1|=b 2a. 又sin ∠MF 2F 1=13,所以|MF 1||MF 2|=13, 即|MF 2|=3|MF 1|.由双曲线的定义,得2a =|MF 2|-|MF 1|=2|MF 1|=2b 2a, 所以b 2=a 2,所以c 2=b 2+a 2=2a 2,所以离心率e =c a = 2. 15.已知双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0),直线l :x +y =1,双曲线C 与直线l 有两个不同交点A ,B ,直线l 与y 轴交点为P .(1)求离心率e 的取值范围;(2)若PA →=512PB →,求a 的值. 考点 双曲线的简单几何性质题点 由双曲线方程研究其他问题解 (1)由双曲线C 与直线l 相交于两个不同的点,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2=1,x +y =1有两个不同的解, 消去y 并整理,得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0,①∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,Δ=4a 4+8a 2(1-a 2)>0, 解得-2<a <2且a ≠±1. 又∵a >0,∴0<a <2且a ≠1.∵双曲线的离心率e =1+a 2a =1a 2+1, ∵0<a <2且a ≠1,∴e >62且e ≠2,∴双曲线C 的离心率e 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫62, 2∪(2,+∞).(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),易得P (0,1). ∵PA →=512PB →, ∴(x 1,y 1-1)=512(x 2,y 2-1), 由此可得x 1=512x 2. ∵x 1,x 2都是方程①的根,且1-a 2≠0,∴x 1+x 2=1712x 2=-2a 21-a 2. x 1x 2=512x 22=-2a 21-a 2, 消去x 2得-2a 21-a 2=28960,即a 2=289169. 又∵a >0,∴a =1713.。

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