【金版教程】2014届高考数学总复习 第8章 第7讲 抛物线课件 理 新人教A版
高考数学统考一轮复习第8章平面解析几何第7节抛物线教师用书教案理新人教版
抛物线[考试要求] 1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).2.理解数形结合思想.3.了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用.1.抛物线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线: (1)在平面内;(2)动点到定点F 的距离与到定直线l 的距离相等; (3)定点不在定直线上.2.抛物线的标准方程与几何性质 标准方程y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离图形顶点 O (0,0)对称轴 y =0x =0焦点 F ⎝⎛⎭⎫p 2,0F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p2 离心率 e =1准线方程 x =-p 2x =p 2 y =-p2y =p 2 范围 x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R y ≥0,x ∈R y ≤0,x ∈R 焦半径(其中|PF |=x 0+p2|PF |=-x 0+p2|PF |=y 0+p2|PF |=-y 0+p2P (x 0,y 0)) [常用结论]1.设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦. (1)以弦AB 为直径的圆与准线相切. (2)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.(3)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p ,通径是过焦点最短的弦.2.过x 2=2py 的准线上任意一点D 作抛物线的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 过点⎝⎛⎭⎫0,p 2.一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(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一定是抛物线.( ) (2)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.( )(3)方程y =ax 2(a ≠0)表示的曲线是焦点在x 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝⎛⎭⎫a 4,0,准线方程是x =-a 4.( ) (4)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形. ( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× 二、教材习题衍生1.抛物线y =14x 2的准线方程是( )A .y =-1B .y =-2C .x =-1D .x =-2A [∵y =14x 2,∴x 2=4y ,∴准线方程为y =-1.]2.若抛物线y =4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) A .1716 B .1516 C .78D .0B [M 到准线的距离等于M 到焦点的距离,又准线方程为y =-116,设M (x ,y ),则y+116=1, ∴y =1516.]3.过抛物线y 2=4x 的焦点的直线l 交抛物线于P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=6,则|PQ |等于( )A .9B .8C .7D .6B [抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.根据题意可得,|PQ |=|PF |+|QF |=x 1+1+x 2+1=x 1+x 2+2=8.]4.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 .y 2=-8x 或x 2=-y [设抛物线方程为y 2=2px (p ≠0)或x 2=2py (p ≠0).将P (-2,-4)代入,分别得方程为y 2=-8x 或x 2=-y .]考点一 抛物线的定义及其应用抛物线定义的应用(1)利用抛物线的定义解决问题,应灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化.即“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”.(2)注意灵活运用抛物线上一点P (x ,y )到焦点F 的距离|PF |=|x |+p 2或|PF |=|y |+p 2.[典例1] (1)(2020·全国卷Ⅰ)已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( )A .2B .3C .6D .9(2)设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,若B (3,2),则|PB |+|PF |的最小值为 . (1)C (2)4 [法一:因为点A 到y 轴的距离为9,所以可设点A (9,y A ),所以y 2A =18p .又点A 到焦点⎝⎛⎭⎫p 2,0的距离为12,所以⎝⎛⎭⎫9-p 22+y 2A =12,所以⎝⎛⎭⎫9-p 22+18p =122,即p 2+36p -252=0,解得p =-42(舍去)或p =6.故选C .法二:根据抛物线的定义及题意得,点A 到C 的准线x =-p2的距离为12,因为点A 到y轴的距离为9,所以p2=12-9,解得p =6.故选C .(2)如图,过点B作BQ垂直准线于点Q,交抛物线于点P1,则|P1Q|=|P1F|.则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4,即|PB|+|PF|的最小值为4.][母题变迁]1.若将例(2)中的B点坐标改为(3,4),试求|PB|+|PF|的最小值.[解]由题意可知点B(3,4)在抛物线的外部.∵|PB|+|PF|的最小值即为B,F两点间的距离,F(1,0),∴|PB|+|PF|≥|BF|=42+22=25,即|PB|+|PF|的最小值为2 5.2.若将例(2)中的条件改为:已知抛物线方程为y2=4x,直线l的方程为x-y+5=0,在抛物线上有一动点P到y轴的距离为d1,到直线l的距离为d2,求d1+d2的最小值.[解]由题意知,抛物线的焦点为F(1,0).点P到y轴的距离d1=|PF|-1,所以d1+d2=d2+|PF|-1.易知d2+|PF|的最小值为点F到直线l的距离,故d2+|PF|的最小值为|1+5|12+(-1)2=32,所以d1+d2的最小值为32-1.点评:与抛物线有关的最值问题的转换方法(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解.(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为该点到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决.[跟进训练]1.已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点且|AF|+|BF|=3,则线段AB 的中点到准线的距离为( )A .52B .32 C .1 D .3B [∵F 是抛物线y 2=x 的焦点, ∴F ⎝⎛⎭⎫14,0,准线方程x =-14, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),根据抛物线的定义可得 |AF |=x 1+14,|BF |=x 2+14,∴|AF |+|BF |=x 1+14+x 2+14=3.解得x 1+x 2=52,∴线段AB 中点的横坐标为54,∴线段AB 的中点到准线的距离为54+14=32.故选B .]2.已知动圆P 与定圆C :(x -2)2+y 2=1相外切,又与定直线l :x =-1相切,那么动圆的圆心P 的轨迹方程是( )A .y 2=4xB .y 2=-4xC .y 2=8xD .y 2=-8xC [令P 点坐标为(x ,y ),A (2,0),动圆的半径为r ,则根据两圆相外切及直线与圆相切的性质可得,|P A |=1+r ,d =r , P 在直线的右侧,故P 到定直线的距离是d =x +1, 所以|P A |-d =1,即(x -2)2+y 2-(x +1)=1,化简得y 2=8x .故选C .]考点二 抛物线的标准方程及其性质1.求抛物线标准方程的方法(1)先定位:根据焦点或准线的位置. (2)再定形:即根据条件求p . 2.抛物线性质的应用技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程. (2)要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质简化运算.[典例2] (1)(2020·全国卷Ⅲ)设O 为坐标原点,直线x =2与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于D ,E 两点,若OD ⊥OE ,则C 的焦点坐标为( )A .⎝⎛⎭⎫14,0B .⎝⎛⎭⎫12,0 C .(1,0) D .(2,0) (2)如图所示,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线依次交抛物线及准线于点A ,B ,C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=4,则抛物线的方程为( )A .y 2=8xB .y 2=4xC .y 2=2xD .y 2=x(1)B (2)B [(1)将直线方程与抛物线方程联立,可得y =±2p ,不妨设D (2,2p ),E (2,-2p ),由OD ⊥OE ,可得OD →·OE →=4-4p =0,解得p =1,所以抛物线C 的方程为y 2=2x ,其焦点坐标为⎝⎛⎭⎫12,0.故选B .(2)如图,分别过点A ,B 作准线的垂线,交准线于点E ,D ,设准线与x 轴交于点G ,设|BF |=a ,则由已知得|BC |=2a ,由定义得|BD |=a ,故∠BCD =30° ,则在Rt △ACE 中,2|AE |=|AC |,又|AF |=4,∴|AC |=4+3a ,|AE |=4,∴4+3a =8,从而得a =43,∵AE ∥FG ,∴FG AE =CF AC ,即p 4=48,p =2.∴抛物线的方程为y 2=4x .故选B .] 点评:在解决与抛物线的性质有关的问题时,要注意利用几何图形形象、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此.[跟进训练]1.在平面直角坐标系xOy 中,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足.如果直线AF 的倾斜角为120°,那么|PF |= .4 [法一:抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.因为直线AF 的倾斜角为120°,所以∠AFO =60°.又tan 60°=y A 1-(-1),所以y A =2 3.因为P A ⊥l ,所以y P =y A =2 3.将其代入y 2=4x ,得x P =3,所以|PF |=|P A |=3-(-1)=4.法二:抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.因为P A ⊥l ,所以|P A |=|PF |.又因为直线AF 的倾斜角为120°,所以∠AFO =60°,所以∠P AF =60°,所以△P AF 为等边三角形,所以|PF |=|AF |=1-(-1)cos ∠AFO=4.]2.已知抛物线x 2=2py (p >0)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,若△FPM 为边长是4的等边三角形,则此抛物线的方程为 .x 2=4y [由△FPM 为等边三角形,得|PM |=|PF |,由抛物线的定义得PM 垂直于抛物线的准线,设P ⎝⎛⎭⎫m ,m 22p ,则点M ⎝⎛⎭⎫m ,-p 2,因为焦点F ⎝⎛⎭⎫0,p2,△FPM 是等边三角形,所以⎩⎪⎨⎪⎧m 22p +p2=4,⎝⎛⎭⎫p 2+p 22+m 2=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧m 2=12,p =2,因此抛物线方程为x 2=4y .]考点三 直线与抛物线的位置关系求解抛物线综合问题的方法(1)研究直线与抛物线的位置关系与研究直线与椭圆、双曲线的位置关系的方法类似,一般是用方程法,但涉及抛物线的弦长、中点、距离等问题时,要注意“设而不求”“整体代入”“点差法”以及定义的灵活应用.(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p (焦点在x 轴正半轴),若不过焦点,则必须用弦长公式.提醒:涉及弦的中点、弦所在直线的斜率时一般用“点差法”求解.[典例3] (1)过点(0,1)作直线,使它与抛物线y 2=4x 仅有一个公共点,这样的直线有 条.(2)(2019·全国卷Ⅰ)已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .①若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; ②若AP →=3PB →,求|AB |.(1)3 [结合图形分析可知(图略),满足题意的直线共有3条:直线x =0,过点(0,1)且平行于x 轴的直线以及过点(0,1)且与抛物线相切的直线(非直线x =0).](2)[解] 设直线l :y =32x +t ,A ()x 1,y 1,B ()x 2,y 2.①由题设得F ⎝⎛⎭⎫34,0,故|AF |+|BF |=x 1+x 2+32, 由题设可得x 1+x 2=52.由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t y 2=3x ,可得9x 2+12(t -1)x +4t 2=0,则x 1+x 2=-12(t -1)9.从而由-12(t -1)9=52,得t =-78.所以l 的方程为y =32x -78.②由AP →=3PB →得y 1=-3y 2. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x ,得y 2-2y +2t =0. 所以y 1+y 2=2.从而-3y 2+y 2=2,故y 2=-1,y 1=3. 代入C 的方程得x 1=3,x 2=13.故|AB |=4133. 点评:解答本例(2)第②问的关键是从条件“AP →=3PB →”中发现变量间的关系“y 1=-3y 2”,从而为方程组的消元提供明确的方向.[跟进训练](2017·全国卷Ⅰ)设A ,B 为曲线C :y =x 24上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.[解] (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1≠x 2,y 1=x 214,y 2=x 224,x 1+x 2=4,于是直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 24=1.(2)由 y =x 24,得y ′=x2.设M (x 3,y 3),由题设知x 32=1,解得x 3=2,于是M (2,1).设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (2,2+m ),|MN |=|m +1|. 将y =x +m 代入y =x 24得x 2-4x -4m =0.当Δ=16(m +1)>0,即m >-1时,x 1,2=2±2m +1.从而|AB |=2|x 1-x 2|=42(m +1).由题设知|AB |=2|MN |,即42(m +1)=2(m +1),解得m =7.所以直线AB 的方程为y =x +7.[技法展示1] 过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,若|AF |=2|BF |,则|AB |等于( )A .4B .92C .5D .6B [法一:(通性通法)易知直线l 的斜率存在,设为k ,则其方程为y =k (x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0, 得x A ·x B =1,①因为|AF |=2|BF |,由抛物线的定义得x A +1=2(x B +1), 即x A =2x B +1,② 由①②解得x A =2,x B =12,所以|AB |=|AF |+|BF |=x A +x B +p =92.法二:(巧用结论)由对称性不妨设点A 在x 轴的上方,如图设A ,B 在准线上的射影分别为D ,C ,作BE ⊥AD 于E ,设|BF |=m ,直线l 的倾斜角为θ,则|AB |=3m , 由抛物线的定义知|AD |=|AF |=2m ,|BC |=|BF |=m ,所以cos θ=|AE ||AB |=13,所以tan θ=2 2.则sin 2θ=8cos 2θ,∴sin 2θ=89.又y 2=4x ,知2p =4,故利用弦长公式|AB |=2p sin 2θ=92. 法三:(巧用结论)因为|AF |=2|BF |,所以1|AF |+1|BF |=12|BF |+1|BF |=32|BF |=2p=1,解得|BF |=32,|AF |=3, 故|AB |=|AF |+|BF |=92.][评析] 本例给出了三种解法,既有通性通法又有秒杀绝技,学习中要多总结,提升自己灵活解题的素养.[技法应用]如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,交其准线l 于点C ,若F 是AC 的中点,且|AF |=4,则线段AB 的长为( )A .5B .6C .163D .203C [法一:(通性通法)如图,设l 与x 轴交于点M ,过点A 作AD ⊥l 交l 于点D ,由抛物线的定义知,|AD |=|AF |=4,由F 是AC 的中点,知|AD |=2|MF |=2p ,所以2p =4,解得p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |=x 1+p2=x 1+1=4,所以x 1=3,可得y 1=23,所以A (3,23),又F (1,0),所以直线AF 的斜率k =233-1=3,所以直线AF 的方程为y =3(x -1),代入抛物线方程y 2=4x 得3x 2-10x +3=0,所以x 1+x 2=103,|AB |=x 1+x 2+p =163.故选C .法二:(巧用结论)如上解得p =2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则|AF |=x 1+p2=x 1+1=4,p =2,所以x 1=3,又x 1x 2=p 24=1,所以x 2=13,所以|AB |=x 1+x 2+p =3+13+2=163.法三:(巧用结论)因为1|AF |+1|BF |=2p ,|AF |=4,p =2,所以|BF |=43,所以|AB |=|AF |+|BF |=4+43=163.][技法展示2] 设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( )A .334B .938C .6332D .94D [法一:(通性通法)由已知得焦点坐标为F ⎝⎛⎭⎫34,0,因此直线AB 的方程为y =33⎝⎛⎭⎫x -34,即4x -43y -3=0.与抛物线方程联立,化简得4y 2-123y -9=0, 故|y A -y B |=(y A +y B )2-4y A y B =6.因此S △OAB =12|OF ||y A -y B |=12×34×6=94.法二:(巧用结论)由2p =3,及|AB |=2psin 2α,得|AB |=2p sin 2α=3sin 230°=12. 原点到直线AB 的距离d =|OF |·sin 30°=38,故S △AOB =12|AB |·d =12×12×38=94.][评析] 巧用结论解题避免了通性通法的繁杂计算.解题中务必熟记结论,灵活应用求解. 结论:S △AOB =p 22sin α,其中α为焦点弦AB 的倾斜角.[技法应用](2020·成都模拟)O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,P 为C 上一点,若|PF |=4,则△POF 的面积为( )A . 2B . 3C .2D .3B [法一:(通性通法)由y 2=4x 可得抛物线的焦点F (1,0),准线方程为x =-1,如图,过点P 作准线x =-1的垂线,垂足为M ,根据抛物线的定义可知PM =PF =4,设P (x ,y ),则x -(-1)=4,解得x =3,将x =3代入y 2=4x 可得y =±23,所以△POF 的面积为12|y ||OF |=12×23×1= 3.故选B .法二:(巧用结论)设∠PFx =θ,则|PF |=p 1-cos θ=21-cos θ=4,∴cos θ=12,即θ=60°.设P (x ,y ),则|y |=|PF |sin θ=4×32=2 3. ∴S △POF =12×|OF |×|y |=12×1×23= 3.故选B .]备考技法6 “设而不求”在解析几何中的妙用“设而不求”是解析几何解题简化运算的一种重要手段,它的精彩在于通过设出相应的参数,利用题设条件加以巧妙转化,以参数为过渡,最大限度地减少运算;同时,“设而不求”也是比较特殊的一种思想方法,其实质是整体结构意义上的变式和整体思想的应用.活用定义,转化坐标[技法展示1] 在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若|AF |+|BF |=4|OF |,则该双曲线的渐近线方程为 .y =±22x [设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),由抛物线定义可得|AF |+|BF |=y A +p 2+y B +p 2=4×p 2⇒y A +y B =p ,由⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2b 2=1,x 2=2py可得a 2y 2-2pb 2y +a 2b 2=0, 所以y A +y B =2pb 2a 2=p ,解得a =2b ,故该双曲线的渐近线方程为y =±22x .][评析] 设出点的坐标,先通过抛物线的定义,实现点的坐标与几何关系|AF |+|BF |=4|OF |的转换,然后借助根与系数的关系建立参数a ,b 的等量关系,达到设而不求,从而求得双曲线的渐近线方程.[技法应用]抛物线y 2=4mx (m >0)的焦点为F ,点P 为该抛物线上的动点,若点A (-m,0),则|PF ||P A |的最小值为 .22[设点P 的坐标为(x P ,y P ),由抛物线的定义, 知|PF |=x P +m ,又|P A |2=(x P +m )2+y 2P =(x P +m )2+4mx P ,则⎝⎛⎭⎫|PF ||P A |2=(x P +m )2(x P +m )2+4mx P =11+4mx P (x P +m )2≥11+4mx P (2x P ·m )2=12(当且仅当x P =m 时取等号),所以|PF ||P A |≥22,所以|PF ||P A |的最小值为22.]妙用“点差法”,构造斜率[技法展示2] 已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交E于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则椭圆E 的标准方程为( )A .x 245+y 236=1B .x 236+y 227=1C .x 227+y 218=1D .x 218+y 29=1D [设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=2,y 1+y 2=-2,⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b2=1,①x 22a 2+y22b 2=1,②①-②得(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2+(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2=0,所以k AB =y 1-y 2x 1-x 2=-b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2)=b 2a2.又k AB =0+13-1=12,所以b 2a 2=12.又9=c 2=a 2-b 2,解得b 2=9,a 2=18, 所以椭圆E 的方程为x 218+y 29=1.][评析] 该题目属于中点弦问题,可设出A ,B 两点的坐标,通过“点差法”,巧妙地表达出直线AB 的斜率,通过将直线AB 的斜率“算两次”建立几何量之间的关系,从而快速解决问题.[技法应用]1.抛物线E :y 2=2x 上存在两点关于直线y =k (x -2)对称,则k 的取值范围是 . (-2,2) [当k =0时,显然成立.当k ≠0时,设两对称点为B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),BC 的中点为M (x 0,y 0),由y 21=2x 1,y 22=2x 2,两式相减得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=2(x 1-x 2),则直线BC 的斜率k BC =y 1-y 2x 1-x 2=2y 1+y 2=22y 0=1y 0,由对称性知k BC =-1k ,点M 在直线y =k (x -2)上,所以y 0=-k ,y 0=k (x 0-2),所以x 0=1.由点M 在抛物线内,得y 20<2x 0,即(-k )2<2,所以-2<k <2,且k ≠0.综上,k 的取值范围为(-2,2).] 2.已知双曲线x 2-y 22=1,过点P (1,1)能否作一条直线l 与双曲线交于A ,B 两点,且点P 是线段AB 的中点?[解] 假设存在直线l 与双曲线交于A ,B 两点,且点P 是线段AB 的中点.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),易知x 1≠x 2,由⎩⎨⎧x 21-y 212=1,x 22-y222=1,两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)-(y 1+y 2)(y 1-y 2)2=0,又x 1+x 22=1,y 1+y 22=1,所以2(x 1-x 2)-(y 1-y 2)=0,所以k AB =y 1-y 2x 1-x 2=2,故直线l 的方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,x 2-y22=1, 消去y 得2x 2-4x +3=0, 因为Δ=16-24=-8<0,方程无解,故不存在一条直线l 与双曲线交于A ,B 两点,且点P 是线段AB 的中点.巧引参数,整体代入[技法展示3] 已知椭圆x 24+y 2=1的左顶点为A ,过A 作两条互相垂直的弦AM ,AN 交椭圆于M ,N 两点.(1)当直线AM 的斜率为1时,求点M 的坐标;(2)当直线AM 的斜率变化时,直线MN 是否过x 轴上的一定点?若过定点,请给出证明,并求出该定点;若不过定点,请说明理由.[解] (1)直线AM 的斜率为1时,直线AM 的方程为y =x +2,代入椭圆方程并化简得5x 2+16x +12=0.解得x 1=-2,x 2=-65,所以M ⎝⎛⎭⎫-65,45. (2)设直线AM 的斜率为k ,直线AM 的方程为y =k (x +2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),x 24+y 2=1,化简得(1+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-4=0. 则x A +x M =-16k 21+4k 2,x M =-x A -16k 21+4k 2=2-16k 21+4k 2=2-8k 21+4k 2.同理,可得x N =2k 2-8k 2+4.由(1)知若存在定点,则此点必为P ⎝⎛⎭⎫-65,0. 证明如下:因为k MP =y M x M +65=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-8k 21+4k 2+22-8k 21+4k 2+65=5k4-4k 2,同理可计算得k PN =5k4-4k 2. 所以直线MN 过x 轴上的一定点P ⎝⎛⎭⎫-65,0. [评析] 第(2)问先设出AM 的方程为y =k (x +2),联立方程,利用根与系数的关系求出x M ,在此基础上借助k AM ·k AN =-1,整体代入求出x N .[技法应用]已知F 为抛物线C :y 2=2x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A ,B 两点,直线l 2与C 交于D ,E 两点,求|AB |+|DE |的最小值.[解] 法一:由题意知,直线l 1,l 2的斜率都存在且不为0,F ⎝⎛⎭⎫12,0,设l 1:x =ty +12,则直线l 1的斜率为1t,联立方程得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,x =ty +12, 消去x 得y 2-2ty -1=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2t ,y 1y 2=-1. 所以|AB |=t 2+1|y 1-y 2|=t 2+1·(y 1+y 2)2-4y 1y 2=t 2+1·4t 2+4=2t 2+2,同理得,用1t 替换t 可得|DE |=2t 2+2,所以|AB |+|DE |=2⎝⎛⎭⎫t 2+1t 2+4≥4+4=8,当且仅当t 2=1t2,即t =±1时等号成立,故|AB |+|DE |的最小值为8.法二:由题意知,直线l 1,l 2的斜率都存在且不为0,F ⎝⎛⎭⎫12,0,不妨设l 1的斜率为k ,则l 1:y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,l 2:y =-1k ⎝⎛⎭⎫x -12. 由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,消去y 得k 2x 2-(k 2+2)x +k 24=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=1+2k 2.由抛物线的定义知,|AB |=x 1+x 2+1=1+2k 2+1=2+2k2.同理可得,用-1k 替换|AB |中k ,可得|DE |=2+2k 2,所以|AB |+|DE |=2+2k 2+2+2k 2=4+2k 2+2k 2≥4+4=8,当且仅当2k 2=2k 2,即k =±1时等号成立,故|AB |+|DE |的最小值为8.。
2014高考数学(理)一轮复习学案课件 第8编 抛物线
考纲解读 考向预测 课前热身
考点突破
即时巩固 课后拔高
考点 四 考点 三 考点 二 考点 一
真题再现 误区警示 规律探究
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高三数学一轮复习 第8章 第7课时 抛物线 文 新人教版
二、抛物线标准方程与几何性质
[自测 2] 抛物线 y2=-8x 的焦点坐标是( )
A.(2,0)
B.(-2,0)
C.(4,0)
D.(-4,0)
B
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教材梳理 基础自测
二、抛物线标准方程与几何性质
[自测 3] 如果抛物线的顶点在原点,对称轴为 x 轴,焦点在直线 3x-4y
-12=0 上,那么抛物线的方程是( )
=x0+2p=x0+41,∴x0=1.
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考点突破 题型透析
考点一 抛物线的定义及应用
2.(2015·忻州市高三联考)已知 P 为抛物线 y2=4x 上一个动点,Q 为圆 x2 +(y-4)2=1 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__________. 由题意知,圆 x2+(y-4)2=1 的圆心为 C(0,4),半径为 1,抛物线的焦 点为 F(1,0).根据抛物线的定义,点 P 到点 Q 的距离与点 P 到抛物线 准线的距离之和即点 P 到点 Q 的距离与点 P 到抛物线焦点的距离之和, 因此|PQ|+|PF|≥|PC|+|PF|-1≥|CF|-1= 17-1.
得13x2-72x+136=0. ∴x1+x2=--172=221,即 xA+xB=221.
3 由于|AB|=xA+xB+p,所以|AB|=221+32=12.
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考点突破 题型透析
考点一 抛物线的定义及应用
涉及抛物线的焦半径(抛物线上的点与焦点的连线)、焦点弦的问题,应利 用抛物线的定义将点到焦点的距离转化为点到准线的距离,即|PF|=|x|+ p2(焦点在 x 轴上)或|PF|=|y|+p2(焦点在 y 轴上).
教材梳理 基础自测
高考数学总复习第八章解析几何8.7抛物线课件文aa高三全册数学课件
2021/12/13
第十八页,共六十四页。
考点二 抛物线的标准方程及其性质
(1)(2019·保定模拟)设抛物线 C:y2=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 A(0,2),则 C 的方
程为( C )
A.y2=4x 或 y2=8x B.y2=2x 或 y2=8x C.y2=4x 或 y2=16x D.y2=2x 或 y2=16x
2021/12/13
第三十一页,共六十四页。
解:(1)由题意可知,动点 M 到定点 F(1,0)的距离等于 M 到 定直线 x=-1 的距离,
根据抛物线的定义可知,点 M 的轨迹 C 是一条抛物线. 易知 p=2,所以抛物线的方程为 y2=4x. 故点 M 的轨迹 C 的方程为 y2=4x. (2)设 A,B 两点的坐标分别为 A(x1,y1),B(x2,y2), 则点 P 的坐标为x1+2 x2,y1+2 y2. 由题意可设直线 l1 的方程为 y=k(x-1)(k≠0),
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角度 2 焦点弦问题
已知抛物线 y2=2px(p>0)的焦点为 F,过 F 的直线 l 与抛 物线交于 A,B 两点,且|AF|=4|FB|,O 为坐标原点,若△AOB 的面积
为58,则 p= 1 .
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解析:易知抛物线 y2=2px 的焦点 F 的坐标为p2,0,准线为 x=-p2,
第八章
解析几何(jiě xī jǐhé)
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第7节 抛物线
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高考数学一轮总复习教学课件第八章 平面解析几何第7节 抛物线
|AM|+|MF|-1-2≥|AF|-1-2= ( + ) + -1-2=2.
当且仅当N,M为线段AF分别与圆A、抛物线C的交点时,两个等号成立,
因此,|MN|+d的最小值为2.故选D.
(1)两个距离的转化:“到焦点的距离”和“到准线的距离”可以
互相转化,解题时要做到“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”.
当x≥0时,因为动点M到y轴的距离比它到定点(2,0)的距离小2,所
以动点M到定点(2,0)的距离与它到定直线x=-2的距离相等,所以动
点M的轨迹是以(2,0)为焦点,x=-2为准线的抛物线,且p=4,所以抛
物线的方程为y2=8x.
综上,得动点M的轨迹方程为y=0(x<0)或y2=8x(x≥0).
求抛物线的标准方程的方法
根据抛物线的定义可知,所求轨迹是一条抛物线.故选A.
2=-20y或
x
(2)焦点在直线x+3y+15=0上的抛物线的标准方程为
y2=-60x
.
解析:(2)令x=0得y=-5;令y=0得x=-15,
所以抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0),
所以所求抛物线的标准方程为x2=-20y或y2=-60x.
考点二
抛物线的标准方程
[例2] (1)如图,过抛物线y 2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物
线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程为
(
)
2
A.y =x
B.y2=9x
2
C.y =x
√
D.y2=3x
解析:(1)如图,设准线与x轴的交点为G,分别过点A,B作准线的垂线,
高考数学一轮复习第八章平面解析几何第七节抛物线课件新人教版
知识点一 抛物线的定义
满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线:
(1)在平面内; (2)动点到定点F的距离与到定直线l的距离 相等 ; (3)定点 不在 定直线上.
• 温馨提醒 • 抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定
直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.
1.抛物线y2=8x上到其焦点F距离为5的点P有( C )
解析:设圆M与y轴相切于点N,直线x=
p 2
与圆M交于A,B两点,如图所
示,设M(x0,y0),则|MN|=|MA|=|MB|=x0,|AB|=
2
p,所以
22p
2+
xቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-p2
2=x
2 0
,解得x0=
3 4
p,由抛物线的定义知,|MF|=x0+
p 2
,因为|MF|
=52,所以52=34p+21p,即p=2,所以抛物线方程为y2=4x.
图形
顶点 对称轴
焦点 F
离心率
p2,0
准线方 程
x=-p2
O(0,0)
x轴
y轴
F -p2,0
F 0,p2
e= 1
F 0,-p2
x=2p
y=-p2
y=2p
标准 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
方程 p的几何意义:焦点F到准线l的距离
A.41,0 C.(1,0)
B.21,0 D.(2,0)
解析:法一:∵抛物线C关于x轴对称,∴D,E两点关于x轴对称.可得 出直线x=2与抛物线的两交点的坐标分别为(2,2 p),(2,-2 p).不妨 设D(2,2 p),E(2,-2 p),则O→D=(2,2 p),O→E=(2,-2 p).又∵ OD⊥OE,∴O→D·O→E=4-4p=0,解得p=1,∴C的焦点坐标为12,0. 法二:∵抛物线C关于x轴对称,∴D,E两点关于x轴对称.∵OD⊥ OE,∴D,E两点横、纵坐标的绝对值相等.不妨设点D(2,2),将点D 的坐标代入C:y2=2px,得4=4p,解得p=1,故C的焦点坐标为12,0.
【创新方案】2014届高考数学一轮复习 8.7抛物线讲解与练习 理 新人教A版
第七节 抛 物 线[备考方向要明了]考 什 么怎 么 考1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质(X 围、对称性、顶点、离心率等).2.了解圆锥曲线的简单应用.了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.3.理解数形结合的思想.1.抛物线的定义、标准方程和几何性质是高考的重点考查内容,三种题型均有可能,难度为中低档,如2012年某某T13等.2.直线与抛物线问题是高考重点考查内容,多以解答题形式考查,难度中等偏上.[归纳·知识整合]1.抛物线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线: (1)在平面内;(2)动点到定点F 距离与到定直线l 的距离相等; (3)定点不在定直线上.[探究] 1.当定点F 在定直线l 上时,动点的轨迹是什么图形?提示:当定点F 在定直线l 上时,动点的轨迹是过定点F 且与直线l 垂直的直线. 2.抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点M (x 0,y 0)到焦点F 的距离与点M 的横坐标x 0有何关系?若抛物线方程为x 2=2py (p >0),结果如何?提示:由抛物线定义得|MF |=x 0+p2;若抛物线方程为x 2=2py (y >0),则|MF |=y 0+p2.2.抛物线的标准方程和几何性质标准方程y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0) x 2=-2py (p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离图形顶点 O (0,0)对称轴 y =0x =0焦点 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0 F ⎝⎛⎭⎪⎫0,p 2 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2离心率 e =1准线方程 x =-p 2x =p 2y =-p 2y =p 2X 围 x ≥0,y ∈Rx ≤0,y ∈Ry ≥0,x ∈Ry ≤0,x ∈R开口方向 向右 向左向上向下焦半径(其中P (x 0,y 0)|PF |=x 0+p2|PF |=-x 0+p2|PF |=y 0+p2|PF |=-y 0+p2[自测·牛刀小试]1.设抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,则抛物线的方程是( ) A .y 2=-8x B .y 2=-4x C .y 2=8x D .y 2=4x解析:选C 由抛物线准线方程为x =-2知p =4,且开口向右,故抛物线方程为y 2=8x .2.已知d 为抛物线y =2px 2(p >0)的焦点到准线的距离,则pd 等于( ) A.12p 2B .p 2 C.12D.14解析:选D 抛物线方程可化为x 2=12p y ,所以d =14p ,则pd =14.3.抛物线的焦点为椭圆x 29+y 24=1的左焦点,顶点为椭圆中心,则抛物线方程为________.解析:由c 2=9-4=5得F (-5,0), 则抛物线方程为y 2=-45x . 答案:y 2=-45x4.若点(3,1)是抛物线y 2=2px 的一条弦的中心,且这条弦所在直线的斜率为2,则p=________.解析:设弦两端点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 21=2px 1,y 22=2px 2,两式相减得,y 1-y 2x 1-x 2=2py 1+y 2=2, ∵y 1+y 1=2,∴p =2. 答案:25.若抛物线x 2=ay 过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,14,则点A 到此抛物线的焦点的距离为________. 解析:由题意可知,点A 在抛物线x 2=ay 上,所以1=14a ,解得a =4,得x 2=4y .由抛物线的定义可知点A 到焦点的距离等于点A 到准线的距离,所以点A 到抛物线的焦点的距离为y A +a 4=14+1=54.答案:54抛物线的定义及应用[例1] 设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点.(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)若B (3,2),求|PB |+|PF |的最小值.[自主解答] (1)如图,易知抛物线的焦点为F (1,0),准线是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 交曲线于P 点,则所求的最小值为|AF |,即为 5. (2)如图,自点B 作BQ 垂直准线于Q ,交抛物线于点P 1,则|P 1Q |=|P 1F |.则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.即|PB|+|PF|的最小值为4.若将本例(2)中的B点坐标改为(3,4),求|PB|+|PF|的最小值.解:由题意可知点(3,4)在抛物线的外部.∵|PB|+|PF|的最小值即为B,F两点间的距离.∴|PB|+|PF|≥|BF|=42+22=16+4=2 5.———————————————————抛物线定义中的“转化”法利用抛物线的定义解决此类问题,应灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化.“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”,这是解决抛物线焦点弦有关问题的有效途径.1.(1)若点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P的轨迹方程是________.(2)过抛物线y2=4x的焦点作直线l交抛物线于A,B两点,若线段AB中点的横坐标为3,则|AB|等于________.解析:(1)由题意可知点P到直线y=-3的距离等于它到点(0,3)的距离,故点P的轨迹是以点(0,3)为焦点,以y=-3为准线的抛物线,且p=6,所以其标准方程为x2=12y.(2)抛物线的准线方程为x=-1,则AB中点到准线的距离为3-(-1)=4.由抛物线的定义得|AB|=8.答案:(1)x2=12y(2)8抛物线的标准方程与性质[例2] (1)抛物线y2=24ax(a>0)上有一点M,它的横坐标是3,它到焦点的距离是5,则抛物线的方程为( )A.y2=8x B.y2=12xC.y2=16x D.y2=20x(2)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B 到该抛物线准线的距离为________.[自主解答] (1)由题意知,3+6a =5,a =13,则抛物线方程为y 2=8x .(2)抛物线的焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,线段FA 的中点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p4,1,代入抛物线方程得1=2p ×p4,解得p =2,故点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫24,1,故点B 到该抛物线准线的距离为24+22=324. [答案] (1)A (2)324——————————————————— 求抛物线的标准方程的方法及注意事项(1)方法:求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p ,所以,只需一个条件确定p 值即可;(2)注意事项:因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.2.已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=12,P 为C 的准线上一点,则△ABP 的面积为( )A .18B .24C .36D .48解析:选C 设抛物线方程为y 2=2px ,则焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,将x =p2代入y 2=2px 可得y 2=p 2,|AB |=12,即2p =12,得p =6.点P 在准线上,到AB 的距离为p =6,所以△PAB 的面积为12×6×12=36.直线与抛物线的位置关系[例3] 已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 1)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC =OA +λOB ,求λ的值. [自主解答] (1)直线AB 的方程是y =22⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,与y 2=2px 联立,从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p 4.由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9, 所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4,4x 2-5px +p 2=0可简化为x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4,y 1=-22,y 2=42,从而A (1,-22),B (4,42).设OC =(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22), 又y 23=8x 3,即[22(2λ-1)]2=8(4λ+1), 即(2λ-1)2=4λ+1, 解得λ=0或λ=2.——————————————————— 求解直线与抛物线位置关系问题的方法在解决直线与抛物线位置关系的问题时,其方法类似于直线与椭圆的位置关系.在解决此类问题时,除考虑代数法外,还应借助平面几何的知识,利用数形结合的思想求解.3.已知直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点,若|FA |=2|FB |,求k 的值.解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +2,y 2=8x ,得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0,所以x 1+x 2=8k2-4,x 1x 2=4.又由抛物线的定义可知|FA |=x 1+2,|FB |=x 2+2, 所以x 1+2=2(x 2+2),即x 1=2(x 2+1),代入x 1x 2=4 得2(x 2+1)x 2=4,解得x 2=1(x 2=-2舍去),将x 2=1,x 1=4代入x 1+x 1=8k 2-4得k 2=89,由已知k >0,所以k =223.4个结论——直线与抛物线相交的四个结论已知抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点的直线交抛物线于A ,B 两点,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有以下结论:(1)|AB |=x 1+x 2+p 或|AB |=2psin 2α(α为AB 所在直线的倾斜角); (2)x 1x 2=p 24;(3)y 1y 2=-p 2;(4)过抛物线焦点且与对称轴垂直的弦称为抛物线的通径,抛物线的通径长为2p . 3个注意点——抛物线问题的三个注意点(1)求抛物线的标准方程时一般要用待定系数法求p 的值,但首先要判断抛物线是否为标准方程,若是标准方程,则要由焦点位置(或开口方向)判断是哪一种标准方程.(2)注意应用抛物线定义中的距离相等的转化来解决问题.(3)直线与抛物线有一个交点,并不表明直线与抛物线相切,因为当直线与对称轴平行(或重合)时,直线与抛物线也只有一个交点.创新交汇——圆锥曲线中的实际应用题1.随着新课程改革的深入,一些以圆锥曲线在生活和生产中实际应用为背景的应用问题已经进入教材,并且越来越受重视,在一些考试中越来越多的体现.2.解决此类问题,要把实际问题抽象为数学问题,建立数学模型,抓住问题实质,利用数形结合,根据这些圆锥曲线的几何性质解决问题.[典例] (2012·某某高考)下图是抛物线形拱桥,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] 以拱顶为坐标原点建立平面直角坐标系,设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),由题意知抛物线过点(2,-2),代入方程得p =1,则抛物线的方程为x 2=-2y ,当水面下降1米时,为y =-3,代入抛物线方程得x =±6,所以此时水面宽为26米.[答案] 2 6 [名师点评]1.本题有以下创新点(1)命题形式的创新:以实际应用题的形式考查圆锥曲线的性质.(2)命题内容的创新:本题不是直接考查抛物线的性质,而是巧设背景,以实际应用问题为载体来考查抛物线.考查学生的应用意识.2.解决本题的关键点解题的关键是建立坐标系求出抛物线的方程.3.在解决以圆锥曲线为背景的创新交汇问题时,应注意以下两点(1)注意解实际应用问题的四个解题步骤,同时对有关圆锥曲线的基本知识必须要熟练掌握,以便能及时提取运用.(2)注意观察实际生活中一些形状与圆锥曲线的形状接近的事物,如截面为抛物线形的拱桥、探照灯,截面为双曲线形的烟筒,斜截圆柱得椭圆形状的截面等.[变式训练]海事救援船对一艘失事船进行定位:以失事船的当前位置为原点,以正北方向为y 轴正方向建立平面直角坐标系(以1海里为单位长度),则救援船恰好在失事船正南方向12海里A 处,如图所示.现假设:①失事船的移动路径可视为抛物线y =1249x 2;②定位后救援船即刻沿直线匀速前往救援;③救援船出发t 小时后,失事船所在位置的横坐标为7t .(1)当t =0.5时,写出失事船所在位置P 的纵坐标.若此时两船恰好会合,求救援船速度的大小;(2)问救援船的时速至少是多少海里才能追上失事船?解:(1)t =0.5时,P 的横坐标x P =7t =72,代入抛物线方程y =1249x 2,得P 的纵坐标y P =3.由|AP |=9492,得救援船速度的大小为949海里/时. (2)设救援船的时速为v 海里,经过t 小时追上失事船,此时位置为(7t,12t 2). 由vt =7t2+12t 2+122,整理得v 2=144⎝⎛⎭⎪⎫t 2+1t2+337.因为t 2+1t2≥2,当且仅当t =1时等号成立.所以v 2≥144×2+337=252,即v ≥25.因此,救援船的时速至少是25海里才能追上失事船.一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.抛物线x 2=(2a -1)y 的准线方程是y =1,则实数a =( )A.52B.32 C .-12D .-32解析:选 D 把抛物线方程化为x 2=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫12-a y ,则p =12-a ,故抛物线的准线方程是y =p 2=12-a 2,则12-a2=1,解得a =-32. 2.已知抛物线y 2=4x ,若过焦点F 且垂直于对称轴的直线与抛物线交于A ,B 两点,O 是坐标原点,则△OAB 的面积是( )A .1B .2C .4D .6解析:选B 焦点坐标是(1,0),A (1,2),B (1,-2),|AB |=4,故△OAB 的面积S =12|AB ||OF |=12×4×1=2.3.直线y =x +1截抛物线y 2=2px 所得弦长为26,此抛物线方程为( ) A .y 2=2x B .y 2=6xC .y 2=-2x 或y 2=6x D .以上都不对解析:选C 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,y 2=2px ,得x 2+(2-2p )x +1=0.x 1+x 2=2p -2,x 1x 2=1.则26=1+12·x 1+x 22-4x 1x 2= 2·2p -22-4.解得p =-1或p =3,故抛物线方程为y 2=-2x 或y 2=6x .4.已知点M (1,0),直线l :x =-1,点B 是l 上的动点,过点B 垂直于y 轴的直线与线段BM 的垂直平分线交于点P ,则点P 的轨迹是( )A .抛物线B .椭圆C .双曲线的一支D .直线解析:选A 由点P 在BM 的垂直平分线上,故|PB |=|PM |.又PB ⊥l ,因而点P 到直线l 的距离等于点P 到点M 的距离,所以点P 的轨迹是抛物线.5.(2013·某某模拟)以坐标轴为对称轴,原点为顶点且过圆x 2+y 2-2x +6y +9=0圆心的抛物线方程是( )A .y =3x 2或y =-3x 2B .y =3x 2C .y 2=-9x 或y =3x 2D .y =-3x 2或y 2=9x解析:选D 圆的标准方程为(x -1)2+(y +3)2=1,故圆心坐标为(1,-3),设抛物线方程为y 2=2p 1x 或x 2=-2p 2y ,则(-3)2=2p 1或1=6p 2,得2p 1=9或2p 2=13,故抛物线方程为y 2=9x 或x 2=-13y ,则y 2=9x 或y =-3x 2.6.(2013·某某模拟)设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )A .y 2=±4x B .y 2=±8x C .y 2=4x D .y 2=8x解析:选B 由题可知抛物线焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a4,0,于是过焦点且斜率为2的直线的方程为y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 4,令x =0,可得A 点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,-a 2,所以S △OAF =12·|a |4·|a |2=4. 得a =±8故抛物线方程为y =±8x .二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.以抛物线x 2=-4y 的顶点为圆心,焦点到准线的距离为半径的圆的方程是______________.解析:抛物线的顶点在原点,焦点到准线的距离为2,所以所求圆的方程为x 2+y 2=4. 答案:x 2+y 2=48.(2013·某某模拟)已知动圆圆心在抛物线y 2=4x 上,且动圆恒与直线x =-1相切,则此动圆必过定点________.解析:因为动圆的圆心在抛物线y 2=4x 上,且x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,所以由抛物线的定义知,动圆一定过抛物线的焦点(1,0).答案:(1,0)9.(2012·某某高考)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点.若|AF |=3,则|BF |=________.解析:如图,设A (x 0,y 0)(y 0<0),易知抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),抛物线的准线方程为x =-1,故由抛物线的定义得|AF |=x 0-(-1)=3,解得x 0=2,所以y 0=-2 2.故点A (2,-22).则直线AB 的斜率为k =-22-02-1=-2 2,直线AB 的方程为y =-22x+22,联立⎩⎨⎧y =-22x +22,y 2=4x ,消去y 得2x 2-5x +2=0,由x 1x 2=1,得A ,B 两点横坐标之积为1,所以点B 的横坐标为12.再由抛物线的定义得|BF |=12-(-1)=32. 答案:32三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分) 10.已知圆C 过定点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0,且与直线x =14相切,圆心C 的轨迹为E ,曲线E 与直线l :y =k (x +1)(k ∈R )相交于A ,B 两点.(1)求曲线E 的方程;(2)当△OAB 的面积等于10时,求k 的值.解:(1)由题意,点C 到定点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0和直线x =14的距离相等, 故点C 的轨迹E 的方程为y 2=-x .(2)由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=-x ,y =k x +1消去x 后,整理得ky 2+y -k =0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由韦达定理有y 1+y 2=-1k,y 1y 2=-1. 设直线l 与x 轴交于点N ,则N (-1,0).∵S △OAB =S △OAN +S △OBN =12|ON ||y 1|+12|ON ||y 2|, =12|ON ||y 1-y 2|=12·1·y 1+y 22-4y 1y 2 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+4. ∵S △OAB =10,所以12⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+4=10, 解得k =±16. 11.若椭圆C 1:x 24+y 2b 2=1(0<b <2)的离心率等于32,抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点在椭圆C 1的上顶点.(1)求抛物线C 2的方程;(2)若过M (-1,0)的直线l 与抛物线C 2交于E ,F 两点,又过E ,F 作抛物线C 2的切线l 1,l 2,当l 1⊥l 2时,求直线l 的方程.解:(1)已知椭圆的长半轴长为a =2,半焦距c =4-b 2,由离心率e =c a =4-b 22=32得,b 2=1. 则椭圆的上顶点为(0,1),即抛物线的焦点为(0,1),所以p =2,抛物线的方程为x 2=4y .(2)由题知直线l 的斜率存在且不为零,则可设直线l 的方程为y =k (x +1),E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),∵y =14x 2,∴y ′=12x . ∴切线l 1,l 2的斜率分别为12x 1,12x 2, 当l 1⊥l 2时,12x 1·12x 2=-1,即x 1·x 2=-4, 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k x +1,x 2=4y ,得x 2-4kx -4k =0, 则Δ=(-4k )2-4×(-4k )>0,解得k <-1或k >0.又x 1·x 2=-4k =-4,得k =1.∴直线l 的方程为y =x +1.12.(2013·某某模拟)在平面直角坐标系xOy 中,设点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,直线l :x =-12,点P 在直线l 上移动,R 是线段PF 与y 轴的交点,RQ ⊥FP ,PQ ⊥l .(1)求动点Q 的轨迹方程C ;(2)设圆M 过A (1,0),且圆心M 在曲线C 上,TS 是圆M 在y 轴上截得的弦,当M 运动时,弦长|TS |是否为定值?请说明理由.解:(1)依题意知,点R 是线段FP 的中点,且RQ ⊥FP ,∴RQ 是线段FP 的垂直平分线.∵|PQ |是点Q 到直线l 的距离.点Q 在线段FP 的垂直平分线上,∴|PQ |=|QF |.故动点Q 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线,其方程为y 2=2x (x >0).(2)弦长|TS |为定值.理由如下:取曲线C 上点M (x 0,y 0), M 到y 轴的距离为d =|x 0|=x 0,圆的半径r =|MA |=x 0-12+y 20, 则|TS |=2r 2-d 2=2y 20-2x 0+1,因为点M 在曲线C 上,所以x 0=y 202,所以|TS |=2y 20-y 20+1=2,是定值.1.抛物线y =x 2上一点到直线2x -y -4=0的距离最短的点的坐标是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14B .(1,1) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,94D .(2,4) 解析:选B 法一:设抛物线上任一点为(x ,y ),则由点到直线的距离得 d =|2x -y -4|5=|2x -x 2-4|5=|x -12+3|5=x -12+35≥35 . 当x =1时,取得最小值,此时点的坐标为(1,1).法二:设2x -y +m =0与y =x 2相切,则x 2-2x -m =0. Δ=4+4m =0,得m =-1,此时x =1,故点的坐标为(1,1).法三:(导数法)y =x 2的导数为y ′=2x ,设所求点为P (x 0,y 0),则2x 0=2,得x 0=1,故P (1,1).2.已知过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点,|AF |=2,则|BF |=________.解析:设点A ,B 的横坐标分别是x 1,x 2,则依题意有焦点F (1,0),|AF |=x 1+1=2,x 1=1,直线AF 的方程是x =1,此时弦AB 为抛物线的通径,故|BF |=|AF |=2.答案:23.如图,直线l :y =x +b 与抛物线C :x 2=4y 相切于点为A .(1)某某数b 的值;(2)求以点A 为圆心,且与抛物线C 的准线相切的圆的方程.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x +b ,x 2=4y ,得x 2-4x -4b =0.(*) ∵直线l 与抛物线相切,∴Δ=(-4)2-4×(-4b )=0.∴b =-1.(2)由(1)知b =-1,方程(*)为x 2-4x +4=0.解得x =2,代入x 2=4y 中得,y =1,∴A (2,1).∵圆A 与抛物线准线y =-1相切,∴r =|1-(-1)|=2.∴圆A的方程为(x-2)2+(y-1)2=4.。
高考数学第八章第7讲-课件
栏目 导引
第八章 平面解析几何
第八章 平面解析几何
抛物线定义的应用
(1)利用抛物线的定义解决此类问题,应灵活地进行抛物线上 的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化.即“看到准线
想到焦点,看到焦点想到准线”.
(2)注意灵活运用抛物线上一点 P(x,y)到焦点 F 的距离|PF|
=|x|+p或|PF|=|y|+p.
2
2
栏目 导引
第八章 平面解析几何
1.(1)(2016·云南省统一检测)设经过抛物线 C 的 焦点 F 的直线 l 与抛物线 C 交于 A、B 两点,那么抛物线 C 的准线与以 AB 为直径的圆的位置关系为( B ) A.相离 B.相切 C.相交但不经过圆心 D.相交且经过圆心
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第八章 平面解析几何
(2)(2016·长春调研)已知直线 l1:4x-3y+6=0 和直线 l2:x =-1,则抛物线 y2=4x 上一动点 P 到直线 l1 和直线 l2 的距 离之和的最小值是( B )
设抛物线方程为 y2=±2px(p>0),则p= 2,所以 p=2 2, 2
所以抛物线方程为 y2=±4 2x.
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第八章 平面解析几何
3.(选修 2-1 P67 练习 T3(1)改编)抛物线 x2=2py(p>0)上的点 P(m,2)到焦点 F 的距离为 3,则该抛物线的方程为_x_2_=__4_y__. 解析:根据抛物线定义可知 2+p=3,所以 p=2,所以抛物
的垂直平分线上,|OF|=p,所以p+p=3,所以 p=4.
2
24
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第八章 平面解析几何
(2)由题意,设抛物线方程为 x2=2ay(a≠0).
高考数学一轮总复习 第八章 平面解析几何 第七节 抛物线课件 文
的最小值为________.
解析:(1)由 y2=x,知 2p=1,即 p=21, 因此焦点 F14,0,准线 l 的方程为 x=-14. 设点 A(x0,y0)到准线 l 的距离为 d,则由抛物线的定义可知 d= |AF|. 从而 x0+14=54x0,解得 x0=1.
(2)由 y2=4x,知 p=2,焦点 F(1,0),准线 x=-1. 根据抛物线的定义,|AF|=|AC|+1,|BF|=|BD|+1. 因此|AC|+|BD|=|AF|+|BF|-2=|AB|-2. 所以|AC|+|BD|取到最小值,当且仅当|AB|取得最小值, 又|AB|=2p=4 为最小值. 故|AC|+|BD|的最小值为 4-2=2. 答案:(1)A (2)2
解:(1)由抛物线的定义得|AF|=2+p2. 因为|AF|=3,即 2+p2=3,解得 p=2, 所以抛物线 E 的方程为 y2=4x. (2)法一 因为点 A(2,m)在抛物线 E:y2=4x 上, 所以 m=±2 2. 由抛物线的对称性,不妨设 A(2,2 2). 由 A(2,2 2),F(1,0)可得直线 AF 的方程为 y=2 2(x-1).
(2016·郑州调研)已知抛物线 C:y2=8x 的焦点为 F,准线为 l,P
是 l 上一点,Q 是直线 PF 与 C 的一个交点,若F→P=4F→Q,则|QF|=
()
7
5
A.2
B.2
C.3
D.2
解析:F→P=4F→Q, ∴|F→P|=4|F→Q|, ∴||PPQF||=34. 如图,过 Q 作 QQ′⊥l,垂足为 Q′, 设 l 与 x 轴的交点为 A, 则|AF|=4, ∴||PPQF||=|Q|AQF′| |=43, ∴|QQ′|=3,根据抛物线定义可知|QF|=|QQ′|=3. 答案:C
高考数学总复习 第8章 第7讲 抛物线课件 理 新人教A版
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点 对称轴
O(0,0) y=0 x=0
焦点 离心率
p F(2,0)
p F________ F________ F(0,- ) 2 e=1 p x=2 p y=-2 y=______
准线方程 x=______ 范围 开口方向 焦半径
x≥0,y∈R x≤0, y∈R y≥0, x∈R y≤0, x∈R 向右 向左 向上 |PF|= ________ 向下 |PF|= ________
解析:(1)将 x=3 代入抛物线方程 y2=2x,得 y=± 6. ∵ 6>2,∴A 在抛物线内部. 设抛物线上点 P 到准线 l: 1 x=-2的距离为 d,由定义知 |PA|+|PF|=|PA|+d, 7 当 PA⊥l 时,|PA|+d 最小,最小值为2, 7 即|PA|+|PF|的最小值为2,此时 P 点纵坐标为 2,代入 y2=2x,得 x=2.∴点 P 坐标为(2,2).
时,优先考虑用什么方法解题?
(1) 若点 P 到点 F(0 ,- 1) 的距离与它到 y - 1 = 0 的距离相 等,则点P的轨迹方程 ________.
(2) 抛物线 y2 = 4x 上一点 M 到焦点的距离为 2 ,则 M 到 y 轴的
距离为________.
2.抛物线的标准方程与几何性质 标准方程 y2 = 2px(p>0) y2=- 2px(p>0) x2 = 2py(p>0) x2=- 2py(p>0)
[答案] C
奇思妙想: 本例题条件不变,问题改为 “ 求 |BF| 的值 ” , 如何解答?
解:设点 A(x1,y1),B(x2,y2),由|AF|=3 及抛物线定义 可得,x1+1=3,∴x1=2.∴A 点坐标为(2,2 2). 2 2-0 则直线 AB 的斜率为 k= =2 2. 2-1 ∴直线 AB 的方程为 y=2 2(x-1).
高考高考数学总复习 第八章 第7节 抛物线课件
x=-14.
设点 A(x0,y0)到准线 l 的距离为 d,
则由抛物线的定义可知 d=|AF|.
从而 x0+14=54x0,解得 x0=1. 、、 (2)由 y2=4x,知 p=2,焦点 F(1,0),准线 x=-1.
A
17
根据抛物线的定义,|AF|=|AC|+1,|BF|=|BD|+1. 因此|AC|+|BD|=|AF|+|BF|-2=|AB|-2. 所以|AC|+|BD|取到最小值,当且仅当|AB|取得最小值, 又|AB|=2p=4 为最小值. 故|AC|+|BD|的最小值为 4-2=2.
的焦点,若过抛物线的焦点,由抛物线定义,直接使用公式|AB|
=x1+x2+p;若不过焦点,则必须用一般弦长公式,注意韦达定
理的应用.
A
37
【变式训练 3】 (2015·潍坊联考)设抛物线 C:x2=2py(p>0) 的焦点为 F,准线为 l,若点 A 是抛物线 C 上在第一象限内任意一 点 , 已 知 以 F 为 圆 心 , FA 为 半 径 的 圆 F 交 l 于 B , D 两 点 (1)若∠BFD=90°,△ABD 的面积为 4 2,求 p 的值及圆 F 的方 程; (2)若 A,B,F 三点共线,直线 m 与直线 AB 平行,且直线 m 与抛
B.2
C.4
D.8
(2)已知抛物线 y2=4x,过焦点 F 的直线与抛物线交于 A、B 两点,过 A、B 分别作 y 轴的垂线,垂足分别为 C、D,则|AC|+|BD|
的最小值为________.
A
16
[解析] (1)由 y2=x,知 2p=1,即 p=1, 2
因此焦点
F
1,0 4
,准线
l
的方程为
高考数学总复习 第8章 第7节 抛物线课件 新人教A版
解析:由题意设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),则
其准线方程为:x=-p2,
∴-p2=-2,解得p=4.
∴抛物线的标准方程为y2=8x. 答案:B
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2.若抛物线C:x2=4y上一点P到定点A(0,1)的距离为2,则P
到x轴的距离为( )
A.0
B.1
C.2
D.4
解析:A(0,1)是抛物线的焦点,抛物线上一点到焦点距离等于
答案:C
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(2)(理)解:由题意得kOD=12, ∵AB⊥OD,∴kAB=-2, 又直线AB过点D(2,1), ∴直线AB的方程为y-1=-2(x-2),即y=-2x+5, 由yy=2=-2p2xx+5 ,消去y整理得 4x2-(2p+20)x+25=0,
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标准方 y2=2px(p y2=- x2=2py(p> x2=-2py(p>
程
>0) 2px(p>0)
0)
0)
图形
范围 x≥0
x≤0
y≥0
y≤0
准线 x=-p2
x=p2
y=-p2
y=p2
焦点 F(p2,0) F(-p2,0) F(0,p2)
F(0,-p2)
对称轴
x轴
顶点
y轴
(0,0)
离心率
e=1
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设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=p+210,x1x2=245, ∴y1y2=(-2x1+5)(-2x2+5) =4x1x2-10(x1+x2)+25=25-5p-50+25=-5p, ∵以AB为直径的圆过点O. ∴O→A·O→B=x1x2+y1y2=0.
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准形式为 x2=1ay,所以其焦点坐标为(0,41a).
填一填:(1)y2=8x 提示:由抛物线的准线方程为 x= -2,得焦点 F(2,0),
∴p2=2. ∴p=4. 故抛物线的标准方程为 y2=8x. (2)(0,116)
核心要点研究
例1 [2012·陕西高考]右图是抛物线 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.
抛物线的标准方程有四种形式,每种形式中都只含有一个参 数p,因此求抛物线的标准方程,一是确定方程形式,二是确 定 p 的 值 . 对 于 焦 点 在 x 轴 上 的 抛 物 线 方 程 可 统 一 设 成 y2 = ax(a≠0) , 对 于 焦 点 在 y 轴 上 的 抛 物 线 方 程 可 统 一 设 成 x2 = ay(a≠0).
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
开口方向 向右
向左
向上
向下
焦半径
|PF|=x0+p2
|PF|= ________
|PF|= ________
|PF|= ________
二次函数y=ax2(a≠0)的图象是抛物线,其焦点坐标是什 么?
(1)设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线 的方程是________.
(2)[2013·江苏徐州]抛物线 y2=4mx(m>0)的焦点到双曲 线1x62 -y92=1 的一条渐近线的距离为 3,则此抛物线的方程为 ________.
答案:y2=20x 解析:y2=4mx 的焦点为(m,0),双曲线的一条渐近线方 程为 3x-4y=0,由 d=35m=3,得 m=5,∴抛物线方程为 y2=20x.
[解] (1)由已知可得△BFD 为等腰直角三角形,|BD|= 2p,圆 F 的半径|FA|= 2p.
由抛物线定义可知 A 到 l 的距离 d=|FA|= 2p. 因为△ABD 的面积为 4 2,所以12|BD|·d=4 2, 即12·2p· 2p=4 2,解得 p=-2(舍去)或 p=2. 所以 F(0,1),圆 F 的方程为 x2+(y-1)2=8.
y2=-
x2=
x2=-
2px(p>0) 2py(p>0) 2py(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点 对称轴
O(0,0)
y=0
x=0
焦点 离心率
F(p2,0)
F________ F________ F(0,-p2) e=1
准线方程 x=______
x=p2
y=-p2 y=______
AOB 的面积为( )
A.
2 2
B. 2
C.
32 2
D. 2 2
[解析] 焦点 F(1,0),设 A,B 分别在第一、四象限,则 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 2 2,AB 的方程为 y=2 2(x-1),与抛物线方程联立 可得 2x2-5x+2=0,所以 B 的横坐标为12,纵坐标为- 2, S△AOB=12×1×(2 2+ 2)=322.
(2)由于直线 x=-12为抛物线的准线, 故|PB|+d=|PB|+|PF|≥|BF|, 当且仅当 B、P、F 共线时取等号. 而|BF|= 12+122+12= 2. ∴|PB|+d 的最小值为 2.
例 2 [2012·安徽高考]过抛物线 y2=4x 的焦点 F 的直线
交该抛物线于 A,B 两点,O 为坐标原点.若|AF|=3,则△
[变式探究] 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).
(1)求|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值时 P 点的坐 标;
(2)求点 P 到点 B(-12,1)的距离与点 P 到直线 x=-12的 距离之和的最小值.
解析:(1)将 x=3 代入抛物线方程 y2=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, 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 y2=2x,得 x=2.∴点 P 坐标为(2,2).
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【选题·热考秀】 [2012·重庆高考]过抛物线 y2=2x 的焦点 F 作直线交抛物 线于 A,B 两点,若|AB|=2152,|AF|<|BF|,则|AF|=________.
[规范解答] F 点坐标为(12,0),设 A,B 两点的横坐标 为 x1,x2.
因|AF|<|BF|,故直线 AB 不垂直于 x 轴. 设直线 AB 为 y=k(x-12),联立直线与抛物线的方程得 k2x2-(k2+2)x+k42=0, ① 则 x1+x2=k2k+2 2.
[变式探究] (1)[2011·辽宁高考]已知 F 是抛物线 y2=x
的焦点,A,B 是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段
AB 的中点到 y 轴的距离为( )
3
A. 4
B. 1
5
7
C. 4
D. 4
答案:C 解析:∵|AF|+|BF|=xA+xB+12=3, ∴xA+xB=52. ∴线段 AB 的中点到 y 轴的距离为xA+2 xB=54.
[审题视点] 本题考查了抛物线的知 识,解题关键是以拱顶为坐标原点,建立 平面直角坐标系,求抛物线方程.
[解析] 建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线方 程为 x2=-2py(p>0),由点(2,-2)在抛物线上,可得 p=1, 则抛物线方程为 x2=-2y.
当 y=-3 时,x=± 6,所以水面宽 2 6米. [答案] 2 6
[审题视点] (1)根据B,D在准线上以及直角三角形的相关 知识可以将相关线段长用p表示出来,再结合三角形的面积即 可求出p的值,从而确定圆的方程.(2)根据三点共线及抛物线 定义可得到直线m的斜率,从而设出直线m,n的方程,由直线n 与抛物线只有一个公共点,根据判别式得到参数关系式,化 简,利用截距比得到所要求的比值.
由于 n 与 C 只有一个公共点,故 Δ=43p2+8pb=0, 解得 b=-p6. 因为 m 的纵截距 b1=p2,||bb1||=3,所以坐标原点到 m,n 距离的比值为 3. 当 m 的斜率为- 33时,由图形对称性可知,坐标原点 到 m,n 距离的比值为 3.
(1)研究直线与抛物线的位置关系与研究直线与椭圆、双曲线 的位置关系的方法类似,一般是用方程法,但涉及抛物线的 弦长、中点、距离等问题时,要注意“设而不求”“整体代 入”“点差法”以及定义的灵活应用. (2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线 的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+ p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
又|AB|=x1+x2+1=2152,可解得 k2=24,代入①式得 12x2
-13x+3=0,即(3x-1)(4x-3)=0.而|AF|<|BF|,所以 x1=13.
由抛物线的定义,得|AF|=x1+12=56.
第7讲 抛物线
不同寻常的一本书,不可不读哟!
1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性 质.
2.理解数形结合的思想. 3.了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用.
1个重要规律 一次项的变量与焦点所在的坐标轴的名称相同,一次项系 数的符号决定抛物线的开口方向,即“对称轴看一次项,符号 决定开口方向”. 2种必会方法 1. 定义法:根据条件确定动点满足的几何特征,从而确定 p的值,得到抛物线的标准方程. 2. 待定系数法:根据条件设出标准方程,再确定参数p的 值,这里要注意抛物线标准方程有四种形式.
例 3 [2012·课标全国]设抛物线 C:x2=2py(p>0)的焦点 为 F,准线为 l,A 为 C 上一点,已知以 F 为圆心,FA 为半 径的圆 F 交 l 于 B,D 两点.
(1)若∠BFD=90°,△ABD 的面积为 4 2,求 p 的值及 圆 F 的方程;
(2)若 A,B,F 三点在同一直线 m 上,直线 n 与 m 平行, 且 n 与 C 只有一个公共点,求坐标原点到 m,n 距离的比值.
由yy2==24x2,x-1, 消去 y,得 2x2-5x+2=0, 解得 x1=2,x2=12. ∴|BF|=x2+1=32.
(1)涉及抛物线上的点到焦点(准线)的距离问题,可优先考虑 利用抛物线的定义转化为点到准线(焦点)的距离问题求解. (2)涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,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.
(2)因为 A,B,F 三点在同一直线 m 上,
所以 AB 为圆 F 的直径,∠ADB=90°.
由抛物线定义知|AD|=|FA|=12|AB|,所以∠ABD Nhomakorabea30°,m
的斜率为
33或-
3 3.
当 m 的斜率为 33时,由已知可设 n:y= 33x+b,代入
x2=2py,得 x2-233px-2pb=0.
[变式探究] [2013·武汉调研]已知过抛物线 y2=2px(p>0) 的焦点,斜率为 2 2的直线交抛物线于 A(x1,y1),B(x2, y2)(x1<x2)两点,且|AB|=9.
(1)求该抛物线的方程; (2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若O→C=O→A+λO→B, 求 λ 的值.
[答案] C
奇思妙想:本例题条件不变,问题改为“求|BF|的值”, 如何解答?
解:设点 A(x1,y1),B(x2,y2),由|AF|=3 及抛物线定义 可得,x1+1=3,∴x1=2.∴A 点坐标为(2,2 2).