2019届高考数学一轮复习第八篇平面解析几何第5节抛物线课件理新人教版
高考数学(新课标人教)一轮总复习课件:第8章平面解析几何第5节抛物线
第八章平面解析几何第5节抛杨线> 1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程I I及简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心I I 率)•I 、2.理解数形结合的思想. | I辭硕物缓的续赊晋1:灰册物线白勺商車亞用.•[要点梳理]• 1.抛物线的概念木等•平面内与一个定点何口一条定韋线/(尺/)册距离准线的点的轨迹叫做抛物线.点做抛物线的________ ,直线/叫做抛物线的________ •质疑探究仁若抛物线定义中定点F在定直线/ 上时,动点的轨迹是什么图形?•提示:当定点琏定直线/上时,动点的轨迹是过点FB与直线睡直的直线.• 2.抛物线的标准方程与几何性质•质疑探究2:抛物线的标准方程中P的几何意义是什么?亠•提示:p的几何意义是焦点到准线的距离•[基础自测]1.(201牛安徽高考)抛物线y=^x2的准线方程是()A. 1B. 2C・ x= —1 D・x=—2[解析]因为抛物线的标准方程为_?=4y,所以其准线方程为y= 一 1 •故选A.[答案]A2.从抛物线y2=4x上一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且\PM\ = 5,设抛物线的焦点为F,则AMPF的面积为()A. 5B. 10C. 20D.V15[解析]由抛物线方程于=4兀易得抛物线的准线I的方程为x= — l,又由IPMU5可得点P的横坐标为4,代入y2=4x, 可求得其纵坐标为±4,故S AMPF=|X5X4=10,选B.[答案]B3.设抛物线y2 = 8x的准线与x轴交于点若过点0的直线I与抛物线有公共点,则直线I的斜率的取值范围是()B.[-2,2]A.C.[ —1,1]D. [—4,4]•[解析]Q(・2,0),设直线的方程为y二k(x+ 2),代入抛物线方程,消去燿理得用0 + (4k2 - 8)x+4k2 = 0 ,•由2l = (4k2-8)2-4k2-4k2 = 64(1 ■曆)20 ,•解得-1 .•[答案]C-4.若点P到直线—1的距离比它到点(0,3) 的距离小2,则点P的轨迹方程是______________________•[解析]由题意可知点P到直线y二-3的距离等于它到点(0,3)的距离,故点刊勺轨迹是以点(0,3)为焦点,以y二-3为准线的抛物线, 且P二6 ”所以其标准方程为护二12y.•[答案]x2=12y5・已知点P是抛物线y2=2x上的动点,点P到准线的距仃\禺为仏且点P在y轴上的射影是点4© 4J,则PA\ + \PM\ 的最小值是 ____________ .(\ \[解析]设抛物线/ = 2x的焦点为F,则F刁0 ,又点 a 丿仃)1彳刁£在抛物线的外侧,抛物线的准线方程为x=-^则PMI1 Q =d_勺5L\PA\+d=\PA\ + \PF\^\AF\ = 59所以IB4I + IPMI2》9[答案]|•[典例透析]•考向一抛物线的定义及应用•例1已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点力(3,2),求\PA\ + |P鬥的最小值,并求岀取最小值时P点的坐标■•思路点拨把尸鬥转化为P到准线的距离,两点之间线段最短.[解]将x=3代入抛物线方程y2 = 2x,得y=±yj6・・・・4在抛物线内部.设抛物线上点P到准线/: x=—£的距离为d,由定义知IB4I + \PF\ = \PA\+d,当B4丄/时,\PA\+d最小,7最小值为㊁7即IB4I + IPFI的最小值为此时戶点纵坐标为2,代入y1 = 2x,得x=2, •••点P坐标为(2,2)・•拓展提高(1)利用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线. • (2)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.•活学活用1 (2015 -辽宁省五校联考)设抛物线x2=12y的焦点为F,经过点P(2,1)的直线/ 与抛物线相交于力,3两点,又知点P恰为力3 的中点,则\AF\ + \BF\= _______________ .•解析]分别过点& , B , P作准线的垂线, 垂足分别为M, N, Q,根据抛物线上的点到焦点的距离等于该点到准线的距离,得/鬥+ \BF\ = \AM\ + \BN\ = 2\PQ\ = 8.•[答案]8•考向二抛物线标准方程及性质•例2 (1)如图是抛物线形拱桥,当水面在/时 ,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1 米后,水面米厂(2)抛物线y2=4x的焦点为已点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书C. 6B. 4 D. 4^3思路点拨(1)建立坐标系,利用点待定抛物线方程,再求横坐标・(2)利用抛物线定义性质及等边三角形性质求解.•解析]⑴如图建立平面直角坐标系,设抛物线方程为0二-2py(p > 0)・由题忌、4(2, —2)代入x^= 得故x2=—2y ・得x=召,故水面宽为2&米.(2)依题意,过点P作抛物线的准线的垂线,垂足为M], 记抛物线的准线%= — 1与x轴的交点为N,则有IPMil = IPFI = IPMI.又点Mi、M均在抛物线的准线上,因此点Mi与M重合.由△FPM为等边三角形得ZPMF=6Q°,又PM平行于x轴,因此/MFN=/PMF=60。
高考数学一轮复习 第八篇 平面解析几何 第5节 抛物线课件 理
第二十四页,共四十二页。
解析:(1)设 M(x0,y0),易知焦点为 Fp2,0,由抛物线的定义得|MF| =x0+p2=2p,所以 x0=32p,故 y20=2p×32p=3p2,解得 y0=± 3p,故直 线 MF 的斜率 k=32±p-3pp2=±3,选 A.
(2)∵p=2,∴|AB|=2+130=136.故选 D.
第八篇 平面 解析几何 (píngmiàn)
(必修2、选修2-1)
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第 5 节 抛物线
最新考纲 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.了解抛物线的简单应用.
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标准
y2=2px
y2=-2px
方程
(p>0)
(p>0)
x2=2py (p>0)
x2=-2py (p>0)
图形
顶点 对称轴
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(0,0) x轴
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y轴
焦点 离心率
Fp2,0
___________ ___________ ____________ e=1
准线方程 __________ __________ __________ __________
+|BD|的最小值为 2. 答案:(1)34 (2) 9+a2-1 (3)2
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第十七页,共四十二页。
【反思归纳】 利用抛物线的定义可解决的常见问题 (1)轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有 关的轨迹是否为抛物线. (2)距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离问题 时,注意在解题中利用两者之间的相互转化.
2019届高考数学一轮复习 第八篇 平面解析几何 第5节 抛物线训练 理 新人教版
第5节抛物线基础巩固(时间:30分钟)1.设抛物线y2=2px的焦点在直线2x+3y-8=0上,则该抛物线的准线方程为( D )(A)x=-1 (B)x=-2(C)x=-3 (D)x=-4解析:因为抛物线y2=2px的焦点(,0)在2x+3y-8=0上,所以p=8,所以抛物线的准线方程为x=-4.故选D.2.已知抛物线C与双曲线x2-y2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C的方程是( D )(A)y2=±2x (B)y2=±2x(C)y2=±4x (D)y2=±4x解析:因为双曲线的焦点为(-,0),(,0),设抛物线方程为y2=±2px(p>0),则=,所以p=2,所以抛物线方程为y2=±4x.故选D.3.(2016·全国Ⅰ卷)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为( B )(A)2 (B)4 (C)6 (D)8解析:以开口向右的抛物线为例,设抛物线方程为y2=2px(p>0),圆的方程为x2+y2=r2,设A(x0,2),D(-,),点A(x0,2)在抛物线y2=2px上,所以8=2px0, ①点D(-,)在圆x2+y2=r2上,所以5+(-)2=r2, ②点A(x0,2)在圆x2+y2=r2上,所以+8=r2, ③联立①②③解得p=4,焦点到准线的距离为4.故选B.4.(2018·汕头市一模)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线与x轴的交点为K,点A在C上且|AK|=|AF|,则△AFK的面积为( B )(A)4 (B)8 (C)16 (D)32解析:因为抛物线C:y2=8x的焦点为F(2,0),准线为x=-2,所以K(-2,0).设A(x0,y0),过A点向准线作垂线AB,则B(-2,y0).因为|AK|=|AF|,又|AF|=|AB|=x0-(-2)=x0+2,所以由|BK|2=|AK|2-|AB|2得=(x0+2)2,即8x0=(x0+2)2,解得x0=2,则A(2,±4),所以△AFK的面积为|KF|·|y0|=×4×4=8.故选B.5.(2017·上饶市一模)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M(-2,2),过点F且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若·=0,则k等于( D )(A)(B)(C) (D)2解析:由抛物线C:y2=8x得焦点F(2,0).由题意可知,斜率k存在,设直线AB为y=k(x-2),代入抛物线方程,得k2x2-(4k2+8)x+4k2=0,Δ>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=4+,x1x2=4,所以y1+y2=k(x1-2)+k(x2-2)=k[(x1+x2)-4]=,y1y2=-·=-8=-16.又·=0,所以·=(x1+2,y1-2)·(x2+2,y2-2)=(x1+2)(x2+2)+(y1-2)(y2-2)=x1x2+2(x1+x2)+4+y1y2-2(y1+y2)+4=-+4=0,所以k=2.故选D.6.已知点P是抛物线y2=2x上的动点,且点P在y轴上的射影是M,点A(,4),则|PA|+|PM|的最小值是( C )(A) (B)4 (C) (D)5解析:抛物线焦点F(,0),准线x=-,如图,延长PM交准线于N,由抛物线定义得|PF|=|PN|.因为|PA|+|PM|+|MN|=|PA|+|PN|=|PA|+|PF|≥|AF|=5,而|MN|=,所以|PA|+|PM|≥5-=,当且仅当A,P,F三点共线时,取“=”号,此时,P位于抛物线上,所以|PA|+|PM|的最小值为.故选C.7.(2017·茂名市一模)探照灯反射镜的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛物线的焦点上,已知灯口直径是60 cm,灯深40 cm,则光源到反射镜顶点的距离是cm.解析:设抛物线方程为y2=2px(p>0),点(40,30)在抛物线y2=2px上,所以900=2p×40.所以p=.所以=.因此,光源到反射镜顶点的距离为 cm.答案:能力提升(时间:15分钟)8.已知抛物线x2=4y上有一条长为6的动弦AB,则AB的中点到x轴的最短距离为( D )(A) (B) (C)1 (D)2解析: 由题意知,抛物线的准线l:y=-1,过点A作AA1⊥l交l于点A1,过点B作BB1⊥l交l于点B1,设弦AB的中点为M,过点M作MM1⊥l交l于点M1,则|MM1|=.因为|AB|≤|AF|+|BF|(F为抛物线的焦点),即|AF|+|BF|≥6,所以|AA1|+|BB1|≥6,2|MM1|≥6,|MM1|≥3,故点M到x轴的距离d≥2.故选D.9.(2017·白山市一模)已知抛物线y2=6x的焦点为F,准线为l,点P为抛物线上一点,且在第一象限,PA⊥l,垂足为A,|PF|=2,则直线AF的倾斜角为( D )(A)(B)(C)(D)解析:如图,设P(x0,y0),因为|PF|=2=x0+1.5,所以x0=0.5.所以|BF|=1.5-0.5=1,所以∠BPF=,从而∠PFB=,因为|PA|=|PF|=2,所以∠PAF=∠PFA.又∠PAF=∠AFB,所以∠AFB=∠PFB=.故选D.10.(2017·长沙市模拟)已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C:y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|= .解析:椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点(c,0)与抛物线C:y2=8x的焦点(2,0)重合,可得c=2,a=4,b2=12,椭圆的标准方程为+=1.抛物线的准线方程为x=-2,联立解得y=±3,所以A(-2,3),B(-2,-3),则|AB|=3-(-3)=6.答案:611.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,M为抛物线C上一点,N(2,2),则|MF|+|MN|的取值范围是.解析: 当x=2时,y=±2,所以点N在抛物线的内部,如图所示,作MP垂直于抛物线的准线于点P,由抛物线的定义可知|MF|=|MP|,所以|MF|+|MN|=|MP|+|MN|≥|PN|,当且仅当P,M,N三点共线时等号成立,此时|PN|=2+1=3,所以|MF|+|MN|≥3.答案: [3,+∞)12.(2017·湖北安庆市二模)已知抛物线x2=2py(p>0),F为其焦点,过点F的直线l交抛物线于A,B两点,过点B作x轴的垂线,交直线OA于点C,如图所示.(1)求点C的轨迹M的方程;(2)直线m是抛物线的不与x轴重合的切线,切点为P,准线与直线m交于点Q,求证:以线段PQ为直径的圆过点F.(1)解:由题意可得,直线l的斜率存在,设方程为y=kx+.设A(x1,y1),B(x2,y2),动点C(x,y),由可得x2-2pkx-p2=0,可得x1x2=-p2.OA:y=x=x,BC:x=x2.由可得y=·x2=-,即点C的轨迹M的方程为y=-.(2)证明:设直线m的方程为y=k′x+m,由可得x2-2pk′x-2pm=0,可得Δ=4p2k′2+8pm,因为直线m与抛物线相切,所以Δ=0,可得pk′2+2m=0,可得P(pk′,-m),又由可得Q(-,-),·=(pk′,-m-)·(-,-p)=- (p+2m)+pm+=0,可得FP⊥FQ,所以以线段PQ为直径的圆过点F.13.(2018·南阳、信阳等六市一模)如图,抛物线C:y2=2px的焦点为F,抛物线上一定点Q(1,2).(1)求抛物线C的方程及准线l的方程;(2)过焦点F的直线(不经过Q点)与抛物线交于A,B两点,与准线l交于点M,记QA,QB,QM的斜率分别为k1,k2,k3,问是否存在常数λ,使得k1+k2=λk3成立?若存在λ,求出λ的值;若不存在,说明理由.解:(1)把Q(1,2)代入y2=2px,得2p=4,所以抛物线方程为y2=4x,准线l的方程为x=-1.(2)由条件可设直线AB的方程为y=k(x-1),k≠0.由抛物线准线l:x=-1,可知M(-1,-2k),又Q(1,2),所以k3==k+1.把直线AB的方程y=k(x-1)代入抛物线方程y2=4x,并整理,可得k2x2-(2k2+4) x+k2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=1.又Q(1,2),故k1=,k2=.因为A,F,B三点共线,所以k AF=k BF=k,即==k,所以k1+k2=+==2(k+1),即存在常数λ=2,使得k1+k2=2k3成立.)已知点F(0,1)为抛物线x2=2py的焦点.是抛物线上三点且+=0,求△ABC面积的最大值.,),B(xAB轴交于点D(0,y所以=,即y D=-.又因为++=0,所以点F为△ABC的重心.由点F的坐标为(0,1),所以=0,=1.从而x1+x2=-x3,+=12-,所以2x1x2=(x1+x2)2-(+)=2-12,即x1x2=-6,所以S△ABC=3S△ABF=3×|1-y D||x2-x1|,= (1+)2(+-2x1x2)=(4+-6)2(12--2+12)=(-2)2(24-3)=(-2)2(8-),令t=≥0,y=(t-2)2(8-t),y′=[2(t-2)(8-t)-(t-2)2]=-(t-2)(t-6),令y′=0,则t1=2,t2=6.当t∈(0,2)时y′<0,函数单调递减,当t∈(2,6)时y′>0,函数单调递增,t∈(6,+∞)时y′<0,函数单调递减,见下表当t=0时y=,当t=6时y=,所以y max=,则S△ABCmax=.。
2019版高考数学一轮复习第八章解析几何第52讲抛物线课件_OK
2021/6/1
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二 抛物线的标准方程及其几何性质
• (1)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)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化成标准方程. • (3)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
2021/6/1
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解析 (1)错误.当定点在定直线上时,轨迹为过定点 F 与定直线 l 垂直的一条直 线,而非抛物线;
(2)错误.方程 y=ax2(a≠0)可化为 x2=1ay 是焦点在 y 轴上的抛物线,且其焦点坐 标是0,41a,准线方程是 y=-41a;
(3)错误.抛物线是只有一条对称轴的轴对称图形.
2021/6/1
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标准 方程 对称轴 焦点 离心率
y2=2px
y2=-2px
x2=2py
x2=-2py
(p>0)
(p>0)
(p>0)
(p>0)
p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离
____y_=__0_____
____x_=__0_____
F__p2_,__0_
F__-__p2_,_ 0
F__0_,__p2_
____________,直线l叫做抛物线的____________.
距离相等
焦点
准线
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• 2.抛物线的标准方程与几y2何=性2质px
y2=-2px
x2=2py
x2=-2py
标准
(p>0)
(p>0)
(p>0)
(p>0)
方程
p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离
2019年高考数学一轮总复习第八章解析几何8.7抛物线课件理
答案:B
2.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( 3 5 A. 5 11 C. 5 B.2 D.3 )
3
考点疑难突破
抛物线定义及应用
[典 例 导 引] (1)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FP=4FQ,则|QF|=( 7 A. 2 C.3 5 B. 2 D.2 )
(2)已知抛物线 y2=4x 的焦点是 F, 点 P 是抛物线上的动点, 又有点 B(3,2), 则|PB| +|PF|的最小值为________.
解析:设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与到直线 x=-1 的距 离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为 y2=4x.
答案:y2=4x
5. 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 ________.
p 解析:根据抛物线定义可知 2+ =3,所以 p=2,所以抛物线的方程为 x2=4y. 2 答案:x2=4y
2.与焦点弦有关的常用结论 (以下图为依据)
设 A(x1,y1),B(x2,y2).
2 p (1)y1y2=-p2,x1x2= . 4
2p (2)|AB|=x1+x2+p= 2 (θ 为 AB 的倾斜角). sin θ 1 1 2 (3) + 为定值 . |AF| |BF| p (4)以 AB 为直径的圆与准线相切. (5)以 AF 或 BF 为直径的圆与 y 轴相切.
2.抛物线的标准方程和几何性质
「应用提示研一研」 1.辨明两个易误点 (1)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定直线垂直的直线. (2)对于抛物线标准方程中参数 p, 易忽视只有 p>0 才能证明其几何意义是焦点 F 到准线 l 的距离,否则无几何意义.
高考数学一轮复习 第八章 平面解析几何 8.7 抛物线课件
焦点坐标为( B ) A.(-1,0)
B.(1,0)
C.(0,-1)
D.(0,1)
解析 由于抛物线 y2=2px(p>0)的准线方程为 x=-p2,由题意得-p2=-1,
p=2,焦点坐标为1,0,故选 B.
1 2345
解析答案
A
解析 由抛物线的定义,可得|AF|=x0+14, ∵|AF|=54x0,∴x0+14=54x0,∴x0=1.
标 y2=
-
x2=
x2=-
准 2px(p>0) 2px(p>0) 2py(p>0) 2py(p>0)
方 p的几何意义:焦点F到准线l的距离
答案
图形
顶点 对称轴
焦点
O(0,0)
y=0
Fp2,0
F-p2,0
x=0
F0,p2
F0,-p2
离心率
准线方 程 范围
开口方
x≥0, y∈R
e=1
x≤0, y≥0, y≤0, y∈R x∈R x∈R
解析答案
(2)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,若B(3,2),则|PB|+|PF|的最小 值为____4____. 解析 如图,过点B作BQ垂直准线于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.
与抛物线的两个交点,求证:
①y1y2=-p2,x1x2=p42;
证明 由已知得抛物线焦点坐标为(p2,0). 由题意可设直线方程为 x=my+p2, 代入y2=2px,
得 y2=2pmy+2p,即 y2-2pmy-p2=0.
(*)
则y1,y2是方程(*)的两个实数根,所以y1y2=-p2.
高考数学一轮复习 第8章 平面解析几何 第5讲 椭圆创新教学案(含解析)新人教版-新人教版高三全册数
第5讲椭圆[考纲解读] 1.掌握两种求椭圆方程的方法:定义法、待定系数法,并能根据其标准方程及几何图形研究椭圆的几何性质(X围、对称性、顶点、离心率).(重点) 2.掌握直线与椭圆位置关系的判断,并能求解直线与椭圆相关的综合问题.(难点) [考向预测]从近三年高考情况来看,本讲为高考的必考内容.预测2021年将会考查:①椭圆标准方程的求解;②直线与椭圆位置关系的应用;③求解与椭圆性质相关的问题.试题以解答题的形式呈现,灵活多变、技巧性强,具有一定的区分度,试题中等偏难.1.椭圆的定义(1)定义:在平面内到两定点F1,F2的距离的□01和等于□02常数(大于|F1F2|)的点的轨迹(或集合)叫椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做□03焦距.(2)集合语言:P={M||MF1|+|MF2|=□042a,且2a□05>|F1F2|},|F1F2|=2c,其中a>c>0,且a,c为常数.注:当2a>|F1F2|时,轨迹为椭圆;当2a=|F1F2|时,轨迹为线段F1F2;当2a<|F1F2|时,轨迹不存在.2.椭圆的标准方程和几何性质标准方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)y2a2+x2b2=1(a>b>0)图形性X围-a≤x≤a,-b≤y≤b -b≤x≤b,-a≤y≤a直线与椭圆方程联立方程组,消掉y,得到Ax2+Bx+C=0的形式(这里的系数A一定不为0),设其判别式为Δ:(1)Δ>0⇔直线与椭圆□01相交;(2)Δ=0⇔直线与椭圆□02相切;(3)Δ<0⇔直线与椭圆□03相离.4.弦长公式(1)假设直线y=kx+b与椭圆相交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),那么|AB|=□011+k2|x1-x2|=□021+1k2|y1-y2|.(2)焦点弦(过焦点的弦):最短的焦点弦为通径长□032b2a,最长为□042a.5.必记结论(1)设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任意一点P(x,y),那么当x=0时,|OP|有最小值b,P点在短轴端点处;当x=±a时,|OP|有最大值a,P点在长轴端点处.(2)过焦点F1的弦AB,那么△ABF2的周长为4a.1.概念辨析(1)平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.()(2)方程mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n)表示的曲线是椭圆.()(3)椭圆上一点P与两焦点F1,F2构成△PF1F2的周长为2a+2c(其中a为椭圆的长半轴长,c为椭圆的半焦距).()(4)x2a2+y2b2=1(a>b>0)与y2a2+x2b2=1(a>b>0)的焦距相同.()答案(1)×(2)√(3)√(4)√2.小题热身(1)椭圆x29+y24=1的离心率是()A.133 B.53C.23 D.59答案 B解析由得a=3,b=2,所以c=a2-b2=32-22=5,离心率e=ca=5 3.(2)椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),假设长轴的长为6,且两焦点恰好将长轴三等分,那么此椭圆的标准方程为()A.x236+y232=1 B.x29+y28=1C.x29+y25=1 D.x216+y212=1答案 B解析由题意,得2c2a=13,2a=6,解得a=3,c=1,那么b=32-12=8,所以椭圆C的方程为x29+y28=1.应选B.(3)假设方程x2m-2+y26-m=1表示椭圆,那么m的取值X围是________.答案2<m<6且m≠4解析方程x2m-2+y26-m=1表示椭圆⇔⎩⎪⎨⎪⎧m-2>0,6-m>0,m-2≠6-m,解得2<m<6且m≠4.(4)动点P(x,y)的坐标满足x2+(y+7)2+x2+(y-7)2=16,那么动点P的轨迹方程为________.答案x264+y215=1解析由得点P到点A(0,-7)和B(0,7)的距离之和为16,且16>|AB|,所以点P的轨迹是以A(0,-7),B(0,7)为焦点,长轴长为16的椭圆.显然a=8,c=7,故b2=a2-c2=15,所以动点P的轨迹方程为x264+y215=1.题型一椭圆的定义及应用1.过椭圆x24+y2=1的左焦点F1作直线l交椭圆于A,B两点,F2是椭圆右焦点,那么△ABF2的周长为()A.8 B.4 2 C.4 D.2 2 答案 A解析因为椭圆为x24+y2=1,所以椭圆的半长轴a=2,由椭圆的定义可得AF1+AF2=2a=4,且BF1+BF2=2a=4,所以△ABF2的周长为AB+AF2+BF2=(AF1+AF2)+(BF1+BF2)=4a=8.2.在平面直角坐标系xOy中,P是椭圆y24+x23=1上的一个动点,点A(1,1),B(0,-1),那么|P A|+|PB|的最大值为() A.5 B.4 C.3 D.2 答案 A解析如图,∵椭圆y24+x23=1,∴焦点坐标为B(0,-1)和B′(0,1),连接PB′,AB′,根据椭圆的定义,得|PB|+|PB′|=2a=4,可得|PB|=4-|PB′|,因此|P A|+|PB|=|P A|+(4-|PB′|)=4+(|P A|-|PB′|).∵|P A|-|PB′|≤|AB′|,∴|P A|+|PB|≤4+|AB′|=4+1=5.当且仅当点P 在AB ′的延长线上时,等号成立. 综上所述,可得|P A |+|PB |的最大值为5.3.(2019·某某模拟)F 1,F 2是椭圆x 29+y 27=1的左、右焦点,A 为椭圆上一点,且∠AF 1F 2=45°,那么△AF 1F 2的面积为( )A .7 B.74 C.72 D.752答案 C解析 由题意,得a =3,b =7,c =2,|AF 1|+|AF 2|=6.∴|AF 2|=6-|AF 1|.在△AF 1F 2中,|AF 2|2=|AF 1|2+|F 1F 2|2-2|AF 1|·|F 1F 2|·cos45°=|AF 1|2-4|AF 1|+8,∴(6-|AF 1|)2=|AF 1|2-4|AF 1|+8,解得|AF 1|=72,∴△AF 1F 2的面积S =12×72×22×22=72.利用定义解焦点三角形问题及求最值的方法解焦点三角形问题利用定义求焦点三角形的周长和面积.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义、正弦定理或余弦定理.其中|PF 1|+|PF 2|=2a 两边平方是常用技巧.见举例说明3求最值抓住|PF 1|与|PF 2|之和为定值,可联系到基本不等式求|PF 1|·|PF 2|的最值;利用定义|PF 1|+|PF 2|=2a 转化或变形,借助三角形性质求最值.见举例说明21.如下图,一圆形纸片的圆心为O ,F 是圆内一定点,M 是圆周上一动点,把纸片折叠使M 与F 重合,然后抹平纸片,折痕为CD ,设CD 与OM 交于点P ,那么点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆答案 A解析 由题意得|PF |=|MP |,所以|PO |+|PF |=|PO |+|MP |=|MO |>|OF |,即点P 到两定点O ,F 的距离之和为常数(圆的半径),且此常数大于两定点的距离,所以点P 的轨迹是椭圆.2.(2019·某某皖江模拟)F 1,F 2是长轴长为4的椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 是椭圆上一点,那么△PF 1F 2面积的最大值为________.答案 2解析 解法一:∵△PF 1F 2的面积为12|PF 1||PF 2|·sin ∠F 1PF 2≤12⎝⎛⎭⎪⎫|PF 1|+|PF 2|22=12a 2.又2a =4,∴a 2=4,∴△PF 1F 2面积的最大值为2.解法二:由题意可知2a =4,解得a =2.当P 点到F 1F 2距离最大时,S △PF 1F 2最大,此时P 为短轴端点,S △PF 1F 2=12·2c ·b =bc .又a 2=b 2+c 2=4,∴bc ≤b 2+c 22=2, ∴当b =c =2时,△PF 1F 2面积最大,为2.题型二 椭圆的标准方程角度1 定义法求椭圆的标准方程1.A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0,B 是圆⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=4(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于点P ,那么动点P 的轨迹方程为________.答案 x 2+y 234=1解析 如图,由题意知|P A |=|PB |,|PF |+|BP |=2.所以|P A |+|PF |=2且|P A |+|PF |>|AF |,即动点P 的轨迹是以A ,F 为焦点的椭圆,a =1,c =12,b 2=34.所以动点P 的轨迹方程为x 2+y 234=1.角度2 待定系数法求椭圆的标准方程2.椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,52,(3,5),那么椭圆方程为________.答案 y 210+x 26=1解析设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0且m ≠n ).由得⎩⎨⎧94m +254n =1,3m +5n =1,解得m =16,n =110,所以椭圆方程为y 210+x 26=1.1.定义法求椭圆的标准方程根据椭圆的定义确定a 2,b 2的值,再结合焦点位置求出椭圆的方程.见举例说明1.其中常用的关系有:(1)b2=a2-c2;(2)椭圆上任意一点到椭圆两焦点的距离之和等于2a;(3)椭圆上一短轴顶点到一焦点的距离等于实半轴长a.2.待定系数法求椭圆的标准方程的四步骤提醒:当椭圆的焦点位置不明确时,可设为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)可简记为“先定型,再定量〞.见举例说明2.1.与圆C1:(x+3)2+y2=1外切,且与圆C2:(x-3)2+y2=81内切的动圆圆心P的轨迹方程为________.答案x225+y216=1解析设动圆的半径为r,圆心为P(x,y),那么有|PC1|=r+1,|PC2|=9-r. 所以|PC1|+|PC2|=10>|C1C2|,所以点P的轨迹是以C1(-3,0),C2(3,0)为焦点,长轴长为10的椭圆,点P的轨迹方程为x225+y216=1.2.(2019·某某调研)一个椭圆的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,P(2,3)是椭圆上一点,且|PF1|,|F2F2|,|PF2|成等差数列,那么椭圆方程为________.答案x28+y26=1解析 ∵椭圆的中心在原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,∴可设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),∵P (2,3)是椭圆上一点,且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列,∴⎩⎨⎧4a 2+3b 2=1,2a =4c ,又a 2=b 2+c 2,∴a =22,b =6,c =2,∴椭圆方程为x 28+y 26=1.题型三 椭圆的几何性质1.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点是圆x 2+y 2-6x +8=0的圆心,且短轴长为8,那么椭圆的左顶点为( )A .(-3,0)B .(-4,0)C .(-10,0)D .(-5,0)答案 D解析 由得,椭圆的一个焦点坐标为(3,0),故c =3,又因为2b =8,b =4,所以a 2=b 2+c 2=16+9=25.故a =5.所以椭圆的左顶点为(-5,0).2.F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 1且垂直于x 轴的直线与椭圆交于A ,B 上下两点,假设△ABF 2是锐角三角形,那么该椭圆的离心率e 的取值X 围是( )A .(0,2-1)B .(2-1,1)C .(0,3-1)D .(3-1,1)答案 B解析 ∵F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 1且垂直于x轴的直线与椭圆交于A ,B 上下两点,∴F 1(-c,0),F 2(c,0),A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-c ,b 2a ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-c ,-b 2a ,∵△ABF 2是锐角三角形,∴∠AF 2F 1<45°,∴tan ∠AF 2F 1<1,∴b 2a2c <1,整理,得b 2<2ac ,∴a 2-c 2<2ac ,两边同时除以a 2,并整理,得e 2+2e -1>0,解得e >2-1或e <-2-1(舍去),∵0<e <1,∴椭圆的离心率e 的取值X 围是(2-1,1).3.(2019·某某质检)如图,焦点在x 轴上的椭圆x 24+y 2b 2=1的离心率e =12,F ,A 分别是椭圆的一个焦点和顶点,P 是椭圆上任意一点,那么PF →·P A →的最大值为________.答案 4解析 由题意知a =2,因为e =c a =12,所以c =1,b 2=a 2-c 2=3.故椭圆方程为x 24+y 23=1.设P 点坐标为(x 0,y 0).所以-2≤x 0≤2,-3≤y 0≤ 3.因为F (-1,0),A (2,0),PF →=(-1-x 0,-y 0),P A →=(2-x 0,-y 0),所以PF →·P A →=x 20-x 0-2+y 20=14x 20-x 0+1=14(x 0-2)2.那么当x 0=-2时,PF →·P A →取得最大值4.1.利用椭圆几何性质的注意点及技巧 (1)注意椭圆几何性质中的不等关系在求与椭圆有关的一些X 围问题时,经常用到x ,y 的X 围,离心率的X 围等不等关系.见举例说明3.(2)利用椭圆几何性质的技巧求解与椭圆几何性质有关的问题时,理清顶点、焦点、长轴、短轴等基本量的内在联系.见举例说明1.2.求椭圆离心率的方法(1)直接求出a,c,利用离心率公式e=ca求解.(2)由a,b,c之间的关系求离心率,可以利用变形公式e=1-b2a2求解.也可以利用b2=a2-c2消去b,得到关于a,c的方程或不等式,进而转化为关于e 的不等式再求解.如举例说明2.(3)由椭圆的定义求离心率.e=ca=2c2a,而2a是椭圆上任意一点到两焦点的距离之和,2c是焦距,从而与焦点三角形联系起来.1.椭圆E的焦点在x轴上,中心在原点,其短轴上的两个顶点和两个焦点恰为边长是2的正方形的顶点,那么椭圆E的标准方程为()A.x22+y22=1 B.x22+y2=1C.x24+y22=1 D.y24+x22=1答案 C解析易知b=c=2,故a2=b2+c2=4,从而椭圆E的标准方程为x24+y22=1.2.(2020·某某模拟)椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)和直线l:x4+y3=1,假设过C的左焦点和下顶点的直线与l平行,那么椭圆C的离心率为()A.45B.35C.34D.15答案 A解析 直线l 的斜率为-34,过C 的左焦点和下顶点的直线与l 平行,所以bc =34,又b 2+c 2=a 2⇒⎝ ⎛⎭⎪⎫34c 2+c 2=a 2⇒2516c 2=a 2,所以e =c a =45. 3.假设点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,那么OP →·FP→的最大值为( )A .2B .3C .6D .8 答案 C解析 由椭圆x 24+y 23=1,得F (-1,0),点O (0,0),设P (x ,y )(-2≤x ≤2),那么OP →·FP →=x 2+x +y 2=x 2+x +3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 24=14x 2+x +3=14(x +2)2+2,-2≤x ≤2,当且仅当x =2时,OP →·FP→取得最大值6.题型四 直线与椭圆的综合问题角度1 直线与椭圆的位置关系1.直线l :y =2x +m ,椭圆C :x 24+y 22=1.试问当m 取何值时,直线l 与椭圆C :(1)有两个不重合的公共点; (2)有且只有一个公共点; (3)没有公共点. 解将直线l的方程与椭圆C 的方程联立,得方程组⎩⎨⎧y =2x +m , ①x 24+y 22=1, ②将①代入②,整理,得9x 2+8mx +2m 2-4=0. ③方程③根的判别式Δ=(8m )2-4×9×(2m 2-4)=-8m 2+144.(1)当Δ>0,即-32<m <32时,方程③有两个不同的实数根,可知原方程组有两组不同的实数解.这时直线l 与椭圆C 有两个不重合的公共点.(2)当Δ=0,即m =±32时,方程③有两个相同的实数根,可知原方程组有两组相同的实数解.这时直线l 与椭圆C 有两个互相重合的公共点,即直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点.(3)当Δ<0,即m <-32或m >32时,方程③没有实数根,可知原方程组没有实数解,这时直线l 与椭圆C 没有公共点.角度2 点差法解中点弦问题2.焦点是F (0,52),并截直线y =2x -1所得弦的中点的横坐标是27的椭圆的标准方程为________.答案 y 275+x 225=1解析 设所求的椭圆方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),直线被椭圆所截弦的端点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由题意,可得弦AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,y 1+y 22,且x 1+x 22=27,y 1+y 22=-37.将A ,B 两点坐标代入椭圆方程,得⎩⎪⎨⎪⎧y 21a 2+x 21b 2=1,y 22a 2+x 22b 2=1.两式相减并化简,得a 2b 2=-y 1-y 2x 1-x 2×y 1+y 2x 1+x 2=-2×-6747=3,所以a 2=3b 2,又c 2=a 2-b 2=50,所以a 2=75,b 2=25,故所求椭圆的标准方程为y 275+x225=1.角度3 弦长问题3.椭圆4x 2+y 2=1及直线y =x +m .(1)当直线和椭圆有公共点时,某某数m 的取值X 围; (2)求被椭圆截得的最长弦所在的直线方程.解(1)由⎩⎪⎨⎪⎧4x 2+y 2=1,y =x +m ,得5x 2+2mx +m 2-1=0,因为直线与椭圆有公共点,所以Δ=4m 2-20(m 2-1)≥0,解得-52≤m ≤52. (2)设直线与椭圆交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点, 由(1)知,5x 2+2mx +m 2-1=0, 所以x 1+x 2=-2m 5,x 1x 2=15(m 2-1), 所以|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=2(x 1-x 2)2=2[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]= 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤4m 225-45(m 2-1) =2510-8m 2.所以当m =0时,|AB |最大,即被椭圆截得的弦最长,此时直线方程为y =x . 角度4 综合计算问题4.(2019·某某高考)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,上顶点为B .椭圆的短轴长为4,离心率为55.(1)求椭圆的方程;(2)设点P 在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点M 为直线PB 与x 轴的交点,点N 在y 轴的负半轴上,假设|ON |=|OF |(O 为原点),且OP ⊥MN ,求直线PB 的斜率.解(1)设椭圆的半焦距为c ,依题意,2b =4,c a =55, 又a 2=b 2+c 2,可得a =5,b =2,c =1. 所以椭圆的方程为x 25+y 24=1.(2)由题意,设P (x P ,y P )(x P ≠0),M (x M,0).设直线PB 的斜率为k (k ≠0),又B (0,2),那么直线PB 的方程为y =kx +2,与椭圆方程联立⎩⎨⎧y =kx +2,x 25+y 24=1,整理得(4+5k 2)x 2+20kx =0,可得x P =-20k 4+5k2,代入y =kx +2得y P =8-10k 24+5k2,进而直线OP 的斜率为y P x P =4-5k2-10k.在y=kx+2中,令y=0,得x M=-2 k.由题意得N(0,-1),所以直线MN的斜率为-k2.由OP⊥MN,得4-5k2-10k·⎝⎛⎭⎪⎫-k2=-1,化简得k2=245,从而k=±2305.所以直线PB的斜率为2305或-2305.1.直线与椭圆位置关系的判定方法(1)代数法联立直线与椭圆方程可得到一个关于x,y的方程组,消去y(或x)得一元方程,此方程根的个数即为交点个数,方程组的解即为交点坐标.见举例说明1.(2)几何法画出直线与椭圆的图象,根据图象判断公共点个数.2.“点差法〞的四步骤处理有关中点弦及对应直线斜率关系的问题时,常用“点差法〞,步骤如下:3.中点弦的重要结论AB为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),弦中点M(x0,y0).(1)斜率:k =-b 2x 0a 2y 0.见举例说明2.(2)弦AB 的斜率与弦中点M 和椭圆中心O 的连线的斜率之积为定值-b 2a 2. 4.直线与椭圆相交的弦长公式(1)假设直线y =kx +m 与椭圆相交于两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+1k 2|y 1-y 2|.见举例说明3.(2)焦点弦(过焦点的弦):最短的焦点弦为通径长2b 2a ,最长为2a .1.假设直线y =kx +1与椭圆x 25+y 2m =1总有公共点,那么m 的取值X 围是( ) A .m >1B .m >0C .0<m <5且m ≠1D .m ≥1且m ≠5答案 D解析 直线y =kx +1恒过定点(0,1),假设直线y =kx +1与椭圆x 25+y 2m =1总有公共点,那么点(0,1)在椭圆x 25+y 2m =1内部或在椭圆上,所以1m ≤1,由方程x 25+y 2m =1表示椭圆,那么m >0且m ≠5,综上知m 的取值X 围是m ≥1且m ≠5.2.直线y =x +m 被椭圆2x 2+y 2=2截得的线段的中点的横坐标为16,那么中点的纵坐标为________.答案 -13解析 解法一:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,2x 2+y 2=2,消去y 并整理得3x 2+2mx +m 2-2=0,设线段的两端点分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么x 1+x 2=-2m 3,∴-2m 3=13,解得m =-12.由截得的线段的中点在直线y =x -12上,得中点的纵坐标y =16-12=-13.解法二:设线段的两端点分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么2x 21+y 21=2,2x 22+y 22=2.两式相减得2(x 1-x 2)(x 1+x 2)+(y 1-y 2)(y 1+y 2)=0.把y 1-y 2x 1-x 2=1,x 1+x 2=13代入上式,得y 1+y 22=-13,那么中点的纵坐标为-13.3.(2019·某某六中模拟)直线l :y =kx +2与椭圆C :x 28+y 22=1交于A ,B 两点,直线l 1与直线l 2:x +2y -4=0交于点M .(1)证明:直线l 2与椭圆C 相切;(2)设线段AB 的中点为N ,且|AB |=|MN |,求直线l 1的方程.解(1)证明:由⎩⎨⎧x 28+y 22=1,x +2y -4=0,消去x 整理得y 2-2y +1=0, ∵Δ=4-4=0,∴l 2与C 相切.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,x +2y -4=0,得M 的坐标为(0,2).由⎩⎨⎧x 28+y 22=1,y =kx +2,消去y 整理得(1+4k 2)x 2+16kx +8=0, 因为直线l 1与椭圆交于A ,B 两点, 所以Δ=(16k )2-32(1+4k 2)=128k 2-32>0,解得k 2>14.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),N (x 0,y 0), 那么x 1+x 2=-16k 1+4k 2,x 1x 2=81+4k 2, 所以x 0=x 1+x 22=-8k1+4k 2. ∵|AB |=|MN |, 即1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2|x 0-0|,∴(x 1+x 2)2-4x 1x 2=|x 0|, 即8k1+4k2=4 24k 2-11+4k 2,解得k 2=12,满足k 2>14.∴k =±22,∴直线l 1的方程为y =±22x +2.组 基础关1.椭圆mx 2+3y 2-6m =0的一个焦点的坐标为(0,2),那么m 的值为( ) A .1 B .3 C .5 D .8答案 C解析 由mx 2+3y 2-6m =0,得x 26+y22m =1.因为椭圆的一个焦点的坐标为(0,2),所以2m =6+4,解得m =5.2.(2019·某某模拟)如图,某瓷器菜盘的外轮廓线是椭圆,根据图中数据可知该椭圆的离心率为( )A.25B.35C.235D.255答案 B解析 由题2b =16.4,2a =20.5,那么b a =45,那么离心率e =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫452=35.3.如果方程x 2a 2+y 2a +6=1表示焦点在x 轴上的椭圆,那么实数a 的取值X 围是( )A .(-6,-2)B .(3,+∞)C .(-6,-2)∪(3,+∞)D .(-6,-3)∪(2,+∞) 答案 C解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2>a +6,a +6>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a <-2或a >3,a >-6,所以-6<a <-2或a >3.4.过椭圆x 25+y 24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,那么△OAB 的面积为( )A.43B.53C.54D.103答案 B解析 由题意知椭圆的右焦点F 的坐标为(1,0),那么直线AB 的方程为y =2x-2.联立⎩⎨⎧x 25+y 24=1,y =2x -2,解得交点(0,-2),⎝ ⎛⎭⎪⎫53,43,∴S △OAB =12·|OF |·|y A -y B |=12×1×⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2-43=53.应选B.5.如图,椭圆C 的中心为原点O ,F (-25,0)为C 的左焦点,P 为C 上一点,满足|OP |=|OF |且|PF |=4,那么椭圆C 的方程为( )A.x 225+y 25=1 B.x 230+y 210=1 C.x 236+y 216=1 D.x 245+y 225=1答案 C解析 设F ′为椭圆的右焦点,连接PF ′,在△POF 中,由余弦定理,得cos ∠POF =|OP |2+|OF |2-|PF |22|OP ||OF |=35,那么|PF ′|=|OP |2+|OF ′|2-2|OP ||OF ′|cos (π-∠POF )=8,由椭圆定义,知2a =4+8=12,所以a =6,又c =25,所以b 2=16.故椭圆C 的方程为x 236+y 216=1.6.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一条弦所在的直线方程是x -y +5=0,弦的中点坐标是M (-4,1),那么椭圆的离心率是( )A.12B.22C.32D.55答案 C解析 设直线x -y +5=0与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,因为AB 的中点M (-4,1),所以x 1+x 2=-8,y 1+y 2=2.易知直线AB 的斜率k =y 2-y 1x 2-x 1=1.⎩⎪⎨⎪⎧x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b 2=1,两式相减得,(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2+(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2=0,所以y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2·x 1+x 2y 1+y 2,所以b 2a 2=14,于是椭圆的离心率e =ca =1-b 2a 2=32.应选C.7.(2020·某某一诊)点M (-1,0)和N (1,0),假设某直线上存在点P ,使得|PM |+|PN |=4,那么称该直线为“椭型直线〞,现有以下直线:①x -2y +6=0;②x -y =0;③2x -y +1=0;④x +y -3=0. 其中是“椭型直线〞的是( ) A .①③ B .①② C .②③ D .③④答案 C解析 由椭圆的定义知,点P 的轨迹是以M ,N 为焦点的椭圆,其方程为x 24+y 23=1.对于①,把x -2y +6=0代入x 24+y 23=1,整理得2y 2-9y +12=0,由Δ=(-9)2-4×2×12=-15<0,知x -2y +6=0不是“椭型直线〞;对于②,把y =x 代入x 24+y 23=1,整理得x 2=127,所以x -y =0是“椭型直线〞;对于③,把2x -y +1=0代入x 24+y 23=1,整理得19x 2+16x -8=0,由Δ=162-4×19×(-8)>0,知2x-y+1=0是“椭型直线〞;对于④,把x+y-3=0代入x24+y23=1,整理得7x2-24x+24=0,由Δ=(-24)2-4×7×24<0,知x+y-3=0不是“椭型直线〞.故②③是“椭型直线〞.8.椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为55,且过点P(-5,4),那么椭圆的标准方程为________.答案x245+y236=1解析由题意设椭圆的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0).由离心率e=55可得a2=5c2,所以b2=4c2,故椭圆的方程为x25c2+y24c2=1,将P(-5,4)代入可得c2=9,故椭圆的方程为x245+y236=1.9.椭圆x25+y24=1的右焦点为F,假设过点F且倾斜角为π4的直线l与椭圆相交于A,B两点,那么|AB|的值为________.答案165 9解析由题意知,F(1,0).∵直线l的倾斜角为π4,∴斜率k=1.∴直线l的方程为y=x-1.代入椭圆方程,得9x2-10x-15=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),那么x1+x2=109,x1x2=-53.∴|AB|=2·(x1+x2)2-4x1x2=2×⎝⎛⎭⎪⎫1092+4×53=1659. 10.椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,且PF2垂直于x轴,假设直线PF1的斜率为33,那么该椭圆的离心率为________.答案3 3解析 因为点P 在椭圆上,且PF 2垂直于x 轴,所以点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a .又因为直线PF 1的斜率为33,所以在Rt △PF 1F 2中, PF 2F 1F 2=33,即b 2a 2c =33.所以3b 2=2ac . 3(a 2-c 2)=2ac ,3(1-e 2)=2e , 整理得3e 2+2e -3=0, 又0<e <1,解得e =33.组 能力关1.过椭圆x 225+y 216=1的中心任意作一条直线交椭圆于P ,Q 两点,F 是椭圆的一个焦点,那么△PQF 周长的最小值是( )A .14B .16C .18D .20答案 C解析 如图,设F 1为椭圆的左焦点,右焦点为F 2,根据椭圆的对称性可知|F 1Q |=|PF 2|,|OP |=|OQ |,所以△PQF 1的周长为|PF 1|+|F 1Q |+|PQ |=|PF 1|+|PF 2|+2|PO |=2a +2|PO |=10+2|PO |,易知2|OP |的最小值为椭圆的短轴长,即点P ,Q 为椭圆的上、下顶点时,△PQF 1(或△PQF 2)的周长即△PQF 周长的最小值,为10+2×4=18.2.离心率为22的椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的下、上焦点分别为F 1,F 2,直线l :y =kx +1过椭圆C 的焦点F 2,与椭圆交于A ,B 两点,假设点A 到y 轴的距离是点B 到y 轴距离的2倍,那么k 2=________.答案 27解析 直线l 过定点(0,1),即F 2为(0,1),由于c a =22,a 2=b 2+c 2,故a =2,b =1,那么椭圆C 的方程为y 22+x 2=1,由⎩⎨⎧y 22+x 2=1,y =kx +1,得(k 2+2)x 2+2kx -1=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么x 1+x 2=-2kk 2+2,x 1x 2=-1k 2+2,由点A 到y 轴的距离是点B 到y 轴距离的2倍,得x 1=-2x 2,代入x 1+x 2=-2kk 2+2,解得x 2=2kk 2+2,x 1=-4k k 2+2,代入x 1x 2=-1k 2+2,解得k 2=27.3.(2019·全国卷Ⅲ)设F 1,F 2为椭圆C :x 236+y 220=1的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限.假设△MF 1F 2为等腰三角形,那么M 的坐标为________.答案 (3,15)解析 设F 1为椭圆的左焦点,分析可知点M 在以F 1为圆心,焦距为半径的圆上,即在圆(x +4)2+y 2=64上.因为点M 在椭圆x 236+y 220=1上,所以联立方程可得⎩⎨⎧(x +4)2+y 2=64,x 236+y 220=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =±15.又因为点M 在第一象限,所以点M 的坐标为(3,15).4.(2020·某某摸底)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点为(3,0),A 为椭圆C 的右顶点,以A 为圆心的圆与直线y =b a x 相交于P ,Q 两点,且A P →·A Q →=0,O P →=3O Q →,那么椭圆C 的标准方程为________,圆A 的标准方程为________.答案 x 24+y 2=1 (x -2)2+y 2=85 解析 如图,设T 为线段PQ 的中点,连接AT ,那么AT ⊥PQ . ∵A P →·A Q →=0,即AP ⊥AQ , ∴|AT |=12|PQ |.又O P →=3O Q →,∴|OT |=|PQ |. ∴|AT ||OT |=12,即b a =12.由得焦半距c =3,∴a 2=4,b 2=1, 故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.又|AT |2+|OT |2=4,∴|AT |2+4|AT |2=4, ∴|AT |=255,r =|AP |=2105. ∴圆A 的方程为(x -2)2+y 2=85.5.椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),e =12,其中F 是椭圆的右焦点,焦距为2,直线l 与椭圆C 交于点A ,B ,线段AB 中点的横坐标为14,且AF→=λFB →(其中λ>1).(1)求椭圆C 的标准方程; (2)某某数λ的值.解(1)由椭圆的焦距为2,知c =1, 又e =12,∴a =2,故b 2=a 2-c 2=3, ∴椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)由AF→=λFB →,可知A ,B ,F 三点共线, 设点A (x 1,y 1),点B (x 2,y 2).假设直线AB ⊥x 轴,那么x 1=x 2=1,不符合题意; 当AB 所在直线l 的斜率k 存在时, 设l 的方程为y =k (x -1).由⎩⎨⎧y =k (x -1),x 24+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-12=0.①①的判别式Δ=64k 4-4(4k 2+3)(4k 2-12)=144(k 2+1)>0. ∵⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3,∴x 1+x 2=8k 24k 2+3=2×14=12,∴k 2=14.将k 2=14代入方程①,得4x 2-2x -11=0,解得x =1±354. 又AF →=(1-x 1,-y 1),FB →=(x 2-1,y 2),AF →=λFB →, 即1-x 1=λ(x 2-1),λ=1-x 1x 2-1,又λ>1,∴λ=3+52.组 素养关1.(2019·某某二模)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为椭圆上一点,且满足PF 2⊥x 轴,|PF 2|=32,离心率为12.(1)求椭圆的标准方程;(2)假设M 为y 轴正半轴上的定点,过M 的直线l 交椭圆于A ,B 两点,设O 为坐标原点,S AOB =-32tan ∠AOB ,求点M 的坐标.解(1)由题意,知c a =12,b 2a =32,结合a 2=b 2+c 2,得a =2,b =3,所以x 24+y 23=1.(2)设M (0,t ),t >0,由题意知,直线l 的斜率存在,设l 为y =kx +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由S △AOB =-32tan ∠AOB ,得12|OA ||OB |sin ∠AOB =-32·sin ∠AOBcos ∠AOB ,得|OA ||OB |cos ∠AOB =-3,即OA →·OB→=-3, 联立直线l 和椭圆C 的方程,有 ⎩⎨⎧y =kx +t ,x 24+y 23=1,整理得(3+4k 2)x 2+8ktx +4t 2-12=0, ∴x 1+x 2=-8kt3+4k 2,x 1x 2=4t 2-123+4k 2,由x 1x 2+(kx 1+t )(kx 2+t )=-3,得(k 2+1)x 1x 2+kt (x 1+x 2)+t 2=-3, ∴(k 2+1)4t 2-123+4k 2-kt ·8kt3+4k 2+t 2=-3, 整理可得7t 2=3,又t >0,得t =217. 故M 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,217 2.(2019·某某六市第二次联考)动点P 到定点F (1,0)和到直线x =2的距离之比为22,设动点P 的轨迹为曲线E ,过点F 作垂直于x 轴的直线与曲线E 相交于A ,B 两点,直线l :y =mx +n 与曲线E 交于C ,D 两点,与AB 相交于一点(交点位于线段AB 上,且与点A ,B 不重合).(1)求曲线E 的方程;(2)求直线l 与圆x 2+y 2=1相切时,四边形ABCD 的面积是否有最大值?假设有,求出其最大值及对应的直线l 的方程;假设没有,请说明理由.解(1)设点P (x ,y ).由题意可得(x -1)2+y 2|x -2|=22,化简得x 22+y 2=1.所以曲线E 的方程为x 22+y 2=1. (2)设点C (x 1,y 1),D (x 2,y 2).将x =1代入x 22+y 2=1,得|y |=22,所以|AB |= 2. 当m =0时,显然不符合题意.当m ≠0时,因为直线l 与圆x 2+y 2=1相切,word- 31 - / 31 所以|n |m 2+1=1,所以n 2=m 2+1.由⎩⎨⎧ y =mx +n ,x 22+y 2=1消去y 并整理, 得⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2+12x 2+2mnx +n 2-1=0. 因为Δ=4m 2n 2-4⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2+12(n 2-1)=2m 2>0, 所以x 1+x 2=-4mn2m 2+1,x 1x 2=2(n 2-1)2m 2+1. 所以S 四边形ACBD =12|AB |·|x 1-x 2|=12×2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2|m |2m 2+1=22|m |+1|m |≤22, 当且仅当2|m |=1|m |,即m =±22时等号成立.将m =±22代入n 2=m 2+1,得n =±62.经检验可知,直线y =22x -62和直线y =-22x +62符合题意.故四边形ACBD 的面积有最大值,最大值为22,对应的直线方程为y =22x-62和y =-22x +62.。
2019版高考数学一轮复习第八章平面解析几何第
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[小题体验]
1.若直线 3x+ y+ a= 0过圆 x2+ y2+ 2x- 4y= 0的圆心,则 a 的值为 A.- 1 C. 3 B. 1 D.- 3 ( )
解析:圆的方程可化为(x+1)2+(y-2)2=5, ∵直线经过圆的圆心(-1,2), ∴3×(-1)+2+a=0,得a=1.
答案:B
2. (2018· 浙江五校联考)若点(2a, a+ 1)在圆 x2+ (y- 1)2= 5的 内部,则实数 a的取值范围是 A. (- 1,1)
答案:B
2. (2018· 永康模拟 )设 a∈ R,则 “a>1”是“方程 x2+ 2ax+ y2+ 1 = 0的曲线是圆”的 A.充分不必要条件 C.充要条件 B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 ( )
解析:因为方程是圆,所以可转化为(x+a)2+y2=a2-1, 即a2-1>0,解得a>1或a<-1.所以当“a>1”时,有a2-1>0, 得曲线方程是圆的方程;当曲线方程是圆的方程时,有a>1 或a<-1,不一定得到a>1.所以是充分不必要条件.
1 C.- 1, 5
(
)
B. (0,1)
1 D.- , 1 5
解析:因为点在圆内,所以(2a)2+(a+1-1)2<5,解得- 1<a<1.故实数a的取值范围是(-1,1).
答案:A
3.(2018· 湖州调研 )若圆 C与圆 x2+y2+ 2x=0关于直线 x+ y-1 = 0对称,则圆心 C的坐标为 ________;圆 C的一般方程是 ________.
2.点与圆的位置关系 点 M(x0, y0)与圆 (x- a)2+ (y- b)2= r2 的位置关系:
人教版导与练总复习数学一轮教学课件:第八章平面解析几何(选择性必修第一册)
人教版导与练总复习数学一轮教学课件:第八章平面解析几何(选择性必修第一册)本节内容包括直线的定义、直线的斜率、直线的方程以及点斜式、两点式和截距式等三种直线方程的推导和应用。
重点介绍如何根据斜率和已知点确定直线方程,以及如何根据两点确定直线方程。
同时,还讲述了直线方程的性质和应用场景。
本节内容主要介绍直线与直线的位置关系,包括重合、平行和相交等情况。
通过线段之间的相交和角的关系,引入了重要的判定定理:两直线平行的充分必要条件、两直线垂直的充分必要条件等。
同时,还通过例题和题对知识点进行了巩固和拓展。
本节内容包括圆的定义、圆的标准方程以及一般方程的推导和应用。
重点介绍了如何根据圆心和半径确定圆的方程,以及如何根据已知条件确定圆的方程。
同时,还讲述了圆的方程的性质和应用场景。
将上述内容按照大纲进行扩写,使用简洁的语言描述,不进行内容总结。
本节内容包括圆的定义、圆的标准方程以及一般方程的推导和应用。
重点介绍了如何根据圆心和半径确定圆的方程,以及如何根据已知条件确定圆的方程。
同时,还讲述了圆的方程的性质和应用场景。
将上述内容按照大纲进行扩写,使用简洁的语言描述,不进行内容总结。
本节内容主要介绍直线与圆的位置关系,包括相切、相交和不相交等情况。
通过切线和弦的性质,引入了切线定理和割线定理等重要的判定定理。
同时,还通过例题和题对知识点进行了巩固和拓展。
本节内容主要介绍抛物线、椭圆和双曲线的方程。
通过给出焦点、准线和离心率等已知条件,讲述了如何确定二次曲线的方程。
同时,还讲述了二次曲线的性质和应用场景。
本节内容主要介绍抛物线、椭圆和双曲线的方程。
通过给出焦点、准线和离心率等已知条件,讲述了如何确定二次曲线的方程。
同时,还讲述了二次曲线的性质和应用场景。
2019版高考数学理高分计划一轮高分讲义:第8章 平面解
8.7抛物线[知识梳理]1.抛物线的定义平面内到一个定点F和一条定直线l(F∉l)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.抛物线的标准方程与几何性质3.必记结论(1)抛物线y 2=2px (p >0)上一点P (x 0,y 0)到焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0的距离|PF |=x 0+p2,也称为抛物线的焦半径.(2)y 2=ax 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0,准线方程为x =-a4.(3)直线AB 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如图.①y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24.②|AB |=x 1+x 2+p ,x 1+x 2≥2x 1x 2=p ,即当x 1=x 2时,弦长最短为2p .③1|AF |+1|BF |为定值2p .④弦长AB =2psin 2α(α为AB 的倾斜角). ⑤以AB 为直径的圆与准线相切.⑥焦点F 对A ,B 在准线上射影的张角为90°. [诊断自测] 1.概念思辨(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)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 =-a4.( )(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( ) (4)过抛物线的焦点与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段叫做抛物线的通径,那么抛物线x 2=-2ay (a >0)的通径长为2a .( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ 2.教材衍化(1)(选修A1-1P 64A 组T 2)抛物线y =1a x 2(a ≠0)的焦点坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a 4或⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-a 4B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-a 4 C.⎝⎛⎭⎪⎫0,a 4D.⎝⎛⎭⎪⎫a 4,0 答案 C解析 把方程写成x 2=ay ,若a >0,则p =a2,焦点为F ⎝⎛⎭⎪⎫0,a 4;若a <0,则p =-a2,开口向下,焦点为F ⎝⎛⎭⎪⎫0,a 4.故选C.(2)(选修A1-1P 61例4)若过抛物线y 2=8x 的焦点作倾斜角为45°的直线,则被抛物线截得的弦长为( )A .8B .16C .32D .64答案 B解析 由抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0),得直线的方程为y =x -2,代入y 2=8x ,得(x -2)2=8x ,即x 2-12x +4=0,所以x 1+x 2=12,弦长为x 1+x 2+p =12+4=16.故选B.3.小题热身(1)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y23=1的渐近线的距离是( )A.12B.32 C .1 D. 3答案 B解析 由抛物线y 2=4x ,有2p =4⇒p =2,焦点坐标为(1,0),双曲线的渐近线方程为y =±3x ,不妨取其中一条3x -y =0,由点到直线的距离公式,有d =|3×1-0|(3)2+(-1)2=32.故选B. (2)(2018·正定一模)如图,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则ba =________.答案 1+ 2解析 |OD |=a2,|DE |=b ,|DC |=a ,|EF |=b ,故C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,-a ,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+b ,b , 又抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点, 从而有⎩⎪⎨⎪⎧(-a )2=2p ×a 2,b 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+b ,即⎩⎪⎨⎪⎧a =p ,b 2=ap +2bp , ∴b 2=a 2+2ab ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2-2·b a -1=0,又ba >1,∴ba =1+ 2.题型1 抛物线的定义及应用典例(2016·浙江高考)若抛物线y 2=4x 上的点M 到焦点的距离为10,则M 到y 轴的距离是________.抛物线定义法.答案 9解析 设M (x 0,y 0),由抛物线方程知焦点F (1,0).根据抛物线的定义得|MF |=x 0+1=10,∴x 0=9,即点M 到y 轴的距离为9.[条件探究1] 将典例条件变为“过该抛物线焦点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,若|AF |=3”,求△AOB 的面积.解 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22,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B 的横坐标为12,纵坐标为-2,S △AOB =12×1×(22+2)=322.[条件探究2] 将典例条件变为“在抛物线上找一点M ,使|MA |+|MF |最小,其中A (3,2)”.求M 点坐标及此时的最小值.解 如图,点A 在抛物线y 2=4x 的内部,由抛物线的定义可知,|MA |+|MF |=|MA |+|MH |,其中|MH |为M 到抛物线的准线的距离.过A 作抛物线准线的垂线交抛物线于M 1,垂足为B , 则|MA |+|MF |=|MA |+|MH |≥|AB |=4, 当且仅当点M 在M 1的位置时等号成立. 此时M 1点的坐标为(1,2). 方法技巧利用抛物线的定义可解决的常见问题1.轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线.见典例.2.距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离问题时,注意在解题中利用两者之间的关系进行相互转化.见条件探究2.3.看到准线想焦点,看到焦点想准线,这是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.冲关针对训练(2017·湖北二模)设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A ,B ,C 为该抛物线上三点,若F A →+FB→+FC →=0,则|F A |+|FB |+|FC |的值为( ) A .3 B .6 C .9 D .12答案 B解析 抛物线y 2=4x 焦点坐标为F (1,0),准线方程x =-1, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3) ∵F A →+FB→+FC →=0, ∴点F 是△ABC 重心,则x 1+x 2+x 33=1, ∴x 1+x 2+x 3=3.由抛物线的定义可知:|F A |+|FB |+|FC |=(x 1+1)+(x 2+1)+(x 3+1)=6,∴|F A |+|FB |+|FC |=6,故选B. 题型2 抛物线的标准方程及性质典例1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本题采用待定系数法,列方程求解.答案 C解析 以MF 为直径的圆过点(0,2),∴点M 在第一象限.由|MF |=x M +p 2=5可得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫5-p2,2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫5-p 2,以MF 为直径的圆,其圆心N 为⎝ ⎛⎭⎪⎫52,122p ⎝ ⎛⎭⎪⎫5-p 2,∵点N 的横坐标恰好等于圆的半径,∴圆与y 轴切于点(0,2),从而2=122p ⎝⎛⎭⎪⎫5-p 2,即p 2-10p +16=0,解得p =2或p =8,∴抛物线方程为y 2=4x 或y 2=16x .故选C.典例2 (2016·天津高考)设抛物线⎩⎪⎨⎪⎧x =2pt 2,y =2pt (t 为参数,p >0)的焦点为F ,准线为l .过抛物线上一点A 作l 的垂线,垂足为B .设C ⎝ ⎛⎭⎪⎫72p ,0,AF 与BC 相交于点E .若|CF |=2|AF |,且△ACE 的面积为32,则p 的值为________.答案6解析 根据题意作出如图所示图形,由已知得抛物线的方程为y 2=2px (p >0),则|FC |=3p ,∴|AF |=|AB |=32p ,不妨设A 在第一象限,则A (p ,2p ).易证△EFC ∽△EAB ,所以|EF ||AE |=|FC ||AB |=|FC ||AF |=2,所以|AE ||AF |=13,所以S △ACE =13S △AFC =13×32p ×2p =22p 2=32,所以p = 6. 方法技巧确定及应用抛物线性质的关键与技巧1.关键:利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化成标准方程.见典例1.2.技巧:要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解.见典例2.冲关针对训练1.如图,过抛物线y2=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|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为()A.y2=9x B.y2=6xC.y2=3x D.y2=3x答案 C解析设A,B在准线上的射影分别为A1,B1,由于|BC|=2|BF|=2|BB1|,则直线l的斜率为3,故|AC|=2|AA1|=6,从而|BF|=1,|AB|=4,故p|AA1|=|CF||AC|=12,即p=32,从而抛物线的方程为y2=3x,故选C.2.(2018·河南洛阳统考)已知F1,F2分别是双曲线3x2-y2=3a2(a >0)的左、右焦点,P是抛物线y2=8ax与双曲线的一个交点,若|PF1|+|PF2|=12,则抛物线的准线方程为________.答案x=-2解析将双曲线方程化为标准方程得x2a2-y23a2=1,可得F2(2a,0),又易知其也是抛物线的焦点,联立⎩⎨⎧x 2a 2-y 23a 2=1,y 2=8ax⇒x =3a ,即点P的横坐标为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,∴抛物线的准线方程为x =-2.题型3 直线与抛物线的综合问题角度1 直线与抛物线的交点问题典例(2016·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :y 2=2px (p >0)于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连接ON 并延长交C 于点H .(1)求|OH ||ON |;(2)除H 以外,直线MH 与C 是否有其他公共点?说明理由.本题采用方程组法.解 (1)由已知得M (0,t ),P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22p ,t .又N 为M 关于点P 的对称点,故N ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2p ,t ,故ON 的方程为y =ptx ,将其代入y 2=2px ,整理得px 2-2t 2x =0,解得x 1=0,x 2=2t2p ,因此H ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t 2p ,2t .所以N 为OH 的中点,即|OH ||ON |=2.(2)直线MH 与C 除H 以外没有其他公共点. 理由如下:直线MH 的方程为y -t =p 2t x , 即x =2tp (y -t ).代入y 2=2px ,得y 2-4ty +4t 2=0,解得y 1=y 2=2t ,即直线MH 与C 只有一个公共点,所以除H 以外直线MH 与C 没有其他公共点.角度2 与抛物线弦中点有关的问题典例(2018·郑州模拟)已知抛物线C :y =mx 2(m >0),焦点为F ,直线2x -y +2=0交抛物线C 于A ,B 两点,P 是线段AB 的中点,过P 作x 轴的垂线交抛物线C 于点Q .(1)求抛物线C 的焦点坐标;(2)若抛物线C 上有一点R (x R,2)到焦点F 的距离为3,求此时m 的值;(3)是否存在实数m ,使△ABQ 是以Q 为直角顶点的直角三角形?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)∵抛物线C :x 2=1m y ,∴它的焦点F ⎝⎛⎭⎪⎫0,14m . (2)∵|RF |=y R +14m ,∴2+14m =3,得m =14.(3)存在,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =mx 2,2x -y +2=0,消去y 得mx 2-2x -2=0,依题意,有Δ=(-2)2-4×m ×(-2)>0⇒m >-12.设A (x 1,mx 21),B (x 2,mx 22),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2m ,x 1·x 2=-2m .(*)∵P 是线段AB 的中点,∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,mx 21+mx 222,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ,y P , ∴Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ,1m .得QA →=⎝⎛⎭⎪⎫x 1-1m ,mx 21-1m ,QB →=⎝⎛⎭⎪⎫x 2-1m ,mx 22-1m ,若存在实数m ,使△ABQ 是以Q 为直角顶点的直角三角形,则QA →·QB→=0, 即⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-1m ·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-1m +⎝ ⎛⎭⎪⎫mx 21-1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫mx 22-1m =0, 结合(*)化简得-4m 2-6m +4=0,即2m 2-3m -2=0,∴m =2或m =-12,而2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞,-12∉⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞. ∴存在实数m =2,使△ABQ 是以Q 为直角顶点的直角三角形. 方法技巧解决抛物线的弦及弦中点问题的常用方法1.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 ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.2.涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.见角度2典例.提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.冲关针对训练已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点A (2,m )在抛物线E 上,且|AF |=3.(1)求抛物线E 的方程;(2)已知点G (-1,0),延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:以点F 为圆心且与直线GA 相切的圆,必与直线GB 相切.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y 2=4x .(2)证明:因为点A (2,m )在抛物线E :y 2=4x 上, 所以m =±2 2.由抛物线的对称性,不妨设A (2,22). 由A (2,22),F (1,0)可得直线AF 的方程为 y =22(x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =22(x -1),y 2=4x ,得2x 2-5x +2=0, 解得x =2或x =12,从而B ⎝⎛⎭⎪⎫12,-2.又G (-1,0),所以k GA =22-02-(-1)=223,k GB =-2-012-(-1)=-223,所以k GA +k GB =0,从而∠AGF =∠BGF ,这表明点F 到直线GA ,GB 的距离相等,故以F 为圆心且与直线GA 相切的圆必与直线GB 相切.题型4 抛物线中的最值问题典例1(2017·成都四模)如图所示点F 是抛物线y 2=8x 的焦点,点A ,B 分别在抛物线y 2=8x 及圆x 2+y 2-4x -12=0的实线部分上运动,且AB 总是平行于x 轴,则△F AB 的周长的取值范围是( )A .(6,10)B .(8,12)C .[6,8]D .[8,12]利用抛物线定义,圆的半径及AB长表示出△F AB 的周长为x B +6,再确定x B 的范围即可.答案 B解析 抛物线的准线l :x =-2,焦点F (2,0), 由抛物线定义可得|AF |=x A +2,圆(x -2)2+y 2=16的圆心为(2,0),半径为4,∴△F AB 的周长=|AF |+|AB |+|BF |=x A +2+(x B -x A )+4=6+x B . 由抛物线y 2=8x 及圆(x -2)2+y 2=16可得交点的横坐标为2, ∴x B ∈(2,6),∴6+x B ∈(8,12).故选B.典例2抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0的距离的最小值是________ .平移直线法.答案 43解析 如图,设与直线4x +3y -8=0平行且与抛物线y =-x 2相切的直线为4x +3y +b =0,切线方程与抛物线方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2,4x +3y +b =0, 消去y 整理得3x 2-4x -b =0,则Δ=16+12b =0,解得b =-43,所以切线方程为4x +3y -43=0,抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0的距离的最小值是这两条平行线间的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪8-435=43.方法技巧与抛物线有关的最值问题,一般通过数形结合思想或函数方程思想来解决.注意“定义转化法”(典例1),“平移直线法”(典例2).冲关针对训练(2017·浙江模拟)已知F 为抛物线4y 2=x 的焦点,点A ,B 都是抛物线上的点且位于x 轴的两侧,若OA →·OB→=15(O 为原点),则△ABO与△AFO 的面积之和的最小值为( )A.18B.52C.54D.652答案 D解析 设直线AB 的方程为:x =ty +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 直线AB 与x 轴的交点为M (m,0),⎩⎪⎨⎪⎧4y 2=x ,x =ty +m ,可得4y 2-ty -m =0, 根据韦达定理有y 1·y 2=-m 4, ∵OA →·OB →=15, ∴x 1·x 2+y 1·y 2=15, 从而16(y 1·y 2)2+y 1·y 2-15=0. ∴y 1y 2=-1或y 1y 2=1516. ∵点A ,B 位于x 轴的两侧, ∴y 1·y 2=-1,故m =4.不妨令点A 在x 轴上方,则y 1>0,又F ⎝ ⎛⎭⎪⎫116,0,∴S △ABO +S △AFO =12×4×(y 1-y 2)+12×116y 1=6532y 1+2y1≥265y 132×2y 1=652,当且仅当6532y 1=2y 1,即y 1=86565时,取“=”号,∴△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是652, 故选D.1.(2016·全国卷Ⅰ)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知|AB |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为( )A .2B .4C .6D .8答案 B解析 不妨设C :y 2=2px (p >0),A (x 1,22),则x 1=(22)22p =4p ,由题意可知|OA |=|OD |,得⎝ ⎛⎭⎪⎫4p 2+8=⎝ ⎛⎭⎪⎫p 22+5,解得p =4.故选B.2.(2015·浙江高考)如图,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( )A.|BF |-1|AF |-1B.|BF |2-1|AF |2-1C.|BF |+1|AF |+1D.|BF |2+1|AF |2+1答案 A解析 过A ,B 点分别作y 轴的垂线,垂足分别为M ,N ,则|AM |=|AF |-1,|BN |=|BF |-1.可知S △BCF S △ACF =12·|CB |·|CF |·sin ∠BCF12·|CA |·|CF |·sin ∠BCF =|CB ||CA |=|BN ||AM |=|BF |-1|AF |-1,故选A.3.(2017·全国卷Ⅱ)已知F 是抛物线C :y 2=8x 的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N .若M 为FN 的中点,则|FN |=________.答案 6解析 如图,不妨设点M 位于第一象限内,抛物线C 的准线交x 轴于点A ,过点M 作准线的垂线,垂足为点B ,交y 轴于点P ,∴PM ∥OF .由题意知,F (2,0),|FO |=|AO |=2. ∵点M 为FN 的中点,PM ∥OF , ∴|MP |=12|FO |=1. 又|BP |=|AO |=2, ∴|MB |=|MP |+|BP |=3.由抛物线的定义知|MF |=|MB |=3, 故|FN |=2|MF |=6.4.(2018·河北六校模拟)抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点O 是坐标原点,过点O ,F 的圆与抛物线C 的准线相切,且该圆的面积为36π,则抛物线的方程为________.答案 y 2=16x解析 设满足题意的圆的圆心为M .根据题意可知圆心M 在抛物线上,又∵圆的面积为36π,∴圆的半径为6,则|MF |=x M +p 2=6,即x M =6-p 2, 又由题意可知x M =p 4,∴p 4=6-p2,解得p =8. ∴抛物线方程为y 2=16x .[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.(2017·皖北协作区联考)已知抛物线C :x 2=2py (p >0),若直线y =2x 被抛物线所截弦长为45,则抛物线C 的方程为( )A .x 2=8yB .x 2=4yC .x 2=2yD .x 2=y答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2=2py ,y =2x ,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =4p ,y =8p ,即两交点坐标为(0,0)和(4p,8p ),则(4p )2+(8p )2=45,得p =1(舍去负值),故抛物线C 的方程为x 2=2y .故选C.2.(2014·全国卷Ⅱ)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,则|AB |=( )A.303 B .6 C .12 D .7 3答案 C解析 抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,0,所以AB 所在的直线方程为y =33⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34,将y =33⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34代入y 2=3x ,消去y 整理得x 2-212x +916=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系数的关系得x 1+x 2=212,由抛物线的定义可得|AB |=x 1+x 2+p =212+32=12.故选C.3.(2018·广东广州模拟)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 |=( )A .n +10B .n +20C .2n +10D .2n +20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.4.(2017·江西赣州二模)抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上一点,若A 到F 的距离是A 到y 轴距离的两倍,且三角形OAF 的面积为1,O 为坐标原点,则p 的值为( )A .1B .2C .3D .4 答案 B解析 不妨设A (x 0,y 0)在第一象限,由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧ x 0+p 2=2x 0,S △OAF =12·p 2·y 0=1,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=p 2,y 0=4p ,∴A ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,4p ,又∵点A 的抛物线y 2=2px 上,∴16p 2=2p ×p2,即p 4=16,又∵p >0,∴p =2,故选B.5.过抛物线y 2=8x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,交抛物线的准线于点C ,若|AF |=6,BC→=λFB →(λ>0),则λ的值为( ) A.34 B.32 C.3 D .3答案 D解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (-2,y 3), 则x 1+2=6,解得x 1=4,y 1=±42,点A (4,42), 则直线AB 的方程为y =22(x -2), 令x =-2,得C (-2,-82),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =22(x -2),解得B (1,-22),所以|BF |=1+2=3,|BC |=9,所以λ=3.故选D.6.(2017·抚顺一模)已知点P 是抛物线y 2=-4x 上的动点,设点P 到此抛物线的准线的距离为d 1,到直线x +y -4=0的距离为d 2,则d 1+d 2的最小值为( )A .2 B. 2 C.52 D.522答案 D解析 点P 到准线的距离等于点P 到焦点F 的距离,过焦点F 作直线x +y -4=0的垂线,此时d 1+d 2最小,∵F (-1,0),则d 1+d 2=|-1+0-4|2=522.故选D.7.(2018·北京东城区期末)已知抛物线C 1:y =12p x 2(p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M ,若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p =( )A.316B.38 C.233 D.433答案 D解析 由题意可知,抛物线开口向上且焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,双曲线焦点坐标为(2,0),所以两个焦点连线的直线方程为y =-p4(x -2).设M (x 0,y 0),则有y ′=1p x 0=33⇒x 0=33p .因为y 0=12p x 20,所以y 0=p 6.又M 点在直线y =-p 4(x -2)上,即有p 6=-p 4⎝ ⎛⎭⎪⎫33p -2⇒p =433,故选D.8.(2018·河北邯郸调研) 已知M (x 0,y 0)是曲线C :x 22-y =0上的一点,F 是曲线C 的焦点,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,若MF →·MN →<0,则x 0的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(-1,1)答案 A解析 由题意知曲线C 为抛物线,其方程为x 2=2y ,所以F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,根据题意可知,N (x 0,0),x 0≠0,MF →=⎝⎛⎭⎪⎫-x 0,12-y 0,MN →=(0,-y 0),所以MF →·MN →=-y 0⎝⎛⎭⎪⎫12-y 0<0,即0<y 0<12,因为点M 在抛物线上,所以有0<x 202<12,又x 0≠0,解得-1<x 0<0或0<x 0<1,故选A.9.(2017·山西五校联考)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点(5,m )到焦点的距离为6,P ,Q 分别为抛物线C 与圆M :(x -6)2+y 2=1上的动点,当|PQ |取得最小值时,向量PQ →在x 轴正方向上的投影为( )A .2-55B .25-1C .1-2121 D.21-1答案 A解析 因为6=p2+5,所以p =2,所以抛物线C 的方程为y 2=4x .设P (x ,y ),则|PM |=(x -6)2+y 2=(x -6)2+4x =(x -4)2+20,可知当x =4时,|PQ |取得最小值,最小值为20-1=25-1,此时不妨取P 点的坐标为(4,-4),则直线PM 的斜率为2,即tan ∠PMO =2,所以cos ∠PMO =15,故当|PQ |取得最小值时,向量PQ→在x 轴正方向上的投影为(25-1)·cos ∠PMO =2-55.故选A.10.(2018·湖北七市联考)过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线与双曲线x 2-y23=1的一条渐近线平行,并交抛物线于A ,B 两点,若|AF |>|BF |,且|AF |=2,则抛物线的方程为( )A .y 2=2xB .y 2=3xC .y 2=4xD .y 2=x答案 A解析 由双曲线方程x 2-y 23=1知其渐近线方程为y =±3x ,∴过抛物线焦点F 且与渐近线平行的直线AB 的斜率为±3,不妨取k AB =3,则其倾斜角为60°,即∠AFx =60°.过A 作AN ⊥x 轴,垂足为N .由|AF |=2,得|FN |=1.过A 作AM ⊥准线l ,垂足为M ,则|AM |=p +1.由抛物线的定义知,|AM |=|AF |,∴p +1=2,∴p =1,∴抛物线的方程为y 2=2x ,故选A.二、填空题11.(2017·河南新乡二模)已知点A (1,y 1),B (9,y 2)是抛物线y 2=2px (p >0)上的两点,y 2>y 1>0,点F 是抛物线的焦点,若|BF |=5|AF |,则y 21+y 2的值为________.答案 10解析 由抛物线的定义可知,9+p 2=5⎝⎛⎭⎪⎫1+p 2,解得p =2,∴抛物线方程为y 2=4x ,又∵A ,B 两点在抛物线上,∴y 1=2,y 2=6,∴y 21+y 2=22+6=10. 12.(2017·湖南岳阳二模)直线3x -4y +4=0与抛物线x 2=4y 和圆x 2+(y -1)2=1从左至右的交点依次为A ,B ,C ,D ,则|CD ||AB |的值为________.答案 16解析 如图所示,抛物线x 2=4y 的焦点为F (0,1),直线3x -4y+4=0过点(0,1),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=4y ,3x -4y +4=0,得4y 2-17y +4=0,设A (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则y 1+y 2=174,y 1y 2=1,解得y 1=14,y 2=4,则|CD ||AB |=|FD |-1|AF |-1=(y 2+1)-1(y 1+1)-1=16.13.(2017·河南安阳二模)已知抛物线C 1:y =ax 2(a >0)的焦点F也是椭圆C 2:y 24+x 2b 2=1(b >0)的一个焦点,点M ,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1分别为曲线C 1,C 2上的点,则|MP |+|MF |的最小值为________.答案 2解析 将P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1代入y 24+x 2b 2=1,可得14+94b 2=1,∴b =3,c=1,∴抛物线的焦点F 为(0,1),∴抛物线C 1的方程为x 2=4y ,准线为直线y =-1,设点M 在准线上的射影为D ,根据抛物线的定义可知|MF |=|MD |,∴要求|MP |+|MF |的最小值,即求|MP |+|MD |的最小值,易知当D ,M ,P 三点共线时,|MP |+|MD |最小,最小值为1-(-1)=2.14.(2017·河北衡水中学调研)已知抛物线y 2=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 =________.答案 1解析 易知抛物线y 2=2px 的焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线为x =-p2,不妨设点A 在x 轴上方,如图,过A ,B 作准线的垂线AA ′,BB ′,垂足分别为A ′,B ′,过点B 作BH ⊥AA ′,交AA ′于H ,则|BB ′|=|A ′H |,设|FB |=t ,则|AF |=|AA ′|=4t ,∴|AH |=|AA ′|-|A ′H |=3t , 又|AB |=5t ,∴在Rt △ABH 中,cos ∠HAB =35, ∴tan ∠HAB =43,则可得直线AB 的方程为y =43⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2.由⎩⎨⎧y =43⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,y 2=2px ,得8x 2-17px +2p 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=x 1+x 2+p =178p +p =258p ,易知点O 到直线AB 的距离为d =|OF |·sin ∠A ′AB =p 2×45=25p . ∴S △AOB =12×258p ×25p =5p 28=58, ∴p 2=1,又p >0,∴p =1.B 级三、解答题15.(2017·泰安模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线C 与直线l 1:y =-x 的一个交点的横坐标为8.(1)求抛物线C 的方程;(2)不过原点的直线l 2与l 1垂直,且与抛物线交于不同的两点A ,B ,若线段AB 的中点为P ,且|OP |=|PB |,求△F AB 的面积.解 (1)易知直线与抛物线的交点坐标为(8,-8), ∴(-8)2=2p ×8,∴2p =8,∴抛物线方程为y 2=8x .(2)直线l 2与l 1垂直,故可设直线l 2:x =y +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且直线l 2与x 轴的交点为M .由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,x =y +m ,得y 2-8y -8m =0, Δ=64+32m >0,∴m >-2. y 1+y 2=8,y 1y 2=-8m ,∴x 1x 2=y 21y 2264=m 2.由题意可知OA ⊥OB ,即x 1x 2+y 1y 2=m 2-8m =0, ∴m =8或m =0(舍),∴直线l 2:x =y +8,M (8,0).故S △F AB =S △FMB +S △FMA =12·|FM |·|y 1-y 2|=3(y 1+y 2)2-4y 1y 2=24 5.16.(2016·浙江高考)如图,设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线上的点A 到y 轴的距离等于|AF |-1.(1)求p 的值;(2)若直线AF 交抛物线于另一点B ,过B 与x 轴平行的直线和过F 与AB 垂直的直线交于点N ,AN 与x 轴交于点M .求M 的横坐标的取值范围.解 (1)由题意可得,抛物线上点A 到焦点F 的距离等于点A 到直线x =-1的距离,由抛物线的定义得p2=1,即p =2.(2)由(1)得,抛物线方程为y 2=4x ,F (1,0),可设A (t 2,2t ),t ≠0,t ≠±1.因为AF 不垂直于y 轴,可设直线AF :x =sy +1(s ≠0),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x =sy +1消去x ,得y 2-4sy -4=0, 故y 1y 2=-4,所以,B ⎝⎛⎭⎪⎫1t 2,-2t .又直线AB 的斜率为2tt 2-1,故直线FN 的斜率为-t 2-12t .从而得直线FN :y =-t 2-12t (x -1), 直线BN :y =-2t .所以N ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2+3t 2-1,-2t .设M (m,0),由A ,M ,N 三点共线,得2t t 2-m =2t +2tt 2-t 2+3t 2-1,于是m =2t 2t 2-1(t ≠0,t ≠±1). 所以m <0或m >2.经检验,m <0或m >2满足题意.综上,点M 的横坐标的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞). 17.(2017·北京高考)已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点⎝⎛⎭⎪⎫0,12作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x 轴的垂线分别与直线OP ,ON 交于点A ,B ,其中O 为原点.(1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.解 (1)由抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1),得p =12. 所以抛物线C 的方程为y 2=x .抛物线C 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,准线方程为x =-14.(2)证明:由题意,设直线l 的方程为y =kx +12(k ≠0),l 与抛物线C 的交点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎨⎧y =kx +12,y 2=x ,得4k 2x 2+(4k -4)x +1=0,则x 1+x 2=1-k k 2,x 1x 2=14k 2.因为点P 的坐标为(1,1),所以直线OP 的方程为y =x ,点A 的坐标为(x 1,x 1).直线ON 的方程为y =y 2x 2x ,点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1,y 2x 1x 2.因为y 1+y 2x 1x 2-2x 1=y 1x 2+y 2x 1-2x 1x 2x 2 =⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 1+12x 2+⎝⎛⎭⎪⎫kx 2+12x 1-2x 1x 2x 2=(2k -2)x 1x 2+12(x 2+x 1)x 2 =(2k -2)×14k 2+1-k 2k 2x 2=0, 所以y 1+y 2x 1x 2=2x 1,故A 为线段BM 的中点.18.(2018·湖南检测)已知曲线C 上的动点M 到y 轴的距离比到点F (1,0)的距离小1.(1)求曲线C 的方程;(2)过F 作弦PQ ,RS ,设PQ ,RS 的中点分别为A ,B ,若PQ →·RS →=0,求|AB→|最小时,弦PQ ,RS 所在直线的方程; (3)是否存在一定点T ,使得AF →=λTB →-FT →?若存在,求出P 的坐标,若不存在,试说明理由.解 (1)由条件,点M 到点F (1,0)的距离等于到直线x =-1的距离,所以曲线C 是以F 为焦点,直线x =-1为准线的抛物线,其方程为y 2=4x .(2)设l PQ :y =k (x -1),代入y 2=4x 得:k 2x 2-2(k 2+2)x +k 2=0.由韦达定理⎩⎨⎧x 1+x 2=2(k 2+2)k 2,x 1x 2=1,∴x A =x 1+x 22=k 2+2k 2=1+2k 2,y A =k (x A -1)=2k . ∴A ⎝⎛⎭⎪⎫1+2k 2,2k ,∵PQ →·RS→=0, ∴PQ ⊥RS .只要将A 点坐标中的k 换成-1k , 得B (1+2k 2,-2k ), ∴|AB →|= ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2k 2-(1+2k 2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2k +2k 2=4k 4+4k 4+4k2+4k 2≥4(当且仅当k =±1 时取“=”), 所以,|AB →|最小时,弦PQ ,RS 所在直线的方程为y =±(x -1),即x +y -1=0或x -y -1=0.(3)∵AF→=λTB →-FT →⇒AF →+FT →=λTB →⇒AT →=λTB →, 即A ,T ,B 三点共线,∴是否存在一定点T ,使得AF→=λTB →-FT →,即探求直线AB 是否过定点. 由(2)知,直线AB 的方程为 y +2k =-2k -2k2k 2+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2+1(x -2k 2-1),整理得(1-k 2)y =k (x -3),∴直线AB 过定点(3,0),故存在一定点T (3,0),使得AF →=λTB →-FT →.。
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4
(2)弦长|AB|=x1+x2+p=
2p sin 2
(α 为弦AB的倾斜角).
(3)以弦AB为直径的圆与准线相切. (4)以AF或BF为直径的圆与y轴相切.
(C)
3 2
(D)
3 4
解析:过 A,B,M 分别作准线的垂线交准线于 A1,B1,M1, 结合抛物线的定义,在直角梯形 ABB1A1 中, |MM1|= 又 p=
AA1 BB1 2 AF BF 2
=
=
3 , 2
1 5 ,所以线段 AB 的中点 M 到 y 轴的距离为 , 2 4
故选 A.
5.下列结论正确的是
因为线段AB的中点到y轴的距离为3,
所以x1+x2=6, 所以|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=8.故选C. 答案:(1)C
(2)(2017· 湖北七校联考)已知抛物线的方程为y2=-4x,直线l的方程为2x+y4=0,在抛物线上有一动点A,点A到y轴的距离为m,点A到直线l的距离为n,则 m+n的最小值为 .
顶点 对称轴 焦点 离心率 准线 方程
x p 2 x p 2
(0,0) x轴 F ,0 2
p p F ,0 2 p F 0, 2
y轴
p F 0, 2
e=1
y p 2 y p 2
【重要结论】
抛物线焦点弦的几个常用结论
4
解析:双曲线中,c2=2+2=4,所以焦点坐标是(0,±2),即 a =±2,解得a=±8,
故选C.
3.(2017²山西五校联考)已知点 M(3,y0)是抛物线 y =2px(0<p<6)上一点,且 M 到抛物线 焦点的距离是 M 到直线 x= (A)1 (B)2 (C)
3 2
p 的距离的 2 倍,则 p 等于( 2
AC BD 2 AF FB 2
2
=
=
AB 2
=5,
|EH|=|EG|-1=4. 则 AB 的中点到 y 轴的距离等于 4. 故选 D.
反思归纳
利用抛物线的定义可解决的常见问题
(1)轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨 迹是否为抛物线. (2)距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离问题时,注意 在解题中利用两者之间的关系相互转化.
.
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抛物线y2=4x的焦点到准线的距离是4. ③若一抛物线过点P(-2,3),其标准方程可写为y2=2px(p>0).
④抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.
⑤过抛物线的焦点与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段叫做抛物 线的通径,那么抛物线x2=-2ay(a>0)的通径长为2a.
跟踪训练1:(1)若直线y=kx-k交抛物线y2=4x于A,B两点,且线段AB的中点到y
轴的距离为3,则|AB|等于( (A)12 (B)10 (C)8 ) (D)6
解析:(1)直线y=kx-k恒过点(1,0),且点(1,0)恰好是抛物线y2=4x的焦点,
设A(x1,y1),B(x2,y2), 抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,
提示:过点F且与直线l垂直的直:焦点到准线的距离.
知识梳理
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.抛物线的标准方程及其简单几何性质 标准 方程 图形 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0)
6 5 -1. 5
⑥抛物线的离心率为1.
答案:⑤⑥
考点专项突破
考点一 抛物线的定义及其应用
在讲练中理解知识
【例1】 (2017²淄博模拟)过抛物线y2=4x焦点的直线交抛物线于A,B两点,若 |AB|=10,则AB的中点到y轴的距离等于( (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 )
解析:抛物线 y =4x 焦点为(1,0), 准线为 l:x=-1. 设 AB 的中点为 E,过 A,E,B 分别作准线的垂线,垂足分别为 C,G,D. EG 交 y 轴于点 H.(如图所示) 由 EG 为直角梯形 ACDB 的中位线知 |EG|=
(5)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p.
双基自测
1.抛物线y=-4x2的焦点坐标是( D )
(A)(-1,0) (B)(-2,0)
1 1 (C)(0,- ) (D)(0,- ) 8 16
解析:抛物线方程化为 x2=故其焦点坐标为(0,-
1 y. 4
1 ).故选 D. 16
2.(2017²安徽铜陵一中期中)已知抛物线x2=ay的焦点恰好为双曲线y2-x2=2 的一个焦点,则a等于( (A)1 (B)±4 C ) (C)±8 (D)16
第5节 抛物线
考纲展示 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、
2.理解数形结合的思想. 3.了解抛物线的简单应用.
顶点、离心率).
知识梳理自测
考点专项突破
解题规范夯实
知识梳理自测
【教材导读】
把散落的知识连起来
1.若抛物线定义中定点F在定直线l上时,动点的轨迹是什么图形?
解析:(2)过 A 作 AH⊥l,垂足为 H,AN 垂直于抛物线的准线,垂足为 N,则|AH|+|AN|= m+n+1,记焦点为 F,连接 AF,则|AF|+|AH|=m+n+1,由平面几何知识,得当 A,F,H 三点共 线时,|AF|+|AH|=m+n+1 取得最小值,最小值为 F 到直线 l 的距离,即 m+n 的最小值为
2
B
)
(D)3
解析:|MF|=x0+
p p p p =3+ ,即 3+ =2³|3- |,得 p=2 或 p=18(舍去),故选 B. 2 2 2 2
4.已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B为抛物线上的两点,且|AF|+|BF|=3,则线段 A ) AB的中点M到y轴的距离为(
(A)
5 4
(B)
7 4