2018年秋高中数学 课时分层作业12 抛物线的简单几何性质 新人教A版选修1-1
高中数学 2.4.2抛物线的简单几何性质课时作业 新人教A版选修21
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2.4.2 抛物线的简单几何性质课时目标1.了解抛物线的几何图形,知道抛物线的简单几何性质,学会利用抛物线方程研究抛物线的几何性质的方法.2.了解抛物线的简单应用.1.抛物线的简单几何性质设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0)(1)范围:抛物线上的点(x,y)的横坐标x的取值范围是________,抛物线在y轴的______侧,当x的值增大时,|y|也________,抛物线向右上方和右下方无限延伸.(2)对称性:抛物线关于________对称,抛物线的对称轴叫做________________.(3)顶点:抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的________.抛物线的顶点为____________.(4)离心率:抛物线上的点到焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的__________,用e表示,其值为______.(5)抛物线的焦点到其准线的距离为______,这就是p的几何意义,顶点到准线的距离为p,焦点到顶点的距离为________.22.直线与抛物线的位置关系直线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________________________的解的个数.当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有______个不同的公共点;当Δ=0时,直线与抛物线有______个公共点;当Δ<0时,直线与抛物线________公共点.当k=0时,直线与抛物线的轴__________,此时直线与抛物线有______个公共点.3.抛物线的焦点弦设抛物线y2=2px(p>0),AB为过焦点的一条弦,A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),则有以下结论.(1)以AB为直径的圆与准线________.(2)|AB|=________(焦点弦长与中点坐标的关系).(3)|AB|=x1+x2+______.(4)A、B两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即x1x2=________,y1y2=________.一、选择题1.顶点在原点,对称轴为坐标轴的抛物线过点(-2,3),它的方程是( )A .x 2=-92y 或y 2=43xB .y 2=-92x 或x 2=43yC .y 2=-92xD .x 2=43y2.若抛物线y 2=2px (p>0)上三个点的纵坐标的平方成等差数列,那么这三个点到抛物线焦点F 的距离的关系是( ) A .成等差数列B .既成等差数列又成等比数列C .成等比数列D .既不成等比数列也不成等差数列3.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(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( )A .172B .3C . 5D .924.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,则抛物线方程为( ) A .y 2=±4x B .y 2=±8x C .y 2=4x D .y 2=8x5.设直线l 1:y =2x ,直线l 2经过点P(2,1),抛物线C :y 2=4x ,已知l 1、l 2与C 共有三个交点,则满足条件的直线l 2的条数为( )A .1B .2C .3D .46.过抛物线y 2=ax (a>0)的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若PF 与FQ 的长分别为p 、q ,则1p +1q 等于( )A .2aB .1C .4aD .4二、填空题7.已知抛物线C 的顶点为坐标原点,焦点在x 轴上,直线y =x 与抛物线C 交于A ,B 两点,若P(2,2)为AB 的中点,则抛物线C 的方程为________.8.已知F 是抛物线C :y 2=4x 的焦点,A 、B 是抛物线C 上的两个点,线段AB 的中点为M(2,2),则△ABF 的面积等于________.9.过抛物线x 2=2py (p>0)的焦点F 作倾斜角为30°的直线,与抛物线分别交于A 、B两点(点A 在y 轴的左侧),则|AF||FB|=________.三、解答题10.设抛物线y =mx 2(m≠0)的准线与直线y =1的距离为3,求抛物线的标准方程.11.过点Q(4,1)作抛物线y 2=8x 的弦AB ,恰被Q 所平分,求AB 所在的直线方程.能力提升12.设抛物线y2=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|等于( )A.4 3 B.8 C.8 3 D.1613.已知直线l经过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线相交于A、B两点.(1)若|AF|=4,求点A的坐标;(2)求线段AB的长的最小值.1.抛物线上一点与焦点的距离问题,可转化为该点到准线的距离. 2.直线与抛物线的位置关系,可利用直线方程与抛物线方程联立而成的方程组的解来判定;“中点弦”问题也可使用“点差法”.2.4.2 抛物线的简单几何性质知识梳理1.(1)x ≥0 右 增大 (2)x 轴 抛物线的轴 (3)顶点 坐标原点 (4)离心率 1 (5)p p22.k 2x 2+2(kb -p )x +b 2=0 两 一 没有 平行或重合 一3.(1)相切 (2)2(x 0+p 2) (3)p (4)p 24-p 2作业设计1.B [由题意知所求抛物线开口向上或开口向左,利用待定系数法可求得方程.] 2.A [设三点为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3),则y 21=2px 1,y 22=2px 2,y 23=2px 3,因为2y 22=y 21+y 23,所以x 1+x 3=2x 2, 即|P 1F |-p 2+|P 3F |-p2=2⎝⎛⎭⎪⎫|P 2F |-p 2,所以|P 1F |+|P 3F |=2|P 2F |.] 3.A [如图所示,由抛物线的定义知,点P 到准线x =-12的距离d 等于点P 到焦点的距离|PF |.因此点P 到点(0,2)的距离与点P 到准线的距离之和可转化为点P 到点(0,2)的距离与点P 到点F 的距离之和,其最小值为点M (0,2)到点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0的距离,则距离之和的最小值为4+14=172.] 4.B [y 2=ax 的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0,过焦点且斜率为2的直线方程为y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a4,令x=0得y =-a2.∴12×|a |4×|a |2=4,∴a 2=64,∴a =±8.] 5.C [∵点P (2,1)在抛物线内部,且直线l 1与抛物线C 相交于A ,B 两点,∴过点P 的直线l 2在过点A 或点B 或与x 轴平行时符合题意.∴满足条件的直线l 2共有3条.]6.D [可采用特殊值法,设PQ 过焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0且垂直于x 轴,则|PF |=p =x P +a 4=a 4+a4=a2,|QF |=q =a 2,∴1p +1q =2a +2a =4a .]7.y 2=4x解析 设抛物线方程为y 2=ax .将y =x 代入y 2=ax ,得x =0或x =a ,∴a2=2.∴a =4.∴抛物线方程为y 2=4x . 8.2解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 21=4x 1,y 22=4x 2. ∴(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2).∵x 1≠x 2,∴y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=1.∴直线AB 的方程为y -2=x -2,即y =x .将其代入y 2=4x ,得A (0,0)、B (4,4).∴|AB |=4 2.又F (1,0)到y =x 的距离为22, ∴S △ABF =12×22×42=2.9.13解析 抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,则直线AB 的方程为y =33x +p 2,由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2py ,y =33x +p 2,消去x ,得12y 2-20py +3p 2=0,解得y 1=p 6,y 2=3p 2.由题意可设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线的定义,可知|AF ||FB |=y 1+p 2y 2+p 2=p 6+p23p 2+p 2=13. 10.解 由y =mx 2 (m ≠0)可化为x 2=1my ,其准线方程为y =-14m.由题意知-14m =-2或-14m =4,解得m =18或m =-116.则所求抛物线的标准方程为x 2=8y 或x 2=-16y . 11.解 方法一 设以Q 为中点的弦AB 端点坐标为 A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则有y 21=8x 1,① y 22=8x 2,②∵Q (4,1)是AB 的中点, ∴x 1+x 2=8,y 1+y 2=2.③①-②,得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=8(x 1-x 2).④ 将③代入④得y 1-y 2=4(x 1-x 2),即4=y 1-y 2x 1-x 2,∴k =4.∴所求弦AB 所在的直线方程为y -1=4(x -4),即4x -y -15=0. 方法二 设弦AB 所在直线方程为y =k (x -4)+1.由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =k x -4+1,消去x , 得ky 2-8y -32k +8=0,此方程的两根就是线段端点A 、B 两点的纵坐标,由根与系数的关系和中点坐标公式,得y 1+y 2=8k,又y 1+y 2=2,∴k =4.∴所求弦AB 所在的直线方程为4x -y -15=0.12.B [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,选B.]13.解 由y 2=4x ,得p =2,其准线方程为x =-1,焦点F (1,0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).分别过A 、B 作准线的垂线,垂足为A ′、B ′.(1)由抛物线的定义可知,|AF |=x 1+p2,从而x 1=4-1=3.代入y 2=4x ,解得y 1=±2 3. ∴点A 的坐标为(3,23)或(3,-23). (2)当直线l 的斜率存在时, 设直线l 的方程为y =k (x -1). 与抛物线方程联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1y 2=4x,消去y ,整理得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,因为直线与抛物线相交于A、B两点,则k≠0,并设其两根为x1,x2,则x1+x2=2+4k2. 由抛物线的定义可知,|AB|=x1+x2+p=4+4k2>4.当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,与抛物线相交于A(1,2),B(1,-2),此时|AB|=4,所以,|AB|≥4,即线段AB的长的最小值为4.。
【配套K12】2018年秋高中数学 课时分层作业12 抛物线的简单几何性质 新人教A版选修1-1
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课时分层作业(十二) 抛物线的简单几何性质(建议用时:40分钟)[基础达标练]一、选择题1.方程y =-2x 所表示曲线的形状是( )D [方程y =-2x 等价于⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4xy <0故选D.]2.过抛物线C :y 2=12x 的焦点作直线l 交C 于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,若x 1+x 2=6,则|AB |=( )A .16B .12C .10D .8B [由题意知p =6,故|AB |=x 1+x 2+p =12.]3.过点(2,4)的直线与抛物线y 2=8x 只有一个公共点,这样的直线有( )【导学号:97792106】A .1条B .2条C .3条D .4条B [点(2,4)在抛物线y 2=8x 上,则过该点与抛物线相切的直线和过该点与x 轴平行的直线都与抛物线只有一个公共点,故选B.]4.已知抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为 ( )A .x =1B .x =-1C .x =2D .x =-2B [易知抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,所以过焦点且斜率为1的直线的方程为y =x -p2,即x =y +p2,代入y 2=2px 得y 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫y +p 2=2py +p 2,即y 2-2py -p 2=0,由根与系数的关系得y 1+y 22=p =2(y 1,y 2分别为点A ,B 的纵坐标),所以抛物线的方程为y 2=4x ,准线方程为x =-1.]5.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 |=( )A .4 3B .8C .8 3D .16B [设P (x 0,y 0),则A (-2,y 0),又F (2,0) 所以y 0-2-2=-3,即y 0=4 3.由y 20=8x 0得8x 0=48,所以x 0=6. 从而|PF |=6+2=8.] 二、填空题6.直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点,则k =________.0或1 [当k =0时,直线与抛物线有唯一交点,当k ≠0时,联立方程消去y 得k 2x 2+4(k -2)x +4=0,由题意Δ=16(k -2)2-16k 2=0,∴k =1.]7.2017设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .已知点C 在l 上,以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A .若∠FAC =120°,则圆的方程为________________.(x +1)2+(y -3)2=1 [由y 2=4x 可得点F 的坐标为(1,0),准线l 的方程为x =-1.由圆心C 在l 上,且圆C 与y 轴正半轴相切(如图),可得点C 的横坐标为-1,圆的半径为1,∠CAO =90°.又因为∠FAC =120°,所以∠OAF =30°,所以|OA |=3,所以点C 的纵坐标为 3.所以圆的方程为(x +1)2+(y -3)2=1.]8.抛物线y 2=4x 上的点到直线x -y +4=0的最小距离为________.【导学号:97792107】322[设与直线x -y +4=0平行且与抛物线y 2=4x 相切的直线方程为x -y +m =0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +m =0y 2=4x 得x 2+(2m -4)x +m 2=0则Δ=(2m -4)2-4m 2=0,解得m =1 即直线方程为x -y +1=0直线x -y +4=0与直线x -y +1=0的距离为d =4-112+-2=322. 即抛物线y 2=4x 上的点到直线x -y +4=0的最小距离为322.]三、解答题9.已知抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴上,且抛物线上有一点P (4,m )到焦点的距离为6.(1)求抛物线C 的方程.(2)若抛物线C 与直线y =kx -2相交于不同的两点A ,B ,且AB 中点横坐标为2,求k 的值.[解] (1)由题意设抛物线方程为y 2=2px ,其准线方程为x =-p2,因为P (4,m )到焦点的距离等于P 到其准线的距离,所以4+p2=6,所以p =4,所以抛物线C 的方程为y 2=8x .(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =kx -2,消去y ,得k 2x 2-(4k +8)x +4=0.因为直线y =kx -2与抛物线相交于不同的两点A ,B ,则有k ≠0,Δ=64(k +1)>0, 解得k >-1且k ≠0. 又x 1+x 22=2k +4k2=2, 解得k =2或k =-1(舍去),所以k 的值为2.10.已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的过焦点F 的一条弦.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点为M (x 0,y 0).求证:(1)若AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2psin 2θ;(2)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(3)1|AF |+1|BF |为定值2p. 【导学号:97792108】[证明] (1)设直线AB 的方程为x =my +p2,代入y 2=2px ,可得y 2-2pmy -p 2=0,y 1y 2=-p 2,y 1+y 2=2pm ,∴y 21+y 22=2p (x 1+x 2)=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=4p 2m 2+2p 2,∴x 1+x 2=2pm 2+p , ∴θ=90°时,m =0,x 1+x 2=p ,∴|AB |=x 1+x 2+p =2p =2psin 2θ;θ≠90°时,m =1tan θ,x 1+x 2=2p tan 2θ+p ,∴|AB |=x 1+x 2+p =2p tan 2θ+2p =2psin 2θ.∴|AB |=2psin 2θ.(2)由(1)知,y 1y 2=-p 2,∴x 1x 2=y 1y 224p=p 24;(3)1|AF |+1|BF |=1x 1+p 2+1x 2+p 2=x 1+x 2+p x 1x 2+p 2x 1+x 2+p 24=x 1+x 2+p p 2x 1+x 2+p=2p. [能力提升练]1.已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,过F 作倾斜角为30°的直线与抛物线交于A ,B 两点,若|AF ||BF |∈(0,1),则|AF ||BF |=( ) A.15 B.14 C.13D.12C [因为抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,故过点F 且倾斜角为30°的直线的方程为y =33x +p 2,与抛物线方程联立得x 2-233px -p 2=0,解方程得x A =-33p ,x B =3p ,所以|AF ||BF |=|x A ||x B |=13,故选C.] 2.过抛物线C :y 2=4x 的焦点F ,且斜率为3的直线交C 于点M (M 在x 轴的上方),l 为C 的准线,点N 在l 上,且MN ⊥l ,则M 到直线NF 的距离为( )A. 5 B .2 2 C .2 3D .3 3C [抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.由直线方程的点斜式可得直线MF 的方程为y =3(x -1).联立得方程组⎩⎨⎧y =3x -,y 2=4x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =13,y =-233或⎩⎨⎧x =3,y =2 3.∵点M 在x 轴的上方, ∴M (3,23). ∵MN ⊥l , ∴N (-1,23). ∴|NF |=+2+-232=4,|MF |=|MN |=+2+3-232=4.∴△MNF 是边长为4的等边三角形. ∴点M 到直线NF 的距离为2 3. 故选C.]3.已知点A (2,0),B (4,0),动点P 在抛物线y 2=-4x 上运动,则AP →·AP →取得最小值时的点P 的坐标是________.(0,0) [设P (x 0,y 0),则AP →=(x 0-2,y 0), AP →=(x 0-4,y 0),所以AP →·AP →=(x 0-2)(x 0-4)+y 20,又y 20=-4x 0, 所以AP →·AP →=x 20-10x 0+8=(x 0-5)2-17, 因为x 0≤0,所以当x 0=0时,AP →·AP →取得最小值. 此时点P 的坐标为(0,0).]4.已知抛物线y 2=4x ,过点P (4,0)的直线与抛物线相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则y 21+y 22的最小值是______________.【导学号:97792109】32 [y 21=4x 1,y 22=4x 2,则y 21+y 22=4(x 1+x 2)若过点P (4,0)的直线垂直于x 轴,则直线方程为x =4, 此时x 1+x 2=8,y 21+y 22=32,若过点P (4,0)的直线存在斜率,则设直线方程为y =k (x -4),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -y 2=4x得k 2x 2-(8k 2+4)x +16k 2=0,则x 1+x 2=8+4k2>8,此时y 21+y 22>32因此y 21+y 22的最小值为32.]5.已知点A ,B 是抛物线y 2=2px (p >0)上的两点,且OA ⊥OB . (1)求两点的横坐标之积和纵坐标之积. (2)求证:直线AB 过定点.[解] (1)设点A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则有k OA =y 1x 1,k OB =y 2x 2. 因为OA ⊥OB ,所以k OA ·k OB =-1,所以x 1x 2+y 1y 2=0.因为y 21=2px 1,y 22=2px 2,所以y 212p ·y 222p+y 1y 2=0.因为y 1≠0,y 2≠0,所以y 1y 2=-4p 2,所以x 1x 2=4p 2.(2)证明:因为y 21=2px 1,y 22=2px 2,两式相减得(y 1-y 2)(y 1+y 2)=2p (x 1-x 2), 所以y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2,所以k AB =2p y 1+y 2,故直线AB 的方程为y -y 1=2py 1+y 2(x -x 1), 所以y =2px y 1+y 2+y 1-2px 1y 1+y 2, 即y =2px y 1+y 2+y 21-2px 1+y 1y 2y 1+y 2.因为y 21=2px 1,y 1y 2=-4p 2,代入整理得y =2px y 1+y 2+-4p 2y 1+y 2,所以y =2py 1+y 2(x -2p ), 即直线AB 过定点(2p,0).。
高中数学人教A版选修-课时作业--抛物线的标准方程含答案
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23
14.[解析] 双曲线 3x2-y2=1 的焦点分别为 F1 3 ,0 ,F2 ,0 ,若抛物线的焦
83
-
3
点为 F1,则抛物线的标准方程为 y2=-
3
x;若抛物线的焦点为 F ,则抛物线的标准方程
2
83 为 y2= 3 x.
15.[解析] 设 P(x0,4),因为 P 是抛物线上的一点,所以 3×42=16x0.解得 x0=3,即
2x2+2=x1+1+x +1.即 3
x2=x1+2 x3.
y1+y3
( ) 线段
AD
中点为
x1+x3 y1+y3 2,
,所以
kAD=yx33- -yx11,AD
2 -0
中垂线斜率为 x1+x3
.
-3
2
2
y3-y1
y1+y3
所以x3-x1 · x1+x3-6=-1.
4x3-4x1 即 x23-x21 -6 x3-x1 =-1.
( ) ( ) ( ) y ,M(-x,0),所以PM= -x,-2 ,PF= 1,-2
.
所以→PM·→PF=-x+y2=0⇒y2=4x,所以 N 点的轨迹方程为 y2=4x. 4
(2)如右图所示,|AF|=1x +1,|BF|=x +1,|DF| 2 → →→
=x3+1,因为|AF|, |BF|,|DF|成等差数列,所以
(2)设 A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3)是曲线 C 上除原点外的三点,且|AF|,|BF|,| → DF|成等差数列,当 AD 的垂直平分线与 x 轴交于点 E(3,0)时,求 B 点的坐标.
1.[解析]
依题意,抛物线开口向左,焦点在
x
高中数学 2.3.2 抛物线的简单几何性质(2)(含解析)新人教A版高二选修1-1数学试题
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课时作业20 抛物线的简单几何性质(2)知识点一直线与抛物线的交点问题1.过点(2,4)作直线与抛物线y 2=8x 只有一个公共点,这样的直线有( ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条答案 B解析 由题意知,点(2,4)在抛物线y 2=8x 上,所以过点(2,4)与抛物线y 2=8x 只有一个公共点的直线有两条,一条是抛物线的切线,另一条与抛物线的对称轴平行.故选B.2.已知直线l :y =kx +1,抛物线C :y 2=4x ,当k 为何值时,直线l 与抛物线C 有: (1)一个公共点? (2)两个公共点? (3)没有公共点?解 将直线l 和抛物线C 的方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,y 2=4x ,消去y ,得k 2x 2+(2k -4)x +1=0.(*)当k =0时,方程(*)只有一个解,为x =14,此时y =1.∴直线l 与抛物线C 只有一个公共点⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1,此时直线l 平行于x 轴. 当k ≠0时,方程(*)为一元二次方程,Δ=(2k -4)2-4k 2,①当Δ>0,即k <1且k ≠0时,直线l 与抛物线C 有两个公共点,此时直线l 与抛物线C 相交;②当Δ=0,即k =1时,直线l 与抛物线C 有一个公共点,此时直线l 与抛物线C 相切; ③当Δ<0,即k >1时,直线l 与抛物线C 没有公共点,此时直线l 与抛物线C 相离. 综上所述,(1)当k =1或k =0时,直线l 与抛物线C 有一个公共点; (2)当k <1且k ≠0时,直线l 与抛物线C 有两个公共点; (3)当k >1时,直线l 与抛物线C 没有公共点. 知识点二中点弦问题3.已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点为F (1,0),直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,若AB 中点为(2,2),则直线l 的方程为__________.答案 y =x解析 由题意知,抛物线C 的方程为y 2=4x ,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),把A ,B 代入抛物线方程得⎩⎪⎨⎪⎧ y 21=4x 1,y 22=4x 2,①②①-②得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2).又y 1+y 2=4, ∴y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=1. ∴直线l 的方程为y -2=x -2,即y =x . 知识点三直线与抛物线位置关系的综合应用4.过抛物线y 2=2px 的焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,若A ,B 在准线上的射影为A 1,B 1,则∠A 1FB 1等于( )A.45°B.90°C.60°D.120°答案 B解析 如图,由抛物线定义知 |AA 1|=|AF |,|BB 1|=|BF |, 所以∠AA 1F =∠AFA 1. 又∠AA 1F =∠A 1FO , 所以∠AFA 1=∠A 1FO . 同理∠BFB 1=∠B 1FO .于是∠AFA 1+∠BFB 1=∠A 1FO +∠B 1FO =∠A 1FB 1.故∠A 1FB 1=90°.故选B. 5.已知点P 在直线x +y +5=0上,点Q 在抛物线y 2=2x 上,求|PQ |的最小值. 解 设与直线x +y +5=0平行且与抛物线y 2=2x 相切的直线方程是x +y +m =0,则由⎩⎪⎨⎪⎧x +y +m =0,y 2=2x ,消去x 得y 2+2y +2m =0,令Δ=4-8m =0,得m =12,因此|PQ |的最小值等于直线x +y +5=0与x +y +12=0间的距离,即等于⎪⎪⎪⎪⎪⎪5-122=924.一、选择题1.直线y =kx -2交抛物线y 2=8x 于A ,B 两点,若AB 中点的横坐标为2,则k =( ) A.2或-2B.1或-1C.2D.3答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =kx -2,得k 2x 2-4(k +2)x +4=0.又由Δ=42(k +2)2-16k 2>0,得k>-1.则由4k +2k 2=4,得k =2.故选C. 2.已知抛物线y 2=8x ,过点P (3,2)引抛物线的一弦,使它恰在点P 处被平分,则这条弦所在的直线l 的方程为( )A.2x -y -4=0B.2x +y -4=0C.2x -y +4=0D.2x +y +4=0答案 A解析 设l 交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则y 21=8x 1,y 22=8x 2,两式相减,得(y 1+y 2)·(y 1-y 2)=8(x 1-x 2).又P (3,2)是AB 的中点,∴y 1+y 2=4.又直线l 的斜率存在,∴直线l 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=2,∴直线l 的方程为2x -y -4=0,故选A. 3.过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点作一条直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则y 1y 2x 1x 2的值为( )A.4B.-4C.p 2D.-p 2答案 B解析 解法一:设过焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0的直线方程为x =my +p 2.联立⎩⎪⎨⎪⎧x =my +p 2,y 2=2px ,得y2-2pmy -p 2=0.由根与系数的关系,得y 1y 2=-p 2.又x 1=y 212p ,x 2=y 222p ,所以x 1x 2=y 21y 224p 2=p 24.于是y 1y 2x 1x 2=-p 2p 24=-4.故选B. 解法二:采用特例法,当直线与x 轴垂直时,易得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,-p ,y 1y 2x 1x 2=-4.故选B.4.设抛物线y 2=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值X 围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12B.[-2,2]C.[-1,1]D.[-4,4]答案 C解析 设直线方程为y =k (x +2),与抛物线方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =k x +2,消去x 得到关于y 的方程ky 2-8y +16k =0.当k =0时,直线与抛物线有一个交点; 当k ≠0时,令Δ=64-64k 2≥0, 解得-1≤k <0或0<k ≤1. 故-1≤k ≤1.故选C.5.已知抛物线C :y 2=8x 与点M (-2,2),过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点,若MA →·MB →=0,则k =( )A.12B.22C. 2D.2答案 D解析 本题主要考查直线与抛物线的位置关系,平面向量的坐标运算等知识.由题意可知抛物线的焦点坐标为(2,0),则直线方程为y =k (x -2),与抛物线方程联立,消去y 化简得k 2x 2-(4k 2+8)x +4k 2=0,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4+8k2,x 1x 2=4,所以y 1+y 2=k (x 1+x 2)-4k =8k,y 1y 2=k 2[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4]=-16,因为MA →·MB →=0,所以(x 1+2)(x 2+2)+(y 1-2)(y 2-2)=0(*),将上面各个量代入(*),化简得k 2-4k +4=0,所以k =2,故选D.二、填空题6.已知直线x -y +1=0与抛物线y =ax 2有两个公共点,则a 的取值X 围是________. 答案 a >-14且a ≠0解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0,y =ax 2,得ax 2-x -1=0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0,Δ=-12-4×a ×-1>0,解得a >-14且a ≠0.7.抛物线y =x 2上到直线2x -y -4=0的距离最短的点的坐标是__________. 答案 (1,1)解析 把直线2x -y -4=0平移至与抛物线y =x 2相切时,切点即为所求.设此时直线方程为2x -y +b =0,联立y =x 2,得x 2-2x -b =0,由题意得Δ=4+4b =0,b =-1.即x 2-2x +1=0,解x =1,y =1.8.O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=42x 的焦点,P 为抛物线C 上一点,若|PF |=42,则△POF 的面积为________.答案 2 3解析 由y 2=42x 知:焦点F (2,0),准线x =- 2.设P 点坐标为(x 0,y 0), 则x 0+2=42,∴x 0=32, ∴y 20=42×32=24, ∴|y 0|=26,∴S △POF =12×2×26=2 3.三、解答题9.已知y =x +m 与抛物线y 2=8x 交于A 、B 两点. (1)若|AB |=10,某某数m 的值; (2)若OA ⊥OB ,某某数m 的值.解 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,y 2=8x ,得x 2+(2m -8)x +m 2=0.Δ>0解得m <2,设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则x 1+x 2=8-2m ,x 1x 2=m 2,y 1y 2=m (x 1+x 2)+x 1x 2+m 2=8m . (1)因为|AB |=1+k2x 1+x 22-4x 1x 2=2·64-32m =10,所以m =716.(2)因为OA ⊥OB ,所以x 1x 2+y 1y 2=m 2+8m =0,解得m =-8,m =0(舍去).10.已知△AOB 的一个顶点为抛物线y 2=2x 的顶点,点A ,B 都在抛物线上,且∠AOB =90°,证明:直线AB 必过一定点.证明 设OA 所在直线的方程为y =kx ,则直线OB 的方程为y =-1kx ,由题意知k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y 2=2x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =2k 2,y =2k ,即点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k2,2k ,同样由⎩⎪⎨⎪⎧y =-1k x ,y 2=2x ,解得点B 的坐标为(2k 2,-2k ).故AB 所在直线的方程为y +2k =2k+2k2k2-2k2(x -2k 2),化简并整理,得⎝ ⎛⎭⎪⎫1k-k y =x -2.不论实数k 取任何不等于0的实数, 当x =2时,恒有y =0. 故直线过定点P (2,0).。
高中数学 2.4.3 抛物线的简单几何性质(二)学案 新人教A版选修2-1
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§2.4.3 抛物线的简单几何性质(二)学习目标:1、掌握抛物线的几何性质;2、掌握直线与抛物线位置关系等;3、在对抛物线几何性质的讨论中,注意数与形的结合一、知识回顾:(见《三维设计》)1、焦半径:2、焦点弦的问题:二、典例分析:〖例1〗:已知抛物线的方程24y x =,直线l 过定点()2,1P -,斜率为k 。
k 为何值时,直线l 与抛物线24y x =:只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点?〖例2〗:过抛物线22y x =的顶点作互相垂直的二弦,OA OB 。
(1)求AB 中点M 的轨迹方程;(2)证明:AB 与x 轴的交点为定点。
〖例3〗:已知点()()()11222,8,,,,A B x y C x y 在抛物线22y px =上,ABC ∆的重心与此抛物线的焦点F重合。
(1)写出该抛物线的方程和焦点F 的坐标;(2)求线段BC 中点M 的坐标;(3)求BC 所在直线的方程。
〖例4〗:线段AB 过点()(),00M m m >,并且点,A B 到x 轴的距离之积为4m ,抛物线C 以x 轴为对称轴且经过,,O A B 三点。
(1)求抛物线C 的方程;(2)当1,2m AM MB ==,时,求直线AB 的方程。
三、课后作业:1、已知抛物线()220y px p =>上有一点()4,M y ,它到焦点F 的距离为5,O 为原点,则OFM S ∆=( )A 、1B C 、2 D 、 2、抛物线2y x =上到直线240x y -+=的距离最小的点是( )A 、11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭B 、93,42⎛⎫ ⎪⎝⎭C 、()1,1D 、()4,2 3、过抛物线2y x =的焦点F 作弦AB ,若()()1122,,,A x y B x y ,则( )A 、1214x x ⋅=-B 、1214x x ⋅=C 、1214y y =-D 、1214y y = 4、已知定点()1,0F ,动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且0PM PF ⋅=,PN PM =,则动点N 的轨迹方程是( )A 、24y x =B 、24y x =-C 、22y x =D 、22y x =- 5、对于抛物线24y x =上任一点Q ,点(),0P a 都满足PQ a ≥,则a 的取值范围是( )A 、(),0-∞B 、()0,2C 、[]0,2D 、(],2-∞ 6、抛物线22x y =上离点()0,A a 最近的点恰好是顶点的充要条件( )A 、1a ≤B 、0a ≤C 、12a ≤D 、2a ≤7、顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线截直线24y x =-所得的弦长AB =则抛物线方程为 。
2018年秋高中数学人教A版选修2-1课件:2.4.2抛物线的简单几何性质 精品
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︱AB︱=8
A
B
说明:(1)直线被曲线截得的弦 |AB|= 1+k2 |x1-x2| (2)过抛物线的焦点的弦 |AB|= x1+x2+p
变式练习: 1.斜率为 1 的直线 l 被抛物线 C: y2 4x 截得的弦长
|AB|=8,则直线的 l 的方程是___y_=__x_-__1_____.
2.直线 l 和抛物线 C: y2 4x 交于 A,B 两点,且线段 AB
得到一元一次方程
直线与双曲线的 渐进线平行
相交(一个交点)
得到一元二次方程 计算判别式
>0 =0 <0 相交 相切 相离
二、讲授新课:
问题:你能说出直线与抛物线位置关系吗? y
x F
问题:已知直线 l:y=kx-1 和抛物线C:
y2=4x,试判断当 k 为何值时,l与C有:
①一个公共点; k 0 或 k 1
x y m 0
【课堂小结】 判断直线与抛物线位置关系的操作程序: 把直线方程代入抛物线方程
得到一元一次方程
得到一元二次方程
直线与抛物线的 对称轴平行
相交(一个交点)
计算判别式 >0 =0 <0 相交 相切 相离
思考:
已知抛物线 y2=4x ,动弦 AB 的长为8,求 AB 中点横 坐标的最小值.
2p越大,抛物线张口越大.
y
y2=2px
A p , p
2
2p
OF
x
B
p , p 2
6、 焦半径
连接抛物线任意一点与焦点的线段叫做抛物
线的焦半径。
y
焦半径公式:
P
|PF|=x0+p/2
OF
高中数学第二章圆锥曲线与方程2.3抛物线2.3.2抛物线的简单几何性质课时作业新人教A版选修1-1
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3.2 抛物线的简单几何性质【选题明细表】知识点、方法题号抛物线的几何性质8直线与抛物线的位置关系1,9抛物线的焦点弦问题2,3,7抛物线中的最值问题4,10,11,13抛物线中的定值问题12综合应用5,6【基础巩固】1.已知直线y=kx—k及抛物线y2=2px(p>0),则( C )(A)直线与抛物线有一个公共点(B)直线与抛物线有两个公共点(C)直线与抛物线有一个或两个公共点(D)直线与抛物线可能没有公共点解析:因为直线y=kx-k=k(x—1),所以直线过点(1,0),又点(1,0)在抛物线y2=2px的内部,所以当k=0时,直线与抛物线有一个公共点;当k≠0时,直线与抛物线有两个公共点。
故选C.2.过抛物线y2=8x的焦点作倾斜角为45°的直线,则被抛物线截得的弦长为( B )(A)8 (B)16 (C)32 (D)64解析:由题可知抛物线y2=8x的焦点为(2,0),直线的方程为y=x-2,代入y2=8x,得(x-2)2=8x,即x2—12x+4=0,所以x1+x2=12,弦长=x1+x2+p=12+4=16。
2018版高中数学人教版A版选修1-1:2.3.2 抛物线的简单几何性质
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与抛物线 没有 公共点.当k=0时,直线与抛物线的对称轴 平行或重合 ,
范围
性 对称轴
x≥0,y∈R ____
x轴
x≤0,y∈R ____
x轴
y≥0 x∈R,____ y轴
y≤0 x∈R,____ y轴
质
顶点
离心率
(0,0) ____
e=1 ____
答案
知识点二
焦点弦
直线过抛物线y2=2px (p>0)的焦点F,与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2) p p 两点,由抛物线的定义知,|AF|=x1+ ,|BF|=x2+ ,故|AB|= x1+x2+p . 2 2 知识点三 直线与抛物线的位置关系
1 2 A.(4,± 4 ) 1 2 C.(4, 4 )
解析
1 2 B.(8,± 4 ) 1 2 D.(8, 4 )
由题意知,点P到焦点F的距离等于它到顶点O的距离,
因此点P在线段OF的垂直平分线上, 1 1 2 而 F(4,0),所以点 P 的横坐标为8,代入抛物线方程得 y=± 4 , 1 2 故点 P 的坐标为(8,± 4 ),故选 B.
(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明:AR∥FQ;
(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.
解后反思
解析答案
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高中数学选修2-1课时作业12:2.4.2 抛物线的简单几何性质
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2.4.2 抛物线的简单几何性质一、选择题1.设AB 为过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的弦,则|AB |的最小值为( )A.p 2B.pC.2pD.无法确定2.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=6,那么|AB |等于( )A.6B.8C.9D.103.设抛物线y 2=2x 与过焦点的直线交于A ,B 两点,则OA →·OB →的值是( )A.34B.-34C.3D.-34.抛物线y 2=8x 的焦点为F ,点P 在抛物线上,若|PF |=5,则点P 的坐标为( ) A.(3,26)B.(3,-26)C.(3,26)或(3,-26)D.(-3,26)或(-3,-26)5.设A ,B 是抛物线x 2=4y 上两点,O 为原点,若|OA |=|OB |,且△AOB 的面积为16,则∠AOB 等于( )A.30°B.45°C.60°D.90°6.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 为抛物线C 的焦点.若|F A |=2|FB |,则k 等于( )A.13B.23C.23D.2237.已知抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )A.x =1B.x =-1C.x =2D.x =-2二、填空题8.已知圆C :x 2+y 2+6x +8y +21=0,抛物线y 2=8x 的准线为l ,设抛物线上任一点P 到直线l 的距离为m ,则m +|PC |的最小值为________.9.已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,记抛物线C 的焦点为F ,则直线AF 的斜率为________.10.O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=42x 的焦点,P 为抛物线C 上一点,若|PF |=42,则△POF 的面积为________.11.已知O 为坐标原点,F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 是抛物线上一点,若OA →·AF →=-4,则点A 的坐标是________________.三、解答题12.已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一个焦点,并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直,抛物线与双曲线交点为P (32,6),求抛物线的方程和双曲线的方程.13.已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线被直线y =2x +1截得的弦长为15,求抛物线的方程.[答案]精析1.C2.B3.B [由y 2=2x 得焦点坐标为(12,0),当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =k ⎝⎛⎭⎫x -12,y 2=2x ,联立得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=k 2+2k 2,x 1x 2=14.OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+k 2⎝⎛⎭⎫x 1-12⎝⎛⎭⎫x 2-12=x 1x 2+k 2[x 1x 2-12(x 1+x 2)+14]=14+k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫14-12×k 2+2k 2+14=14+(-1)=-34.当直线AB 的斜率不存在时,易求得A (12,1),B (12,-1).所以OA →·OB →=(12,1)·(12,-1)=14-1=-34.综上,OA →·OB →的值是-34.]4.C [设点P 的坐标为(x ,y ),∵|PF |=5,∴x -(-2)=5,∴x =3.把x =3代入方程y 2=8x ,得y 2=24,∴y =±2 6.∴点P 的坐标为(3,±26).故选C.]5.D [由|OA |=|OB |,知抛物线上点A ,B 关于y 轴对称,设A ⎝⎛⎭⎫-a ,a 24,B ⎝⎛⎭⎫a ,a 24,a >0.S △AOB =12×2a ×a 24=16,解得a =4,∴△AOB 为等腰直角三角形,∠AOB =90°.] 6.D [设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),y 2=8x ,消去y 得,k 2x 2+4(k 2-2)x +4k 2=0, ∴x 1+x 2=4(2-k 2)k 2,x 1x 2=4. 由抛物线定义得|AF |=x 1+2,|BF |=x 2+2,又∵|AF |=2|BF |,∴x 1+2=2x 2+4,∴x 1=2x 2+2,代入x 1x 2=4,得x 22+x 2-2=0, ∴x 2=1或-2(舍去),∴x 1=4,∴4(2-k 2)k 2=5, ∴k 2=89.∵k >0,∴k =223.] 7.B [抛物线的焦点为F (p 2,0),所以过焦点且斜率为1的直线方程为y =x -p 2,即x =y +p 2,代入y 2=2px 得y 2=2py +p 2,即y 2-2py -p 2=0,由根与系数的关系得y 1+y 22=p =2(y 1,y 2分别为点A ,B 的纵坐标),所以抛物线方程为y 2=4x ,准线方程为x =-1.] 8.419.-34[解析] ∵点A (-2,3)在抛物线C 的准线上,∴p 2=2,∴p =4.∴抛物线的方程为y 2=8x ,则焦点F 的坐标为(2,0). 又A (-2,3),根据斜率公式得k AF =0-32+2=-34. 10.2 3[解析] 由y 2=42x 知:焦点F (2,0),准线x =- 2. 设P 点坐标为(x 0,y 0),则x 0+2=42,∴x 0=32,∴y 20=42×32=24, ∴|y 0|=26,∴S △POF =12×2×26=2 3. 11.(1,2)或(1,-2)[解析] ∵抛物线的焦点为F (1,0),设A (y 204,y 0), 则OA →=(y 204,y 0),AF →=(1-y 204,-y 0), 由OA →·AF →=-4,得y 0=±2,∴点A 的坐标是(1,2)或(1,-2).12.解 依题意,设抛物线方程为y 2=2px (p >0),∵点(32,6)在抛物线上, ∴6=2p ×32, ∴p =2,∴所求抛物线的方程为y 2=4x .∵双曲线左焦点在抛物线的准线x =-1上,∴c =1,即a 2+b 2=1,又点(32,6)在双曲线上,∴94a 2-6b 2=1, 由⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=1,94a 2-6b 2=1, 解得:a 2=14,b 2=34. ∴所求双曲线的方程为4x 2-43y 2=1. 13.解 设抛物线的方程为y 2=2ax (a ≠0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2ax ,y =2x +1,消去y , 得4x 2-(2a -4)x +1=0,设直线y =2x +1与抛物线交于A ,B 两点,其坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1+x 2=a -22,x 1x 2=14. |AB |=1+k 2|x 1-x 2| =5(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =5(a -22)2-4×14=15. 则a 24-a =3,a 2-4a -12=0, 解得a =-2或a =6.∴y 2=-4x 或y 2=12x .。
2019-2020学年高中数学课时作业抛物线的简单几何性质新人教A版选修
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12.平面直角坐标系xOy中.双曲线C1: - =1(a>0.b>0)的渐近线与抛物线C2:x2=2py(p>0)交于点O.A.B. 若△OAB的垂心为C2的焦点.则C1的离心率为________.
解析:由题意.双曲线的渐近线方程为y=± x.抛物线的焦点坐标为F .不妨设点A在第一象限.由 解得 或 故A .所以kAF= = .因为F为△OAB的垂心.所以直线AF与另一条渐近线垂直.故kAF·(- )=-1.即 × =-1.整理得b2= a2.所以c2=a2+b2= a2.故c= a.即e= = .
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
解析:可知点(2,4)在抛物线y2=8x上.∴过点(2,4)与抛物线y2=8x只有一个公共点的直线有两条.一条是抛物线的切线.另一条与抛物线的对称轴平行.
答案:B
2.过抛物线x2=4y的焦点.作直线l交抛物线于P1(x1.y1).P2(x2.y2)两点.若y1+y2=6.则|P1P2|=( )
直线y=k(x+2)(k>0)恒过定点P(-2,0).
如图过A.B分别作AM⊥l于M.BN⊥l于N.
由|FA|=2|FB|.
则|AM|=2|BN|.点B为AP的中点.连接OB.
则|OB|= |FA|.
所以|OB|=|BF|.点B的横坐标为1.
故点B的坐标为(1,2 ).把B点坐标代入直线方程得k的值为 .
所以p=1.抛物线的方程为y2=2x.
10.已知抛物线y2=6x.过点P(4,1)引一弦.使它恰在点P被平分.求这条弦所在的直线方程.
解析:设弦的两个端点为P1(x1.y1).P2(x2.y2).
∵P1.P2在抛物线上.∴y =6x1.y =6x2.
2018年秋高中数学 课时分层作业12 抛物线及其标准方程 新人教A版选修2-1
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课时分层作业(十二) 抛物线及其标准方程(建议用时:40分钟)[基础达标练]一、选择题1.准线与x 轴垂直,且经过点(1,-2)的抛物线的标准方程是( ) A .y 2=-2x B .y 2=2x C .x 2=2yD .x 2=-2yB [由题意可设抛物线的标准方程为y 2=ax ,则(-2)2=a ,解得a =2,因此抛物线的标准方程为y 2=2x ,故选B .]2.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,焦点在双曲线x 24-y 22=1上,则抛物线的方程为( )【导学号:46342108】A .y 2=8x B .y 2=4x C .y 2=2xD .y 2=±8xD [由题意抛物线的焦点坐标为(2,0)或(-2,0),因此抛物线方程为y 2=±8x .] 3.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 .4 B .6 C .8 D .12B [抛物线y 2=8x 的准线方程为x =-2,则点P 到准线的距离为6,即点P 到抛物线焦点的距离是6.]4.已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,记C 的焦点为F ,则直线AF 的斜率为( )A .-43B .-1C .-34D .-12C [抛物线的准线方程为x =-2,则焦点为F (2,0).从而k AF =3-0-2-2=-34.]5.如图242,南北方向的公路l ,A 地在公路正东2 km 处,B 地在A 东偏北30°方向23km 处,河流沿岸曲线PQ 上任意一点到公路l 和到A 地距离相等.现要在曲线PQ 上建一座码头,向A 、B 两地运货物,经测算,从M 到A 、到B 修建费用都为a 万元/km ,那么,修建这条公路的总费用最低是( )万元.图242A .(2+3)aB .2(3+1)aC .5aD .6aC [依题意知曲线PQ 是以A 为焦点、l 为准线的抛物线,根据抛物线的定义知:欲求从M 到A ,B 修建公路的费用最低,只须求出B 到直线l 距离即可,因B 地在A 地东偏北30°方向23km 处,∴B 到点A 的水平距离为3(km), ∴B 到直线l 距离为:3+2=5(km),那么修建这两条公路的总费用最低为:5a (万元),故选C .] 二、填空题6.抛物线y =2x 2的准线方程为________.y =-18[化方程为标准方程为x 2=12y ,故p 2=18,开口向上,∴准线方程为y =-18.]7.抛物线y =-14x 2上的动点M 到两定点F (0,-1),E (1,-3)的距离之和的最小值为________.4 [抛物线标准方程为x 2=-4y ,其焦点坐标为(0,-1),准线方程为y =1,则|MF |的长度等于点M 到准线y =1的距离,从而点M 到两定点F ,E 的距离之和的最小值为点E (1,-3)到直线y =1的距离.即最小值为4.]8.对于标准形式的抛物线,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)②④ [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上的一点,则|MF |=1+p 2=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.]三、解答题9.设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =k x(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,求k 的值.[解] 根据抛物线的方程求出焦点坐标,利用PF ⊥x 轴,知点P ,F 的横坐标相等,再根据点P 在曲线y =k x上求出k .∵y 2=4x ,∴F (1,0).又∵曲线y =k x(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,∴P (1,2). 将点P (1,2)的坐标代入y =k x(k >0)得k =2.10.如图243是抛物线形拱桥,设水面宽|AB |=18米,拱顶距离水面8米,一货船在水面上的部分的横断面为一矩形CDEF .若|CD |=9米,那么|DE |不超过多少米才能使货船通过拱桥?【导学号:46342109】图243[解] 如图所示,以点O 为原点,过点O 且平行于AB 的直线为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,则B (9,-8).设抛物线方程为x 2=-2py (p >0). ∵B 点在抛物线上,∴81=-2p ·(-8), ∴p =8116,∴抛物线的方程为x 2=-818y .当x =92时,y =-2,即|DE |=8-2=6.∴|DE |不超过6米才能使货船通过拱桥.[能力提升练]1.已知P 为抛物线y 2=4x 上的一个动点,直线l 1:x =-1,l 2:x +y +3=0,则P 到直线l 1,l 2的距离之和的最小值为( )A .2 2B .4C . 2D .322+1A [将P 点到直线l 1:x =-1的距离转化为点P 到焦点F (1,0)的距离,过点F 作直线l 2的垂线,交抛物线于点P ,此即为所求最小值点,∴P 到两直线的距离之和的最小值为|1+0+3|12+12=22,故选A .] 2.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=16yD [由e 2=1+b 2a 2=4得ba=3,则双曲线的渐近线方程为y =±3x ,即3x ±y =0抛物线C 2的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,则有p22=2,解得p =8故抛物线C 2的方程为x 2=16y .]3.抛物线y 2=2x 上的两点A ,B 到焦点的距离之和是5,则线段AB 的中点到y 轴的距离是________.2 [抛物线y 2=2x 的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,准线方程为x =-12,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |+|BF |=x 1+12+x 2+12=5,解得x 1+x 2=4,故线段AB 的中点横坐标为2.故线段AB的中点到y 轴的距离是2.]4.在抛物线y 2=-12x 上,与焦点的距离等于9的点的坐标是________.(-6,62)或(-6,-62) [设所求点为P (x ,y ),抛物线y 2=-12x 的准线方程为x =3,由题意知3-x =9,即x =-6.代入y 2=-12x ,得y 2=72,即y =±6 2. 因此P (-6,62)或P (-6,-62).]5.如图244,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.图244(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.【导学号:46342110】[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 +2y =43(x -1),得⎩⎪⎨⎪⎧x =85y =45,所以N ⎝ ⎛⎭⎪⎫85,45.。
高中数学人教A版选修1-1学业分层测评12 抛物线的简单几何性质 Word版含解析.doc
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学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.过抛物线y 2=4x 的焦点作一条直线与抛物线相交于A ,B 两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线( )A .有且仅有一条B .有且仅有两条C .有无穷多条D .不存在【解析】 由定义,知|AB |=5+2=7,因为|AB |min =4,所以这样的直线有且仅有两条.【答案】 B2.过点(1,0)作斜率为-2的直线,与抛物线y 2=8x 交于A ,B 两点,则弦AB 的长为( )A .213B .215C .217D .219【解析】 设A ,B 两点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),由直线AB 斜率为-2,且过点(1,0)得直线AB 的方程为y =-2(x -1),代入抛物线方程y 2=8x 得4(x -1)2=8x ,整理得x 2-4x +1=0,则x 1+x 2=4,x 1x 2=1,|AB |=5(x 1+x 2)2-4x 1x 2=516-4=215.故选B.【答案】 B3.(2014·全国卷Ⅰ)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=( )A .1B .2C .4D .8【解析】 由y 2=x 得2p =1,即p =12,因此焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,准线方程为l :x =-14,设A 点到准线的距离为d ,由抛物线的定义可知d =|AF |,从而x 0+14=54x 0,解得x 0=1,故选A.【答案】 A4.已知抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )A .x =1B .x =-1C .x =2D .x =-2【解析】 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由A ,B 两点在抛物线上,得y 21=2px 1,①y 22=2px 2,②由①-②,得(y 1-y 2)(y 1+y 2)=2p (x 1-x 2).又线段AB 的中点的纵坐标为2,即y 1+y 2=4,直线AB 的斜率为1,故2p =4,p =2,因此抛物线的准线方程为x =-p2=-1.【答案】 B5.设O 为坐标原点,F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 为抛物线上一点,若O A →·A F →=-4,则点A 的坐标为( ) 【导学号:26160061】A .(2,±22)B .(1,±2)C .(1,2)D .(2,22)【解析】 设A (x ,y ),则y 2=4x ,①O A →=(x ,y ),A F →=(1-x ,-y ),O A →·A F →=x -x 2-y 2=-4,② 由①②可解得x =1,y =±2. 【答案】 B二、填空题6.抛物线y 2=4x 上的点到直线x -y +4=0的最小距离为________.【解析】 可判断直线y =x +4与抛物线y 2=4x 相离, 设y =x +m 与抛物线y 2=4x 相切,则由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,y 2=4x ,消去x 得y 2-4y +4m =0.∴Δ=16-16m =0,m =1.又y =x +4与y =x +1的距离d =|4-1|2=322,则所求的最小距离为322. 【答案】 3227.已知抛物线y 2=4x ,过点P (4,0)的直线与抛物线相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则y 21+y 21的最小值是________.【解析】 设AB 的方程为x =my +4,代入y 2=4x 得y 2-4my -16=0,则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-16,∴y 21+y 22=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=16m 2+32, 当m =0时,y 21+y 22最小为32.【答案】 328.过抛物线y 2=2x 的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,若|AB |=2512,|AF |<|BF |,则|AF |=________.【解析】 设过抛物线焦点的直线为y =k ⎝⎛⎭⎪⎫x -12,联立得⎩⎨⎧y 2=2x ,y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12, 整理得k 2x 2-(k 2+2)x +14k 2=0, x 1+x 2=k 2+2k 2,x 1x 2=14.|AB |=x 1+x 2+1=k 2+2k 2+1=2512,得k 2=24, 代入k 2x 2-(k 2+2)x +14k 2=0 得12x 2-13x +3=0,解之得x 1=13,x 2=34,又|AF |<|BF |, 故|AF |=x 1+12=56. 【答案】 56 三、解答题9.求过定点P (0,1),且与抛物线y 2=2x 只有一个公共点的直线方程.【解】 如图所示,若直线的斜率不存在,则过点P (0,1)的直线方程为x =0,由⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y 2=2x ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0,即直线x =0与抛物线只有一个公共点.若直线的斜率存在,则设直线为y =kx +1,代入y 2=2x 得: k 2x 2+(2k -2)x +1=0,当k =0时,直线方程为y =1,与抛物线只有一个交点. 当k ≠0时,Δ=(2k -2)2-4k 2=0⇒k =12.此时,直线方程为y =12x+1.可知,y =1或y =12x +1为所求的直线方程. 故所求的直线方程为x =0或y =1或y =12x +1.10.已知抛物线的焦点F 在x 轴上,直线l 过F 且垂直于x 轴,l 与抛物线交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若△OAB 的面积等于4,求此抛物线的标准方程.【解】 由题意,抛物线方程为y 2=2px (p ≠0),焦点F ⎝⎛⎭⎪⎫p 2,0,直线l :x =p 2,∴A ,B 两点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫p 2,p ,⎝⎛⎭⎪⎫p 2,-p ,∴|AB |=2|p |.∵△OAB 的面积为4, ∴12·⎪⎪⎪⎪⎪⎪p 2·2|p |=4,∴p =±2 2. ∴抛物线方程为y 2=±42x .[能力提升]1.(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 .12D .7 3【解析】 ∵F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,∴F ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,0,∴AB 的方程为y -0=tan 30°⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34, 即y =33x -34.联立⎩⎨⎧y 2=3x ,y =33x -34,得13x 2-72x +316=0.∴x 1+x 2=--7213=212,即x A +x B =212.由于|AB |=x A +x B +p ,所以|AB |=212+32=12. 【答案】 C2.已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)上的两点,O 为原点,若|OA →|=|OB →|,且抛物线的焦点恰好为△AOB 的垂心,则直线AB 的方程是( )A .x =pB .x =32p C .x =52pD .x =3p【解析】 ∵|OA →|=|O B →|, ∴A ,B 关于x 轴对称.设A (x 0,2px 0),B (x 0,-2px 0).∵AF ⊥OB ,F ⎝⎛⎭⎪⎫p 2,0,∴2px 0x 0-p 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2px 0x 0=-1, ∴x 0=52p . 【答案】 C3.(2014·湖南高考)平面上一机器人在行进中始终保持与点F (1,0)的距离和到直线x =-1的距离相等.若机器人接触不到过点P (-1,0)且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是________.【解析】 由题意知机器人行进轨迹为以F (1,0)为焦点,x =-1为准线的抛物线,其方程为y 2=4x .设过点(-1,0)且斜率为k 的直线方程为y =k (x +1).代入y 2=4x ,得k 2x 2+(2k 2-4)x +k 2=0.∵机器人接触不到该直线,∴Δ=(2k 2-4)2-4k 4<0,∴k 2>1.∴k >1或k <-1.【答案】 (-∞,-1)∪(1,+∞)4.已知直线l :y =12x +54,抛物线C :y 2=2px (p >0)的顶点关于直线l 的对称点在该抛物线的准线上.(1)求抛物线C 的方程;(2)设A ,B 是抛物线C 上两个动点,过A 作平行于x 轴的直线m ,直线OB 与直线m 交于点N ,若O A →·O B →=0(O 为原点,A ,B 异于原点),试求点N 的轨迹方程.【导学号:26160062】【解】 (1)直线l :y =12x +54.①过原点且垂直于l 的直线方程为y =-2x .②由①②,得x =-12.∵抛物线的顶点关于直线l 的对称点在该抛物线的准线上, ∴-p 2=-12×2,∴p =2. ∴抛物线C 的方程为y 2=4x . (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),N (x ,y ). 由O A →·O B →=0,得x 1x 2+y 1y 2=0.又y 21=4x 1,y 22=4x 2,解得y 1y 2=-16.③直线ON :y =y 2x 2x ,即y =4y 2x .④由③④及y =y 1,得点N 的轨迹方程为x =-4(y ≠0).。
高中数学课时作业12抛物线及其标准方程新人教A版选修2_1
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课时作业12 抛物线及其标准方程|基础巩固|(25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.以直线3x -4y -12=0与x 轴的交点为焦点的抛物线的方程为( ) A .y 2=16x B .y 2=-16x C .y 2=12x D .y 2=-12x解析:因为焦点为直线3x -4y -12=0与x 轴的交点,所以令y =0,得x =4,则焦点为(4,0),故所求抛物线的方程为y 2=16x .答案:A2.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为( ) A .(-1,0) B .(1,0) C .(0,-1) D .(0,1)解析:∵抛物线的准线方程为x =-p 2=-1,∴p2=1,∴抛物线的焦点坐标为(1,0).答案:B3.设圆C 与圆x 2+(y -3)2=1外切,与直线y =0相切,则C 的圆心轨迹为( ) A .抛物线 B .双曲线 C .椭圆 D .圆解析:由题意知,圆C 的圆心到点(0,3)的距离比到直线y =0的距离大于1,即圆C 的圆心到点(0,3)的距离与到直线y =-1的距离相等,根据抛物线的定义可知,所求轨迹是一条抛物线.答案:A4.已知抛物线C :y 2=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 |=( )A.72B.52 C .3 D .2解析:过点Q 作QQ ′⊥l 交l 于点Q ′,因为FP →=4FQ →,所以|PQ |∶|PF |=3∶4,又焦点F 到准线l 的距离为4,所以|QF |=|QQ ′|=3.故选C.答案:C5.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=833y B .x 2=1633yC .x 2=8y D .x 2=16y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 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 .答案:D二、填空题(每小题5分,共15分) 6.抛物线y 2=4x 的准线方程为________.解析:由抛物线的方程y 2=4x 可知p =2,开口向右,可直接得到准线方程是x =-1. 答案:x =-17.抛物线x =14m y 2的焦点坐标是________.解析:方程改写成y 2=4mx ,得2p =4m , ∴p =2m ,即焦点(m,0). 答案:(m,0)8.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+p 2=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:②④三、解答题(每小题10分,共20分) 9.求下列抛物线的焦点坐标和准线方程: (1)y 2=-14x ;(2)5x 2-2y =0;(3)y 2=ax (a >0).解析:(1)因为p =7,所以焦点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫-72,0,准线方程是x =72. (2)抛物线方程化为标准形式为x 2=25y ,因为p =15,所以焦点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,110,准线方程是y =-110.(3)由a >0知p =a 2,所以焦点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,0,准线方程是x =-a4.10.根据下列条件分别求出抛物线的标准方程: (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.解析:(1)因为抛物线的准线交y 轴于正半轴,且p 2=23,则p =43,所以所求抛物线的标准方程为x 2=-83y .(2)已知抛物线的焦点在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 .|能力提升|(20分钟,40分)11.若动点P 到定点F (1,1)的距离与它到直线l :3x +y -4=0的距离相等,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .直线解析:设动点P 的坐标为(x ,y ),则由题意可得(x -1)2+(y -1)2=|3x +y -4|10,化简、整理,得x -3y +2=0.所以动点P 的轨迹为直线,选D.答案:D12.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:1413.若抛物线y 2=-2px (p >0)上有一点M ,其横坐标为-9,且点M 到焦点的距离为10,求点M 的坐标.解析:由抛物线方程y 2=-2px (p >0),得焦点坐标为F (-p 2,0),准线方程x =p2.设点M到准线的距离为d ,则d =|MF |=10,即p2-(-9)=10,得p =2,故抛物线方程为y 2=-4x .设点M 的纵坐标为y 0,由点M (-9,y 0)在抛物线上,得y 0=±6,故点M 的坐标为(-9,6)或(-9,-6).14.如图所示,花坛水池中央有一喷泉,水管O ′P =1 m ,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2 m ,P 距抛物线的对称轴1 m ,则水池的直径至少应设计为多少米?(精确到1 m)解析:如图所示,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.故得抛物线方程为x 2=-y .点B 在抛物线上,将B (x ,-2)代入抛物线方程得x =2, 即|AB |=2,则|AB |+1=2+1,因此所求水池的直径为2(1+2) m ,约为5 m , 即水池的直径至少应设计为5 m.。
2018年秋人教A版高二数学选修1-1课件:第二章 2.3.2 抛物线的简单几何性质第2课时 (共79张PPT)
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成功就是把复杂的问题简单化,然后狠狠去做。 学会下一次进步,是做大自己的有效法则。因此千万不要让自己睡在已有的成功温床上。 竞争,其实就是一种变相的友谊,在对手的帮助下提高你自己,害怕竞争的人已经输给了对手,注定难取得大的成就。 做最好的今天,回顾最好的昨天,迎接最美好的明天。 不悲伤,定会快乐。不犹豫,定会坚持。 别拿自己的无知说成是别人的愚昧! 没有人能替你承受痛苦,也没有人能抢走你的坚强。 上帝从不埋怨人们的愚昧,人们却埋怨上帝的不公。 努力耕耘,少问收获。 哪怕是最没有希望的事情,只要有一个勇敢者去坚持做,到最后就会拥有希望。 行动不一定带来快乐,而无行动则决无快乐。 你一定不要做丑恶的人,但是世态炎凉,你也别太善良!马善被人骑,人善被人欺,过于善良就是一种懦弱和无能! 知道自己目的地的人,才是旅行得最远的人。 勇敢地迎接逆境,即使不能实现最初的梦想,也会打开另一扇梦想的大门。 本来无望的事,大胆尝试,往往能成功。 只有品味了痛苦,才能珍视曾经忽略的快乐;只有领略了平凡,才会收藏当初丢弃的幸福。 骄傲是断了引线的风筝稍纵即逝。 如果你看到面前的阴影,别怕,那是因为你的背后有阳光。 眼中闪烁的泪光,也将化作永不妥协的坚强。 现实会告诉你,不努力就பைடு நூலகம்被生活给踩死。无需找什么借口,一无所有,就是拼的理由。
高中数学人教A版选修-优化练习抛物线的简单几何性质含解析
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(0,2),则 C 的方程为( )
A.y2=4x 或 y2=8x
B.y2=2x 或 y2=8x
C.y2=4x 或 y2=16x
D.y2=2x 或 y2=16x
( ) 解析:由已知得抛物线的焦点 F p,0 ,设点 A(0,2),抛物线上点 M(x0,y0),则A→F=
( ) ( ) p2,-2 , A→M= 2yp20,y0-2 .由 已 知2得 , A→F·A→M= 0, 即 y20- 8y0+ 16= 0, 因 而 y0= 4,
x-1 2+y2-x=1(x>0).
化简得 y2=4x(x>0).
(2)假设抛物线 y2=4x(x>0)上存在不同两点 A、B 关于直线 y=x+m 对称,则可设 AB 的方程
为 y=-x+b 代入 y2=4x 并整理得 x2-(2b+4)x+b2=0,
则 Δ=(2b+4)2-4b2>0 且 x≠0,即 b+1>0,且 b≠0.
又 S△ABP=12|AB|·d,
则 d=2·S|A△BA| BP,
2|a-5 2|=23×5 9⇒|a-2|=3⇒a=5 或 a=-1,
故点 P 的坐标为(5,0)或(-1,0).
[B 组 能力提升]
1.若抛物线 y2=x 上一点 P 到准线的距离等于它到顶点的距离,则点 P 的坐标为( )
( ) A. 14, ±
m,过点 B 作 BB1 ⊥m,垂足分别为 A1 ,B1 ,过点 B 作 BD⊥A1A 于点 D,设|AF|
=2|BF|=2r,则|AA1|=2|BB1|=2|A1D|=2r,
所以|AB|=3r,|AD|=r,则|BD|=2 2r.
所以 k=tan ∠BAD=||ABDD||=2 2.选 C. 答案:C
高中数学人教A版选修2-1课时训练12抛物线的简单几何性质.docx
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课时训练12抛物线的简单几何性质一、综合题1.顶点在原点,对称轴是y轴,并且顶点与焦点的距离等于3的抛物线的标准方程是( ).A.x2=±3yB.y2=±6xC.x2=±12yD.x2=±6y答案:C解析:依题意知抛物线方程为x2=±2py(p>0)的形式,又=3,∴p=6,2p=12,故方程为x2=±12y.2.经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点作一直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则的值是( ).A.4B.-4C.p2D.-p2答案:B解析:采用特例法,当直线与x轴垂直时,易得A,B,∴=-4.3.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F点作直线交抛物线C于A,B两点,则△AOB的最小面积是( ).A. B.2 C.4 D.1答案:B解析:设直线AB的倾斜角为θ,由弦长公式得|AB|=,又∵原点O到直线AB的距离d=sin θ,∴S=sinθ· .△AOB∴当sinθ=1时,(S△AOB)min=2,故选B.4.抛物线y=x2上与直线2x-y=4距离最近的点的坐标是( ).A. B.(1,1)C. D.(2,4)答案:B解析:设抛物线上的点(x0,y0),则它到直线2x-y=4的距离d=,所以当x0=1,y0==1时,d取最小值.5.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处,灯口直径为60cm,灯深40cm,则光源到反射镜顶点的距离是( ).A.11.25cmB.5.625cmC.20cmD.10cm答案:B解析:如图建立直角坐标系,则A(40,30).设抛物线方程为y2=2px(p>0),将点(40,30)代入得p=,所以=5.625.6.已知A,B是抛物线y2=2px(p>0)上两点,O为坐标原点,若|OA|=|OB|,且△AOB的垂心恰是此抛物线的焦点,则直线AB的方程是( ).A.x=pB.x=3pC.x=pD.x=p答案:D解析:由|OA|=|OB|,设点A,B的坐标分别为A(x0,y0),B(x0,-y0),满足k FA·k OB=-1,即·=-1.∴x0.又=2px0,∴x0=p.7.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A,B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2).若x1+x2=6,则|AB|=.答案:8解析:如图,作AA'⊥l,BB'⊥l,垂足分别为A',B'.由抛物线定义知|AF|=|AA'|=x1+,|BF|=|BB'|=x2+.∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=6+2=8.8.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,过M(1,0)且斜率为的直线与l相交于点A,与C的一个交点为B.若,则p=.答案:2解析:过B作准线的垂线,垂足为B1,设l与x轴交于M1,则易得MM1⊥l.由AM=MB得BB1=2MM1=AM=BM,所以点M恰为抛物线的焦点,即=1,p=2.9.过抛物线x2=4y上不同两点A,B分别作抛物线的切线相交于P点,=0.(1)求点P的轨迹方程;(2)已知点F(0,1),是否存在实数λ,使得+λ()2=0?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.解:(1)∵直线PA,PB分别与抛物线相切,且·=0,∴直线PA,PB的斜率均存在且不为0,且PA⊥PB.设直线PA的方程是y=kx+m(k,m∈R,k≠0),由得x2-4kx-4m=0.∴Δ=16k2+16m=0,即m=-k2,即直线PA的方程是y=kx-k2.同理可得直线PB的方程是y=-x-.由故点P的轨迹方程是y=-1.(2)由(1)得A(2k,k2),B,P,∴=(2k,k2-1),,∴·=-4+(k2-1)=-2-,()2=+4=2+.故存在λ=1,使得·+λ()2=0.10.已知抛物线y2=4x的准线与x轴交于M点,过M点作直线与抛物线交于A,B两点,若AB的垂直平分线与x轴交于点E(x,0).(1)求x0的取值范围;(2)若△ABE是等边三角形,求x0的值.解:(1)设过M点的直线l:y=k(x+1)(k≠0),将l的方程代入y2=4x,得k2x2+2(k2-2)x+k2=0,①所以Δ=4(k2-2)2-4k4>0.解得-1<k<1且k≠0.设方程①的两根x1,x2分别为A,B两点的横坐标,则由根与系数的关系得x1+x2=, 所以y1+y2=k(x1+1)+k(x2+1)=k(x1+x2+2)=.则线段AB的中点坐标为,所以线段AB的垂直平分线的方程为y-=-.令y=0,得x0=+1>3,即x0>3.(2)因为△ABE为等边三角形,所以△ABE的高d=|AB|.因为点E到直线AB的距离为d=,|AB|=|x1-x2|=,所以.解得k=±,所以x0=+1=.。
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课时分层作业(十二) 抛物线的简单几何性质(建议用时:40分钟)[基础达标练]一、选择题1.方程y =-2x 所表示曲线的形状是( )D [方程y =-2x 等价于⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4xy <0故选D.]2.过抛物线C :y 2=12x 的焦点作直线l 交C 于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,若x 1+x 2=6,则|AB |=( )A .16B .12C .10D .8B [由题意知p =6,故|AB |=x 1+x 2+p =12.]3.过点(2,4)的直线与抛物线y 2=8x 只有一个公共点,这样的直线有( )【导学号:97792106】A .1条B .2条C .3条D .4条B [点(2,4)在抛物线y 2=8x 上,则过该点与抛物线相切的直线和过该点与x 轴平行的直线都与抛物线只有一个公共点,故选B.]4.已知抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为 ( )A .x =1B .x =-1C .x =2D .x =-2B [易知抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,所以过焦点且斜率为1的直线的方程为y =x -p2,即x =y +p2,代入y 2=2px 得y 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫y +p 2=2py +p 2,即y 2-2py -p 2=0,由根与系数的关系得y 1+y 22=p =2(y 1,y 2分别为点A ,B 的纵坐标),所以抛物线的方程为y 2=4x ,准线方程为x =-1.]5.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 |=( )A .4 3B .8C .8 3D .16B [设P (x 0,y 0),则A (-2,y 0),又F (2,0) 所以y 0-2-2=-3,即y 0=4 3.由y 20=8x 0得8x 0=48,所以x 0=6. 从而|PF |=6+2=8.] 二、填空题6.直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点,则k =________.0或1 [当k =0时,直线与抛物线有唯一交点,当k ≠0时,联立方程消去y 得k 2x 2+4(k -2)x +4=0,由题意Δ=16(k -2)2-16k 2=0,∴k =1.]7.2017设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .已知点C 在l 上,以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A .若∠FAC =120°,则圆的方程为________________.(x +1)2+(y -3)2=1 [由y 2=4x 可得点F 的坐标为(1,0),准线l 的方程为x =-1.由圆心C 在l 上,且圆C 与y 轴正半轴相切(如图),可得点C 的横坐标为-1,圆的半径为1,∠CAO =90°.又因为∠FAC =120°,所以∠OAF =30°,所以|OA |=3,所以点C 的纵坐标为 3.所以圆的方程为(x +1)2+(y -3)2=1.]8.抛物线y 2=4x 上的点到直线x -y +4=0的最小距离为________.【导学号:97792107】322[设与直线x -y +4=0平行且与抛物线y 2=4x 相切的直线方程为x -y +m =0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +m =0y 2=4x 得x 2+(2m -4)x +m 2=0则Δ=(2m -4)2-4m 2=0,解得m =1 即直线方程为x -y +1=0直线x -y +4=0与直线x -y +1=0的距离为d =4-112+-2=322. 即抛物线y 2=4x 上的点到直线x -y +4=0的最小距离为322.]三、解答题9.已知抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴上,且抛物线上有一点P (4,m )到焦点的距离为6.(1)求抛物线C 的方程.(2)若抛物线C 与直线y =kx -2相交于不同的两点A ,B ,且AB 中点横坐标为2,求k 的值.[解] (1)由题意设抛物线方程为y 2=2px ,其准线方程为x =-p2,因为P (4,m )到焦点的距离等于P 到其准线的距离,所以4+p2=6,所以p =4,所以抛物线C 的方程为y 2=8x .(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =kx -2,消去y ,得k 2x 2-(4k +8)x +4=0.因为直线y =kx -2与抛物线相交于不同的两点A ,B ,则有k ≠0,Δ=64(k +1)>0, 解得k >-1且k ≠0. 又x 1+x 22=2k +4k2=2, 解得k =2或k =-1(舍去),所以k 的值为2.10.已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的过焦点F 的一条弦.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点为M (x 0,y 0).求证:(1)若AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2psin 2θ;(2)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(3)1|AF |+1|BF |为定值2p. 【导学号:97792108】[证明] (1)设直线AB 的方程为x =my +p2,代入y 2=2px ,可得y 2-2pmy -p 2=0,y 1y 2=-p 2,y 1+y 2=2pm ,∴y 21+y 22=2p (x 1+x 2)=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=4p 2m 2+2p 2,∴x 1+x 2=2pm 2+p , ∴θ=90°时,m =0,x 1+x 2=p ,∴|AB |=x 1+x 2+p =2p =2psin 2θ;θ≠90°时,m =1tan θ,x 1+x 2=2p tan 2θ+p ,∴|AB |=x 1+x 2+p =2p tan 2θ+2p =2psin 2θ.∴|AB |=2psin 2θ.(2)由(1)知,y 1y 2=-p 2,∴x 1x 2=y 1y 224p2=p 24;(3)1|AF |+1|BF |=1x 1+p 2+1x 2+p 2=x 1+x 2+p x 1x 2+p 2x 1+x 2+p 24=x 1+x 2+p p 2x 1+x 2+p=2p. [能力提升练]1.已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,过F 作倾斜角为30°的直线与抛物线交于A ,B 两点,若|AF ||BF |∈(0,1),则|AF ||BF |=( ) A.15 B.14 C.13D.12C [因为抛物线的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,故过点F 且倾斜角为30°的直线的方程为y =33x +p 2,与抛物线方程联立得x 2-233px -p 2=0,解方程得x A =-33p ,x B =3p ,所以|AF ||BF |=|x A ||x B |=13,故选C.] 2.过抛物线C :y 2=4x 的焦点F ,且斜率为3的直线交C 于点M (M 在x 轴的上方),l 为C 的准线,点N 在l 上,且MN ⊥l ,则M 到直线NF 的距离为( )A. 5 B .2 2 C .2 3D .3 3C [抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.由直线方程的点斜式可得直线MF 的方程为y =3(x -1).联立得方程组⎩⎨⎧y =3x -,y 2=4x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =13,y =-233或⎩⎨⎧x =3,y =2 3.∵点M 在x 轴的上方, ∴M (3,23). ∵MN ⊥l , ∴N (-1,23). ∴|NF |=+2+-232=4,|MF |=|MN |=+2+3-232=4.∴△MNF 是边长为4的等边三角形. ∴点M 到直线NF 的距离为2 3. 故选C.]3.已知点A (2,0),B (4,0),动点P 在抛物线y 2=-4x 上运动,则AP →·AP →取得最小值时的点P 的坐标是________.(0,0) [设P (x 0,y 0),则AP →=(x 0-2,y 0), AP →=(x 0-4,y 0),所以AP →·AP →=(x 0-2)(x 0-4)+y 20,又y 20=-4x 0, 所以AP →·AP →=x 20-10x 0+8=(x 0-5)2-17, 因为x 0≤0,所以当x 0=0时,AP →·AP →取得最小值. 此时点P 的坐标为(0,0).]4.已知抛物线y 2=4x ,过点P (4,0)的直线与抛物线相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,则y 21+y 22的最小值是______________.【导学号:97792109】32 [y 21=4x 1,y 22=4x 2,则y 21+y 22=4(x 1+x 2)若过点P (4,0)的直线垂直于x 轴,则直线方程为x =4, 此时x 1+x 2=8,y 21+y 22=32,若过点P (4,0)的直线存在斜率,则设直线方程为y =k (x -4),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -y 2=4x得k 2x 2-(8k 2+4)x +16k 2=0,则x 1+x 2=8+4k2>8,此时y 21+y 22>32因此y 21+y 22的最小值为32.]5.已知点A ,B 是抛物线y 2=2px (p >0)上的两点,且OA ⊥OB . (1)求两点的横坐标之积和纵坐标之积. (2)求证:直线AB 过定点.[解] (1)设点A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则有k OA =y 1x 1,k OB =y 2x 2. 因为OA ⊥OB ,所以k OA ·k OB =-1,所以x 1x 2+y 1y 2=0.因为y 21=2px 1,y 22=2px 2,所以y 212p ·y 222p+y 1y 2=0.因为y 1≠0,y 2≠0,所以y 1y 2=-4p 2,所以x 1x 2=4p 2.(2)证明:因为y 21=2px 1,y 22=2px 2,两式相减得(y 1-y 2)(y 1+y 2)=2p (x 1-x 2), 所以y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2,所以k AB =2p y 1+y 2,故直线AB 的方程为y -y 1=2py 1+y 2(x -x 1), 所以y =2px y 1+y 2+y 1-2px 1y 1+y 2, 即y =2px y 1+y 2+y 21-2px 1+y 1y 2y 1+y 2.因为y 21=2px 1,y 1y 2=-4p 2,代入整理得y =2px y 1+y 2+-4p 2y 1+y 2,所以y =2py 1+y 2(x -2p ), 即直线AB 过定点(2p,0).。