浙江省高考数学(理科)考前必考题型过关练:专题七+解析几何(7份)专题7 第36练
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第36练与抛物线相关的热点问题
题型一抛物线的定义及其应用
例1设P是抛物线y2=4x上的一动点,
(1)求点P到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),抛物线的焦点为F,求|PB|+|PF|的最小值.
破题切入点画出图形,结合抛物线的定义,转化为共线问题.
解(1)由于A(-1,1),F(1,0),P是抛物线上的任意一点,则|AP|+|PF|≥|AF|=22+1=5,从而知点P到A(-1,1)的距离与点P到F(1,0)的距离之和的最小值为5,所以点P到A(-1,1)的距离与P到直线x=-1的距离之和的最小值也为 5.
(2)如图所示,自点B作BQ垂直于抛物线的准线于点Q,交抛物线于点P1,
此时|P1Q|=|P1F|,那么|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4,即|PB|+|PF|的最
小值为4.
题型二抛物线的标准方程及性质
例2(1)设M(x0,y0)为抛物线C:x2=8y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交,则y0的取值范围是()
A.(0,2) B.[0,2]
C.(2,+∞) D.[2,+∞)
(2)如图所示是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面
宽4 m.水位下降1 m后,水面宽________ m.
破题切入点准确求出抛物线方程结合其简单几何性质作答.
答案(1)C(2)2 6
解析(1)∵x2=8y,∴焦点F的坐标为(0,2),准线方程为y=-2.由抛物线的定义知|FM|=y0+2.
以F为圆心、|FM|为半径的圆的标准方程为x2+(y-2)2=(y0+2)2.
由于以F为圆心、|FM|为半径的圆与准线相交,
又圆心F到准线的距离为4,故4 ∴y0>2. (2)建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0), 则A (2,-2),将其坐标代入x 2=-2py 得p =1. ∴x 2=-2y . 水位下降1 m ,得D (x 0,-3)(x 0>0), 将其坐标代入x 2=-2y ,得x 20=6, ∴x 0= 6.∴水面宽|CD |=2 6 m. 题型三 直线和抛物线的位置关系 例3 已知抛物线C :y 2=2px (p >0)过点A (1,-2). (1)求抛物线C 的方程,并求其准线方程; (2)是否存在平行于OA (O 为坐标原点)的直线l ,使得直线l 与抛物线C 有公共点,且直线OA 与l 的距离等于55 ?若存在,求直线l 的方程;若不存在,请说明理由. 破题切入点 (1)将点代入易求方程. (2)假设存在,根据条件求出,注意验证. 解 (1)将(1,-2)代入y 2=2px ,得(-2)2=2p ·1, 所以p =2. 故所求的抛物线C 的方程为y 2=4x , 其准线方程为x =-1. (2)假设存在符合题意的直线l ,其方程为y =-2x +t . 由⎩ ⎪⎨⎪⎧ y =-2x +t ,y 2=4x ,得y 2+2y -2t =0. 因为直线l 与抛物线C 有公共点, 所以Δ=4+8t ≥0,解得t ≥-12 . 由直线OA 到l 的距离d = 55, 可得|-t |5=15 , 解得t =±1. 又因为-1∉[-12,+∞),1∈[-12 ,+∞), 所以符合题意的直线l 存在,其方程为2x +y -1=0. 总结提高 (1)抛物线没有中心,只有一个顶点,一个焦点,一条准线,一条对称轴且离心率为e =1,所以与椭圆、双曲线相比,它有许多特殊性质,可以借助几何知识来解决. (2)抛物线的标准方程有四种形式,要掌握抛物线的方程与图形的对应关系,将抛物线y 2=2px 关于y 轴、直线x +y =0与x -y =0对称变换可以得到抛物线的其他三种形式;或者将抛物线y 2=2px 绕原点旋转±90°或180°也可以得到抛物线的其他三种形式,这是它们的内在联系. (3)抛物线的焦点弦:设过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线与抛物线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 ①y 1y 2=-p 2 ,x 1x 2=p 24; ②若直线AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2p sin 2θ ; ③若F 为抛物线焦点,则有1|AF |+1|BF |=2p . 1.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上的点P (m ,-2)到焦点的距离为4,则m 的值为( ) A .4 B .-2 C .4或-4 D .12或-2 答案 C 解析 设标准方程为x 2=-2py (p >0), 由定义知P 到准线的距离为4,故p 2 +2=4,所以p =4, 则方程为x 2=-8y ,代入P 点坐标得m =±4. 2.若抛物线y 2=8x 的焦点是F ,准线是l ,则经过点F ,M (3,3)且与l 相切的圆共有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .4个 答案 B 解析 由题意得F (2,0),l :x =-2, 线段MF 的垂直平分线方程为y -32=-3-23-0 (x -52), 即x +3y -7=0,设圆的圆心坐标为(a ,b ), 则圆心在x +3y -7=0上,故a +3b -7=0,a =7-3b , 由题意得|a -(-2)|=(a -2)2+b 2, 即b 2=8a =8(7-3b ),即b 2+24b -56=0. 又b >0,故此方程只有一个根,于是满足题意的圆只有一个. 3.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 、Q 是抛物线上的两个点,若△PQF 是边长为2的正三角形,则p 的值是( ) A .2±3 B .2+ 3 C.3±1 D.3-1 答案 A 解析 依题意得F (p 2,0),设P (y 212p ,y 1),Q (y 222p ,y 2)(y 1≠y 2).由抛物线定义及|PF |=|QF |,得y 212p +p 2=y 222p +p 2,∴y 21=y 22,∴y 1=-y 2.又|PQ |=2,因此|y 1|=|y 2|=1,点P (12p ,y 1 ).又点P 位于该抛物线上,于是由抛物线的定义得|PF |=12p +p 2 =2,由此解得p =2±3,故选A. 4.(2014·课标全国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,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A.334 B.938 C.6332 D.94 答案 D 解析 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. 方法一 联立抛物线方程化简得4y 2-123y -9=0, 由求根公式,得 y A =123+(123)2+4×4×98 , y B =123-(123)2+4×4×98 , 则y A +y B =33,