高中数学解析几何专题之抛物线(汇总解析版)
高中抛物线知识点总结
高中抛物线知识点总结抛物线是高中数学中的一个重要概念,它有着广泛的应用和深厚的理论基础。
在高中数学中,我们学习了抛物线的方程、性质、图像以及与二次函数、解析几何等知识的关联。
本文将对高中抛物线的相关知识进行总结和梳理,以帮助我们更好地理解和应用这一概念。
一、抛物线的定义和基本性质抛物线是指平面上到定点距离与到定直线距离相等的动点所形成的轨迹。
其方程通常表示为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,a≠0。
抛物线具有以下基本性质:1. 它的对称轴是与x轴垂直的直线,过顶点。
2. 它的顶点是抛物线的最低点或最高点。
3. 它开口的方向取决于a的值,当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。
4. 它的图像关于对称轴对称。
二、抛物线的图像与方程通过对抛物线的方程进行分析,我们可以得到一些关于抛物线图像的信息。
1. 抛物线的顶点坐标可以通过求解方程y=ax^2+bx+c的极值点(即导数为0的点)得到。
顶点的横坐标为x=-b/(2a),纵坐标为y=f(x)。
2. 当a>0时,抛物线的图像开口向上,极值点是最低点;当a<0时,抛物线的图像开口向下,极值点是最高点。
3. 当抛物线的方程为y=ax^2+bx+c时,通过对y的值进行分析我们可以得到抛物线的开口大小和位置信息。
三、抛物线与二次函数的关系抛物线是二次函数的特殊图像,二次函数的一般形式为y=ax^2+bx+c。
通过对比抛物线与二次函数的方程,我们可以得到它们之间的关系。
1. 抛物线与二次函数的图像形状相同,二次函数可以表示抛物线的图像;2. 二次函数告诉我们抛物线的方程形式,可以通过方程的系数判断抛物线打开的方向和大小,掌握二次函数的性质有助于理解和研究抛物线。
四、抛物线与解析几何的关系抛物线在解析几何中有重要的应用和意义,特别是在平面直角坐标系中。
抛物线的方程可以表示平面上的曲线,通过解析几何的相关知识我们可以分析抛物线的性质和特点。
高考数学专题《抛物线》习题含答案解析
专题9.5 抛物线1.(2020·全国高考真题(理))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 .2 B .3 C .6 D .9【答案】C 【解析】设抛物线的焦点为F ,由抛物线的定义知||122A p AF x =+=,即1292p=+,解得6p.故选:C.2.(2020·北京高三二模)焦点在x 轴的正半轴上,且焦点到准线的距离为4的抛物线的标准方程是( ) A .x 2=4y B .y 2=4x C .x 2=8y D .y 2=8x【答案】D 【解析】根据题意,要求抛物线的焦点在x 轴的正半轴上, 设其标准方程为22(0)y px p =>, 又由焦点到准线的距离为4,即p =4, 故要求抛物线的标准方程为y 2=8x , 故选:D.3.(全国高考真题)设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,曲线()0ky k x=>与C 交于点P ,PF x ⊥轴,则k =( )A .12B .1C .32D .2【答案】D 【解析】由抛物线的性质可得(1,2)221kP y k ⇒==⇒=,故选D. 4.(2020·全国高考真题(文))设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为( ) A .1,04⎛⎫⎪⎝⎭B .1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭C .(1,0)D .(2,0)练基础【答案】B 【解析】因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,E D 两点,且OD OE ⊥, 根据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()2,2D ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B.5.(2019·四川高三月考(文))若抛物线22y px =的准线为圆2240x y x ++=的一条切线,则抛物线的方程为( ) A.216y x =- B.28y x =-C.216y x =D.24y x =【答案】C 【解析】∵抛物线22y px =的准线方程为x=2p-,垂直于x 轴. 而圆2240x y x ++=垂直于x 轴的一条切线为4x =-, 则42p=,即8p =. 故抛物线的方程为216y x =. 故选:C .6.(2019·北京高考真题(文))设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .则以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为__________. 【答案】(x -1)2+y 2=4. 【解析】抛物线y 2=4x 中,2p =4,p =2, 焦点F (1,0),准线l 的方程为x =-1, 以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为 (x -1)2+y 2=22,即为(x -1)2+y 2=4.7.(2019·山东高三月考(文))直线l 与抛物线22x y =相交于A ,B 两点,当AB 4=时,则弦AB 中点M 到x 轴距离的最小值为______. 【答案】32【解析】由题意,抛物线22x y =的焦点坐标为(0,12),根据抛物线的定义如图,所求d=111A B AF BF 113M 2222A B AB M ++--==≥= 故答案为:32. 8.(2021·沙湾县第一中学(文))设过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,且直线AB 的倾斜角为4π,则线段AB 的长是____,焦点F 到A ,B 两点的距离之积为_________.【答案】8 8 【分析】由题意可得直线AB 的方程为1y x =-,然后将直线方程与抛物线方程联立方程组,消去y 后,利用根与系数的关系,结合抛物线的定义可求得答案 【详解】解:由题意得(1,0)F ,则直线AB 的方程为1y x =-,设1122(,),(,)A x y B x y ,由241y x y x ⎧=⎨=-⎩,得2610x x -+=, 所以12126,1x x x x +==, 所以12628AB x x p =++=+=,因为11221,122=+=+=+=+p pAF x x BF x x , 所以()()1212121116118AF BF x x x x x x ⋅=+⋅+=+++=++=, 故答案为:8,89.(2021·全国高三专题练习)已知抛物线顶点在原点,焦点在坐标轴上,又知此抛物线上的一点(),3A m -到焦点F 的距离为5,则m 的值为__________;抛物线方程为__________. 【答案】答案见解析 答案见解析 【分析】由于抛物线的开口方向未定,根据点(),3A m -在抛物线上这一条件,抛物线开口向下,向左、向右均有可能,以此分类讨论,利用焦半径公式列方程可得p 的值,根据点(),3A m -在抛物线上可得m 的值. 【详解】根据点(),3A m -在抛物线上,可知抛物线开口向下,向左、向右均有可能, 当抛物线开口向下时,设抛物线方程为22x py =-(0p >), 此时准线方程为2py =,由抛物线定义知(3)52p --=,解得4p =.所以抛物线方程为28x y ,这时将(),3A m -代入方程得m =±当抛物线开口向左或向右时,可设抛物线方程为22y ax (0a ≠),从p a =知准线方程为2ax =-,由题意知()25232am am⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解此方程组得11192a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,22192a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,33912a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,44912a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,综合(1)、(2)得92m =,22y x =; 92m =-,22y x =-;12m =,218y x =; 12m =-,218y x =-;m =±28xy .故答案为:92,92-,12,12-,±22y x =,22y x =-,218y x =,218y x =-,28x y .10.(2019·广东高三月考(理))已知F 为抛物线2:4T x y =的焦点,直线:2l y kx =+与T 相交于,A B 两点.()1若1k =,求FA FB +的值;()2点(3,2)C --,若CFA CFB ∠=∠,求直线l 的方程.【答案】(1)10(2)3240x y +-= 【解析】(1)由题意,可得()0,1F ,设221212,,,44x x A x B x ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,联立方程组224y kx x y=+⎧⎨=⎩,整理得2480x kx --=,则124x x k +=,128x x =-,又由22121144x x FA FB +++=+()2121222104x x x x +-=+=.(2)由题意,知211,14x FA x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,222,14x FB x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3.3FC =--, 由CFA CFB ∠=∠,可得cos ,cos ,FA FC FB FC =又2114x FA =+,2214x FB =+,则FA FC FB FC FA FC FB FC =, 整理得()1212420x x x x ++-=,解得32k =-, 所以直线l 的方程为3240x y +-=.1.(2021·吉林长春市·高三(理))已知M 是抛物线24y x =上的一点,F 是抛物线的焦点,若以Fx 为始边,FM 为终边的角60xFM ∠=,则FM 等于( ) A .2 B C .D .4【答案】D 【分析】设点200,4y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,取()1,0a =,可得1cos ,2FM a <>=,求出20y 的值,利用抛物线的定义可求练提升得FM 的值. 【详解】设点()00,M x y ,其中2004y x =,则()1,0F ,2001,4y FM y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,取()1,0a =,则211cos ,2y FM a FM a FM a-⋅<>===⋅⎛,可得4200340480y y -+=,因为20104y ->,可得204y >,解得2012y =,则20034y x ==,因此,014MF x=+=. 故选:D.2.(2017·全国高考真题(文))过抛物线2:4C y x =的焦点F 的直线交C 于点M (在x 轴上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MNl ⊥,则点M 到直线NF 的距离为()A. B. D.【答案】A 【解析】设直线l 与x 轴相交于点P ,与直线MN 相交于点Q ,(1,0)F ,设||||MN MF m ==,因为||2,30PF NQM =∠=,所以||4,||2QF QM m ==, 所以42m m +=,解得:4m =,设00(,)M x y ,由焦半径公式得:014x +=, 所以03x=,0y =,所以sin sin 42NP MNF NFP NF ∠=∠===,所以点M 到直线NF 的距离为||sin 4NM MNF ⋅∠=⋅=3.(2020·广西南宁三中其他(理))已知抛物线28C y x =:的焦点为F ,P 是抛物线C 的准线上的一点,且P 的纵坐标为正数,Q 是直线PF 与抛物线C 的一个交点,若PQ =,则直线PF 的方程为( )A .20x y --=B .20x y +-=C .20x y -+=D .20x y ++=【答案】B 【解析】过Q 点作QH PM ⊥于H ,因为PQ =,由抛物线的定义得PQ =,所以在Rt PQH ∆中,4PQH π∠=,所以4PFM π∠=,所以直线PF 的斜率为1k =-,所以直线PF 的方程为()()012y x -=--, 即20x y +-=, 故选B.4.(2020·浙江高三月考)如图,已知抛物线21:4C y x =和圆222:(1)1C x y -+=,直线l 经过1C 的焦点F ,自上而下依次交1C 和2C 于A ,B ,C ,D 四点,则AB CD ⋅的值为( )A .14B .12C .1D .2【答案】C 【解析】因为抛物线21:4C y x =的焦点为(1,0)F ,又直线l 经过1C 的焦点F ,设直线:(1)l y k x =-,由24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩得2222(24)0k x k x k -++=, 设1122(,),(,)A x y B x y ,则121=x x由题意可得:1111=-=+-=AB AF BF x x , 同理2=CD x ,所以12cos01︒⋅=⋅⋅==AB CD AB CD x x . 故选C5.【多选题】(2022·全国高三专题练习)已知抛物线21:C y mx =与双曲线222:13y C x -=有相同的焦点,点()02,P y 在抛物线1C 上,则下列结论正确的有( )A .双曲线2C 的离心率为2B .双曲线2C 的渐近线为y x = C .8m =D .点P 到抛物线1C 的焦点的距离为4【答案】ACD 【分析】由双曲线方程写出离心率、渐近线及焦点,即可知A 、B 、C 的正误,根据所得抛物线方程求0y ,即知D 的正误. 【详解】双曲线2C 的离心率为2e ==,故A 正确;双曲线2C 的渐近线为y =,故B 错误; 由12,C C 有相同焦点,即24m=,即8m =,故C 正确; 抛物线28y x =焦点为()2,0,点()02,P y 在1C 上,则04y =±,故()2,4P 或()2,4P -,所以P 到1C 的焦点的距离为4,故D 正确. 故选:ACD .6.【多选题】(2021·海南鑫源高级中学)在下列四个命题中,真命题为( )A .当a 为任意实数时,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点P ,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程是243x y =B .已知双曲线的右焦点为(5,0),一条渐近线方程为2x -y =0,则双曲线的标准方程为221205x y -= C .抛物线y =ax 2(a ≠0)的准线方程14y a=-D .已知双曲线2214x y m +=,其离心率()1,2e ∈,则m 的取值范围(-12,0)【答案】ACD 【分析】求出直线定点设出抛物方程即可判断A ;根据渐近线方程与焦点坐标求出,a b 即可判断B ;根据抛物线方程的准线方程公式即可判断C ;利用双曲线离心率公式即可判断D . 【详解】对A 选项,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点为()2,3P -,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程设为22x py =,将点()2,3P -代入可得23p =,所以243x y =,故A 正确;对B 选项,知5,2bc a==,又22225a b c +==,解得225,20a b ==,所以双曲线的标准方程为221520x y -=,故B 错; 对C 选项,得21x y a =,所以准线方程14y a=-,正确;对D 选项,化双曲线方程为2214x y m-=-,所以()1,2e =,解得()12,0m ∈-,故正确.故选:ACD7.(2021·全国高二课时练习)已知点M 为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点,若点M 到两定点(,)A p p ,,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离之和最小,则点M 的坐标为______.【答案】,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭【分析】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,根据抛物线的定义可得||||MF MB =, 易知当A ,B ,M 三点共线时||MB MA +取得最小值且为||AB ,进而可得结果. 【详解】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,由抛物线的定义,知点M 到焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离与点M 到准线的距离相等,即||||MF MB =,所以||||||||MF MA MB MA +=+, 易知当A ,B ,M 三点共线时,||MB MA +取得最小值, 所以min 3(||||)||2p MF MA AB +==,此时点M 的坐标为,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:2p p ⎛⎫⎪⎝⎭,8.(2021·全国高二课时练习)抛物线()220y px p =>的焦点为F ,已知点A ,B 为抛物线上的两个动点,且满足120AFB ∠=︒,过弦AB 的中点M 作抛物线准线的垂线MN ,垂足为N ,则MN AB的最大值为______.【分析】设=AF a ,=BF b ,根据中位线定理以及抛物线定义可得()12MN a b =+,在AFB △中,由余弦定理以及基本不等式可得)AB a b ≥+,即可求得MN AB 的最大值.【详解】设=AF a ,=BF b ,作AQ 垂直抛物线的准线于点Q ,BP 垂直抛物线的准线于点P .由抛物线的定义,知AF AQ =,BF BP =.由余弦定理得()2222222cos120AB a b ab a b ab a b ab =+=︒=++=+-.又22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴()()()()22221344a b ab a b a b a b +-≥+-+=+,当且仅当a b =时,等号成立,∴)AB a b ≥+,∴()1a b MN AB +≤=MN AB9.(2020·山东济南外国语学校高三月考)抛物线C :22y x =的焦点坐标是________;经过点()4,1P 的直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,且点P 恰为AB 的中点,F 为抛物线的焦点,则AF BF +=________.【答案】1,02⎛⎫⎪⎝⎭9【解析】抛物线C :22y x =的焦点1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭. 过A 作AM ⊥准线交准线于M ,过B 作BN ⊥准线交准线于N ,过P 作PK ⊥准线交准线 于K ,则由抛物线的定义可得AM BN AF BF +=+. 再根据P 为线段AB 的中点,119(||||)||4222AM BN PK +==+=, ∴9AF BF +=,故答案为:焦点坐标是1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭,9AF BF +=.10.(2019·四川高考模拟(文))抛物线C :()220x py p =>的焦点为F ,抛物线过点(),1P p .(Ⅰ)求抛物线C 的标准方程与其准线l 的方程;(Ⅱ)过F 点作直线与抛物线C 交于A ,B 两点,过A ,B 分别作抛物线的切线,证明两条切线的交点在抛物线C 的准线l 上.【答案】(Ⅰ)抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-;(Ⅱ)详见解析. 【解析】(Ⅰ)由221p p =⨯,得2p =,所以抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-.(Ⅱ)根据题意直线AB 的斜率一定存在,又焦点()0,1F ,设过F 点的直线方程为1y kx =+,联立241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,得,2440x kx --=. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,124x x =-.∴()22221212122168x x x x x x k +=+-=+.由214y x =得,1'2y x =,过A ,B 的抛物线的切线方程分别为 ()()1112221212y y x x x y y x x x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩, 即21122211241124y x x x y x x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,两式相加,得()()2212121148y x x x x x =+-+,化简,得()221y kx k =-+,即()21y k x k =--, 所以,两条切线交于点()2,1k -,该点显然在抛物线C 的准线l :1y =-上.1.(2021·全国高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( ) A .1 B .2 C .D .4【答案】B 【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得p 的值. 【详解】抛物线的焦点坐标为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,其到直线10x y -+=的距离:d == 解得:2p =(6p =-舍去). 故选:B.2.(2021·天津高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为( ) A B C .2D .3练真题【答案】A 【分析】设公共焦点为(),0c ,进而可得准线为x c =-,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得2212a c =,再由双曲线离心率公式即可得解. 【详解】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c ya b-=,解得2b y a =±,所以22b AB a =, 又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bc a c ,所以222212a cbc =-=,所以双曲线的离心率ce a== 故选:A.3.(2020·北京高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ). A .经过点O B .经过点P C .平行于直线OP D .垂直于直线OP【答案】B 【解析】如图所示:.因为线段FQ 的垂直平分线上的点到,F Q 的距离相等,又点P 在抛物线上,根据定义可知,PQ PF =,所以线段FQ 的垂直平分线经过点P .故选:B.4.(2021·全国高考真题)已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则C 的准线方程为______. 【答案】32x =-【分析】先用坐标表示P Q ,,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得p ,即得结果. 【详解】抛物线C :22y px = (0p >)的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直, 所以P 的横坐标为2p,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为p ±, 不妨设(,)2pP p ,因为Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,所以Q 在F 的右侧, 又||6FQ =, (6,0),(6,)2pQ PQ p ∴+∴=- 因为PQ OP ⊥,所以PQ OP ⋅=2602pp ⨯-=, 0,3p p >∴=,所以C 的准线方程为32x =-故答案为:32x =-.5.的直线过抛物线C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则AB =________.【答案】163【解析】∵抛物线的方程为24y x =,∴抛物线的焦点F 坐标为(1,0)F ,又∵直线AB 过焦点F AB 的方程为:1)y x =- 代入抛物线方程消去y 并化简得231030x x -+=, 解法一:解得121,33x x ==所以12116||||3|33AB x x =-=-= 解法二:10036640∆=-=> 设1122(,),(,)A x y B x y ,则12103x x +=, 过,A B 分别作准线1x =-的垂线,设垂足分别为,C D 如图所示.12||||||||||11AB AF BF AC BD x x =+=+=+++1216+2=3x x =+故答案为:1636.(2020·浙江省高考真题)如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于M (B ,M 不同于A ).(Ⅰ)若116=p ,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.【答案】(Ⅰ)1(,0)32;【解析】 (Ⅰ)当116=p 时,2C 的方程为218y x =,故抛物线2C 的焦点坐标为1(,0)32;(Ⅱ)设()()()112200,,,,,,:A x y B x y M x y I x y m λ=+,由()22222222220x y y my m x y mλλλ⎧+=⇒+++-=⎨=+⎩, 1200022222,,222m m my y y x y m λλλλλλ--∴+===+=+++, 由M 在抛物线上,所以()222222244222m pm mp λλλλλ=⇒=+++, 又22222()220y pxy p y m y p y pm x y mλλλ⎧=⇒=+⇒--=⎨=+⎩, 012y y p λ∴+=,2101022x x y m y m p m λλλ∴+=+++=+,2122222mx p m λλ∴=+-+.由2222142,?22x y x px y px ⎧+=⎪⇒+=⎨⎪=⎩即2420x px +-=12x p ⇒==-222221822228162p p p m p p p λλλλλ+⇒-=+⋅=++≥+,18p ≥,21160p ≤,p ≤ 所以,p,此时A . 法2:设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,()00,A x y .将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=得:()2222220m y mty t +++-=,所以点M 的纵坐标为22M mty m =-+.将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得:2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得()2022p m y m+=,因此()220222p m xm+=,由220012x y +=解得22212242160m m p m m ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当m t ==p .。
抛物线专题(附答案)
抛物线专题考点1 抛物线的定义题型 利用定义,实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换1.已知点P 在抛物线y 2 = 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和的最小值为【[解析]过点P 作准线的垂线l 交准线于点R ,由抛物线的定义知,PR PQ PF PQ +=+,当P 点为抛物线与垂线l 的交点时,PR PQ +取得最小值,最小值为点Q 到准线的距离 ,因准线方程为x=-1,故最小值为32. 已知点),4,3(A F 是抛物线x y 82=的焦点,M 是抛物线上的动点,当MF MA +最小时, M 点坐标是 ( )A. )0,0(B. )62,3(C. )4,2(D. )62,3(-[解析] 设M 到准线的距离为MK ,则MK MA MF MA +=+|||,当MK MA +最小时,M 点坐标是)4,2(,选C考点2 抛物线的标准方程题型:求抛物线的标准方程3.求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:(1)过点(-3,2) (2)焦点在直线上【解题思路】以方程的观点看待问题,并注意开口方向的讨论.[解析] (1)设所求的抛物线的方程为22y px =-或22(0)x py p =>, ∵过点(-3,2) ∴229)3(24⋅=--=p p 或 ∴2934p p ==或 ∴抛物线方程为243y x =-或292x y =,前者的准线方程是1,3x =后者的准线方程为98y =- (2)令0x =得2y =-,令0y =得4x =,∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2),当焦点为(4,0)时,42p =, ∴8p =,此时抛物线方程216y x =;焦点为(0,-2)时22p = ∴4p =,此时抛物线方程28x y =-.∴所求抛物线方程为216y x =或28x y =-,对应的准线方程分别是4,2x y =-=.4.对于顶点在原点的抛物线,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抛物线的通径的长为5;⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1).能使这抛物线方程为y 2=10x 的条件是____________.(要求填写合适条件的序号)[解析] 用排除法,由抛物线方程y 2=10x 可排除①③④,从而②⑤满足条件.5. 若抛物线的顶点在原点,开口向上,F 为焦点,M 为准线与Y 轴的交点,A 为抛物线上一点,且3||,17||==AF AM ,求此抛物线的方程[解析] 设点'A 是点A 在准线上的射影,则3|'|=AA ,由勾股定理知22|'|=MA ,点A 的横坐标为)23,22(p -,代入方程py x 22=得2=p 或4,抛物线的方程y x 42=或y x 82= 考点3 抛物线的几何性质题型:有关焦半径和焦点弦的计算与论证6.设A 、B 为抛物线px y22=上的点,且 90=∠AOB (O 为原点),则直线AB 必过的定点坐标为__________.【解题思路】由特殊入手,先探求定点位置 [解析]设直线OA 方程为kx y =,由⎩⎨⎧==px y kx y 22解出A 点坐标为)2,2(2k p k p ⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y x k y 212解出B 点坐标为)2,2(2pk pk -,直线AB 方程为221)2(2k pk x k pk y ---=+,令0=y 得p x 2=,直线AB 必过的定点)0,2(p【指引】(1)由于是填空题,可取两特殊直线AB, 求交点即可;(2)B 点坐标可由A 点坐标用k1-换k 而得。
高中数学解析几何抛物线大题
高中数学解析几何抛物线大题
抛物线大题:
一、抛物线的定义
1、抛物线是二次曲线的一种,它的方程式一般可表示为
$y=ax^2+bx+c$,当$a<0$时,得到的曲线是向下凹的,即为抛物线。
2、抛物线的凹顶是位于曲线上一点,它是抛物线上最高点,也称为顶点,当a<0时,顶点的坐标为$( -\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a} )$。
二、抛物线的过程
抛物线的运动轨迹实际上是一个二次函数的图形,它的轨迹可以概括为如下四个特点:
1、抛物线最开始是一条负斜率直线,也就是抛出物体时在水平移动,且斜率为负数。
2、当抛物线经过顶点,斜率从负值变为正值,即抛物线开始反弹Test 栏。
3、当抛物线接近水平线时,斜率极小,且小于零,此时抛物线开始向下倾斜。
4、当抛物线趋于水平线时,斜率终于变成负数,到达最终形状,也就是它在水平线上的运动。
三、抛物线的应用
抛物线的应用非常广泛,如:
1、抛物线在现实世界中被广泛应用于物理、力学及许多其他领域,如抛物线运动、摆动运动等。
2、抛物线在计算机图形学中被用于表示图形的光滑与曲线,以及在人工智能中用于处理数字图像。
3、抛物线也常常被用于描述经济上的一些需求量及供给量等关系,以便进行更合理的调控。
四、抛物线的性质
抛物线的一些基本性质有:
1、轴对称性:抛物线所围成的图形与其凹顶点关于y轴对称。
2、放射性:抛物线与任一垂线所形成的三角形均具有放射性。
3、相反照应:抛物线与任一对称轴所形成的图形是反照的。
4、重心:抛物线的重心坐标为$( \frac{a}{3},\frac{-b^2}{9a})$。
高中数学解析几何专题之抛物线(汇总解析版)
圆锥曲线第 3 讲抛物线【知识要点】一、抛物线的定义平面内到某一定点 F 的距离与它到定直线l(F l)的距离相等的点的轨迹叫抛物线,这个定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线。
注 1:在抛物线的定义中,必须强调:定点 F 不在定直线l上,否则点的轨迹就不是一个抛物线,而是过点 F 且垂直于直线l的一条直线。
注 2:抛物线的定义也可以说成是:平面内到某一定点 F 的距离与它到定直线l(F l)的距离之比等于 1 的点的轨迹叫抛物线。
注3:抛物线的定义指明了抛物线上的点到其焦点的距离与到其准线的距离相等这样一个事实。
以后在解决一些相关问题时,这两者可以相互转化,这是利用抛物线的定义解题的关键。
二、抛物线的标准方程1. 抛物线的标准方程抛物线的标准方程有以下四种:p,0) ,准线为 x p(1) y 2 2 px ( p0),其焦点为F (2 2 ;(2) y 2 2 px ( p0 ),其焦点为F (p,0),准线为xp2 2 ;F (0,pyp(3)x22 py ( p0)2),其焦点为2,准线为;F (0,p p(4)x22 py ( p)y),其焦点为 2 ,准线为 2 .2. 抛物线的标准方程的特点抛物线的标准方程y 22 px ( p 0 )或 x22 py ( p)的特点在于:等号的一端是某个变元的完全平方, 等号的另一端是另一个变元的一次项, 抛物线方程的这个形式与其位置特征相对应:当抛物线的对称轴为x轴时,抛物线方程中的一次项就是 x的一次项,且一次项 x 的符号指明了抛物线的开口方向; 当抛物线的对称轴为y轴时, 抛物线方程中的一次项就是 y 的一次项,且一次项y的符号指明了抛物线的开口方向.三、抛物线的性质以标准方程y 22 px(p 0)为例,其他形式的方程可用同样的方法得到相关结论。
(1)范围:x,y R ;(2)顶点:坐标原点O (0,0);(3)对称性:关于x 轴轴对称,对称轴方程为y;( 4)开口方向:向右;( 5)焦参数: p;F ( p,0) (6)焦点: 2 ;p x(7)准线:2 ;( 8)焦准距: p;( 9)离心率: e 1;(10)焦半径:若P(x 0 , y 0 )为抛物线y 22 px(p 0)上一点,则由抛物线的定义,有PFx 0p2 ;(11)通径长:2p.注 1 :抛物线的焦准距指的是抛物线的焦点到其相应准线的距离。
高考数学复习专题15解析几何抛物线的定义及标准方程考点剖析
抛物线的定义及标准方程
主标题:抛物线的定义及标准方程
副标题:为学生详细的分析抛物线的定义及标准方程的高考考点、命题方向以及规律总结关键词:抛物线的定义及标准方程,知识总结
难度:4
重要程度:5
考点剖析:考查抛物线的定义及标准方程.
命题方向:1.从考查内容看,高考中主要侧重于对抛物线的定义、标准方程的考查;
2.多以客观题形式考查,属中低档题目.
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)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
[提醒] 当直线l经过点F时,点的轨迹是过定点F且垂直于定直线l的一条直线.2.标准方程
顶点在坐标原点,焦点在x轴正半轴上的抛物线的标准方程为:y2=2px(p>0);
顶点在坐标原点,焦点在x轴负半轴上的抛物线的标准方程为:y2=-2px(p>0);
顶点在坐标原点,焦点在y轴正半轴上的抛物线的标准方程为:x2=2py(p>0);
顶点在坐标原点,焦点在y轴负半轴上的抛物线的标准方程为:x2=-2py(p>0).[提醒] 抛物线标准方程中参数p的几何意义是抛物线的焦点到准线的距离,所以p的值永远大于0,当抛物线标准方程中一次项的系数为负值时,不要出现p<0的错误.规律总结:求抛物线方程应注意的问题
(1)当坐标系已建立时,应根据条件确定抛物线方程属于四种类型中的哪一种;
(2)要注意把握抛物线的顶点、对称轴、开口方向与方程之间的对应关系;
(3)要注意参数p的几何意义是焦点到准线的距离,利用它的几何意义来解决问题。
抛物线【九大题型】(举一反三)(新高考专用)(解析版)—2025年高考数学一轮复习
抛物线【九大题型】专练【题型1 抛物线的定义及其应用】........................................................................................................................3【题型2 抛物线的标准方程】................................................................................................................................5【题型3 抛物线的焦点坐标及准线方程】............................................................................................................6【题型4 抛物线的轨迹方程】................................................................................................................................7【题型5 抛物线上的点到定点的距离及最值】....................................................................................................9【题型6 抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值】..............................................................................11【题型7 抛物线的焦半径公式】..........................................................................................................................14【题型8 抛物线的几何性质】..............................................................................................................................16【题型9 抛物线中的三角形(四边形)面积问题】 (18)1、抛物线【知识点1 抛物线及其性质】1.抛物线的定义(1)定义:平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫作抛物线.点F叫作抛物线的焦点,直线l叫作抛物线的准线.(2)集合语言表示设点M(x,y)是抛物线上任意一点,点M到直线l的距离为d,则抛物线就是点的集合P={M||MF|=d}.2.抛物线的标准方程与几何性质(0,0)(0,0)3.抛物线与椭圆、双曲线几何性质的差异抛物线与椭圆、双曲线几何性质的差异:①它们都是轴对称图形,但椭圆和双曲线又是中心对称图形;②顶点个数不同,椭圆有4个顶点,双曲线有2个顶点,抛物线只有1个顶点;③焦点个数不同,椭圆和双曲线各有2个焦点,抛物线只有1个焦点;④离心率取值范围不同,椭圆的离心率范围是0<e<1,双曲线的离心率范围是e>1,抛物线的离心率是e=1;⑤椭圆和双曲线都有两条准线,而抛物线只有一条准线;⑥椭圆是封闭式曲线,双曲线和抛物线都是非封闭式曲线.【知识点2 抛物线标准方程的求解方法】1.抛物线标准方程的求解待定系数法:求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.【知识点3 抛物线的焦半径公式】1.焦半径公式设抛物线上一点P的坐标为,焦点为F.(1)抛物线:;(2)抛物线:(3)抛物线:;(4)抛物线:.注:在使用焦半径公式时,首先要明确抛物线的标准方程的形式,不同的标准方程对应于不同的焦半径公式.【知识点4 与抛物线有关的最值问题的解题策略】1.与抛物线有关的最值问题的两个转化策略(1)转化策略一: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”“三角形两边之和大于第三边”,使问题得以解决.(2)转化策略二:将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决.【方法技巧与总结】1.通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2p.2.抛物线P,也称为抛物线的焦半径.【题型1 抛物线的定义及其应用】【例1】(2024·贵州贵阳·二模)抛物线y2=4x上一点M与焦点间的距离是10,则M到x轴的距离是()A.4B.6C.7D.9【解题思路】借助抛物线定义计算即可得.【解答过程】抛物线y2=4x的准线为x=―1,由抛物线定义可得x M+1=10,故x M=10―1=9,则|y M|===6,即M到x轴的距离为6.故选:B.【变式1-1】(2024·河北·模拟预测)已知点P为平面内一动点,设甲:P的运动轨迹为抛物线,乙:P到平面内一定点的距离与到平面内一定直线的距离相等,则()A.甲是乙的充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【解题思路】根据已知条件,结合充分条件、必要条件的定义,即可求解.【解答过程】解:当直线经过定点时,点的轨迹是过定点且垂直于该直线的另一条直线,当直线不经过该定点时,点的轨迹为抛物线,故甲是乙的充分条件但不是必要条件.故选:A.【变式1-2】(2024·北京大兴·三模)已知抛物线y2=4x的焦点为F,过F且斜率为―1的直线与直线x=―1交于点A,点M在抛物线上,且满足|MA|=|MF|,则|MF|=()A.1B C.2D.【解题思路】由题意先求出过F且斜率为―1的直线方程,进而可求出点A,接着结合点M在抛物线上且|MA|=|MF|可求出x M,从而根据焦半径公式|MF|=x M+1即可得解.【解答过程】由题意可得F(1,0),故过F且斜率为―1的直线方程为y=―(x―1)=―x+1,令x=―1⇒y=2,则由题A(―1,2),因为|MA|=|MF|,所以MA垂直于直线x=―1,故y M=2,又M 在抛物线上,所以由22=4x M ⇒x M =1,所以|MF |=x M +1=2.故选:C.【变式1-3】(2024·福建莆田·模拟预测)若抛物线C 的焦点到准线的距离为3,且C 的开口朝左,则C 的标准方程为( )A .y 2=―6xB .y 2=6xC .y 2=―3xD .y 2=3x【解题思路】根据开口设抛物线标准方程,利用p 的几何意义即可求出.【解答过程】依题意可设C 的标准方程为y 2=―2px(p >0),因为C 的焦点到准线的距离为3,所以p =3,所以C 的标准方程为y 2=―6x .故选:A.【题型2 抛物线的标准方程】【例2】(2024·山东菏泽·模拟预测)已知点A (a,2)为抛物线x 2=2py (p >0)上一点,且点A 到抛物线的焦点F 的距离为3,则p =( )A .12B .1C .2D .4【解题思路】由题意,根据抛物线的性质,抛物线x 2=2py (p >0),则抛物线焦点为F 0,M (x 1,y 1)为 抛物线上一点,有|MF |=y 1+p 2,可得|AF |=2+p2=3,解得p =2.【解答过程】因为抛物线为x 2=2py (p >0),则其焦点在y 轴正半轴 上,焦点坐标为由于点A (a,2)为抛物线x 2=2py ,(p >0)为上一点,且点A 到抛物线的焦点F 的距离为3, 所以点A 到抛物线的焦点F 的距离为|AF |=2+p2=3,解得p =2,故选:C.【变式2-1】(2024·陕西安康·模拟预测)过点(2,―3),且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程是( )A .x 2=―3yB .x 2=―43yC .x 2=―23yD .x 2=―4y【解题思路】利用待定系数法,设出抛物线方程,把点代入求解即可.【解答过程】设抛物线的标准方程为x 2=ay (a ≠0),将点点(2,―3)代入,得22=―3a,解得a=―43,所以抛物线的标准方程是x2=―43y.故选:B.【变式2-2】(2024·新疆·三模)已知抛物线y2=2px(p>0)上任意一点到焦点F的距离比到y轴的距离大1,则抛物线的标准方程为()A.y2=x B.y2=2x C.y2=4x D.y2=8x【解题思路】根据抛物线的定义求解.【解答过程】由题意抛物线y2=2px(p>0)上任意一点到焦点F的距离与它到直线x=―1的距离相,因此―p2=―1,p=2,抛物线方程为y2=4x.故选:C.【变式2-3】(2024·宁夏石嘴山·三模)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l交抛物线于两点A、B,交其准线于C,AE与准线垂直且垂足为E,若|BC|=2|BF|,|AE|=3,则此抛物线的方程为()A.y2=3x2B.y2=9xC.y2=9x2D.y2=3x【解题思路】过点A,B作准线的垂线,设|BF|=a,得到|AC|=3+3a,结合抛物线的定义,求得a=1,再由BD//FG,列出方程求得p的值,即可求解.【解答过程】如图所示,分别过点B作准线的垂线,垂足为D,设|BF|=a,则|BC|=2|BF|=2a,由抛物线的定义得|BD|=|BF|=a,在直角△BCD中,可得sin∠BCD=|BD||BC|=12,所以∠BCD=30∘,在直角△ACE中,因为|AE|=3,可得|AC|=3+3a,由|AC |=2|AE |,所以3+3a =6,解得a =1,因为BD //FG ,所以1p =2a3a ,解得p =32,所以抛物线方程为y 2=3x .故选:C.【题型3 抛物线的焦点坐标及准线方程】【例3】(2024·内蒙古赤峰·二模)已知抛物线C 的方程为 x =―116y 2, 则此抛物线的焦点坐标为( )A .(-4,0)B .―14,C .(-2,0)D .―12,【解题思路】由抛物线的几何性质求解.【解答过程】依题意得:y 2=―16x ,则此抛物线的焦点坐标为:―4,0,故选:A.【变式3-1】(2024·黑龙江大庆·模拟预测)已知抛物线C:y =6x 2,则C 的准线方程为( )A .y =―32B .y =32C .y =―124D .y =124【解题思路】根据抛物线的准线方程直接得出结果.【解答过程】抛物线C :y =6x 2的标准方程为x 2=16y ,所以其准线方程为y =―124.故选:C.【变式3-2】(2024·河南·三模)抛物线y 2=―28x 的焦点坐标为( )A .(0,―14)B .(0,―7)C .(―14,0)D .(―7,0)【解题思路】根据抛物线的标准方程直接得出结果.【解答过程】∵2p =28,∴p =14,∴抛物线y 2=―28x 的焦点坐标为(―7,0).故选:D.【变式3-3】(2024·福建厦门·模拟预测)若抛物线y 2=mx 的准线经过双曲线x 2―y 2=2的右焦点,则m的值为()A.―4B.4C.―8D.8【解题思路】根据题意,分别求得双曲线的右焦点以及抛物线的准线方程,代入计算,即可得到结果.【解答过程】因为双曲线x2―y2=2的右焦点为(2,0),又抛物线y2=mx的准线方程为x=―m4,则―m4=2,即m=―8.故选:C.【题型4 抛物线的轨迹方程】【例4】(2024·湖南衡阳·三模)已知点F(2,0),动圆P过点F,且与x=―2相切,记动圆圆心P点的轨迹为曲线Γ,则曲线Γ的方程为()A.y2=2x B.y2=4x C.y2=8x D.y2=12x【解题思路】分析题意,利用抛物线的定义判断曲线是抛物线,再求解轨迹方程即可.【解答过程】由题意知,点P到点F的距离和它到直线x=―2的距离相等,所以点P的轨迹是以(2,0)为焦点的抛物线,所以Γ的方程为y2=8x,故C正确.故选:C.【变式4-1】(23-24高二上·北京延庆·期末)到定点F(1,0)的距离比到y轴的距离大1的动点且动点不在x轴的负半轴的轨迹方程是()A.y2=8x B.y2=C.y2=2x D.y2=x【解题思路】根据抛物线的定义即可得解.【解答过程】因为动点到定点F(1,0)的距离比到y轴的距离大1,所以动点到定点F(1,0)的距离等于到x=―1的距离,所以动点的轨迹是以F(1,0)为焦点,x=―1为准线的抛物线,所以动点的轨迹方程是y2=4x.故选:B.【变式4-2】(23-24高二上·重庆·期末)已知点P(x,y)=|x+1|,则点P的轨迹为()A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.圆【解题思路】根据已知条件及抛物线的定义即可求解.P(x,y)到点(1,0)的距离;|x+1|表示点P(x,y)到直线x=―1的距离.=|x+1|,所以点P(x,y)到点(1,0)的距离等于点P(x,y)到直线x=―1的距离,所以P的轨迹为抛物线.故选:C.【变式4-3】(23-24高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)一个动圆与定圆F:(x+2)2+y2=1相内切,且与定直线l:x=3相切,则此动圆的圆心M的轨迹方程是( )A.y2=8x B.y2=4x C.y2=―4x D.y2=―8x【解题思路】先利用圆与圆的位置关系,直线与圆的位置关系找到动点M的几何条件,再根据抛物线的定义确定动点M的轨迹,最后利用抛物线的标准方程写出轨迹方程.【解答过程】设动圆M的半径为r,依题意:|MF|=r―1,点M到定直线x=2的距离为d=r―1,所以动点M到定点F(―2,0)的距离等于到定直线x=2的距离,即M的轨迹为以F为焦点,x=2所以此动圆的圆心M的轨迹方程是y2=―8x.故选:D.【题型5 抛物线上的点到定点的距离及最值】【例5】(2024·全国·模拟预测)已知A是抛物线C:y2=4x上的点,N(4,0),则|AN|的最小值为()A.2B.C.4D.【解题思路】由抛物线的方程,利用二次函数的性质求最值【解答过程】设,t,则|AN|===≥当且仅当t=±故选:D.【变式5-1】(2024高三·全国·专题练习)已知P是抛物线y2=2x上的点,Q是圆(x―5)2+y2=1上的点,则|PQ |的最小值是( )A .2B .C .D .3【解题思路】将问题转化为求|PC|的最小值,根据两点之间的距离公式,求得|PC|的最小值再减去半径即可.【解答过程】如图,抛物线上点P (x,y )到圆心C (5,0)的距离为|PC |,|CP |≤|CQ |+|PQ |,因此|PQ |≥|CP |―1,当|CP |最小时,|PQ |=|CP |―1最小,而|CP |2=(x ―5)2+y 2=―52+y 2=2―82+9,当y =±|CP |min =3,因此|PQ |的最小值是2.故选:A.【变式5-2】(2024·湖南益阳·三模)已知M 是抛物线y²=4x 上一点,圆C 1:(x ―1)2+(y ―2)2=1关于直线y =x ―1对称的圆为C 2,N 是圆C 2上的一点,则|MN |的最小值为( )A .1B ―1C―1D .37【解题思路】根据对称性求出圆C 2的方程,设y 0,求出|MC 2|的最小值,即可求出|MN |的最小值.【解答过程】圆C 1:(x ―1)2+(y ―2)2=1圆心为C 1(1,2),半径r =1,设C 2(a,b ),=―1―1=0,解得a =3b =0,则C 2(3,0),所以圆C2 :(x ―3)2+y 2=1,设y 0,则|MC 2|==所以当y 20=4,即y 0=±2时,|MC 2|min=所以|MN |的最小值是―1.故选:A.【变式5-3】(2024·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,M为C上的动点,N为圆A:x2+ y2+2x+8y+16=0上的动点,设点M到y轴的距离为d,则|MN|+d的最小值为()A.1B C D.2【解题思路】作出图形,过点M作ME垂直于抛物线的准线,垂足为点E,利用抛物线的定义可知d=|MF|―2,分析可知,当且仅当N、M为线段AF分别与圆A、抛物线C的交点时,|MN|+d取最小值,即可得解.【解答过程】根据已知得到F(2,0),圆A:(x+1)2+(y+4)2=1,所以A(―1,―4),圆A的半径为1,抛物线C的准线为l:x=―2,过点M作ME⊥l,垂足为点E,则|ME|=d+2,由抛物线的定义可得d+2=|ME|=|MF|,所以,|MN|+d=|MN|+|MF|―2≥|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3.故选:D.【题型6 抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值】【例6】(2024·四川成都·模拟预测)设点A(2,3),动点P在抛物线C:y2=4x上,记P到直线x=―2的距离为d,则|AP|+d的最小值为()A.1B.3C1D【解题思路】根据抛物线的定义,P到焦点F的距离等于P到准线的距离,可得d=|PF|+1,从而转化为求|AP|+|PF|+1的值,当A,P,F三点共线时,d=|PF|+1取得最小值,即可求解.【解答过程】由题意可得,抛物线C的焦点F(1,0),准线方程为x=―1,由抛物线的定义可得d=|PF|+1,所以|AP|+d=|AP|+|PF|+1,因为|AP|+|PF|≥|AF|==所以|AP|+d=|AP|+|PF|+1≥+1.当且仅当A,P,F三点共线时取等号,所以|AP|+d+1.故选:D.【变式6-1】(2024·湖南常德·一模)已知抛物线方程为:y2=16x,焦点为F.圆的方程为(x―5)2+(y―1)2 =1,设P为抛物线上的点,Q|PF|+|PQ|的最小值为()A.6B.7C.8D.9【解题思路】根据抛物线定义将点到焦点的距离转化为点到直线的距离,即|PF|=|PN|,从而得到|PF|+ |PQ|=|PN|+|PQ|,P、Q、N三点共线时和最小;再由Q在圆上,|QN|min=|MN|―r得到最小值.【解答过程】由抛物线方程为y2=16x,得到焦点F(4,0),准线方程为x=―4,过点P做准线的垂线,垂足为N,因为点P在抛物线上,所以|PF|=|PN|,所以|PF|+|PQ|=|PN|+|PQ|,当Q点固定不动时,P、Q、N三点共线,即QN垂直于准线时和最小,又因为Q在圆上运动,由圆的方程为(x―5)2+(y―1)2=1得圆心M(5,1),半径r=1,所以|QN|min=|MN|―r=8,故选:C.【变式6-2】(2024·全国·模拟预测)在直角坐标系xOy中,已知点F(1,0),E(―2,0),M(2,2),动点P满足线段PE的中点在曲线y2=2x+2上,则|PM|+|PF|的最小值为()A.2B.3C.4D.5【解题思路】设P(x,y),由题意求出P的轨迹方程,继而结合抛物线定义将|PM|+|PF|的最小值转化为M 到直线l的距离,即可求得答案.【解答过程】设P(x,y),则PE y2=2x+2,可得y2=4x,故动点P的轨迹是以F为焦点,直线l:x=―1为准线的抛物线,由于22<4×2,故M(2,2)在抛物线y2=4x内部,过点P作PQ⊥l,垂足为Q,则|PM|+|PF|=|PM|+|PQ|,(抛物线的定义),故当且仅当M,P,Q三点共线时,|PM|+|PQ|最小,即|PM|+|PF|最小,最小值为点M到直线l的距离,所以(|PM|+|PF|)min=2―(―1)=3,故选:B.【变式6-3】(2024·陕西西安·一模)设P为抛物线C:y2=4x上的动点,A(2,6)关于P的对称点为B,记P到直线x=―1、x=―4的距离分别d1、d2,则d1+d2+|AB|的最小值为()A B.C+3D.+3【解题思路】根据题意得到d1+d2+|AB|=2d1+3+2|PA|=2(d1+|PA|)+3,再利用抛物线的定义结合三角不等式求解.【解答过程】抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=―1,如图,因为d 2=d 1+3,且A (2,6)关于P 的对称点为B ,所以|PA |=|PB |,所以d 1+d 2+|AB |=2d 1+3+2|PA |=2(d 1+|PA |)+3 =2(|PF |+|PA |)+3≥2|AF |+3 ==.当P 在线段AF 与抛物线的交点时,d 1+d 1+|AB |取得最小值,且最小值为.故选:D.【题型7 抛物线的焦半径公式】【例7】(2024·青海西宁·一模)已知F 是抛物线C:x 2=4y 的焦点,点M 在C 上,且M 的纵坐标为3,则|MF |=( )A .B .C .4D .6【解题思路】利用抛物线的标准方程和抛物线的焦半径公式即可求解.【解答过程】由x 2=4y ,得2p =4,解得p =2.所以抛物线C:x 2=4y 的焦点坐标为F (0,1),准线方程为y =―1,又因为M 的纵坐标为3,点M 在C 上,所以|MF |=y M +p2=3+22=4.故选:C.【变式7-1】(2024·河南·模拟预测)已知抛物线C:y 2=2px (p >0)上的点(m,2)到原点的距离为为F ,准线l 与x 轴的交点为M ,过C 上一点P 作PQ ⊥l 于Q ,若∠FPQ =2π3,则|PF |=( )A .13B .12C D .23【解题思路】根据点(m,2)到原点的距离为再设点P 坐标,利用抛物线的定义和等腰三角形的性质列出方程即可求解.【解答过程】因为点(m,2)到原点的距离为所以m 2+22=8,解得m =2,(负值舍),将点(2,2)代入抛物线方程y 2=2px (p >0),得4=4p ,所以p =1,所以C:y 2=2x,F(12,0),l:x =―12.由于抛物线关于x 轴对称,不妨设,因为|PQ|=|PF|=x +12,∠FPQ =2π3,所以△PQF 为等腰三角形,∠PQF =π6,所以|QF|=+12),所以|QF|==+12),解得x =16或x =―12(舍),所以|PF |=16+12=23.故选:D.【变式7-2】(2024·新疆·三模)已知抛物线C :y 2=x 的焦点为F ,在抛物线C 上存在四个点P ,M ,Q ,N ,若弦PQ 与弦MN 的交点恰好为F ,且PQ ⊥MN ,则1|PQ |+1|MN |=( )A B .1C D .2【解题思路】由抛物线的方程可得焦点F 的坐标,应用抛物线焦点弦性质|PF |=p1―cos θ,|QF |=p1+cos θ,|MF |=p1+sin θ,|NF |=p1―sin θ,结合三角的恒等变换的化简可得1|PQ |+1|MN |=12p ,即可求解.【解答过程】由抛物线C:y 2=x 得2p =1,则p =12,F(14,0),不妨设PQ 的倾斜角为θ0<θ<则由|PF |cos θ+p =|PF |,p ―|QF |cos θ=|QF |,得|PF |=p 1―cos θ,|QF |=p1+cos θ,所以|MF |==p1+sin θ,|NF |==p1―sin θ,得|PQ |=|PF |+|QF |=p1―cos θ+p1+cos θ=2psin 2θ,|MN |==2pcos 2θ,所以1|PQ |+1|MN |=12p =1.故选:B.【变式7-3】(2024·北京西城·三模)点F 抛物线y 2=2x 的焦点,A ,B ,C 为抛物线上三点,若FA +FB +FC =0,则|FA |+|FB |+|FC |=( )A .2B .C .3D .【解题思路】设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),根据抛物线方程求出焦点坐标和准线方程,再由FA +FB +FC =0可得F 为△ABC 的重心,从而可求出x 1+x 2+x 3,再根据抛物线的定义可求得结果.【解答过程】设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),由y 2=2x ,得p =1,所以F(12,0),准线方程为x =―12,因为FA +FB +FC =0,所以F 为△ABC 的重心,所以x 1+x 2+x 33=12,所以x 1+x 2+x 3=32,所以|FA |+|FB |+|FC |=x 1+12+x 2+12+x 3+12=x 1+x 2+x 3+32=32+32=3,故选:C.【题型8 抛物线的几何性质】【例8】(2024·重庆·模拟预测)A,B 是抛物线y 2=2px(p >0)上的不同两点,点F 是抛物线的焦点,且△OAB 的重心恰为F ,若|AF|=5,则p =( )A .1B .2C .3D .4【解题思路】根据重心可得x 1+x 2=3p 2y 1=―y 2,结合对称性可得x 1=3p4,再根据抛物线的定义运算求解.【解答过程】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为△OAB 的重心恰为F=p2=0,解得x 1+x 2=3p2y 1=―y 2,由y 1=―y 2可知A,B 关于x 轴对称,即x 1=x 2,则x 1+x 2=2x 1=3p2,即x 1=3p 4,又因为|AF |=x 1+p2=5p 4=5,解得p =4.故选:D.【变式8-1】(23-24高二下·福建厦门·期末)等边三角形的一个顶点位于原点,另外两个顶点在抛物线y 2=2x 上,则这个等边三角形的边长为( )A .2B .C .4D.【解题思路】正三角形的另外两个顶点关于x 轴对称,设另外两个顶点坐标分别是A ),B―a),把顶点代入抛物线方程化简即可求解.【解答过程】设正三角形得边长为2a ,由图可知正三角形的另外两个顶点关于x 轴对称,可设另外两个顶点坐标分别是A),B―a ),把顶点代入抛物线方程得a 2=解得a =所以正三角形的边长为故选:D.【变式8-2】(23-24高三下·北京·阶段练习)设抛物线C 的焦点为F ,点E 是C 的准线与C 的对称轴的交点,点P 在C 上,若∠PEF =30°,则sin ∠PFE =( )A B C D 【解题思路】先设P(x 0,y 0),根据图形分别表示出tan ∠ P EF 和sin ∠ P FE 即可得解.【解答过程】由于抛物线的对称性,不妨设抛物线为C:y 2=2px(p >0),则其焦点为F(p2,0),点E 是C 的准线与C 的对称轴的交点,其坐标为E(―p2,0),点P 在C 上,设为P(x 0,y 0),若∠ P EF =30∘,则tan ∠ P EF =|y 0|x 0+p 2=且|PF|=x 0+p 2,则sin ∠ P FE =sin (π―∠ P FE )=|y 0||PF|=故选:B.【变式8-3】(23-24高二下·重庆·阶段练习)已知x 轴上一定点A (a,0)(a >0),和抛物线y 2=2px (p >0)上的一动点M ,若|AM |≥a 恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .B .(0,p ]C .D .(0,2p ]【解题思路】设M (x 0,y 0) (x 0≥0),表示出|AM |,依题意可得x 20―(2a ―2p )x 0≥0恒成立,分x 0=0和x 0>0两种情况讨论,当x0>0时x0≥2a―2p恒成立,即可得到2a―2p≤0,从而求出a的取值范围.【解答过程】设M(x0,y0)(x0≥0),则y20=2px0,所以|AM|====因为|AM|≥a恒成立,所以x20―(2a―2p)x0+a2≥a2恒成立,所以x20―(2a―2p)x0≥0恒成立,当x0=0时显然恒成立,当x0>0时x0≥2a―2p恒成立,所以2a―2p≤0,则a≤p,又a>0,所以0<a≤p,即实数a的取值范围为(0,p].故选:B.【题型9 抛物线中的三角形(四边形)面积问题】【例9】(2024·江西新余·二模)已知点Q(2,―2)在抛物线C:y2=2px上,F为抛物线的焦点,则△OQF (O为坐标原点)的面积是()A.12B.1C.2D.4【解题思路】将点Q代入抛物线C的方程,即可求解p,再结合抛物线的公式,即可求解【解答过程】∵点Q(2,―2)在抛物线C:y2=2px上,F为抛物线C的焦点,∴4=4p,解得p=1,故抛物线C的方程为y2=2x,F(12,0),则△OQF的面积S△OQF=12×12×2=12.故选:A.【变式9-1】(23-24高二上·广东广州·期末)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l与C相交于A、B两点,与y轴相交于点E.已知|AF|=5,|BF|=3,若△AEF的面积是△BEF面积的2倍,则抛物线C的方程为()A .y 2=2xB .y 2=4xC .y 2=6xD .y 2=8x【解题思路】过A,B 分别作C 的准线的垂线交y 轴于点M,N ,根据抛物线定义可得|AM |=5―p2,|BN |=3―p 2,再由S △AEF S △BEF=|AE ||BE |=|AM ||BN |即可求参数p ,进而可得抛物线方程.【解答过程】如图,过A,B 分别作C 的准线的垂线交y 轴于点M,N ,则AM //BN ,故|AE ||BE |=|AM ||BN |,因为C 的准线为x =―p2,所以|AM |=|AF |―p2=5―p2,|BN |=|BF |―p2=3―p2,所以S △AEFS △BEF=12|EF ||AE |sin ∠AEF 12|EF ||BE |sin ∠BEF =|AE ||BE |=|AM ||BN |=5―p 23―p 2=2,解得p =2,故抛物线C 的方程为y 2=4x .故选:B.【变式9-2】(23-24高二上·广东广州·期末)设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A,B,C 为该抛物线上不同的三点,且FA +FB +FC =0,O 为坐标原点,若△OFA 、△OFB 、△OFC 的面积分别为S 1、S 2、S 3,则S 21+S 22+S 23=( )A .3B .4C .5D .6【解题思路】设点A,B,C 的坐标,再表示出△OFA,△OFB,△OFC 的面积,借助向量等式即可求得答案.【解答过程】设点A,B,C 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),(x 3,y 3),而抛物线的焦点F(1,0),|OF|=1,FA =(x 1―1,y 1),FB =(x 2―1,y 2),FC =(x 3―1,y 3),由FA +FB +FC =0,得x 1+x 2+x 3=3,于是S 1=12|y 1|,S 2=12|y 2|,S 3=12|y 3|,所以S 21+S 22+S 23=14(y 21+y 22+y 23)=x 1+x 2+x 3=3.故选:A.【变式9-3】(23-24高二·全国·课后作业)已知抛物线C:y2=8x,点P为抛物线上任意一点,过点P向圆D:x2+y2―4x+3=0作切线,切点分别为A,B,则四边形PADB的面积的最小值为()A.1B.2C D【解题思路】由题意圆的圆心与抛物线的焦点重合,可得连接PD,则S四边形PADB=2S Rt△PAD=|PA|,而|PA|=|PD|最小时,四边形PADB的面积最小,再抛物线的定义转化为点P到抛物线的准线的距离的最小值,结合抛物线的性质可求得结果【解答过程】如图,连接PD,圆D:(x―2)2+y2=1,该圆的圆心与抛物线的焦点重合,半径为1,则S四边形PADB=2S Rt△PAD=|PA|.又|PA|=PADB的面积最小时,|PD|最小.过点P向抛物线的准线x=―2作垂线,垂足为E,则|PD|=|PE|,当点P与坐标原点重合时,|PE|最小,此时|PE|=2.==故S四边形PADBmin故选:C.一、单选题1.(2024·江西·模拟预测)若抛物线x 2=8y 上一点(x 0,y 0)到焦点的距离是该点到x 轴距离的2倍.则y 0=( )A .12B .1C .32D .2【解题思路】根据抛物线的方程,结合抛物线的标准方程,得到抛物线的焦点和准线,利用抛物线的定义,得到抛物线上的点(x 0,y 0)到焦点的距离,根据题意得到关于y 0的方程,求解即可.【解答过程】已知拋物线的方程为x 2=8y ,可得p =4.所以焦点为F (0,2),准线为l :y =―2.抛物线上一点A (x 0,y 0)到焦点F 的距离等于到准线l 的距离,即|AF |=y 0+2,又∵A 到x 轴的距离为y 0,由已知得y 0+2=2y 0,解得y 0=2.故选:D .2.(2024·四川·模拟预测)已知抛物线C:x 2=8y 的焦点为F,P 是抛物线C 上的一点,O 为坐标原点,|OP |=4|PF |=( )A .4B .6C .8D .10【解题思路】求出抛物线焦点和准线方程,设P (m,n )(m ≥0),结合|OP |=n =4,由焦半径公式得到答案.【解答过程】抛物线C:x 2=8y 的焦点为F (0,2),准线方程为y =―2,设P (m,n )(m ≥0)=,解得n =4或n =―12(舍去),则|PF |=n +2=6.故选:B .3.(23-24高二下·甘肃白银·期中)若圆C 与x 轴相切且与圆x 2+y 2=4外切,则圆C 的圆心的轨迹方程为( )A .x 2=4y +4B .x 2=―4y +4C .x 2=4|y |+4D .x 2=4y ―4【解题思路】设圆心坐标为(x,y )=2+|y |,化简整理即可得解.【解答过程】设圆心坐标为(x,y)=2+|y|,化简得x2=4|y|+4,即圆C的圆心的轨迹方程为x2=4|y|+4.故选:C.4.(2024·北京海淀·三模)已知抛物线y2=4x的焦点为F、点M在抛物线上,MN垂直y轴于点N,若|MF|=6,则△MNF的面积为()A.8B.C.D.【解题思路】确定抛物线的焦点和准线,根据|MF|=6得到M.【解答过程】因为抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=―1,所以|MF|=x M+1=6,故x M=5,不妨设M在第一象限,故M×(5―0)×=所以S△MNF=12故选:C.5.(2024·西藏林芝·模拟预测)已知抛物线y2=8x上一点P到准线的距离为d1,到直线l:4x―3y+12=0的距离为d2,则d1+d2的最小值为()A.1B.2C.3D.4【解题思路】点P到直线l:4x―3y+12=0的距离为|PA|,到准线l1:x=―2的距离为|PB|,利用抛物线的定义得|PF|=|PB|,当A,P和F共线时,点P到直线l:4x―3y+12=0和准线l1:x=―2的距离之和的最小,由点到直线的距离公式求得答案.【解答过程】由抛物线y2=8x知,焦点F(2,0),准线方程为l:x=―2,根据题意作图如下;点P到直线l:4x―3y+12=0的距离为|PA|,到准线l1:x=―2的距离为|PB|,由抛物线的定义知:|PB|=|PF|,所以点P到直线l:4x―3y+12=0和准线l1:x=―2的距离之和为|PF|+|PA|,=4,且点F(2,0)到直线l:4x―3y+12=0的距离为d=|8―0+12|5所以d1+d2的最小值为4.故选:D.6.(2024·四川雅安·三模)已知过圆锥曲线的焦点且与焦点所在的对称轴垂直的弦被称为该圆锥曲线的通径,清代数学家明安图在《割圆密率捷法》中,也称圆的直径为通径.已知圆(x―2)2+(y+1)2=4的一条直径与拋物线x2=2py(p>0)的通径恰好构成一个正方形的一组邻边,则p=()B.1C.2D.4A.12【解题思路】根据圆的通径的上端点就是抛物线通径的上右端点,可得抛物线x2=2py(p>0)经过点(2,1),从而可得答案.【解答过程】因为圆(x―2)2+(y+1)2=4的一条直径与抛物线x2=2py(p>0)的通径恰好构成一个正方形的一组邻边,而抛物线x2=2py(p>0)的通径与y轴垂直,所以圆(x―2)2+(y+1)2=4的这条直径与x轴垂直,且圆的直径的上端点就是抛物线通径的右端点,因为圆(x―2)2+(y+1)2=4的圆心为(2,―1),半径为2,所以该圆与x轴垂直的直径的上端点为(2,1),即抛物线x2=2py(p>0)经过点(2,1),则4=2p,即p=2.故选:C.7.(2024·山西运城·三模)已知抛物线C:y 2=4x 的焦点为F ,动点M 在C 上,点B 与点A (1,―2)关于直线l:y =x ―1对称,则|MF ||MB |的最小值为( )AB .12CD .13【解题思路】根据对称性可得B(―1,0),即点B 为C 的准线与x 轴的交点,作MM ′垂直于C 的准线于点M ′,结合抛物线的定义可知|MF ||MB |=|MM ′||MB |= cos θ(∠MBF =θ),结合图象可得当直线MB 与C 相切时,cos θ最小,求出切线的斜率即可得答案.【解答过程】依题意,F(1,0),A(1,―2),设B(m,n)=―1m+12―1,解得m =―1n =0,即B(―1,0),点B 为C 的准线与x 轴的交点,由抛物线的对称性,不妨设点M 位于第一象限,作MM ′垂直于C 的准线于点M ′,设∠MBF =θ,θ∈ (0,π2),由抛物线的定义得|MM ′|=|MF |,于是|MF ||MB |=|MM ′||MB |= cos θ,当直线MB 与C 相切时,θ最大,cos θ最小,|MF||MB|取得最小值,此时直线BM 的斜率为正,设切线MB 的方程为x =my ―1(m >0),由x =my ―1y 2=4x消去x 得y 2―4my +4=0,则Δ=16m 2―16=0,得m =1,直线MB 的斜率为1,倾斜角为π4,于是θmax =π4,(cos θ)min =,所以|MF||MB|的最小值为故选:A.8.(2024·江西九江·二模)已知抛物线C:y 2=2px 过点A (1,2),F 为C 的焦点,点P 为C 上一点,O 为坐标原点,则( )A .C 的准线方程为x =―2B .△AFO 的面积为1C .不存在点P ,使得点P 到C 的焦点的距离为2D .存在点P ,使得△POF 为等边三角形【解题思路】求解抛物线方程,得到准线方程,判断A ;求解三角形的面积判断B ;利用|PF|=2.判断C ;判断P 的位置,推出三角形的形状,判断D .【解答过程】由题意抛物线C:y 2=2px 过点A(1,2),可得p =2,所以抛物线方程为C:y 2=4x ,所以准线方程为x =―1,A 错误;可以计算S △AFO =12×1×2=1,B 正确;当P(1,2)时,点P 到C 的焦点的距离为2,C 错误;△POF 为等边三角形,可知P 的横坐标为:12,当x =12时,纵坐标为:则12×=≠则△POF 为等腰三角形,不是等边三角形,故等边三角形的点P 不存在,所以D 错误.故选:B .二、多选题9.(2024·湖南长沙·二模)已知抛物线C 与抛物线y 2=4x 关于y 轴对称,则下列说法正确的是( )A .抛物线C 的焦点坐标是(―1,0)B .抛物线C 关于y 轴对称C .抛物线C 的准线方程为x =1D .抛物线C 的焦点到准线的距离为4【解题思路】依题意可得抛物线C 的方程为y 2=―4x ,即可得到其焦点坐标与准线方程,再根据抛物线的性。
专题九 解析几何第二十八讲 抛物线(含答案)
专题 解析几何第二十八讲 抛物线2019年1.(2019全国II 理8)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A .2B .3C .4D .82.(2019北京理18(1))已知抛物线2:2C x py =-经过点(2,-1).求抛物线C 的方程及其准线方程;3.(2019全国I 理19)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4AF BF +=,求l 的方程;(2)若3AP PB =uu u r uu r,求AB .4. (2019全国III 理21)已知曲线C :y =22x ,D 为直线y =12-上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .(1)证明:直线AB 过定点: (2)若以E (0,52)为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)设抛物线C :24=y x 的焦点为F ,过点(2,0)-且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则⋅FM FN = A .5B .6C .7D .82.(2017新课标Ⅰ)已知F 为抛物线C :24y x =的焦点,过F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于A 、B 两点,直线2l 与C 交于D 、E 两点,则||||AB DE +的最小值为A .16B .14C .12D .103.(2016年四川)设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(0)y px p =>上任意一点,M 是线段PF 上的点,且PM =2MF ,则直线OM 的斜率的最大值为A B .23C .2D .1 4.(2016年全国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 =||DE =C 的焦点到准线的距离为 A .2 B .4 C .6 D .85.(2015浙江)如图,设抛物线24y x =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 .11BF AF -- B .2211BF AF -- C .11BF AF ++ D .2211BF AF ++6.(2015四川)设直线l 与抛物线24y x =相交于,A B 两点,与圆()()22250x y r r -+=>相切于点M ,且M 为线段AB 的中点.若这样的直线l 恰有4条,则r 的取值范围是 A .()13, B .()14, C .()23, D .()24,7.(2014新课标1)已知抛物线C :28y x =的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个焦点,若4FP FQ =,则||QF = A .72 B .52C .3D .2 8.(2014新课标2)设F 为抛物线C :23y x =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 B C .6332 D .949.(2014辽宁)已知点(2,3)A -在抛物线C :22y px =的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切于点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为( ) A .12 B .23 C .34 D .4310.(2013新课标1)O 为坐标原点,F 为抛物线2:C y =的焦点,P 为C 上一点,若||PF =POF ∆的面积为( )A .2B .C .D .411.(2013江西)已知点()2,0A ,抛物线2:4C x y =的焦点为F ,射线FA 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,则||:||FM MN =A .B .1:2C .1:D .1:312.(2012新课标)等轴双曲线C 的中心在原点,焦点在x 轴上,C 与抛物线x y 162=的准线交于A 、B 两点,34||=AB ,则C 的实轴长为 A 、2B 、22C 、4D 、813.(2012山东)已知双曲线1C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的离心率为2.若抛物线22:2(0)C x py p =>的焦点到双曲线1C 的渐近线的距离为2,则抛物线2C 的方程为A .2x y =B .2x y =C .28x y =D .216x y = 14.(2011新课标)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,||12AB =,P 为C 的准线上一点,则ABP ∆的面积为A .18B .24C .36D .48 二、填空题15.(2018全国卷Ⅲ)已知点(1,1)M -和抛物线C :24y x =,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB ∠=,则k =______.16.(2017新课标Ⅱ)已知F 是抛物线C :28y x =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 = .17.(2015陕西)若抛物线22(0)y px p =>的准线经过双曲线221x y -=的一个焦点,则p =18.(2014湖南)如图4,正方形ABCD DEFG 和正方形的边长分别为,()a b a b <,原点O 为AD 的中点,抛物线22(0)y px p =>经过,bC F a=两点,则 .19.(2013北京)若抛物线22y px =的焦点坐标为(1,0),则p = ,准线方程为 . 20.(2012陕西)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.21.(2010浙江)设抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点(0,2)A .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_____________. 三、解答题22.(2018北京)已知抛物线C :22y px =经过点(1,2)P .过点(0,1)Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM QO λ=,QN QO μ=,求证:11λμ+为定值.23.(2018全国卷Ⅱ)设抛物线24=:C y x 的焦点为F ,过F 且斜率为(0)>k k 的直线l与C 交于A ,B 两点,||8=AB .(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.24.(2018浙江)如图,已知点P 是y 轴左侧(不含y 轴)一点,抛物线C :24y x =上存在不同的两点A ,B 满足PA ,PB 的中点均在C 上.(1)设AB 中点为M ,证明:PM 垂直于y 轴;(2)若P 是半椭圆2214y x +=(0x <)上的动点,求PAB ∆面积的取值范围. 25.(2017新课标Ⅲ)已知抛物线C :22y x =,过点(2,0)的直线l 交C 与A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆. (1)证明:坐标原点O 在圆M 上;(2)设圆M 过点(4,2)P -,求直线l 与圆M 的方程.26.(2017浙江)如图,已知抛物线2x y =.点11(,)24A -,39(,)24B ,抛物线上的点(,)P x y 13()22x -<<,过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .x(Ⅰ)求直线AP 斜率的取值范围;(Ⅱ)求||||PA PQ ⋅的最大值.27.(2017北京)已知抛物线C :22y px =过点(1,1)P .过点1(0,)2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.(Ⅰ)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (Ⅱ)求证:A 为线段BM 的中点.28.(2016年全国III)已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线1l ,2l 分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.(Ⅰ)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR ∥FQ ;(Ⅱ)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.29.(2015新课标1)在直角坐标系xoy 中,曲线C :24x y =与直线y kx a =+(0)a >交与M ,N 两点,(Ⅰ)当0k =时,分别求C 在点M 和N 处的切线方程;(Ⅱ)y 轴上是否存在点P ,使得当k 变动时,总有OPM OPN ∠=∠?说明理由. 30.(2014山东)已知抛物线)>0(2:2p px y C =的焦点为F ,A 为C 上异于原点的任意一点,过点A 的直线l 交C 于另一点B ,交x 轴的正半轴于点D ,且有FA FD =,当点A 的横坐标为3时,ADF ∆为正三角形。
高考数学 专题13 抛物线解答题解法荟萃(解析版)
专题13 抛物线解答题解法荟萃一.【学习目标】1.掌握抛物线的定义;2.掌握焦点三角形的应用和几何意义;3.掌握抛物线方程的求法;4.掌握直线与抛物线的位置关系;5.熟练掌握定点、定值、最值和范围问题。
二.【知识点】 1.抛物线的定义平面内与一定点F 和一条定直线l 的距离______的点的轨迹叫做抛物线,定点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、图形及几何性质 标准y 2=2px (p >0) y 2=-2px (p >0) x 2=2py (p >0) x 2=-2py (p >0)方程图 形焦点 )0,2(p F 准线x =p 2范围 ① x ≥0,y ∈R ② x ≤0,y ∈R③ x ∈R ,y ≥0 ④ x ∈R ,y ≤0对称轴 ⑤________ ⑥_________ 顶点 O (0,0) O (0,0) 离心率 e =1e =1开口⑦____ ⑧____⑨____ ⑩____3.抛物线y 2=2px (p >0)上一点P (x 0,y 0)到焦点)0,2(pF 的距离|PF |=x 0+p 2.三.【方法总结】1.求抛物线标准方程的实质是求p 值,常用的方法是待定系数法,若开口不定时,可以设抛物线方程为y 2=mx(m≠0)或x 2=ny(n≠0).2.利用抛物线定义可知,抛物线的焦半径与焦点弦有许多特殊的性质,应用起来非常方便.如:已知AB 是抛物线y 2=2px(p>0)的焦点弦,且A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),点F 是抛物线的焦点(如图),可以证明:(1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24. (2)|AB|=x 1+x 2+p.(3)1|AF|+1|BF|为定值2p .(4)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切. (5)以AF(或BF)为直径的圆与y 轴相切. (6)∠CFD =90°. 四.【题型方法】(一)抛物线的轨迹方程 (二)定点问题(三)直线与抛物线涉及的面积问题 (四)直线与抛物线中涉及的角的问题 (五)定值问题 (六)范围问题(七)抛物线与向量的综合 (八)最值问题 五.【题型举例】(一)抛物线的轨迹方程例1. 已知曲线()2C:2y x =+上有一点A ,定点()B 2,0,求线段AB 中点P 的轨迹方程。
高考数学解析几何专题讲义第3讲--抛物线的定义及其应用
MA MF 的最小值为
.
7.过抛物线 y2 x 焦点的直线与该抛物线交于 A 、 B 两点,若 AB 4 ,则弦 AB 的中点到直线 x 1 0 的距 2
离等于( )
A. 7 4
B. 9 4
C. 4
D.2
8.过抛物线 y2 4x 的焦点 F 的直线交抛物线于 A 、 B 两点,则 1 1
【证明】如图,设抛物线的准线为 l ,过 A 、B 两点分别作 AC 、BD 垂直于 l ,垂足分别为 C 、D .取 线段 AB 中点 M ,作 MH 垂直 l 于 H .
由抛物线的定义有: AC AF , BD BF ,所以 AB AC BD .
∵ ABDC 是直角梯形, MH 1 AC BD 1 AB
以开口向右的抛物线为例,设抛物线 C : y2 2 px p 0 的焦点为 F,准线为 l ,点 M x0, y0 为抛物线
C 上的动点.则有:
焦半径 MF
x0
p 2
;过焦点的弦
AB
长为
AB
xA xB p .
(二)抛物线定义的应用
与抛物线焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点到点 的距离与点到直线的距离的转化:
(2)如图,设 AFK .
∵
AF
AA1
AK
p
AF
sin
p
,∴
AF
p 1 sin
,
又
BF
BB1
p
BF
sin
,∴
BF
p 1 sin
,
∴ 1 1 1 sin 1 sin 2 (定值).
AF BF
p
pp
【变式训练】求证:以抛物线 y2 2 px p 0 过焦点的弦为直径的圆,必与此抛物线的准线相切.
高中数学解析几何抛物线性质与定义(精)
抛物线抛物线也是圆锥曲线中的一种, 即圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线。
抛物线是指平面内到一个定点和一条定直线 l 距离相等的点的轨迹。
1、抛物线的定义平面内到一个定点 F 和不过 F 的一条定直线 l 距离相等的点的轨迹 (或集合称之为抛物线。
F 称为 " 抛物线的焦点 ", l 称为 " 抛物线的准线 " 。
如图:设定点 F 到定直线 l 距离 FN 为 p , M为 x 轴,建立坐标系,设动点 M 的坐标为 (x,y 若 M 到直线 l 的距离与到定点 F 的距离相等, 则有:2222p x y p x +=+⎪⎭⎫⎝⎛-整理可得抛物线的标准形式为:px y 22= 对应的焦点坐标为( , 2p 对应的准线方程为 2p x -=对应的顶点坐标为(0, 0 离心率 e=1抛物线的形式一共有以下四种:2、抛物线的性质设抛物线的标准方程 y 2=2px (p >0 ,则(1 . 范围:则抛物线上的点 (x , y 的横坐标 x 的取值范围是x ≥0., 在轴右侧抛物线向右上方和右下方无限延伸。
(2 . 对称性:这个抛物线关于轴对称, 抛物线的对称轴叫做抛物线的轴 . 抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点 .(3 .顶点:抛物线和它的交点叫做抛物线的顶点,这个抛物线的顶点是坐标原点。
(4 .离心率;抛物线上的点与焦点的距离和它的准线的距离的比叫做抛物线的离心率, 其值为 1.(5 . 在抛物线 y 2=2px (p >0中,通过焦点而垂直于 x 轴的直线与抛物线两交点的坐标分别为 , 2(, , 2(p p p p -,连结这两点的线段叫做抛物线的通径,它的长为 2p .(6 . 平行于抛物线轴的直线与抛物线只有一个交点 . 但它不是双曲线的切线 . (7 焦点弦长公式:过焦点弦长 121222p p P Q x x x x p =+++=++抛物线和椭圆、双曲线的比较(1 . 抛物线的性质和椭圆、双曲线比较起来,差别较大 . 它的离心率等于 1;它只有一个焦点、一个顶点、一条对称轴、一条准线;它无中心,也没有渐近线 .(2 . 椭圆、双曲线都有中心,它们均可称为有心圆锥曲线 . 抛物线没有中心,称为无心圆锥曲线 .3. 习题讲解例 1(1 如图 5, 已知定直线 l 及定点 F , 定直线上有一动点 N , 过 N 垂直于 l 的直线与线段 N F 的垂直平分线相交于点 M ,则点 M 的轨迹是什么形状的曲线? (2 点 M 与 (4,0 F 的距离比它到直线 :50l x +=的距离小 1, 点 M 的轨迹是什么形状的曲线? (3 已知圆 22:(3 1C x y -+=, 动圆 M 与圆 C 外切且与 y 轴相切 (图 6 , M 的轨迹是什么形状的曲线?例 2. 过抛物线焦点 F 的直线与抛物线交于 A 、 B 两点,若 A 、 B 在抛物线准线上的射影分别为 A 1、 B 1,则∠ A1FB 1=__________。
高中数学抛物线经典考点及例题讲解
抛物线考纲解读 1.利用抛物线的定义及简单性质求抛物线的标准方程;2.根据抛物线标准方程求其几何性质;3.利用抛物线几何性质研究与直线有关的综合问题.[基础梳理]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)与一个定点F 和一条定直线l 距离相等. (3)l 不经过点F .2.抛物线的标准方程与几何性质O (0,0)[三基自测]1.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.78 D .0 答案:B2.以x 轴为对称轴,原点为顶点的抛物线上的一点P (1,m )到焦点的距离为3,则其方程是( )A .y =4x 2B .y =8x 2C .y 2=4xD .y 2=8x答案:D3.抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点P 有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .4个 答案:C4.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________.答案:y 2=-8x 或x 2=-y5.(2017·高考全国卷Ⅱ改编)过y 2=8x 的焦点F 垂直于x 轴的直线交抛物线于M 、N 两点,求|MN |.答案:8考点一 抛物线的定义及应用|方法突破[例1] (1)(2018·河北三市联考)过点P (-2,0)的直线与抛物线C :y 2=4x 相交于A 、B 两点,且|P A |=12|AB |,则点A 到抛物线C 的焦点的距离为( )A.53 B.75 C.97D .2(2)已知P 为抛物线y 2=4x 上一个动点,Q 为圆x 2+(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( )A .25-1B .25-2 C.17-1D.17-2(3)与y 轴相切并与圆C :x 2+y 2-6x =0也相切的圆的圆心的轨迹方程为________. [解析] (1)设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),分别过点A 、B 作直线x =-2的垂线,垂足分别为点D 、E (图略).∵|P A |=12|AB |,∴⎩⎪⎨⎪⎧3(x 1+2)=x 2+23y 1=y 2,又⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1y 22=4x 2,得x 1=23,则点A 到抛物线C 的焦点的距离为1+23=53.(2)由题意得圆x 2+(y -4)2=1的圆心A (0,4),半径r =1,抛物线的焦点F (1,0).由抛物线的几何性质可得: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|AF |-r =1+16-1=17-1.选C.(3)当动圆在y 轴右侧时,如图,动圆圆心P 到(3,0)的距离等于P 到定直线x =-3的距离(3+r ),所以P 点的轨迹是以(3,0)为焦点的抛物线. 其方程为y 2=12x (x >0).当动圆在y 轴左侧时,其圆心在x 轴的负半轴上,其方程为y =0(x <0). [答案] (1)A (2)C (3)y 2=12x (x >0)或y =0(x <0) [方法提升][母题变式]1.将本例(1)改为过抛物线y 2=4x 的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 .1B .2 C .3D .4解析:AB 的中点到抛物线准线的距离为|AB |2=5,所以AB 的中点到y 轴的距离为5-1=4.答案:D2.将本例(2)改为已知M 是抛物线x 2=4y 上一点,F 为其焦点,点A 在圆C :(x +1)2+(y -5)2=1上,求|MA |+|MF |的最小值.解析:抛物线x 2=4y 的焦点为F (0,1),准线为y =-1,由抛物线的定义得|MF |等于M 到准线的距离d ,所以|MA |+|MF |的最小值等于圆心C 到准线的距离减去圆的半径,即5+1-1=5.考点二 抛物线标准方程及性质|方法突破[例2] (1)(2018·沈阳模拟)已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为( )A .(-1,0)B .(1,0)C .(0,-1)D .(0,1)(2)(2018·保定模拟)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A (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(3)经过抛物线C 的焦点F 作直线l 与抛物线C 交于A 、B 两点,如果A 、B 在抛物线C 的准线上的射影分别为A 1、B 1,那么∠A 1FB 1等于( )A.π6B.π4C.π2D.2π3[解析] (1)抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p 2且过点(-1,1),故-p2=-1,解得p =2.所以抛物线的焦点坐标为(1,0).(2)由已知得抛物线的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,设点M (x 0,y 0),则AF →=⎝⎛⎭⎫p 2,-2,AM →=⎝⎛⎭⎫y 202p ,y 0-2.由已知得,AF →·AM →=0,即y 20-8y 0+16=0,因而y 0=4,M ⎝⎛⎭⎫8p ,4.由|MF |=5,得⎝⎛⎭⎫8p -p 22+16=5. 又p >0,解得p =2或p =8.(3)由抛物线定义可知|BF |=|BB 1|,|AF |=|AA 1|,故∠BFB 1=∠BB 1F ,∠AF A 1=∠AA 1F .又∠OFB 1=∠BB 1F ,∠OF A 1=∠AA 1F ,故∠BFB 1=∠OFB 1,∠AF A 1=∠OF A 1,所以∠OF A 1+∠OFB 1=12×π=π2,即∠A 1FB 1=π2.[答案](1)B(2)C(3)C[方法提升]求抛物线方程的方法[跟踪训练]1.(2018·宜宾诊断)顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点P(-4,-2)的抛物线的标准方程是()A.y2=-xB.x2=-8yC.y2=-8x或x2=-yD.y2=-x或x2=-8y解析:若焦点在x轴上,设抛物线方程为y2=ax,将点P(-4,-2)的坐标代入,得a =-1,所以抛物线的标准方程为y2=-x;若焦点在y轴上,设方程为x2=by,将点P(-4,-2)的坐标代入,得b =-8,所以抛物线的标准方程为x 2=-8y .故所求抛物线的标准方程是y 2=-x 或x 2=-8y .答案:D2.(2018·重庆渝中区模拟)双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,双曲线C 的渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)交于A ,B 两点,△OAB (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )A .y 2=8xB .y 2=4xC .y 2=2xD .y 2=43x解析:∵双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,∴双曲线C 为等轴双曲线,即a =b ,∴双曲线的渐近线方程为y =±x .又∵双曲线C 的渐近线与抛物线y 2=2px 交于A ,B 两点,如图所示,设点A (x ,y ),∴|OM |=x ,|AM |=y .又 ∵△OAB 的面积为xy =4,∴x =2,y =2.又∵点A 在抛物线上,∴22=2p ·2.解得p =1,∴抛物线的方程为y 2=2x .故选C.答案:C3.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 .3D .2 解析:∵FP →=4FQ →,∴|FP →|=4|FQ →|, ∴|PQ ||PF |=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,∴|PQ ||PF |=|QQ ′||AF |=34, ∴|QQ ′|=3,根据抛物线定义可知|QQ ′|=|QF |=3,故选C. 答案:C考点三 直线与抛物线综合问题|方法突破[例3] (2016·高考浙江卷) 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.[解析] (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,-2 t . 设M (m,0),由A ,M ,N 三点共线得2tt 2-m =2t +2t t 2-t 2+3t 2-1,于是m =2t 2t 2-1=2+2t 2-1,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,+∞). [方法提升][跟踪训练]如图,点O 为坐标原点,直线l 经过抛物线C :y 2=4x 的焦点F ,设点A 是直线l 与抛物线C 在第一象限的交点.以点F 为圆心,|F A |为半径的圆与x 轴负半轴的交点为点B ,与抛物线C 在第四象限的交点为点C .(1)若点O 到直线l 的距离为32,求直线l 的方程; (2)试判断直线AB 与抛物线C 的位置关系,并给出证明. 解析:(1)由题易知,抛物线C 的焦点为F (1,0), 当直线l 的斜率不存在时,即x =1,不符合题意.当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为:y =k (x -1),即kx -y -k =0. 所以|-k |1+k 2=32,解得k =± 3. 即直线l 的方程为y =±3(x -1). (2)直线AB 与抛物线C 相切,证明如下: 设A (x 0,y 0),则y 20=4x 0.因为|BF |=|AF |=x 0+1,所以B (-x 0,0). 所以直线AB 的方程为:y =y 02x 0(x +x 0), 整理得,x =2x 0y y 0-x 0,把上式代入y 2=4x 得y 0y 2-8x 0y +4x 0y 0=0,Δ=64x 20-16x 0y 20=64x 20-64x 20=0,所以直线AB 与抛物线C 相切.1.[考点一](1)(2016·高考全国卷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解析:由题意,不妨设抛物线方程为y 2=2px (p >0),由|AB |=42,|DE |=25,可取A (4p ,22),D (-p 2,5),设O 为坐标原点,由|OA |=|OD |,得16p 2+8=p 24+5,得p =4,所以选B.答案:B2.[考点一、二](2016·高考全国卷Ⅱ)设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =kx (k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k =( )A.12 B .1 C.32D .2解析:由题意得点P 的坐标为(1,2).把点P 的坐标代入y =kx (k >0)得k =1×2=2,故选D.答案:D3.[考点二、三](2017·高考全国卷Ⅰ)已知F 为抛物线C :y 2=4x 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,则|AB |+|DE |的最小值为( )A .16B .14C .12D .10解析:抛物线C :y 2=4x 的焦点为F (1,0),由题意可知l 1,l 2的斜率存在且不为0.不妨设直线l 1的斜率为k ,则l 1:y =k (x -1),l 2:y =-1k (x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =k (x -1),消去y 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴x 1+x 2=2k 2+4k 2=2+4k 2,由抛物线的定义可知,|AB |=x 1+x 2+2=2+4k 2+2=4+4k 2.同理得|DE |=4+4k 2,∴|AB |+|DE |=4+4k 2+4+4k 2=8+4⎝⎛⎭⎫1k 2+k 2≥8+8=16,当且仅当1k 2=k 2,即k =±1时取等号,故|AB |+|DE |的最小值为16,故选A.答案:A4.[考点二、三](2017·高考全国卷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 |=________.解析:如图,过M 、N 分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为M 1、N 1,设抛物线的准线与x 轴的交点为F 1,则|NN 1|=|OF 1|=2,|FF 1|=4.因为M 为FN 的中点,所以|MM 1|=3,由抛物线的定义知|FM |=|MM 1|=3,从而|FN |=2|FM |=6.答案:65.[考点二、三](2017·高考全国卷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.解析:(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.。
(完整版)解析几何知识点总结
抛物线的标准方程、图象及几何性质:0>p1、定义:2、几个概念:① p 的几何意义:焦参数p 是焦点到准线的距离,故p 为正数; ② 焦点的非零坐标是一次项系数的14;③ 方程中的一次项的变量与对称轴的名称相同,一次项的系数符号决定抛物线的开口方向。
④ 通径:2p3、如:AB 是过抛物线)0(22>=p px y 焦点F 的弦,M 是AB 的中点,l 是抛物线的准线,l MN ⊥,N 为垂足,l BD ⊥,l AH ⊥,D ,H 为垂足,求证:(1)DF HF ⊥; (2)BN AN ⊥; (3)AB FN ⊥;(4)设MN 交抛物线于Q ,则Q 平分MN ; (5)设),(),,(2211y x B y x A ,则221p y y -=,22141p x x =; (6)pFB FA 2||1||1=+; (7)D O A ,,三点在一条直线上(8)过M 作AB ME ⊥,ME 交x 轴于E ,求证:||21||AB EF =,||||||2FB FA ME ⋅=;1、 双曲线的定义:平面内与两个定点21,F F 的距离的差的绝对值等于常数(小于||21F F )的点的轨迹。
第二定义:平面内与一个定点的距离和到一条定直线的距离的比是常数)1(>e e 的点的轨迹。
两个定点为双曲线的焦点,焦点间距离叫做焦距;定直线叫做准线。
常数叫做离心率。
注意: a PF PF 2||||21=-与a PF PF 2||||12=-(||221F F a <)表示双曲线的一支。
||221F F a =表示两条射线;||221F F a >没有轨迹;2、 双曲线的标准方程①焦点在x 轴上的方程:22221x y a b -=(a>0,b>0); ②焦点在y 轴上的方程:22221y x a b-= (a>0,b>0);③当焦点位置不能确定时,也可直接设椭圆方程为:mx 2-ny 2=1(m ·n<0); ④双曲线的渐近线:改1为0,分解因式则可得两条渐近线之方程. 3、双曲线的渐近线:①求双曲线12222=-b y a x 的渐近线,可令其右边的1为0,即得02222=-b y a x ,因式分解得到。
第11讲 抛物线及其性质-解析版-2023届二轮复习《导数与解析几何》必掌握问题
第11讲抛物线及其性质典型例题双曲线的定义【例1】若点P 到点(4,0)F 的距离比它到直线50x +=的距离小1,则点P 的轨迹方程是().A.216y x=-B.232y x =-C.216y x =D.232y =【分析】本题是求轨迹方程的问题,首先可以应用直接法按照求轨迹方程的方法和步骤求解,再由点P 到点(4,0)F 的距离比它到直线50x +=的距离小1,根据抛物线的定义可以自然地想到点P 到点(4,0)F 的距离和到直线40x +=的距离相等,所以动点P 满足抛物线的定义,根据抛物线的标准方程得出点P 的轨迹方程.【解析】解法一设(,)P x y ,|4|x =+,化简得216y x =,所以点P 的轨迹方程为216y x =.故选C.解法二因为点P 到点(4,0)的距离比它到直线50x +=的距离小1,所以将直线50x +=右移1个单位,得直线40x +=,即4x =-,易知点P 到直线4x =-的距离等于它到点(4,0)的距离.根据抛物线的定义,可知点P 的轨迹是以点(4,0)为焦点,以直线4x =-为准线的抛物线.设抛物线方程为22(0)y px p =>,可得42p =,即216p =,因此抛物线的标准方程为216y x =,即点P 的轨迹方程为216y x =.故选C.【点睛】求抛物线的标准方程的关键与方法是:(1)关键是确定焦点在哪条坐标轴上,进而求方程的有关参数.(2)方法有:①定义法,根据定义求p ,最后写标准方程.②待定系数法,设标准方程,列有关的方程组求系数.③直接法,建立恰当坐标系,利用抛物线的定义列出动点满足的条件,得出对应方程,化简方程.抛物线的标准方程【例2】已知抛物线的焦点F 在x 轴上,直线3y =-与抛物线交于点A ,||5AF =,求该抛物线的标准方程.【分析】由于标准方程有四种形式,因而在求方程时应首先确定焦点在哪一个半轴上,进而确定方程的形式,然后再利用已知条件确定p 的值.【解析】解法一当焦点在x 轴正半轴上时,设抛物线的方程为22(0)y px p =>,焦点,02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则由23,2,y y px =-⎧⎨=⎩得9,32A p ⎛⎫- ⎪⎝⎭.又因为||5AF =,所以5=.化简得()222964p p -=,即298p p -=±,解得1p =或9p =.所以所求抛物线的标准方程为22y x =或218y x =.(2)当焦点在x 轴负半轴上时,设抛物线的方程为22(0)y px p =->,焦点,02p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则由23,2y y px =-⎧⎨=-⎩,得9,32A p ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.又因为||5AF =,所以5=,化简得()222964p p -=,即298p p -=±,解得1p =或9p =.所以所求抛物线方程为2y =2x -或218y x =-.综上可知,所求抛物线方程为22y x =±或218y x =±.解法二设所求焦点在x 轴上的抛物线的方程为22(0)y px p =≠,(,3)A m -.则由抛物线定义得5||2p AF m ==+.又因为2(3)2pm -=,所以1p =±或9p =±.故所求抛物线方程为22y x =±或2y =18x ±.【点睛】(1)求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p ,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.(2)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的形象、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题则更是如此.抛物线的几何性质【例3】如图5.1所示,过抛物线22(0)y px p =>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||4AF =,则线段AB 的长为().A.5B.6C.163D.203图5.1【分析】过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,由抛物线的定义点A 到焦点的距离等于点A 到准线的距离,过点A 作AD l ⊥交l 于点D ,所以||||4AD AF ==,设准线l 与x 轴交于点M ,又F 是AC 的中点,根据几何特征得||2||2AD MF p ==,所以24p =,这样就得到了抛物线的方程为24y x =.再根据1||42p AF x =+=,得到点A 的坐标,这样就可求得直线AB 的斜率,从而得到直线AB 的方程,再与抛物线方程联立,根据韦达定理得到线段AB 的长.【解析】解法一如图5.2所示,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||||4AD AF ==,由F 是AC 的中点,知||2||2AD MF p ==,解得2p =,所以抛物线的方程为24y x =.图5.2设()11,A x y ,()22,B x y ,则11||142p AF x x =+=+=,解得13x =,从而可得123y =因此(3,23)A .又因为(1,0)F ,所以直线AF 的斜率23331k ==-.因此直线AF 的方程为3(1)y x =-,代入抛物线方程24y x =,得231030x x -+=,所以12103x x +=,1216||3AB x x p =++=.故选C.解法二如图5.3所示,设l 与x 轴交于点,过点A 作AD l ⊥交l 于点D ,由抛物线的定义知||||4AD AF ==,由F 是AC 的中点,知||2||2AD MF p ==,所以24p =,解得2p =.因此抛物线的方程为24y x =.设()11,A x y ,()22,B x y ,则11||142p AF x x =+=+=,解得13x =.又因为2124p x x =1=,所以213x =.因此12116||3233AB x x p =++=++=.故选C.图5.3图5.4解法三如图5.4所示,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||||4AD AF ==,由F 是AC 的中点,知||2||2AD MF p ==,所以24p =,解得2p =,因此抛物线的方程为24y x =.又因为||4AF =,且112||||AF BF p +=,所以4||3BF =.因此416||||||433AB AF BF =+=+=.故选C.【点睛】应用抛物线定义的两个关键点:(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)注意灵活运用抛物线上一点()00,P x y 到焦点F 的距离为0||2p PF x =+,或0||2p PF y =+.若过焦点的弦AB 的端点坐标为()11,A x y ,()22,B x y ,则弦长为12.AB x x p =++(3)设直线AB 的方程为2p y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,代入22y px =,得()2222220.4k p k x p k x -++=因为过拋物线()220y px p =>的焦点F 的直线交拋物线于点,A B ,所有0∆>.设()11,A x y ,()22,B x y ,则()22121222,.4p k p x x x x k ++==又因为12,22p p AF x BF x =+=+,所以()12212121211112.2224x x p p p p p AF BF p x x x x x x +++=+==+++++即112.AF BF p+=解法二运用了结论(1),解法三运用了结论(2).直线与抛物线的位置关系【例4】如图5.6所示,抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,点()1,2P ,()()1122,,,A x y B x y 均在拋物线上.(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;(2)当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求12y y +的值及直线AB的斜率.【分析】对于第一问,拋物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,又经过点()1,2P ,所以可设抛物线的方程为22y px =,根据待定系数法求出p 的值,从而得到拋物线的方程,再根据拋物线的性质可得准线方程.对于第二问,因为点()1,2P ,所以可设直线PA 的方程为()21y k x -=-,与抛物线联立可求得点A 的纵坐标1y .又因为PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补,所以直线PB 的斜率为k -,因此PB 的方程为()21y k x -=--,与抛物线联立可求得点B 的纵坐标2y ,将12,y y 相加得常数;同时可求得12,x x ,从而根据斜率公式求得直线AB 的斜率.另外,求直线的斜率还可以采取设而不求的方法.【解析】解法一(1)因为抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,又因其经过点()1,2P ,所以设抛物线的方程为22y px =.则可得421p =⨯,因此2p =.。
高三抛物线定理知识点归纳总结
高三抛物线定理知识点归纳总结高三学生在学习数学的过程中,会接触到抛物线这一重要的数学概念。
抛物线是数学中的一个曲线,具有许多特殊的性质和定理。
本文将对高三抛物线定理的相关知识点进行归纳总结,以帮助同学们更好地理解和应用抛物线定理。
一、基本概念1. 抛物线的定义:抛物线是平面上一点到定点和定直线的距离之差等于常数的轨迹。
2. 抛物线的标准方程:y = ax^2 + bx + c,其中a、b、c为实数且a ≠ 0。
二、顶点与对称轴1. 顶点的求解:对于标准抛物线方程y = ax^2 + bx + c,顶点坐标为(-b/(2a), f(-b/(2a)))。
2. 对称轴的方程:对于标准抛物线方程y = ax^2 + bx + c,对称轴的方程为x = -b/(2a)。
三、焦点与准线1. 焦点的求解:对于标准抛物线方程y = ax^2 + bx + c,焦点的坐标为(-b/(2a), f(-b/(4a)))。
2. 准线的方程:对于标准抛物线方程y = ax^2 + bx + c,准线的方程为y = (1 - 1/(4a))。
四、判别式与图像开口方向1. 判别式的求解:对于标准抛物线方程y = ax^2 + bx + c,判别式的值Δ = b^2 - 4ac。
a) 当Δ > 0时,抛物线开口向上。
b) 当Δ < 0时,抛物线开口向下。
c) 当Δ = 0时,抛物线开口朝上或朝下,具有最小值或最大值。
五、焦距与准线的关系1. 焦距的求解:对于标准抛物线方程y = ax^2 + bx + c,焦距的值为f = |1/(4a)|。
2. 焦距与准线的关系:焦距的值为准线到焦点的距离,即f = d(P,D)/2,其中P为焦点,D为准线。
六、渐近线1. 抛物线的渐近线:对于标准抛物线方程y = ax^2 + bx + c,纵坐标趋势无限增大时,横坐标趋势无穷大或无穷小,即y趋于∞时,如果a ≠ 0,则直线y = 0为横渐近线;如果a = 0,则不存在横渐近线。
高中数学期末备考:解析几何10抛物线焦点弦含解析
10.抛物线的焦点弦1.常用结论抛物线的焦点弦具有丰富的性质,它是对抛物线定义的进一步考察,也是抛物线这节中最重要的考点之一,下面罗列出常见的抛物线焦点弦性质:假设抛物线方程为px y 22.过抛物线焦点的直线l 与抛物线交于B A ,两点,其坐标分别为),(),,(2211y x B y x A .性质1.,2||p x AF A2||px BF B ,p x x AB B A ||.证明:性质1的证明很简单,由抛物线的定义即可证得.如上图,过B A ,向准线引垂线,垂足分别为N M ,.由定义可知:||||||||BF BN AF AM ,.代入坐标即可证得相关结论.性质2.抛物线px y 22的焦点为F,),(),,(2211y x B y x A 是过F 的直线与抛物线的两个交点,求证:221221,4p y y p x x .证明:),2(),,2(222121y py B y p y A ,则AB 的方程为)2(221211p y x y y p y y,整理可得:212112))((y px y y y y ,即可得AB 的方程为:21212)(y y px y y y .最后,由于直线AB 过焦点,代入焦点坐标可得221p y y .再代入抛物线方程4221p x x性质3.已知倾斜角为 直线的l 经过抛物线px y 22的焦点F ,且与抛物线交于B A ,两点,则(1)pFB F A P BF p AF 2||1||1cos 1||,cos 1||, .(2))11(2||sin 2sin 2||222k p AB p S p AB OAB,, .证明:略性质4.抛物线的通径(1).通径长为p 2.(2).焦点弦中,通径最短.(3).通径越长,抛物线开口越大.性质5.已知直线l 经过抛物线px y 22的焦点F ,且与抛物线交于B A ,两点,若弦AB 中点的坐标为),(00y x ,则)2(2||0px AB .证明思路:中点弦问题,点差法即可.性质6.以焦点弦为直径的圆与准线相切.2典例.例1.(2019年全国1卷)已知抛物线方程x y C 3:2的焦点为F ,斜率为23的直线l 与C 交于B A ,两点,与x 轴交点为P .(1)若4|||| BF AF ,求l 的方程;(2)若3AP PB,求||AB .解析:(1)设直线l 方程为:32y x m, 11,A x y , 22,B x y 由抛物线焦半径公式可知:12342AF BF x x1252x x联立2323y x m y x 得: 229121240x m x m 则 2212121440m m 12m121212592m x x ,解得:78m直线l 的方程为:3728y x,即:12870x y(2)设 ,0P t ,则可设直线l 方程为:23x y t联立2233x y t y x得:2230y y t 则4120t 13t122y y ,123y y t3A P P B∵123y y 21y ,13y 123y y则33AB例2.(2018年全国2卷)设抛物线24C y x :的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k 的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB .(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.解:(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x –1)(k >0).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由 214y k x y x得2222240k x k x k .216160k ,故212224k x x k.所以 21224411k AB AF BF x x k .由题设知22448k k ,解得k =–1(舍去),k =1.因此l 的方程为y =x –1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为23y x ,即5y x .设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则002200051116.2y x y x x,解得0032x y ,或00116.x y ,因此所求圆的方程为223216x y 或 22116144x y .例3.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科)已知F 为抛物线2:4C y x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于,A B 两点,直线2l 与C 交于,D E 两点,则AB DE 的是小值为()A.16B.14C.12D.10解析:法一:设1122(,),(,)A x y B x y ,3344(,),(,)D x y E x y ,直线1l 方程为1(1)y k x 取方程214(1)y xy k x ,得2222111240k x k x x k ∴21122124k x x k 212124k k 同理直线2l 与抛物线的交点满足22342224k x x k由抛物线定义可知1234||||2AB DE x x x x p22122222121224244448816k k k k k k 当且仅当121k k (或1 )时,取得等号.法二:设1l 的倾斜角为 ,则直线2l 的倾斜角为π2根据焦点弦长公式有:2244πsin sin 2AB DE22222224416sin cos sin cos .故选A.法四:设点 1122,,,A x y B x y ,则 221212121224AB x x p x x y y212121224y y y y设直线1l 的方程为1x my0m 联立直线1l 与抛物线2:4C y x 方程消去x 可得2440y my 所以121244y y m y y ,所以 221212122444AB y y y y m 同理244DE m所以2248416AB DE m m(当且仅当1m 时等号成立)更多结论:抛物线的正交弦性质:已知F 为抛物线2:2C y px 0p 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线12,l l ,直线1l 与C 交于,A B 两点,直线2l 与C 交于,D E 两点,则,AB DE 的调和平均数为定值:1112AB DE p.于是本题可以直接利用这个性质秒杀24112AB DEp AB DE,所以816AB CD p .椭圆与双曲线有类似的性质,于是得到圆锥曲线的正交定值定理已知圆锥曲线C 的焦点F 作两条互相垂直的直线12,l l ,直线1l 与C 交于,A B 两点,直线2l 与C 交于,DE 两点,则21122e AB DE ep.其中e 是圆锥曲线C 的离心率,p 是焦点到对应准线的距离.。
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圆锥曲线第3讲抛物线【知识要点】一、抛物线的定义平面内到某一定点的距离与它到定直线()的距离相等的点的轨迹叫抛物线,这个定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线。
注1:在抛物线的定义中,必须强调:定点不在定直线上,否则点的轨迹就不是一个抛物线,而是过点且垂直于直线的一条直线。
注2:抛物线的定义也可以说成是:平面内到某一定点的距离与它到定直线()的距离之比等于1的点的轨迹叫抛物线。
注3:抛物线的定义指明了抛物线上的点到其焦点的距离与到其准线的距离相等这样一个事实。
以后在解决一些相关问题时,这两者可以相互转化,这是利用抛物线的定义解题的关键。
二、抛物线的标准方程1.抛物线的标准方程抛物线的标准方程有以下四种:(1)(),其焦点为,准线为;(2)(),其焦点为,准线为;(3)(),其焦点为,准线为;(4)(),其焦点为,准线为.2.抛物线的标准方程的特点抛物线的标准方程()或()的特点在于:等号的一端是某个变元的完全平方,等号的另一端是另一个变元的一次项,抛物线方程的这个形式与其位置特征相对应:当抛物线的对称轴为轴时,抛物线方程中的一次项就是的一次项,且一次项的符号指明了抛物线的开口方向;当抛物线的对称轴为轴时,抛物线方程中的一次项就是的一次项,且一次项的符号指明了抛物线的开口方向.三、抛物线的性质以标准方程()为例,其他形式的方程可用同样的方法得到相关结论。
(1)范围:,;(2)顶点:坐标原点;(3)对称性:关于轴轴对称,对称轴方程为;(4)开口方向:向右;(5)焦参数:;(6)焦点:;(7)准线:;(8)焦准距:;(9)离心率:;(10)焦半径:若为抛物线()上一点,则由抛物线的定义,有;(11)通径长:.注1:抛物线的焦准距指的是抛物线的焦点到其相应准线的距离。
以抛物线()的焦点和准线:为例,可求得其焦准距为;注2:抛物线的焦点弦指的是由过抛物线的焦点与该抛物线交于不同两点的直线所构成的弦。
设抛物线的方程为(),过其焦点且不垂直于轴的直线交该抛物线于、两点,则由抛物线的定义,可知其焦半径,,于是该抛物线的焦点弦长为.注3:抛物线的通径指的是过抛物线的焦点且垂直于其对称轴的弦。
通径是抛物线的所有焦点弦中最短的弦。
设抛物线的方程为(),过其焦点且垂直于轴的直线交该抛物线于、两点(不妨令点在轴的上方),则、,于是该抛物线的通径长为.四、与抛物线相关的几个重要结论设抛物线的方程为(),点是其焦点,直线:是其准线,若过该抛物线焦点的直线交该抛物线于、两点(即线段是该抛物线的焦点弦),并且点、点在其准线上的垂足分别为点、点,线段的中点为点,则可以证明:(1),;(2)(这里,为直线的倾斜角);(3)(这里,为直线的倾斜角);(4)以线段为直径的圆与该抛物线的准线相切;(5),;(6)以线段为直径的圆切直线于点.证明:由于当直线的斜率不存在或斜率存在且不为零时,均符合题意,因此为避免分情况进行讨论而使得证明过程比较繁琐,根据直线过点,我们可巧设其方程为,这里,为直线的倾斜角.(1)联立,得由韦达定理,有,故(2)由抛物线的定义,有(3)(4)设的中点为则又这表明,的中点到准线:的距离等于的一半,即以线段为直径的圆的圆心到准线:的距离等于圆的半径.故以线段为直径的圆与该抛物线的准线相切(5),,,故,即又,,,于是故,即(6)这表明,的中点到点的距离等于的一半,即以线段为直径的圆的圆心到点的距离等于圆的半径.故以线段为直径的圆切直线于点【例题选讲】题型1:抛物线定义的应用1.已知是抛物线的焦点,、是该抛物线上的两点,,则线段的中点到轴的距离为___________.解:在抛物线中,,即该抛物线的焦点为,准线方程为由此可知,直线不垂直于轴,否则,与已知矛盾设,则线段的中点到轴的距离,并且由抛物线的定义,有,于是由,有故线段的中点到轴的距离2.设抛物线的焦点为,准线为,点为该抛物线上一点,,点为垂足,如果直线的斜率为,那么=___________.解:在抛物线中,,即该抛物线的焦点为,准线方程为由,可知,直线的方程为,即联立,得于是由于点知,将其代入方程中,得故由抛物线的定义,有3.已知以为焦点的抛物线上的两点、满足,则弦的中点到准线的距离为___________.解:在抛物线中,,即该抛物线的焦点为,准线方程为设,则弦的中点到准线的距离,并且,于是由,有,又由可知,直线的斜率存在,不妨设为则直线的方程为,即联立,得由韦达定理,有而,于是,故弦的中点到准线的距离题型2:求抛物线的方程4.设抛物线的顶点在坐标原点,准线方程为,则该抛物线的方程是___________.解:由所求抛物线的准线方程为,可设其方程为()则有故所求抛物线的方程为5.设抛物线的顶点在坐标原点,焦点在坐标轴上,且焦点到准线的距离为2,则该抛物线的方程是___________.解:由题设条件可设所求抛物线的方程为()或()则由焦准距为2,有故所求抛物线的方程为或6.已知抛物线过点,则该抛物线的标准方程为___________,其准线方程为___________.解:由所求抛物线过点,可设其方程为()或()则有或于是或故所求抛物线的方程为或7.已知抛物线的焦点在直线上,则该抛物线的标准方程为___________,其准线方程为___________.解:在方程中,令,得;令,得于是所求抛物线的焦点为或(ⅰ)当所求抛物线的焦点为时,据此可设所求抛物线的方程为()则有于是此时所求抛物线的方程为,其准线方程为(ⅱ)当所求抛物线的焦点为时,据此可设所求抛物线的方程为()则有于是此时所求抛物线的方程为,其准线方程为故所求抛物线的方程为或,它们对应的准线方程分别为,.8.已知动圆与圆:外切,且与轴相切,则动圆圆心的轨迹方程为___________. 解:设则由动圆与圆外切,且与轴相切,有()(),即()()当时,由()式,有;当时,由()式,有故动圆圆心的轨迹方程为9.若抛物线()的焦点恰好是双曲线的右焦点,则=___________.解:抛物线的焦点为,准线方程为在双曲线,即中,,,于是双曲线的左、右焦点分别为、又抛物线的焦点恰好是点故10.若抛物线()的准线经过双曲线的一个焦点,则=___________.解:抛物线的焦点为,准线方程为在双曲线中,,,于是双曲线的左、右焦点分别为、又抛物线的准线经过点故11.已知抛物线的焦点是双曲线的左顶点,则该抛物线的标准方程为___________.解:在双曲线,即中,于是该双曲线的左顶点为因而所求抛物线的焦点为,据此可设所求抛物线的方程为()则有故所求抛物线的方程为12.已知抛物线的焦点在轴上,直线与该抛物线交于点,并且,则该抛物线的标准方程为___________.解:由所求抛物线的焦点在轴上,可设其方程为()或()(ⅰ)对于抛物线(),设,则由,有,即①又点在抛物线上②联立①、②,得或于是此时所求抛物线的方程为或(ⅱ)对于抛物线(),设,则由,有③又点在抛物线上④联立③、④,得或于是此时所求抛物线的方程为或故所求抛物线的方程为或题型3:抛物线的性质13.已知抛物线:()过点,与抛物线有公共点的直线平行于(为坐标原点),并且直线与之间的距离等于,则直线的方程为___________.解:由抛物线:过点,有抛物线的方程为,其焦点为,准线方程为由直线且的方程为,即,可设直线的方程为又平行直线:与:之间的距离等于联立,得则由直线与抛物线有公共点,有于是(舍去)故直线的方程为14.过抛物线()的焦点作斜率为1的直线与该抛物线交于、两点,、在轴上的正射影分别为、. 若梯形的面积为,则=___________.解:抛物线的焦点为,准线方程为由直线的斜率为1,且过点可知,直线的方程为,即设,联立,得解得:,又又故15.过点且与抛物线有一个公共点的直线方程为_________.解:显然,点在抛物线外(1)当所求直线的斜率不存在时,显然,过点且与抛物线有一个公共点的直线方程为(2)当所求直线的斜率存在时,不妨设其斜率为则由其过点可知,所求直线的方程为,即联立,得()(ⅰ)若,则由()式,有而此时所求直线的方程为即此时所求直线与抛物线的唯一公共点为,满足题意于是当时,所求直线的方程为(ⅱ)若,则对()式,由所求直线与抛物线仅有一个公共点,有,满足题意于是当时,所求直线的方程为故所求直线的方程为或或16.以抛物线的顶点为圆心的圆交于、两点,交的准线于、两点。
已知,,则的焦点到准线的距离为___________.解:设抛物线的方程为()则其焦点为,准线方程为于是抛物线的焦点到准线的距离为由抛物线的对称性可知,、两点关于轴对称,、两点也关于轴对称设与轴交于点,与轴交于点则,设以抛物线的顶点为圆心的圆的半径为则在中,,即①设则由知,,代入方程中,得,即在中,,即②①-②,得,解得:或(舍去)又故,即的焦点到准线的距离为417.已知正方形的两个顶点、在抛物线上,、两点在直线:上,则正方形的面积为___________.解:在抛物线中,,即该抛物线的焦点为,准线方程为由及所在直线的方程为,即,可设直线的方程为,即设,联立,得由韦达定理,有于是又平行直线:与:之间的距离,即解得:或于是或故或,即正方形的面积为18或50.题型4:与抛物线有关的最值问题18.若抛物线()上的动点到焦点的距离的最小值为1,则=___________.解:抛物线的焦点为,准线方程为设则又点在抛物线上于是又,,当且仅当时,取得最小值,且于是有故注:由本题可见,抛物线的顶点到其焦点的距离最小。
以后在遇到相关问题时,这个结论可以直接用。
19.已知直线:和直线:,则抛物线上一动点到直线和直线的距离之和的最小值为___________,此时点的坐标为___________.解:在抛物线中,,即该抛物线的焦点为,准线方程为记点到直线和直线的距离分别为、(1)求由抛物线的定义知,点到直线的距离于是显然,的最小值即为点到直线:的距离于是即动点到直线和直线的距离之和的最小值为2.(2)求点的坐标设过点且垂直于直线:的直线为则的方程为,即联立,得解得:或(舍去)故,即当动点到直线和直线的距离之和取得最小值2时,点的坐标为.20.已知定长为3的线段的端点、在抛物线上移动,是该抛物线的焦点,、两点到准线的垂线分别是、,则线段的中点到轴的距离的最小值是___________,此时点的坐标为___________.解:在抛物线中,,即该抛物线的焦点为,准线的方程为作于点则有又由抛物线的定义,有,而于是有,当且仅当弦过抛物线的焦点时,“=”成立,即此时点到轴的距离最小,并且为求点的坐标,下面我们求由、可知,直线的斜率存在,不妨设为则由直线过点可知,其方程为,即设,则联立,得由韦达定理,有于是有,即故即当点到轴的距离取得最小值时,点的坐标为.注:当设出直线与曲线的交点坐标后,交点既在直线上,又在曲线上,即交点的坐标不仅满足直线方程,也满足曲线方程,这一点在解题时,要格外注意。