高三数学第一轮复习:抛物线的定义、性质及
抛物线课件-2025届高三数学一轮复习
A. 2
B. 3
[解析]
2
C. 4
2
D. 8
由题意,知抛物线的焦点坐标为( ,0),椭圆的焦点坐标为(±
2
所以 = 2 ,解得 p =8,故选D.
D )
2 ,0),
5. 已知抛物线 y 2=2 px ( p >0)的焦点为 F ,点 M (2,2 2 )为抛物线上一点,则
|MF|=(
A. 2
2
即 p =2,所以A选项正确.
= − 3( − 1),
对于B,不妨设 M ( x 1, y 1), N ( x 2, y 2), x 1< x 2,联立方程得 2
= 4,
1
消去 y 并整理得3 x 2-10 x +3=0,解得 x 1= , x 2=3.由抛物线的定义得,| MN|=
x 1+ x 2+ p =
B )
B. 3
C. 4
D. 5
[解析] 因为点 M (2,2 2 )为抛物线上一点,所以将点 M 的坐标代入抛物线的方程
y 2=2 px ( p >0),可得 p =2,所以抛物线的方程为 y 2=4 x ,可得其准线方程为 x =
-1.根据抛物线的定义,得| MF |=2-(-1)=3.故选B.
三、知识点例题讲解及方法技巧总结
1
S △ AOB = ×| AB |× ×
2
2
由(2)的推导过程可得,
sin
1
||
2
+
= 2 ,
1−cos
1+cos
si
1
2
α= × 2 × ×
2
si
2
+
高三第一轮复习 抛物线的定义及几何性质
第42讲抛物线第100课时抛物线的定义及几何性质【提纲挈领】(请阅读下面文字,并在关键词下面记着重号)主干知识归纳1.抛物线的定义(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉l)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.(2)其数学表达式:|MF|=d(其中d为点M到准线的距离).2.抛物线的标准方程与几何性质(1)图形与方程2124p x x =;(212y p =-;13|)2sin p AB x x x =++=)以AB 为直径的原与准线(5)/090AC B ∠=; (6)//090A FB ∠=;(7)A 、O 、/B 三点共线;(8)B 、O 、/A 三点共线; (9)112||||AF BF P +=;(10)22sin ABOp Sα=等等。
方法规律总结1. 抛物线的定义是抛物线问题的本质,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题.2.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.3.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、准线的问题更是如此.【指点迷津】【类型一】抛物线的定义及其应用【例1】:已知点A (3,4),F 是抛物线y 2=8x 的焦点,M 是抛物线上的动点,当|AM |+|MF |最小时,M 点坐标是( )A .(0,0)B .(3,26)C .(2,4)D .(3,-26)【解析】:由题知点A 在抛物线内.设M 到准线的距离为|MK |,则|MA |+|MF |=|MA |+|MK |,当|MA |+|MK |最小时,M 点坐标是(2,4). 答案:C.【例2】:已知点A (2,0),抛物线C :x 2=4y 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 .2∶ 5B .1∶2C .1∶ 5D .1∶3【解析】:如图所示,由抛物线定义知|MF |=|MH |,所以|MF |∶|MN |=|MH |∶|MN |.由△MHN ∽△FOA ,则|MH ||HN |=|OF ||OA |=12, 则|MH |∶|MN |=1∶5,即|MF |∶|MN |=1∶ 5. 答案:C.【例3】:已知点P 是抛物线y 2=4x 上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A 的坐标是(4,a ),则当|a |>4时,|PA |+|PM |的最小值是________. 【解析】:将x =4代入抛物线方程y 2=4x ,得y =±4,|a |>4,所以A 在抛物线的外部,由题意知F (1,0),则抛物线上点P 到准线l :x =-1的距离为|PN |,由定义知,|PA |+|PM |=|PA |+|PN |-1=|PA |+|PF |-1.当A ,P ,F 三点共线时,|PA |+|PF |取最小值,此时|PA |+|PM |也最小,最小值为|AF |-1=9+a 2-1. 答案:9+a 2-1.【类型二】抛物线的标准方程【例1】:如果抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,焦点在直线3x -4y -12=0上,那么抛物线的方程是( )A .y 2=-16xB .y 2=12xC .y 2=16xD .y 2=-12x【解析】:由题设知直线3x -4y -12=0与x 轴的交点(4,0)即为抛物线的焦点,故其方程为y 2=16x . 答案:C .【例2】:已知圆x 2+y 2+mx -14=0与抛物线y =14x 2的准线相切,则m =( ).A .±2 2B. 3C. 2 D .± 3【解析】:抛物线的标准方程为x 2=4y ,所以准线为y =-1.圆的标准方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x +m 22+y 2=m 2+14,所以圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫-m 2,0,半径为m 2+12.所以圆心到直线的距离为1,即m 2+12=1,解得m =± 3.答案:D.【例3】:如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,交其准线l 于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为( ).A .y 2=9xB .y 2=6xC .y 2=3xD .y 2=3x 【解析】:如图,分别过A ,B 作AA 1⊥l 于A 1,BB 1⊥l 于B 1, 由抛物线的定义知:|AF |=|AA 1|,|BF |=|BB 1|, ∵|BC |=2|BF |,∴|BC |=2|BB 1|,∴∠BCB 1=30°,∴∠AF x =60°,连接A 1F ,则△AA 1F 为等边三角形,过F 作FF 1⊥AA 1于F 1,则F 1为AA 1的中点,设l 交x 轴于K ,则|KF |=|A 1F 1|=12|AA 1|=12|AF |,即p =32,∴抛物线方程为y 2=3x . 答案:C.【类型三】抛物线的几何性质【例1】:已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A 、B 两点,|AB |=12,P 为C 的准线上一点,则△ABP 的面积为( )A .18B .24C .36D .48【解析】:设抛物线方程为y 2=2px ,当x =p2时,y 2=p 2, ∴|y |=p .∴p =|AB |2=122=6,又点P 到AB 的距离始终为6,∴S △ABP =12×12×6=36.故选C.答案:C.【例2】:已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 与双曲线x 24-y 25=1的右焦点重合,抛物线的准线与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线上且|AK |=2|AF |,则A 点的横坐标为( ).A .2 2B .3C .2 3D .4【解析】:抛物线的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线为x =-p 2.双曲线的右焦点为(3,0),所以p2=3,即p =6,即y 2=12x .过A 做准线的垂线,垂足为M ,则|AK |=2|AF |=2|AM |,即|KM |=|AM |,设A (x ,y ),则y =x +3,代入y 2=12x ,解得x =3. 答案:B.【例3】:过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点.若|AF |=3,则|BF |=________.【解析】:法一 由1|AF |+1|BF |=2p .得|BF |=32.法二 设∠BFO =θ,则⎩⎨⎧|AF |=p +|AF |cos θ,|BF |=p -|BF |cos θ,由|AF |=3,p =2,得cos θ=13,∴|BF |=32. 答案:32.【同步训练】【一级目标】基础巩固组 一、选择题1.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是( ).A.12B.32C .1 D.3 【解析】:抛物线y 2=4x 的焦点F (1,0),双曲线x 2-y 23=1的渐近线方程是y =±3x ,即3x ±y =0,故所求距离为|3±0|32+2=32. 答案:B.2.已知圆x 2+y 2-6x -7=0与抛物线y 2=2px (p >0)的准线相切,则p 的值为( ).A .1B .2 C.12D .4【解析】:圆的标准方程为(x -3)2+y 2=16,圆心为(3,0),半径为4.圆心到准线的距离为3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2=4,解得p =2.答案:B.3.点M (5,3)到抛物线y =ax 2的准线的距离为6,那么抛物线的方程是( ). A .y =12x 2 B .y =12x 2或y =-36x 2C .y =-36x 2 D .y =112x 2或y =-136x 2 【解析】:分两类a >0,a <0可得y =112x 2,y =-136x 2. 答案:D.4.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为( )A.12B .1C .2D .4 【解析】:由题知抛物线的准线为x =-p2,圆心为(3,0)、半径为4,由准线与圆相切得圆心到准线的距离d =3+p2=4,解得p =2.答案:C.5.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)的准线分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,则p =( ). A .1 B.32C .2D .3【解析】:由已知得双曲线离心率e =c a=2,得c 2=4a 2,∴b 2=c 2-a 2=3a 2,即b =3a .又双曲线的渐近线方程为y =±ba x =±3x ,抛物线的准线方程为x =-p2,所以不妨令A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,32p ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,-3p 2,于是|AB |=3p .由△AOB 的面积为3可得12·3p ·p 2=3,所以p 2=4,解得p =2或p =-2(舍去).答案:C. 二、填空题6.若点P 到直线y =-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P 的轨迹方程是________.【解析】:由题意可知点P 到直线y =-3的距离等于它到点(0,3)的距离,故点P 的轨迹是以点(0,3)为焦点,以y =-3为准线的抛物线,且p =6,所以其标准方程为x 2=12y . 答案:x 2=12y.7.已知抛物线y 2=4x 上一点M 与该抛物线的焦点F 的距离|MF |=4,则点M 的横坐标x 0=________.【解析】:抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线为x =-1. 根据抛物线的定义,点M 到准线的距离为4,则M 的横坐标为3. 答案:3.8.抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线x 23-y 23=1相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =________. 【解析】:如图,在等边三角形ABF 中,DF =p ,BD =33p , ∴B 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫33p ,-p2.又点B 在双曲线上,故13p 23-p 243=1.解得p =6.答案:6. 三、解答题9.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点M (-3,m )到焦点的距离为5,求抛物线的方程和m 的值.【解析】:法一:根据已知条件,抛物线方程可设为y 2=-2px (p >0),则焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0.∵点M (-3,m )在抛物线上,且|MF |=5,故⎩⎨⎧m 2=6p ,⎝⎛⎭⎪⎫-3+p 22+m 2=5,解得⎩⎨⎧p =4,m =26或⎩⎨⎧p =4,m =-2 6.∴抛物线方程为y 2=-8x ,m =±2 6.法二:设抛物线方程为y 2=-2px (p >0),则准线方程为x =p2,由抛物线定义,M点到焦点的距离等于M 点到准线的距离,所以有p2-(-3)=5,∴p =4.∴所求又∵点M (-3,m )在抛物线上,故m 2=(-8)×(-3),∴抛物线方程为y 2=-8x ,m =±2 6.答案:抛物线方程为y 2=-8x ,m =±2 6.10.已知倾斜角为θ的直线过抛物线y 2=2px(p>0)的焦点F ,与抛物线交于A 、B 两点,求证:(1)|AB|=2p sin 2θ; (2)S △AOB =p 22sin θ; (3)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.【解析】:(1)由抛物线的定义知|AF|等于点A 到准线x =-p2的距离,所以|AF|=x 1+p 2.同理,|BF|=x 2+p2.所以|AB|=|AF|+|BF|=x 1+x 2+p ①又设焦点弦的方程为y =k(x -p 2)(k≠0),所以x =1k y +p2,故x 1+x 2=1k (y 1+y 2)+p.y 2-2p k y -p 2=0,y 1+y 2=2p k .所以x 1+x 2=2pk2+p ② 将②代入①得:|AB|=2p k 2+2p =2p(1+1k 2)=2p(1+1tan 2θ)=2psin 2θ(2)如图,S △AOB =S △AOF +S △BOF =12|OF|·|AF|·sin(π-θ)+12|OF|·|BF|·sin θ=12|OF|·sin θ(|AF|+|BF|)=12|OF|·|AB|·sin θ=12·p 2·2p sin 2θ·sin θ=p 22sin θ. (3)设线段AB 的中点为M ,分别过A 、M 、B 作准线的垂线,垂足为C 、N 、D ,则|MN|=12(|AC|+|BD|)=12(|AF|+|BF|)=12|AB|.所以以AB 为直径的圆与准线相切. 答案:略.【二级目标】能力提升题组 一、选择题1.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=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=1633y C .x 2=8y D .x 2=16y 【解析】:∵x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为2,∴c a =2,即c 2a 2=a 2+b 2a 2=4,∴ba = 3.x 2=2py 的焦点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,p 2,x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b a x ,即y =±3x .由题意,得p21+32=2,∴p =8.故C 2:x 2=16y ,选D. 答案:D.2.(2014·洛阳统考)已知P 是抛物线y 2=4x 上一动点,则点P 到直线l :2x -y +3=0和y 轴的距离之和的最小值是( ).A. 3B. 5 C .2 D.5-1【解析】:由题,抛物线的焦点为F (1,0).设点P 到直线l 的距离为d ,由抛物线的定义可知,点P 到y 轴的距离为|PF |-1,所以点P 到直线l 的距离与到y 轴的距离之和为d +|PF |-1.易知d +|PF |的最小值为点F 到直线l 的距离,故d +|PF |的最小值为22)1(2|32|-++=5,所以d +|PF |-1的最小值为5-1.答案:D. 二、填空题3.已知椭圆C :x 24+y 23=1的右焦点为F ,抛物线y 2=4x 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 的倾斜角为120°,那么|PF |=________.【解析】:抛物线的焦点坐标为F (1,0),准线方程为x =-1.因为直线AF 的倾斜角为120°,所以tan 120°=y A -1-1,所以y A =2 3.因为PA ⊥l ,所以y P =y A=23,代入y 2=4x ,得x A =3,所以|PF |=|PA |=3-(-1)=4. 答案:4. 三、解答题4. 如图,抛物线()2212:4,:20C x y C x py p ==->,点()00,M x y 在抛物线2C 上,过M 作1C 的切线,切点为,A B (M 为原点O 时,,A B 重合于O)01x =,切线.MA 的斜率为12-.(I)求p 的值;(II)当M 在2C 上运动时,求线段AB 中点N 的轨迹方程.(),,.A B O O 重合于时中点为③,【高考链接】1.(2010年全国Ⅱ卷理15文15)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的准线为l ,过(1,0)M l 相交于点A ,与C 的一个交点为B .若AM MB =,则p = .【解析】:过B 作BE 垂直于准线l 于E ,∵AM MB =,∴M 为中点,∴1BM AB 2=0BAE 30∠=, ∴1BE AB 2=,∴BM BE =,∴M 为抛物线的焦点,∴p =2. 答案:2.2.(2009年广东理科第19题)已知曲线2:C y x =与直线:20l x y -+=交于两点(,)A A A x y 和(,)B B B x y ,且A B x x <.记曲线C 在点A 和点B 之间那一段L 与线段AB 所围成的平面区域(含边界)为D .设点(,)P s t 是L 上的任一点,且点P 与点A 和点B 均不重合.(1)若点Q 是线段AB 的中点,试求线段PQ 的中点M 的轨迹方程;(2)若曲线22251:24025G x ax y y a -+-++=与点D 有公共点,试求a 的最小值. 【解析】:(1)联立2x y =与2+=x y 得2,1=-=B A x x ,则AB 中点)25,21(Q ,设线段PQ 的中点M 坐标为),(y x ,则225,221ty s x +=+=,即252,212-=-=y t x s ,又点P 在曲线C 上,∴2)212(252-=-x y 化简可得8112+-=x x y ,又点P 是L 上的任一点,且不与点A 和点B 重合,则22121<-<-x ,即4541<<-x ,∴中点M 的轨迹方程为8112+-=x x y (4541<<-x ).(2)曲线22251:24025G x ax y y a -+-++=,即圆E :2549)2()(22=-+-y a x ,其圆心坐标为)2,(a E ,半径57=r由图可知,当20≤≤a 时,曲线22251:24025G x ax y y a -+-++=与点D 有公共点;当0<a 时,要使曲线22251:24025G x ax y y a -+-++=与点D 有公共点,只需圆心E 到直线:20l x y -+=的距离572||2|22|≤=+-=a a d ,得0527<≤-a ,则a 的最小值为527-.答案: (1) M 的轨迹方程为8112+-=x x y (4541<<-x ). (2) a 的最小值为527-.3.(2013年福建数学(理))如图,在正方形OABC 中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(10,0),点C 的坐标为(0,10).分别将线段OA 和AB 十等分,分点分别记为129,,....A A A 和129,,....B B B ,连结i OB ,过i A 做x 轴的垂线与i OB 交于点*(,19)i P i N i ∈≤≤.(1)求证:点*(,19)i P i N i ∈≤≤都在同一条抛物线上,并求该抛物线E 的方程; (2)过点C 做直线与抛物线E 交于不同的两点,M N ,若OCM ∆与OCN ∆的面积比为4:1,求直线的方程.【解析】:(Ⅰ)依题意,过*(,19)∈≤≤i A i N i 且与x 轴垂直的直线方程为=x i(10,)i B i ,∴直线i OB 的方程为10=iy x 设i P 坐标为(,)x y ,由10=⎧⎪⎨=⎪⎩x iiy x 得:2110=y x ,即210=x y , ∴*(,19)∈≤≤i P i N i 都在同一条抛物线上,且抛物线E 方程为210=x y(Ⅱ)依题意:直线的斜率存在,设直线的方程为10=+y kx由21010=+⎧⎨=⎩y kx x y得2101000--=x kx [来源:学*科*网] 此时2100+4000∆=>k ,直线与抛物线E 恒有两个不同的交点,M N设:1122(,)(,)M x y N x y ,则121210100+=⎧⎨⋅=-⎩x x kx x4∆∆=OCM OCN S S ∴124=x x 又120⋅<x x ,∴124=-x x 分别代入21010=+⎧⎨=⎩y kx x y,解得32=±k 直线的方程为3+102=±y x ,即32200-+=x y 或3+2200-=x y .答案: (Ⅰ) 抛物线E 方程为210=x y ;(Ⅱ) 直线的方程为 32200-+=x y 或3+2200-=x y .。
高考数学第一轮复习:《抛物线》
高考数学第一轮复习:《抛物线》最新考纲1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).2.理解数形结合思想.3.了解抛物线的简单应用.【教材导读】1.若抛物线定义中定点F 在定直线l 上时,动点的轨迹是什么图形?提示:当定点F 在定直线l 上时,动点的轨迹是过点F 且与直线l 垂直的直线. 2.抛物线的标准方程中p 的几何意义是什么? 提示:p 的几何意义是焦点到准线的距离.1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线.2.抛物线的标准方程及其简单几何性质标准 方程 y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)图形顶点 (0,0)对称轴 x 轴y 轴焦点 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2 离心率 e =1准线方程x =-p 2x =p 2y =-p2y =p 2【重要结论】抛物线焦点弦的几个常用结论设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 (1)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2.(2)弦长|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2 α(α为弦AB 的倾斜角). (3)以弦AB 为直径的圆与准线相切.(4)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p .1.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)B 解析:由准线过已知点可求出p 的值,进而可求出抛物线的焦点坐标.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.若点P 为抛物线y =2x 2上的动点,F 为抛物线的焦点,则|PF |的最小值为( ) (A)2 (B)12 (C)14(D)18D 解析:本题考查抛物线的定义.抛物线y =2x 2上的点到焦点的距离等于该点到准线的距离,所以最小距离是p 2,又2p =12,则p 2=18,即|PF |的最小值为18,故选D.3.已知AB 是抛物线y 2=2x 的一条焦点弦,|AB |=4,则AB 中点C 的横坐标是( ) (A)2 (B)12 (C)32(D)52C 解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=x 1+x 2+p =4, 又p =1,所以x 1+x 2=3, 所以点C 的横坐标是x 1+x 22=32.4.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A (0,2),若线段F A 的中点B 在抛物线上,则B 到该抛物线准线的距离为________.解析:依题意知F 坐标为p2,0, 所以B 的坐标为p4,1代入抛物线方程得 p 22=1,解得p =2,所以抛物线准线方程为x =-22,所以点B 到抛物线准线的距离为24+22=34 2. 答案:34 25.直线l 过抛物线x 2=2py (p >0)的焦点,且与抛物线交于A ,B 两点,若线段AB 的长是6,AB 的中点到x 轴的距离是1,则此抛物线方程是________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=y 1+y 2+p =2+p =6,∴p =4.即抛物线方程为x 2=8y .答案:x 2=8y考点一 抛物线的定义及其应用(1)长为2的线段AB 的两个端点在抛物线y 2=x 上滑动,则线段AB 的中点M到y 轴距离的最小值是________.(2)已知点P 是抛物线y 2=4x 上的动点,点P 在y 轴上的射影是M ,点A 的坐标是(4,a ),则当|a |>4时,|P A |+|PM |的最小值是________.(3)已知抛物线y 2=4x ,过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D ,则|AC |+|BD |的最小值为________.解析:(1)如图,AB=2,要使AB的中点M到y轴的距离最小,则|BG|+|AE|的值最小,即|AF|+|BF|的值最小.在△ABF中,|AF|+|BF|≥|AB|,当A,B,F三点共线时取等号,即当线段AB过焦点F时,AB的中点M到y轴的距离最小,最小值为|AE|+|BG|2-14=1-14=34.(2)将x=4代入抛物线的方程y2=4x,得y=±4.又|a|>4,所以点A在抛物线的外部.由题意知F(1,0),设抛物线上点P到准线l:x=-1的距离为|PN|,由定义知,|P A|+|PM|=|P A|+|PN|-1=|P A|+|PF|-1.画出简图(图略),易知当A,P,F三点共线时,|P A|+|PF|取得最小值,此时|P A|+|PM|也最小,最小值为|AF|-1=9+a2-1.(3)由题意知F(1,0),|AC|+|BD|=|AF|+|FB|-2=|AB|-2.依据抛物线的定义知,当|AB为通径,即|AB|=2p=4时,|AB|的值最小,所以|AC|+|BD|的最小值为2.答案:(1)34(2)9+a2-1(3)2【反思归纳】利用抛物线的定义可解决的常见问题(1)轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线.(2)距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离问题时,注意在解题中利用两者之间的相互转化.【即时训练】(1)已知抛物线方程为y2=4x,直线l的方程为x-y+4=0,在抛物线上有一动点P到y轴的距离为d1,P到直线l的距离为d2,则d1+d2的最小值是()(A)522+2 (B)522+1 (C)522-2(D)522-1(2)若点A 的坐标为(3,2),F 是抛物线y 2=2x 的焦点,点M 在抛物线上移动时,使|MF |+|MA |取得最小值的M 的坐标为( )(A)(0,0) (B)⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 (C)(1,2)(D)(2,2)解析:(1)如图,点P 到准线的距离等于点P 到焦点F 的距离,从而P 到y 轴的距离等于点P 到焦点F 的距离减1,过焦点F 作直线x -y +4=0的垂线,此时d 1+d 2=|PF |+d 2-1最小.因为F (0,1),则|PF |+d 2=|1-0+4|1+1=522,则d 1+d 2的最小值为522-1.(2)过M 点作左准线的垂线,垂足是N ,则|MF |+|MA |=|MN |+|MA |,当A ,M ,N 三点共线时,|MF |+|MA |取得最小值,此时M (2,2).故选D.答案:(1)D (2)D考点二 抛物线的标准方程及性质(1)已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 到焦点F 的距离等于2p ,则直线MF 的斜率为( )(A)±3 (B)±1 (C)±34(D)±33(2)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,若A ,B 两点的横坐标之和为103,则|AB |=( )(A)133 (B)143 (C)5(D)163(3)过抛物线C :x 2=2y 的焦点F 的直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,若抛物线C 在点B 处的切线斜率为1,则|AF |=( )(A)1 (B)2 (C)3(D)4解析:(1)设M (x 0,y 0),易知焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,由抛物线的定义得|MF |=x 0+p 2=2p ,所以x 0=32p ,故y 20=2p ×32p =3p 2,解得y 0=±3p ,故直线MF 的斜率k =±3p 32p -p 2=±3,选A. (2)∵p =2,∴|AB |=2+103=163.故选D. (3)∵x 2=2y ,∴y =x 22,∴y ′=x ,∵抛物线C 在点B 处的切线斜率为1, ∴B ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12 ∵抛物线x 2=2y 的焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,∴直线l 的方程为y =12, ∴|AF |=|BF |=1.故选A. 答案:(1)A (2)D (3)A【反思归纳】 (1)抛物线几何性质的确定由抛物线的方程可以确定抛物线的开口方向、焦点位置、焦点到准线的距离;从而进一步确定抛物线的焦点坐标及准线方程.(2)求抛物线的标准方程的方法①因为抛物线方程有四种上标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.②因为未知数只有p,所以只需利用待定系数法确定p值即可.提醒:求标准方程要先确定形式,必要时要进行分类讨论,标准方程有时可设为y2=mx 或x2=my(m≠0).【即时训练】(1)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程为()(A)y2=3 2x(B)y2=3x(C)y2=9 2x(D)y2=9x(2)若双曲线C:2x2-y2=m(m>0)与抛物线y2=16x的准线交于A,B两点,且|AB|=43,则m的值是________.答案:(1)B(2)20考点三直线与抛物线的位置关系考查角度1:直线与抛物线的交点问题.如图,已知抛物线C:y2=2px(p>0),焦点为F,过点G(p,0)作直线l交抛物线C 于A ,M 两点,设A (x 1,y 1),M (x 2,y 2).(1)若y 1y 2=-8,求抛物线C 的方程;(2)若直线AF 与x 轴不垂直,直线AF 交抛物线C 于另一点B ,直线BG 交抛物线C 于另一点N .求证:直线AB 与直线MN 斜率之比为定值.解:(1)设直线AM 的方程为x =my +p ,代入y 2=2px 得y 2-2mpy -2p 2=0, 则y 1y 2=-2p 2=-8,得p =2. ∴抛物线C 的方程为y 2=4x . (2)证明:设B (x 3,y 3),N (x 4,y 4). 由(1)可知y 3y 4=-2p 2,y 1y 3=-p 2. 又直线AB 的斜率k AB =y 3-y 1x 3-x 1=2p y 1+y 3,直线MN 的斜率k MN =y 4-y 2x 4-x 2=2py 2+y 4,∴k AB k MN =y 2+y 4y 1+y 3=-2p 2y 1+-2p 2y 3y 1+y 3=-2p 2y 1y 3(y 1+y 3)y 1+y 3=2.故直线AB 与直线MN 斜率之比为定值. 【反思归纳】 直线与抛物线位置关系的判断直线y =kx +m (m ≠0)或x =my +n 与抛物线y 2=2px (p >0)联立方程组,消去y ,得到k 2x 2+2(mk -p )x +m 2=0的形式.当k =0时,直线和抛物线相交,且与抛物线的对称轴平行,此时与抛物线只有一个交点;当k ≠0时,设其判别式为Δ,(1)相交:Δ>0⇔直线与抛物线有两个交点; (2)相切:Δ=0⇔直线与抛物线有一个交点; (3)相离:Δ<0⇔直线与抛物线没有交点.提醒:过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点;两条切线和一条平行于对称轴的直线.考查角度2:直线与抛物线的相交弦问题设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l .已知点A 在抛物线C 上,点B 在l 上,△ABF 是边长为4的等边三角形.(1)求p 的值;(2)在x 轴上是否存在一点N ,当过点N 的直线与抛物线C 交于Q 、R 两点时,1|NQ |2+1|NR |2为定值?若存在,求出点N 的坐标,若不存在,请说明理由.解析:(1)由题知,|AF |=|AB |,则AB ⊥l .设准线与x 轴交于点D ,则AB ∥DF .又△ABF 是边长为4的等边三角形,∠ABF =60°,所以∠BFD =60°,|DF |=|BF |·cos ∠BFD =4×12=2,即p=2.(2)设点N (t,0),由题意知直线的斜率不为零, 设直线的方程为x =my +t ,点Q (x 1,y 1),R (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +t y 2=4x 得,y 2-4my -4t =0,则Δ=16m 2+16t >0,y 1+y 2=4m ,y 1·y 2=-4t .又|NQ |2=(x 1-t )2+y 21=(my 1+t -t )2+y 21=(1+m 2)y 21,同理可得|NR |2=(1+m 2)y 22,则有1|NQ |2+1|NR |2=1(1+m 2)y 21+1(1+m 2)y 22=y 21+y 22(1+m 2)y 21y 22=(y 1+y 2)2-2y 1y 2(1+m 2)y 21y 22=16m 2+8t 16(1+m 2)t 2=2m 2+t (2m 2+2)t2. 若1|NQ |2+1|NR |2为定值,则t =2,此时点N (2,0)为定点. 又当t =2,m ∈R 时,Δ>0,所以,存在点N (2,0),当过点N 的直线与抛物线C 交于Q 、R 两点时,1|NQ |2+1|NR |2为定值14.【反思归纳】 直线与抛物线相交问题处理规律(1)凡涉及抛物线的弦长、弦的中点、弦的斜率问题时都要注意利用根与系数的关系,避免求交点坐标的复杂运算.解决焦点弦问题时,抛物线的定义有广泛的应用,而且还应注意焦点弦的几何性质.(2)对于直线与抛物线相交、相切、中点弦、焦点弦问题,以及定值、存在性问题的处理,最好是作出草图,由图象结合几何性质做出解答.并注意“设而不求”“整体代入”“点差法”的灵活应用.抛物线的综合问题已知点M (-1,1)和抛物线C :y 2=4x ,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若∠AMB =90°,则k =________.审题点拨关键点 所获信息 抛物线y 2=4x 可求焦点坐标 ∠AMB =90°k MA ·k MB =-1解题突破:把∠AMB =90°转化为斜率之积为-1.解析:由题意知,抛物线的焦点坐标为F (1,0),设直线方程为y =k (x -1),直线方程与y 2=4x 联立,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),则x 1x 2=1,x 1+x 2=2k 2+4k 2. 由M (-1,1),得AM→=(-1-x 1,1-y 1),BM →=(-1-x 2,1-y 2).由∠AMB =90°,得AM →·BM →=0,∴ (x 1+1)(x 2+1)+(y 1-1)(y 2-1)=0, ∴ x 1x 2+(x 1+x 2)+1+y 1y 2-(y 1+y 2)+1=0. 又y 1y 2=k (x 1-1)·k (x 2-1)=k 2[x 1x 2-(x 1+x 2)+1], y 1+y 2=k (x 1+x 2-2),∴ 1+2k 2+4k 2+1+k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2k 2+4k 2+1-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2+4k 2-2+1=0,整理得4k 2-4k +1=0,解得k =2.答案:2命题意图:本题重点考查直线与抛物线的应用,考查考生的运算能力.课时作业基础对点练(时间:30分钟)1.若抛物线y 2=4x 上一点P 到其焦点F 的距离为2,O 为坐标原点,则△OFP 的面积为( )(A)12 (B)1 (C)32(D)2B 解析:设P (x p ,y p ),由题可得抛物线焦点为F (1,0),准线方程为x =-1,又点P 到焦点F 的距离为2,∴由定义知点P 到准线的距离为2,∴x P +1=2,∴x P =1,代入抛物线方程得|y P |=2,∴△OFP 的面积为S =12·|OF |·|y P |=12×1×2=1.故选B.2.若抛物线y =ax 2的焦点坐标是(0,1),则a =( ) (A)1 (B)14 (C)2(D)12B 解析:因为抛物线方程为x 2=1a y ,所以其焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14a ,则有14a =1,a =14,故选B.3.已知P 为抛物线y 2=-6x 上一个动点,Q 为圆x 2+(y -6)2=14上一个动点,那么点P 到点Q 的距离与点P 到y 轴距离之和的最小值是( )(A)317-72(B)317-42 (C)317-12(D)317+12B 解析:结合抛物线的定义知,P 到y 轴的距离为P 到焦点的距离减去32,则所求最小值为抛物线的焦点到圆心的距离减去半径及32,即62+⎝ ⎛⎭⎪⎫322-12-32=317-42,故选B.4.若点A,B在抛物线y2=2px(p>0)上,O是坐标原点,若正三角形OAB的面积为43,则该抛物线方程是()(A)y2=233x(B)y2=3x(C)y2=23x(D)y2=3 3xA解析:根据对称性,AB⊥x轴,由于正三角形的面积是43,故34AB2=43,故AB=4,正三角形的高为23,故可以设点A的坐标为(23,2),代入抛物线方程得4=43p,解得p=33,故所求的抛物线方程为y2=233x.故选A.5.已知直线l1:4x-3y+7=0和直线l2:x=-2,抛物线y2=8x上一动点P到直线l1和l2的距离之和的最小值是()(A) 5 (B)2 5(C)3 (D)3 5C解析:如图所示,过点P作PH1⊥l1,PH2⊥l2,连接PF,H1F,过F作FM⊥l1,交l1于M,由抛物线方程为y2=8x,得l2为其准线,焦点为F(2,0),由抛物线的定义可知|PH1|+|PH2|=|PH1|+|PF|≥|FH1|≥|FM|=|4×2-0+7|42+32=3,故选C.6.已知抛物线C的顶点是原点O,焦点F在x轴的正半轴上,经过F的直线与抛物线C交于A ,B 两点,如果OA →·OB→=-12,那么抛物线C 的方程为( )(A)x 2=8y (B)x 2=4y (C)y 2=8x(D)y 2=4xC 解析:由题意,设抛物线方程为y 2=2px (p >0), 直线方程为x =my +p2,联立⎩⎨⎧y 2=2px ,x =my +p2,消去x 得y 2-2pmy -p 2=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=-p 2,得OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=my 1+p 2my 2+p 2+y 1y 2=m 2y 1y 2+pm 2(y 1+y 2)+p 24+y 1y 2=-34p 2=-12⇒p =4,即抛物线C 的方程为y 2=8x .7.过抛物线y =14x 2的焦点F 作一条倾斜角为30°的直线交抛物线于A ,B 两点,则|AB |=________.解析:依题意,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),题中的抛物线x 2=4y 的焦点坐标是F (0,1),直线AB 的方程为y =33x +1,即x =3(y -1).由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=4y ,x =3(y -1),消去x 得3(y -1)2=4y ,即3y 2-10y +3=0,y 1+y 2=103,|AB |=|AF |+|BF |=(y 1+1)+(y 2+1)=y 1+y 2+2=163.答案:1638.抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,AB 为抛物线上的两点,以AB 为直径的圆过点F ,过AB 的中点M 作抛物线的准线的垂线MN ,垂足为N ,则|MN ||AB |的最大值为__________.解析:由抛物线定义得|MN ||AB |=|AF |+|BF |2|AF |2+|BF |2≤|AF |2+|BF |22|AF |2+|BF |2=22,即|MN ||AB |的最大值为22.答案: 229.过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,若|AF |=5,则|BF |=________. 解析:由题意,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则|AF |=x 1+1=5⇒x 1=4,y 21=4x 1=16, 根据对称性,不妨取y 1=4, 所以直线AB :y =43x -43,代入抛物线方程可得,4x 2-17x +4=0, 所以x 2=14, 所以|BF |=x 2+1=54. 答案:5410.在平面直角坐标系中,动点M (x ,y )(x ≥0)到点F (1,0)的距离与到y 轴的距离之差为1.(1)求点M 的轨迹C 的方程;(2)若Q (-4,2),过点N (4,0)作任意一条直线交曲线C 于A ,B 两点,试证明k QA +k QB 是一个定值.解析:(1)M 到定点F (1,0)的距离与到定直线x =-1的距离相等, ∴M 的轨迹C 是一个开口向右的抛物线,且p =2, ∴M 的轨迹方程为y 2=4x .(2)设过N (4,0)的直线的方程为x =my +4,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x =my +4整理得y 2-4my -16=0,设直线l 与抛物线的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则有y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-16, 又k QA +k QB =y 1-2x 1+4+y 2-2x 2+4=y 1-2my 1+8+y 2-2my 2+8=-8m 2-3216m 2+64=-12, 因此k QA +k QB 是一个定值为-12.能力提升练(时间:15分钟)11.已知直线l 1:x =2,l 2:3x +5y -30=0,点P 为抛物线y 2=-8x 上的任一点,则P 到直线l 1,l 2的距离之和的最小值为( )(A)2 (B)234 (C)181734(D)161534C 解析:抛物线y 2=-8x 的焦点为F (-2,0),准线为l 1:x =2. ∴P 到l 1的距离等于|PF |,∴P 到直线l 1,l 2的距离之和的最小值为F (-2,0)到直线l 2的距离d =|-6+0-30|9+25=181734.故选C.12.已知点A (0,2),抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,射线F A 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,若|FM ||MN |=55,则p 的值等于( )(A)18 (B)14 (C)2(D)4C 解析:设M (x M ,y M ),N ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,y N ,由|FM ||MN |=55,知|FM ||FN |=15+1,所以y N =(5+1)y M ;由k F A =k FN 知,y N -p =2-p 2,所以y N =4,所以y M =45+1;又|FM ||FN |=15+1,所以p 2-x M =15+1⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+p 2=p 5+1,所以x M =()5-1p 2(5+1),将(x M ,y M )代入y 2=2px ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫45+12=2p ×(5-1)p 2(5+1),解得p =2.故选C.13.已知抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,O 为坐标原点,点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4,p 2,N ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,p 2,射线MO ,NO 分别交抛物线C 于异于点O 的点A ,B ,若A ,B ,F 三点共线,则p 的值为________.解析:直线OM 的方程为y =-p8x ,将其代入x 2=2py , 解方程可得⎩⎪⎨⎪⎧x =-p 24y =p 332,故A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 24,p 332.直线ON 的方程为y =p2x ,将其代入x 2=2py ,解方程可得⎩⎨⎧x =p 2y =p 32,故B ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p 32.又F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,所以k AB =3p 8,k BF =p 2-12p ,因为A ,B ,F 三点共线,所以k AB =k BF ,即3p 8=p 2-12p ,解得p =2.答案:214.顶点在原点,经过圆C :x 2+y 2-2x +22y =0的圆心且准线与x 轴垂直的抛物线方程为________.解析:将圆C 的一般方程化为标准方程为(x -1)2+(y +2)2=3,圆心为(1,-2).由题意,知抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴上,且经过点(1,-2).设抛物线的标准方程为y 2=2px ,因为点(1,-2)在抛物线上,所以(-2)2=2p ,解得p =1,所以所求抛物线的方程为y 2=2x .答案:y 2=2x15.已知AB 是抛物线x 2=4y 的一条焦点弦,若该弦的中点纵坐标是3,则弦AB 所在的直线方程是________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 直线AB 的方程为x =m (y -1),由抛物线的定义及题设可得,y 1+y 2=6, 直线与抛物线方程联立消去x 可得 m 2y 2-(2m 2+4)y +m 2=0, 则y 1+y 2=2m 2+4m 2,即6=2m 2+4m 2, 可得m =1或m =-1.故直线方程为x -y +1=0或x +y -1=0. 答案:x -y +1=0或x +y -1=016.已知抛物线C :y =mx 2(m >0),焦点为F ,直线2x -y +2=0交抛物线C 于A ,B 两点,P 是线段AB 的中点,过P 作x 轴的垂线交抛物线C 于点Q ,①求抛物线C 的焦点坐标.②若抛物线C 上有一点R (x R,2)到焦点F 的距离为3,求此时m 的值.③是否存在实数m ,使△ABQ 是以Q 为直角顶点的直角三角形?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.解析:①因为抛物线C :x 2=1m y ,所以它的焦点F (0,14m ). ②因为|RF |=y R +14m ,所以2+14m =3,得m =14.③存在,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =mx 2,2x -y +2=0,消去y 得mx 2-2x -2=0,依题意,有Δ=(-2)2-4×m ×(-2)>0恒成立.解得m >-12.设A (x 1,mx 21),B (x 2,mx 22),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2m,x 1·x 2=-2m .(*)因为P 是线段AB 的中点,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,mx 21+mx 222, 即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ,y P ,所以Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ,1m .得QA →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-1m ,mx 21-1m , QB →=⎝⎛⎭⎪⎫x 2-1m ,mx 22-1m , 若存在实数m ,使△ABQ 是以Q 为直角顶点的直角三角形, 则QA →·QB→=0,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-1m ·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-1m +⎝ ⎛⎭⎪⎫mx 21-1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫mx 22-1m =0, 结合(*)化简得-4m 2-6m +4=0,即2m 2-3m -2=0, 所以m =2或m =-12.而2∈(-12,+∞),-12∉(-12,+∞).。
2019-2020学年高考数学一轮复习-抛物线的标准方程教案
2019-2020学年高考数学一轮复习抛物线的标准方程教案教学目标:掌握抛物线的标准方程,能根据已知条件求抛物线的标准方程.教学重点:根据已知条件求抛物线的标准方程.教学过程:一.问题情境通过实例,引入抛物线与前面学过的椭圆、双曲线一样,我们如何确定抛物线的标准方程呢?二、建构数学1.抛物线的定义:抛物线是平面内的到一个定点F和一条定直线l(F不在l上)距离相等的点的轨迹. 定点F称为抛物线的焦点,直线l 称为抛物线的准线.2.建立抛物线的标准方程:过F点作FN l⊥,垂足为N,以直线NF为x轴,线段NF的垂直平分线为y轴,建立如图所示的直角坐标系其中字母p的几何意义是:焦点到准线的距离类似地,还有其他三种建立坐标系的方法,可得抛物线的标准方程的另外三种形式:2222,2,2(0)y px x py x py p=-==->.内容标准方程22y px=(0p>)22y px=-(0p>)22x py=(0p>)22x py=-(0p>)P的几何意义:图x O FyHNlP(x, y)形 对称轴 焦点准线方程 开口方向(1)一次项系数的正负决定于抛物线的______________;一次项字母决定抛物线的______ (2)注意:2y ax =不是抛物线的标准形式 3.数学应用:例1.求下列抛物线的焦点坐标及准线方程.(1) 24y x = (2)232x y =- (3)2250x y += (4)28y x =例3.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上一点M(m ,-3)到焦点的距离为5,求m 的值、抛物线方程和准线方程.例4.已知点,02p A ⎛⎫- ⎪⎝⎭和直线():02p l x p =>,求经过点A 且与直线l 相切的动圆的圆心M 的轨迹方程变式:已知动点(,)M x y 到点(4,0)F 的距离比到直线50x +=的距离小1,试判断点M 的轨迹是什么图形课堂练习:书P51 练习四.课堂小结:由于抛物线的标准方程有四种形式,且每一种形式中都只含一个系数p ,因此只要给出确定p 的一个条件,就可以求出抛物线的标准方程.当抛物线的焦点坐标或准线方程给定以后,它的标准方程就唯一确定了;有时为了简化运算,可设焦点在x 轴和y 轴上的非常分别为2y mx =和2x my =,避免对抛物线开口方向的讨论数学(理)即时反馈作业编号:029 抛物线的标准方程1.抛物线24y x =上的一点M 到焦点的距离是1,则点M 的纵坐标等于2.在直角坐标平面内,到点(1,1)和直线23x y +=距离相等的点的轨迹是 (1)直线 (2)抛物线 (3)圆 (4)双曲线3.抛物线2y x =上一点P 到焦点的距离是2,则P 点的坐标是4.抛物线24y x =的准线方程是 ,焦点坐标是5.抛物线()20y ax a =<的焦点坐标是 ,准线方程为6.过点()1,2-的抛物线的标准方程是7.抛物线24y x =上一点到焦点的距离是5,则这点的坐标是8.圆心在抛物线22y x =上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的圆的方程是9. 椭圆22214x y a +=与双曲线2212x y a -=的焦点相同,则a =______ 10.求下列抛物线的焦点和准线方程:(1)20x y += (2)280x y -=(3)()20y ax a => (4)2270y x +=11.求适合下列条件的抛物线的标准方程:(1)焦点是()6,0 (2)焦点是()0,5-(3)准线方程是23y = (4)焦点到准线的距离是512.求以直线2360x y -+=与坐标轴的交点为焦点的抛物线的标准方程13、已知圆22:(3)1F x y ++=,直线:2l x =,求与直线l 相切且与圆F 外切的圆的圆心M 的轨迹方程14、如图,椭圆的中心为原点O ,已知右准线l 的方程为4x =,右焦点F 到它的距离为2.(1)求椭圆的标准方程;(2)设圆C 经过点F ,且被直线l 截得的弦长为4,求使OC 长最小时圆C 的方程O FCl。
抛物线学案-2023届高三数学一轮复习
第7节 抛物线考试要求 1.了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;2.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质. 知识梳理 1.抛物线的定义(1)平面内与一个定点F 和一条定直线l (F ∉l )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 .(2)其数学表达式:{M ||MF |=d }(d 为点M 到准线l 的距离). 2.抛物线的标准方程与几何性质图形标准方程y 2=2px(p >0)y 2=-2px(p >0)x 2=2py(p >0)x 2=-2py(p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离性质顶点对称轴焦点离心率准线方程 y =p2 范围 开口方向向左3.设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 (1)x 1·x 2=p 24.(2)y 1·y 2=-p 2.(3)|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α是直线AB 的倾斜角).(4)1|AF |+1|BF |=2p 为定值(F 是抛物线的焦点). 自主检测1.顶点在原点,且过点P (-2,3)的抛物线的标准方程是________________.2. 抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点的个数为________.3.若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p=1的一个焦点,则p =( ) A.2 B.3 C.4 D.84.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是抛物线上的两点,且|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A.34B.1C.54D.745.已知抛物线方程为y 2=8x ,若过点Q (-2,0)的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是________. 典型例题考点一 抛物线的定义、标准方程及其性质【例1】 (1)已知抛物线C 与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C 的方程是( ) A.y 2=±22x B.y 2=±2x C.y 2=±4x D.y 2=±42x(2)设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,P 为该抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足,若直线AF 的斜率为-3,则△P AF 的面积为( ) A.2 3 B.4 3 C.8 D.8 3(3)动圆过点(1,0),且与直线x =-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为__________.【训练1】 (1)设抛物线y 2=2px 的焦点在直线2x +3y -8=0上,则该抛物线的准线方程为( ) A.x =-4 B.x =-3 C.x =-2 D.x =-1(2)已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,准线为l ,点P (4,y 0)在抛物线上,K 为l 与y 轴的交点,且|PK |=2|PF |,则y 0=________.考点二 与抛物线有关的最值问题 角度1 到焦点与定点距离之和(差)最值问题【例2-1】 点P 为抛物线y 2=4x 上的动点,点A (2,1)为平面内定点,F 为抛物线焦点,则: (1)|P A |+|PF |的最小值为________;(2)(多填题)|P A |-|PF |的最小值为________,最大值为________. 角度2 到点与准线的距离之和最值问题【例2-2】 设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,则点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到直线x =-1的距离之和的最小值为________.角度3 动弦中点到坐标轴距离最短问题【例2-3】 已知抛物线x 2=4y 上有一条长为6的动弦AB ,则AB 的中点到x 轴的最短距离为( ) A.34 B.32 C.1 D.2角度4 焦点弦中距离之和最小问题【例2-4】 已知抛物线y 2=4x ,过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D ,则|AC |+|BD |的最小值为________.角度5 到定直线的距离最小问题【例2-5】 抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是________.【训练2】 (1)若在抛物线y 2=-4x 上存在一点P ,使其到焦点F 的距离与到A (-2,1)的距离之和最小,则该点的坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎫-14,1 B.⎝⎛⎭⎫14,1 C.(-2,-22) D.(-2,22)(2)已知P 为抛物线y 2=4x 上一个动点,Q 为圆C :x 2+(y -4)2=1上一个动点,那么点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线准线的距离之和的最小值是________. 考点三 直线与抛物线的综合问题【例3】 已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求直线l 的方程; (2)若AP →=3PB →,求|AB |.【训练3】 如图所示,抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,点P (1,2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上.(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;(2)当P A 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求y 1+y 2的值及直线AB 的斜率.当堂检测1.已知抛物线y 2=2px (p >0),点C (-4,0),过抛物线的焦点作垂直于x 轴的直线,与抛物线交于A ,B 两点,若△CAB 的面积为24,则以直线AB 为准线的抛物线的标准方程是( ) A.y 2=4x B.y 2=-4x C.y 2=8x D.y 2=-8x2.设抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,点A 为C 上一点,若|F A |=3,则直线F A 的倾斜角为( ) A.π3 B.π4 C.π3或2π3 D.π4或3π43.设F 为抛物线y 2=2x 的焦点,A ,B ,C 为抛物线上三点,若F 为△ABC 的重心,则|F A →|+|FB →|+|FC →|的值为________.4.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=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________.5.已知P 为抛物线C :y =x 2上一动点,直线l :y =2x -4与x 轴、 y 轴交于M ,N 两点,点A (2,-4)且AP →=λAM →+μAN →,则λ+μ的最小值为________.6.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.7.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC →=OA →+λOB →,求λ的值.。
高考数学一轮总复习教学课件第八章 平面解析几何第7节 抛物线
|AM|+|MF|-1-2≥|AF|-1-2= ( + ) + -1-2=2.
当且仅当N,M为线段AF分别与圆A、抛物线C的交点时,两个等号成立,
因此,|MN|+d的最小值为2.故选D.
(1)两个距离的转化:“到焦点的距离”和“到准线的距离”可以
互相转化,解题时要做到“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”.
当x≥0时,因为动点M到y轴的距离比它到定点(2,0)的距离小2,所
以动点M到定点(2,0)的距离与它到定直线x=-2的距离相等,所以动
点M的轨迹是以(2,0)为焦点,x=-2为准线的抛物线,且p=4,所以抛
物线的方程为y2=8x.
综上,得动点M的轨迹方程为y=0(x<0)或y2=8x(x≥0).
求抛物线的标准方程的方法
根据抛物线的定义可知,所求轨迹是一条抛物线.故选A.
2=-20y或
x
(2)焦点在直线x+3y+15=0上的抛物线的标准方程为
y2=-60x
.
解析:(2)令x=0得y=-5;令y=0得x=-15,
所以抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0),
所以所求抛物线的标准方程为x2=-20y或y2=-60x.
考点二
抛物线的标准方程
[例2] (1)如图,过抛物线y 2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物
线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程为
(
)
2
A.y =x
B.y2=9x
2
C.y =x
√
D.y2=3x
解析:(1)如图,设准线与x轴的交点为G,分别过点A,B作准线的垂线,
2021届高三数学一轮复习:第九章 第3讲 抛物线
抛物线【知识梳理】1.抛物线的定义平面内与一定点F和一条定直线l(l不过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.抛物线定义的理解抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题.3.抛物线的标准方程和几何性质注意对于抛物线的标准方程,焦点坐标总是落在一次项未知数所在的坐标轴上,若系数为正,则落在正半轴上;若系数为负,则落在负半轴上.4.抛物线的焦点弦已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点的直线交抛物线于A,B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),直线OA、OB的斜率分别为1k、2k,直线AB的倾斜角为α.则有以下结论:(1)αcos 1-=p AF ;αcos 1+=p BF ;|AB |=x 1+x 2+p 或|AB |=2psin 2α;(2)x 1x 2=p 24;y 1y 2=-p 2;(3)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切;(4)过抛物线焦点且与对称轴垂直的弦称为抛物线的通径,抛物线的通径长为2p . (5)421-=k k ;(6)1||AF +1||BF =2p ;(7)αsin 22p S AOB=∆ 例 已知A B 、是过抛物线()220y px p =>焦点F 的直线与抛物线的交点,O 是坐标原点,且满足3,OAB AB FB S AB ∆==,则AB 的值为 .[答案:29] 5.抛物线的切线(1)抛物线y 2=2px (p >0)上一点),(00y x M 处切线方程为:)(00x x p y y +=;(2)直线0=++C By Ax 与抛物线y 2=2px (p >0)相切的条件是:AC pB 22=;(3)过抛物线y 2=2px (p >0)外一点),(00y x M 引抛物线的两条切线,切点弦所在直线方程为:)(00x x p y y +=;(4)经过抛物线上一点M ,在抛物线内作一射线平行于抛物线的轴,此时经过这一点的法线平分这条射线和这一点的焦半径的夹角.【典例剖析】题型一 抛物线的定义和标准方程 命题点1 定义及应用【例1】已知动圆过定点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,且与直线x =-p2相切,其中p >0,则动圆圆心的轨迹E 的方程为________.【解析】 依题意得,圆心到定点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0的距离与到直线x =-p2的距离相等,由抛物线的定义可知,动圆圆心的轨迹E 为抛物线,其方程为y 2=2px .【答案】 y 2=2px【例2】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】 法一:依题意,抛物线C :y 2=8x 的焦点F (2,0),准线x =-2,因为M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N ,M 为FN 的中点,设M (a ,b )(b >0),所以a =1,b =±22,所以N (0,±42),|FN |=4+32=6.法二:依题意,抛物线C :y 2=8x 的焦点F (2,0),准线x =-2,因为M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N ,M 为FN 的中点,则点M 的横坐标为1,所以|MF |=1-(-2)=3,|FN |=2|MF |=6.【答案】 6【例3】设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,若B (3,2),则|PB |+|PF |的最小值为________. 答案 4解析 如图,过点B 作BQ 垂直准线于点Q ,交抛物线于点P 1,则|P 1Q |=|P 1F |.则有|PB |+|PF |≥|P 1B |+|P 1Q |=|BQ |=4, 即|PB |+|PF |的最小值为4.【引申探究】1.若将本例中的B 点坐标改为(3,4),试求|PB |+|PF |的最小值. 解 由题意可知点B (3,4)在抛物线的外部.∵|PB |+|PF |的最小值即为B ,F 两点间的距离,F (1,0), ∴|PB |+|PF |≥|BF |=42+22=25,即|PB |+|PF |的最小值为2 5.2.若将本例中的条件改为:已知抛物线方程为y 2=4x ,直线l 的方程为x -y +5=0,在抛物线上有一动点P 到y 轴的距离为d 1,到直线l 的距离为d 2,求d 1+d 2的最小值. 解 由题意知,抛物线的焦点为F (1,0). 点P 到y 轴的距离d 1=|PF |-1, 所以d 1+d 2=d 2+|PF |-1.易知d 2+|PF |的最小值为点F 到直线l 的距离, 故d 2+|PF |的最小值为|1+5|12+(-1)2=32,所以d 1+d 2的最小值为32-1.命题点2 求标准方程【例4】(1)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的标准方程为( ) A.y 2=4x 或y 2=8x B.y 2=2x 或y 2=8x C.y 2=4x 或y 2=16x D.y 2=2x 或y 2=16x答案 C解析 由题意知,F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,抛物线的准线方程为x =-p 2,则由抛物线的定义知,x M =5-p 2,设以MF 为直径的圆的圆心为⎝⎛⎭⎫52,y M 2,所以圆的方程为⎝⎛⎭⎫x -522+⎝⎛⎭⎫y -y M 22=254,又因为圆过点(0,2),所以y M =4,又因为点M 在C 上,所以16=2p ⎝⎛⎭⎫5-p2,解得p =2或p =8,所以抛物线C 的标准方程为y 2=4x 或y 2=16x ,故选C.(2)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线依次交抛物线及准线于点A ,B ,C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则抛物线的方程为( )A .y 2=32xB .y 2=3xC .y 2=92xD .y 2=9x答案 B解析 如图,分别过点A ,B 作准线的垂线,分别交准线于点E ,D ,设准线与x 轴的交点为G ,|BF |=a ,则由已知得|BC |=2a ,由定义得|BD |=a ,故∠BCD =30°.在直角三角形ACE 中,∵|AE |=|AF |=3,|AC |=3+3a ,2|AE |=|AC |,∴3+3a =6,从而得a =1.∵BD ∥FG ,∴1p =23,求得p =32,因此抛物线的方程为y 2=3x .思维升华 (1)与抛物线有关的最值问题,一般情况下都与抛物线的定义有关.“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决与过抛物线焦点的弦有关问题的重要途径.(2)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,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.【针对练习】 (1)设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,则点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到直线x =-1的距离之和的最小值为________. 答案5解析 如图,易知抛物线的焦点为F (1,0),准线是x =-1,由抛物线的定义知,点P 到直线x =-1的距离等于点P 到F 的距离.于是,问题转化为在抛物线上求一点P ,使点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到F (1,0)的距离之和最小,显然,连接AF 与抛物线相交的点即为满足题意的点, 此时最小值为[1-(-1)]2+(0-1)2= 5.(2)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.72 B.52 C .3D .2解析:选C.因为FP →=4FQ →,所以|FP →|=4|FQ →|,所以|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,所以|PQ ||PF |=|QQ ′||AF |=34,所以|QQ ′|=3,根据抛物线定义可知|QF |=|QQ ′|=3.(3)如图,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( )A.|BF |-1|AF |-1B.|BF |2-1|AF |2-1C.|BF |+1|AF |+1D.|BF |2+1|AF |2+1解析:选A.由题图可知,△BCF 与△ACF 有公共的顶点F ,且A ,B ,C 三点共线,易知△BCF 与△ACF 的面积之比就等于|BC ||AC |.由抛物线方程知焦点F (1,0),作准线l ,如图所示,则l 的方程为x =-1.因为点A ,B 在抛物线上,过A ,B 分别作AK ,BH 与准线垂直,垂足分别为点K ,H ,且与y 轴分别交于点N ,M .由抛物线定义,得|BM |=|BF |-1,|AN |=|AF |-1.在△CAN 中,BM ∥AN ,所以 |BC ||AC |=|BM ||AN |=|BF |-1|AF |-1.(4)如图所示,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,交其准线l 于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的标准方程为( )A.y 2=32xB.y 2=9xC.y 2=92xD.y 2=3x答案 D解析 分别过点A ,B 作AA 1⊥l ,BB 1⊥l ,且垂足分别为A 1,B 1,由已知条件|BC |=2|BF |,得|BC |=2|BB 1|,所以∠BCB 1=30°. 又|AA 1|=|AF |=3, 所以|AC |=2|AA 1|=6,所以|CF |=|AC |-|AF |=6-3=3, 所以F 为线段AC 的中点.故点F 到准线的距离为p =12|AA 1|=32,故抛物线的标准方程为y 2=3x .题型二 抛物线的几何性质【例5】 (1)已知抛物线C :y 2=2px (p >0),过焦点F 且斜率为3的直线与C 相交于P ,Q 两点,且P ,Q 两点在准线上的射影分别为M ,N 两点,则S △MFN 等于( ) A.83p 2 B.233p 2 C.433p 2 D.833p 2答案 B解析 不妨设P 在第一象限,过Q 作QR ⊥PM ,垂足为R ,设准线与x 轴的交点为E ,∵直线PQ 的斜率为3,∴直线PQ 的倾斜角为60°.由抛物线焦点弦的性质可得|PQ |=|PF |+|QF |=p 1-cos 60°+p 1+cos 60°=2p sin 260°=83p .在Rt △PRQ 中,sin ∠RPQ =|QR ||PQ |,∴|QR |=|PQ |·sin ∠RPQ =83p ×32=433p ,由题意可知|MN |=|QR |=433p ,∴S △MNF =12|MN |·|FE |=12×433p ×p =233p 2.故选B. (2)(2020·杭州市高考模拟)设倾斜角为α的直线l 经过抛物线Г:y 2=2px (p >0)的焦点F ,与抛物线Г交于A ,B 两点,设点A 在x 轴上方,点B 在x 轴下方.若|AF ||BF |=m ,则cos α的值为( )A.m -1m +1B.m m +1C.m -1mD.2m m +1解析:选A.设抛物线y 2=2px (p >0)的准线为l :x =-p2.如图所示,分别过点A ,B 作AM ⊥l ,BN ⊥l ,垂足分别为M ,N .在△ABC 中,∠BAC 等于直线AB 的倾斜角α, 由|AF ||BF |=m ,|AF |=m |BF |,|AB |=|AF |+|BF |=(m +1)|BF |, 根据抛物线的定义得,|AM |=|AF |=m |BF |,|BN |=|BF |, 所以|AC |=|AM |-|MC |=m |BF |-|BF |=(m -1)|BF |,在Rt △ABC 中,cos α=cos ∠BAC =|AC ||AB |=(m -1)|BF |(m +1)|BF |=m -1m +1,故选A.(3)(2020·宁波模拟)若点P 为抛物线y =2x 2上的动点,F 为抛物线的焦点,则|PF |的最小值为( )A .2 B.12 C.14 D.18【解析】 (1)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.(2)由题意知x 2=12y ,则F ⎝⎛⎭⎫0,18,设P (x 0,2x 20),则|PF |=x 20+⎝⎛⎭⎫2x 20-182=4x 40+12x 20+164=2x 20+18,所以当x 20=0时,|PF |min =18. (4)(2020·江西省八所重点中学高三联考)已知曲线C 1是以原点O 为中心,F 1,F 2为焦点的椭圆,曲线C 2是以O 为顶点、F 2为焦点的抛物线,A 是曲线C 1与C 2的交点,且∠AF 2F 1为钝角,若|AF 1|=72,|AF 2|=52,则△AF 1F 2的面积是( )A . 3B .2C . 6D .4答案 C解析 画出图形如图所示,AD ⊥F 1D ,根据抛物线的定义可知|AF 2|=|AD |=52,故cos ∠F 1AD =57,也即cos ∠AF 1F 2=57,在△AF 1F 2中,由余弦定理得 57=494+|F 1F 2|2-2542×72×|F 1F 2|,解得|F 1F 2|=2或|F 1F 2|=3,由于∠AF 2F 1为钝角,故|AD |>|F 1F 2|,所以|F 1F 2|=3舍去,故|F 1F 2|=2.而sin ∠AF 1F 2=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫572=267,所以S △AF 1F 2=12×72×2×267= 6.故选C .(5)(2019·南开中学高三第三次教学质量检测)如图,抛物线C 1:y 2=4x ,圆C 2:(x -1)2+y 2=1,过C 1的焦点F 的直线从上至下依次交C 1,C 2于点A ,B ,C ,D .若|FD |=|AB |,O 为坐标原点,则OF→·DA →=( ) A .-2 B .1 C .4 D .23答案 B解析 由题可设A (a 2,2a ),D (d 2,2d ),其中a >0,d <0.又焦点F (1,0),所以|FD |=1+d 2,|F A |=1+a 2,所以|AB |=|F A |-|FB |=a 2,由题得1+d 2=a 2,所以a 2-d 2=1.所以OF →·DA →=(1,0)·(a 2-d 2,2a -2d )=a 2-d 2=1,所以OF →·DA →=1.故选B .(6)(2020·台州书生中学月考)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,已知点A ,B 为抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =120°,过AB 的中点M 作抛物线准线l 的垂线MN ,垂足为N ,则|MN ||AB |的最大值为( ) A.33B .1 C.233D .2解析:选A.过A ,B 分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为A 1,B 1,连接AF ,BF ,由抛物线的定义知|MN |=12(|AA 1|+|BB 1|)=12(|AF |+|BF |),在△AFB 中,|AB |2=|AF |2+|BF |2-2|AF ||BF |·cos 120°=|AF |2+|BF |2+|AF ||BF |.所以⎝⎛⎭⎫|MN ||AB |2=14·|AF |2+|BF |2+2|AF ||BF ||AF |2+|BF |2+|AF ||BF | =14⎝⎛⎭⎫1+|AF ||BF ||AF |2+|BF |2+|AF ||BF | =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1|AF ||BF |+|BF ||AF |+1≤14×⎝⎛⎭⎫1+12+1=13, 当且仅当|AF |=|BF |时取等号,所以|MN ||AB |的最大值为33.(7)已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →·OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是( )A .2B .3 C.1728D.10解析:选B.设A (x 1,x 1),B (x 2,-x 2), 则S △AFO =12×14x 1=18x 1.由OA →·OB →=2得x 1x 2-x 1x 2=2,即x 1x 2-x 1x 2-2=0,解得x 1x 2=4, 所以(|OA →|·|OB →|)2=(x 21+x 1)(x 22+x 2)=x 21x 22+x 1x 2·(x 1+x 2)+x 1x 2=20+4(x 1+x 2),因为cos ∠AOB =OA →·OB→|OA →||OB →|,所以sin ∠AOB =1-cos 2∠AOB=所以S △AOB =12|OA →||OB →|sin ∠AOB=12|OA →||OB →|=12 (|OA →||OB →|)2-(OA →·OB →)2=1216+4(x 1+x 2)=4+(x 1+x 2) =x 1+4+4x 1=x 1+2x 1,所以S △ABO +S △AFO =98x 1+2x 1≥298x 1·2x 1=3,当98x 1=2x 1,即x 1=169时等号成立.(8)如图,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则ba=________.解析:依题知C ⎝⎛⎭⎫a 2,-a ,F ⎝⎛⎭⎫a 2+b ,b ,因为点C ,F 在抛物线上,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2=pa ,b 2=p (a +2b ),两式相除得⎝⎛⎭⎫b a 2-2b a -1=0,解得b a =1+2或ba=1-2(舍). 答案:1+2(9)(2020·台州市高考模拟)如图,过抛物线y 2=4x 的焦点F 作直线与抛物线及其准线分别交于A ,B ,C 三点,若FC →=4FB →,则|AB →|=________.解析:分别过A ,B 作准线的垂线,垂足分别为A 1,B 1,则|DF |=p =2,由抛物线的定义可知|FB |=|BB 1|,|AF |=|AA 1|,因为FC →=4FB →,所以|DF ||BB 1|=|FC ||BC |=43,所以|FB |=|BB 1|=32.所以|FC |=4|FB |=6, 所以cos ∠DFC =|DF ||FC |=13,所以cos ∠A 1AC =|AA 1||AC |=|AF ||AF +6|=13,解得|AF |=3,所以|AB |=|AF |+|BF |=3+32=92.答案:92【针对练习】(1)已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=12,P 为C 的准线上一点,则△ABP 的面积为( ) A.18 B.24 C.36 D.48 答案 C解析 以抛物线的顶点为原点,水平方向为x 轴,竖直方向为y 轴,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为y 2=2px (p >0),则焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,将x =p2代入y 2=2px ,可得y 2=p 2,|AB |=12,即2p =12,所以p =6.因为点P 在准线上,所以点P 到AB 的距离为p =6,所以△P AB 的面积为12×6×12=36.(2)(2015·浙江)如图,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( )A.|BF |-1|AF |-1B.|BF |2-1|AF |2-1C.|BF |+1|AF |+1D.|BF |2+1|AF |2+1 答案 A解析 由图形可知,△BCF 与△ACF 有公共的顶点F ,且A ,B ,C 三点共线,则△BCF 与△ACF 的面积之比就等于|BC ||AC |.由抛物线方程知焦点F (1,0),作准线l ,则l 的方程为x =-1.∵点A ,B 在抛物线上,过A ,B 分别作AK ,BH 与准线垂直,垂足分别为点K ,H ,且与y 轴分别交于点N ,M .由抛物线定义,得|BM |=|BF |-1,|AN |=|AF |-1.在△CAN 中,BM ∥AN , ∴|BC ||AC |=|BM ||AN |=|BF |-1|AF |-1. (3)已知抛物线C :2y =4x ,过抛物线C 焦点F 的直线l 交抛物线C 于A 、B 两点(点A 在第一象限),且交抛物线C 的准线于点E .若AE =2BE ,则直线l 的斜率为A .3B .CD .1答案及解析:B分别过A 和D 两点做AD 、BC 垂直于准线,交准线于D 、C 两点垂足分别为D ,C ,设,,由抛物线的定义可知:,,由=2,则B 为AE 的中点, 则=2,即 在中,,,∴ntan ∠CBE==,直线l 的斜率k=tan ∠AFx=tan ∠CBE=,故选:B .(4)已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点F 到其准线l 的距离为2,过焦点且倾斜角为60°的直线与抛物线交于M ,N 两点,若'MM l ⊥,'NN l ⊥,垂足分别为'M ,'N ,则''M N F∆的面积为( )A. B.C. D.答案及解析:B(5)抛抛抛)0(2:2>=p px y E 抛抛抛抛F 抛抛抛抛A 抛B 抛抛抛抛E 抛抛抛抛抛抛抛抛抛抛32π=∠AFB 抛抛抛AB 抛抛抛M 抛抛抛抛E 抛抛抛抛抛MN 抛抛抛抛N 抛抛AB MN 抛抛抛抛抛A .33B .1C .332 D .2答案及解析:A设|AF |=a ,|BF |=b ,连接AF 、BF 由抛物线定义,得|AF |=|AQ |,|BF |=|BP | 在梯形ABPQ 中,2|MN |=|AQ |+|BP |=a +b . 由余弦定理得,|AB |2=a 2+b 2﹣2ab cos120°=a 2+b 2+ab 配方得,|AB |2=(a +b )2﹣ab , 又∵ab ≤∴(a +b )2﹣ab ≥(a +b )2(a +b )2(a +b )2得到|AB |(a +b ).所以,即的最大值为.故选:A .(6)设抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,过F 点的直线交抛物线C 于A ,B 两点,过点A 作l 的垂线,垂足为E ,若75AFE =∠°,则AE等于( )A.4+B.C.D.8答案及解析:D(7)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,准线为l ,过F 倾斜角为60°的直线交C 于A ,B 两点,,AM l BN l ⊥⊥,,M N 为垂足,点Q 为MN 的中点,2QF =,则p =_____ 答案及解析:(8)已知F 为抛物线2:4C y x =的焦点,E 为其准线与x 轴的交点,过F 的直线交抛物线C 于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,且11ME =,则AB =.答案及解析:6(9)已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为(1,0)F ,直线:l y x m =+与抛物线交于不同的两点A ,B .若01m ≤<,则抛F AB 的面积的最大值是 .答案及解析:由于抛物线的焦点为,故,抛物线方程为,联立得,.由于直线和抛物线有两个交点,故判别式,解得.由弦长公式得.焦点到直线的距离为.故三角形的面积为,由于,故上式可化为.令,,故当时,函数递增,当时,函数递减,故当时取得最大值,此时=.(10)设抛物线2:12C y x =的焦点为F ,准线为l ,点M 在C 上,点N 在l 上,且()0FN FM λλ=>,若4MF =,则λ的值为________.答案及解析:3过M 向准线l 作垂线,垂足为M′,根据已知条件,结合抛物线的定义得==,又∴|MM′|=4,又|FF′|=6, ∴==,.故选:D .(11)抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,准线为l ,过抛物线上一点M 作l 的垂线,垂足为N .设7(,0)2A p ,AN 与MF 相交于点B ,若2AF MF =,抛ABM 的面积为922,则p 的值为 .答案及解析:3题型三 抛物线与圆的交汇【例6】(1)设经过抛物线C 的焦点的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,那么抛物线C 的准线与以AB 为直径的圆的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交但不经过圆心D .相交且经过圆心(2)(2020·杭州市高三模拟)已知点A 是抛物线y 2=2px (p >0)上一点,F 为其焦点,以F 为圆心,以|F A |为半径的圆交准线于B ,C 两点,△FBC 为正三角形,且△ABC 的面积是1283,则抛物线的方程为( )A .y 2=12xB .y 2=14xC .y 2=16xD .y 2=18x【解析】 (1)设圆心为M ,过点A ,B ,M 作准线l 的垂线,垂足分别为A 1,B 1,M 1,则|MM 1|=12(|AA 1|+|BB 1|).由抛物线定义可知|BF |=|BB 1|,|AF |=|AA 1|,所以|AB |=|BB 1|+|AA 1|,|MM 1|=12|AB |,即圆心M 到准线的距离等于圆的半径,故以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.(2)由题意,如图可得|DF ||BF |=cos 30°及|DF |=p ,可得|BF |=2p 3, 从而|AF |=2p 3, 由抛物线的定义知点A 到准线的距离也为2p 3, 又因为△ABC 的面积为1283,所以12×2p 3×2p 3=1283,解得p =8,故抛物线的方程为y 2=16x . 【答案】 (1)B (2)C(3)已知抛物线22(0)y px p =>上一点(5,)t 到焦点的距离为6,P 、Q 分别为抛物线与圆22(6)1x y -+=上的动点,则|PQ |的最小值为( )A 1B .25-C .D .1答案及解析:D(4)已知 A(3,0) ,若点P 是抛物线 y 2=8x 上任意一点,点Q 是圆 (x −2)2+y 2=1 上任意一点,则|PA|2|PQ|的最小值为 ( )A. 3B. 4√3−4C. 2√2D. 4【答案】 B 【解析】【解答】设 P(x,y) ,由抛物线 y 2=8x 方程可得:抛物线的焦点坐标为 F(2,0) , 由抛物线定义得: |PF|=x +2又 |PQ|≤|PF|+|QF|=|PF|+1 , 所以|PA|2|PQ|≥|PA|2|PF|+1=(x−3)2+8xx+3=x 2+2x+9x+3,当且仅当 P,Q,F 三点共线时(F 点在PQ 中间),等号成立, 令 x +3=t(t ≥3) ,x 2+2x+9x+3可化为: y =(t−3)2+2(t−3)+9t=t +12t−4≥2√t ×12t−4=4√3−4 ,当且仅当 t =2√3 ,即: x =2√3−3 时,等号成立。
高三第一轮复习--抛物线
角度一.动弦中点到坐标轴距离最短问题
例1.已知抛物线x 4 y上有一条长为6的动弦AB,
2
则AB的中点到x轴的最短距离为 3 A. 4 3 B. 2 C.1
D.2
AA1 BB1 由中位线定理得 MM 1 2 因为 AB AF BF AA1 BB1 AA1 BB1
p 0, 2
y
p 2
x 2 2 py p 0
p y 2
2 例: 1 y =4 x 2 4 x =8y
2 2 y 3x 2 5 y 4 x
2 3 x =8y 2 6 x = 9y
判断上述抛物线方程中哪些焦点是在x轴上,哪些 焦点在y轴?并判断焦点坐标及准线方程
p x 2
K
ห้องสมุดไป่ตู้
o
F
x
二、抛物线的标准方程
图形
标准方程 焦点坐标 准线方程
y 2 2 px
p 0
y 2 2 px p 0
p ,0 2
p ,0 2
x
p 2
p x 2
x2 2 py
p 0
p 0, 2
(2)因为 FA FB x1 , y1 1 x2 , y2 1 8 x1 x2 y1 1 y2 1 8 4k = 9 3 解得k 4 l的方程为4 x 3 y 3 0或4 x +3 y +3 0
点F:焦点 定义 定直线:准线 MF =1 MN
二、抛物线的标准方程
把方程 y2 = 2px (p>0)叫做抛物线的标准方 程,其中 p 为正常数,表示焦点在 x 轴正半上。
高考数学一轮复习第七章第七讲抛物线课件
解析:如图 D81,分别过 P,Q 两点作准线 x=-2p的垂线,
垂足分别为 P1,Q1.分别过 P,Q 两点ห้องสมุดไป่ตู้ x 轴
的垂线,垂足分别为 P2,Q2.准线 x=-p2交
x 轴于点 D-p2,0.
∵|PP1|=|PF|=4,|FP2|=12|PF|=2,
图 D81
∴|DF|=|DP2|-|FP2|=4-2=2. ∵|FQ2|=21|QF|=12|QQ1|, ∴|DF|=|QQ1|+|FQ2|=23|QF|. ∴32|QF|=2,|QF|=43. 答案:34
A.直线 AB 的斜率为 2 6 B.|OB|=|OF| C.|AB|>4|OF| D.∠OAM+∠OBM<180°
解析:如图 7-7-5,
图 7-7-5 ∵Fp2,0,M(p,0),且|AF|=|AM|,
∴A34p, 26p, 由抛物线焦点弦的性质可得 xA·xB=p42,则 xB=p3,
则 Bp3,- 36p,
F0,-p2 y≤0,x∈R
(续表) 准线方程 开口方向
焦半径 通径长
x=-p2 向右 x0+p2
x=p2 向左 -x0+2p
2p
y=-p2 向上 y0+p2
y=p2 向下 -y0+2p
【名师点睛】 如图 7-7-1,设 AB 是过抛物线 y2=2px(p>0)焦点 F 的弦,若 A(x1,y1),B(x2,y2),则
由yy= 2=k4(xx-,1), 得 k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
得 xA·xB=1,① 因为|AF|=2|BF|,由抛物线的定义得 xA+1=2(xB+1), 即 xA=2xB+1,② 由①②解得 xA=2,xB=21, 所以|AB|=|AF|+|BF|=xA+xB+p=29. 答案:B
考点40 抛物线-备战2021年高考数学(理)一轮复习考点一遍过
考点40 抛物线抛物线也是高考的重点、难点,常出现在高考的选择题或填空题中,多考查抛物线的几何性质,也常出现在高考中的解答题中,作为压轴题,多考查直线与抛物线的位置关系.(1)了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用. (2)掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质.一、抛物线的定义和标准方程 1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F ) 距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线.抛物线关于过焦点F 与准线垂直的直线对称,这条直线叫抛物线的对称轴,简称抛物线的轴.注意:直线l 不经过点F ,若l 经过F 点,则轨迹为过定点F 且垂直于定直线l 的一条直线. 2.抛物线的标准方程(1)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22(0)y px p =>; (2)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22(0)y px p =->; (3)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22(0)x py p =>; (4)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22(0)x py p =->.注意: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. 二、抛物线的几何性质 1.抛物线的几何性质标准方程22(0)y px p => 22(0)y px p =-> 22(0)x py p => 22(0)x py p =->图 形几 何 性质范 围 0,x y ≥∈R0,x y ≤∈R0,y x ≥∈R0,y x ≤∈R对称性 关于x 轴对称关于x 轴对称关于y 轴对称关于y 轴对称焦点(,0)2p F (,0)2p F -(0,)2p F(0,)2p F -准线方程 2p x =-2p x =2p y =-2p y =顶 点 坐标原点(0,0)离心率1e =2.抛物线的焦半径抛物线上任意一点00(),P x y 与抛物线焦点F 的连线段,叫做抛物线的焦半径. 根据抛物线的定义可得焦半径公式如下表:抛物线方程22(0)y px p => 22(0)y px p =-> 22(0)x py p => 22(0)x py p =->焦半径公式0||2pPF x =+ 0||2pPF x =- 0||2pPF y =+ 0||2pPF y =- 3.抛物线的焦点弦抛物线的焦点弦即过焦点F 的直线与抛物线所成的相交弦.焦点弦公式既可以运用两次焦半径公式得到,也可以由数形结合的方法求出直线与抛物线的两交点坐标,再利用两点间的距离公式得到,设AB 为焦点弦,11(,)A x y ,22(,)B x y ,则其中,通过抛物线的焦点作垂直于对称轴而交抛物线于A ,B 两点的线段AB ,称为抛物线的通径. 对于抛物线22(0)y px p =>,由(,)2p A p ,(,)2pB p -,可得||2AB p =,故抛物线的通径长为2p . 4.必记结论直线AB 过抛物线22(0)y px p =>的焦点,交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如图:(1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24.(2)|AB |=x 1+x 2+p ,x 1+x 2≥p ,即当x 1=x 2时,弦长最短为2p . (3)1|AF |+1|BF |为定值2p. (4)弦长AB =2psin 2α(α为AB 的倾斜角).(5)以AB 为直径的圆与准线相切.(6)焦点F 对A ,B 在准线上射影的张角为90°.考向一 抛物线的定义和标准方程1.抛物线定义的实质可归结为“一动三定”:一个动点M ,一个定点F (抛物线的焦点),一条定直线l (抛物线的准线),一个定值 1(抛物线的离心率).2.抛物线的离心率e =1,体现了抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦的问题,可以优先考虑利用抛物线的定义将点到焦点的距离转化为点到准线的距离,即2PF p x =+或2PF py =+,使问题简化.典例1 设定点(0,1)F ,动圆D 过点F 且与直线1y =-相切,则动圆圆心D 的轨迹方程为 A .24x y = B .22x y = C .24y x =D .22y x =【答案】A【解析】由题意知,动圆圆心到定点(0,1)F 与到定直线1y =-的距离相等, 所以动圆圆心的轨迹是以F 为焦点的抛物线,则方程为24x y =. 故选A.【名师点睛】本题考查抛物线的定义,属于简单题.由题意,动圆圆心的轨迹是以F 为焦点的抛物线,求得p ,即可得到答案.典例2 已知抛物线y 2=2px (p >0)A .)B .(0)C .)D .(0,)【答案】A【解析】抛物线y 2=2px (p >0),即2p=则抛物线的焦点坐标为0).故选A .【名师点睛】本题主要考查抛物线的定义和准线方程,属于基础题.抛物线上的点到准线的最小距离即为顶点到焦点的距离,进而列方程求解即可.1.已知抛物线24y x =上一点P 到焦点的距离是它到y 轴的距离的2倍,则点P 到焦点的距离为_________.考向二求抛物线的标准方程1.求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点的位置、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.用待定系数法求抛物线标准方程的步骤:若无法确定抛物线的位置,则需分类讨论.特别地,已知抛物线上一点的坐标,一般有两种标准方程.典例3 若点A,B在抛物线y2=2px(p>0)上,O是坐标原点,若正三角形OAB的面积为4√3,则该抛物线的方程是x B.y2=√3xA.y2=3C.y2=2√3x D.y2x【答案】A【解析】根据对称性,可知AB⊥x轴,由于正三角形OAB的面积是4√3,2=4√3,故AB=4,正三角形OAB的高为2√3,故可设点A的坐标为(2√3,2),代入抛物线方程得4=4√3p,解得p,故所求抛物线的方程为y2=x.典例4 求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求出对应抛物线的准线方程.(1)过点(32)-,;(2)焦点在直线240x y --=上.【解析】(1)设所求抛物线的方程为22y px =-或20)2(x py p >=.∵过点(32)-,,∴3()42p =-⨯-或922p =⨯(2)令0x =得2y =-∴抛物线的焦点为(4)0,或(0)2-,.当焦点为(4)0,8p =,此时抛物线的方程为216y x =;当焦点为(0)2-,4p =,此时抛物线的方程为28x y =-. 故所求抛物线的方程为216y x =或28x y =-,对应的准线方程分别是4x =-,2y =.2.已知抛物线C :()220x py p =>的焦点为F ,准线为l ,过抛物线上一点A 作l 的垂线AB ,垂足为B且ABF 是边长为8的正三角形,则抛物线C 的方程为( ) A .24x y = B .26x y = C .28x y =D .210x y =考向三 抛物线的简单几何性质及其应用确定及应用抛物线性质的关键与技巧:(1)关键:利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化成标准方程. (2)技巧:要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解.典例5 已知等腰三角形OPM 中,OP ⊥MP ,O 为抛物线2y =2px (p >0)的顶点,点M 在抛物线的对称轴上,点P 在抛物线上,则点P 与抛物线的焦点F 之间的距离是A .B .52pC .2pD p【答案】B【解析】由题意得222,P P P P P y x x px x p =∴=∴=因此点P 与抛物线的焦点F 之间的距离为522P p px +=,选B. 【名师点睛】(1)凡涉及抛物线上的点到焦点距离时,一般运用定义转化为到准线距离处理.(2)解答本题的关键是画出图形,利用抛物线的简单几何性质转化求解即可.3.已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点F 在x 轴正半轴上,点M 为圆22:12O x y +=与C 的一个交点,且3MF =,则C 的标准方程是( ). A .22y x = B .23y x = C .24y x =D .26y x =考向四 焦点弦问题与抛物线的焦点弦长有关的问题,可直接应用公式求解.解题时,需依据抛物线的标准方程,确定弦长公式是由交点横坐标定还是由交点纵坐标定,是p 与交点横(纵)坐标的和还是与交点横(纵)坐标的差,这是正确解题的关键.典例6 过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若|AB |=7,求AB 的中点M 到抛物线准线的距离.【解析】抛物线的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.由抛物线的定义知|AB|=|AF|+|BF|=x 1+p2+x 2+p2=x 1+x 2+p ,即x 1+x 2+2=7,得x 1+x 2=5,于是弦AB 的中点M 的横坐标为52, 因此点M 到抛物线准线的距离为57122+=.典例7 已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为2√2的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB|=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +λOB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求λ的值. 【解析】(1)直线AB 的方程是y =2√2(x-2p),与y 2=2px 联立,从而有4x 2-5px+p 2=0, 所以x 1+x 2=54p . 由抛物线的定义,得|AB|=x 1+x 2+p =9, 所以p =4,从而抛物线的方程是y 2=8x . (2)因为p =4,所以4x 2-5px+p 2=0,可简化为x 2-5x+4=0, 从而x 1=1,x 2=4,y 1=-2√2,y 2=4√2, 从而A (1,-2√2),B (4,4√2).设C (x 3,y 3),则OC⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 3,y 3)=(1,-2√2)+λ(4,4√2)=(4λ+1,4√2λ-2√2). 又y 32=8x 3, 所以[2√2(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.4.过抛物线22y px =焦点F 的直线,与抛物线交于A 、B 两点,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则1212y y x x = ( ) A .-4 B .4 C .4pD .-4p考向五 抛物线中的最值问题1.抛物线中经常根据定义把点到焦点的距离和点到准线的距离进行互相转化,从而求解.2.有关抛物线上一点M 到抛物线焦点F 和到已知点E (E 在抛物线内)的距离之和的最小值问题,可依据抛物线的图形,过点E 作准线l 的垂线,其与抛物线的交点到抛物线焦点F 和到已知点E 的距离之和是最小值.典例8 如图,已知点Q(2√2,0)及抛物线24xy 上的动点Ρ(x,y),则y+|ΡQ|的最小值是A.2 B.3C.4 D.2√2【答案】A【解析】如图,作ΡB⊥x轴于A点,并与准线相交于B点.抛物线x2=4y的焦点为F(0,1),准线为y=−1,由抛物线的几何意义可得|ΡB|=|ΡF|,所以y+|ΡQ|= |ΡA|+|ΡQ|=| ΡB|+|ΡQ|−1=| ΡF|+|ΡQ|−1≥|FQ|−1=√1+8−1=2.故选A.典例9 已知抛物线的方程为x2=8y,F是焦点,点A(-2,4),在此抛物线上求一点P,使|PF|+|PA|的值最小.【解析】∵(-2)2<8×4,∴点A(-2,4)在抛物线x2=8y的内部.如图所示,设抛物线的准线为l,过点P作PQ⊥l于点Q,过点A作AB⊥l于点B,连接AQ.由抛物线的定义可知,|PF|+|PA|=|PQ|+|PA|≥|AQ|≥|AB|,当且仅当P,Q,A三点共线时,|PF|+|PA|取得最小值,即|AB|.∵A(-2,4),∴不妨设|PF|+|PA|的值最小时,点P的坐标为(-2, y0),代入抛物线方程x2=8y得y0=1 2 .∴使|PF|+|PA|的值最小的抛物线上的点P的坐标为(-2,1 2 ).5.已知M 是抛物线24y x =上一点,F 为其焦点,点A 在圆22:(6)(1)1C x y -++=上,则||||MA MF +的最小值是__________.1.抛物线214x y =的准线方程为( ) A .1x =- B .116x =-C .1y =-D .116y =-2.若抛物线24y x =上的点M 到焦点的距离为10,则M 点到y 轴的距离是( ) A .6 B .8 C .9D .103.已知抛物线2:C y x =的焦点为F ,00(,)A x y 是C 上一点,05||4AF x =,则0x =( ) A .1 B .2 C .4D .84.过抛物线E :y 2=2x 焦点的直线交E 于A ,B 两点,线段AB 中点M 到y 轴距离为1,则|AB |=( ) A .2 B .52C .3D .45.抛物线2(0)y mx m =≠的准线与直线1y =的距离为3,则此抛物线的方程为( ) A .216x y =-B .28x y =C .216x y =或28x yD .28x y =或216x y =-6.若抛物线22y px =的焦点与双曲线22154x y -=的右焦点重合,则下列各点中,在抛物线22y px =上的是( ) A .(1,2) B .(3,6)-C .(2,2)-D .7.已知抛物线22(0)y px p =>上一点M 到其准线及对称轴的距离分别为3和,则p =( ) A .2 B .2或4 C .1或2D .18.已知抛物线28x y =的焦点为F ,点P 在抛物线上,且6PF =,点Q 为抛物线准线与其对称轴的交点,则PFQ ∆的面积为( )A .B .C .D .9.如果1P ,2P ,…,n P 是抛物线C :()220y px p =>上的点,它们的横坐标依次为1x ,2x ,…,n x ,点F 是抛物线C 的焦点.若12+n x x x ++…=10,12+++n PF P F P F …=10+n ,则p 等于( ) A .2 B .32C .52D .410.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点A ,B 在抛物线C 上,过线段AB 的中点M 作抛物线C 的准线的垂线,垂足为N ,若90AFB ∠=︒,则||||AB MN 的最小值为( )A .1 BC .2D11.若抛物线2:2(0)C x py p =>上的点P 到焦点的距离为8,到x 轴的距离为6,则抛物线C 的方程是_________.12.在平面直角坐标系xOy 中,若抛物线()220x py p =>上纵坐标为1的一点到焦点的距离为4,则该抛物线的焦点到准线的距离为______.13.已知点1(,0)2A -,抛物线22y x =的焦点为F ,点P 在抛物线上,且|||AP PF =,则||___.OP = 14.已知抛物线C :()220x py p =>的焦点为F ,准线为l ,点P 在C 上,过点P 作l 的垂线交l 于点E ,且60PFE ∠=,4PF =,则抛物线C 的方程为:______________.15.已知点(0,2)A ,抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,准线为l ,线段FA 交抛物线于点B .过B 作l 的垂线,垂足为M ,若AM MF ⊥,则三角形AFM 的面积S =__________. 16.已知动圆M 过点(2,0)F ,且与直线2x =-相切. (1)求圆心M 的轨迹E 的方程;(2)斜率为1的直线l 经过点F ,且直线l 与轨迹E 交于点,A B ,求线段AB 的垂直平分线方程.17.已知抛物线22(0)i C y px p =>过点()1,1,(1)求物线C 的方程;(2)O 为坐标原点,A 、B 为抛物线C 上异于原点O 的不同两点,直线,OA OB 的斜率分别为12,k k ,若122k k =-,求证:直线AB 过定点.18.已知抛物线C 的顶点在原点,对称轴是x 轴,并且经过点()1,2-,抛物线C 的焦点为F ,准线为l . (1)求抛物线C 的方程;(2)过F 的直线h 与抛物线C 相交于两点A 、B ,过A 、B 分别作准线l 的垂线,垂足分别为D 、E ,求四边形ABED 的面积.1.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】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 .3C .6D .92.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】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)3.【2020年高考北京】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OB . 经过点PC . 平行于直线OPD . 垂直于直线OP4.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】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 .85.【2018新课标I 理】设抛物线C :y 2=4x 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 .5 B .6 C .7D .86.【2017新课标全国I 理科】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 .16 B .14 C .12D .107.【2017新课标全国II 理科】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 =_______________.8.【2018新课标Ⅰ理】已知点()11M -,和抛物线24C y 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 =________.9.【2020年新高考全国ⅠC :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则AB=________.10.【2019年高考全国Ⅰ卷理数】已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为的直线l 与C 的交点为A ,B ,32与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若,求|AB |.11.【2019年高考北京卷理数】已知抛物线C :x 2=−2py 经过点(2,−1).(1)求抛物线C 的方程及其准线方程;(2)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y =−1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B .求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.12.【2019年高考浙江卷】如图,已知点(10)F ,为抛物线22(0)y px p =>的焦点,过点F 的直线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线上,使得ABC △的重心G 在x 轴上,直线AC 交x 轴于点Q ,且Q 在点F 的右侧.记,AFG CQG △△的面积分别为12,S S .3AP PB =(1)求p 的值及抛物线的准线方程; (2)求12S S 的最小值及此时点G 的坐标.13.【2018新课标Ⅱ理】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.1.【答案】2 【分析】设点P 的横坐标为()0m m >,利用抛物线的定义和条件建立方程求出m 即可. 【详解】设点P 的横坐标为()0m m >因为抛物线的方程为24y x =,所以其准线方程为1x =-所以根据抛物线的定义可得,点P 到焦点的距离为+1m ,所以+1=2m m ,解得1m = 所以点P 到焦点的距离为2. 故答案为:2. 2.【答案】C 【分析】依题意,画出草图,则8BF =,30DBF ∠=︒,即可求出p ,即可得解; 【详解】解:依题意,设准线l 与y 轴相交于点D ,则8BF =,60ABF ∠=︒,所以30DBF ∠=︒,所以4DF =,即4p =,所以抛物线方程为28x y =故选:C【点睛】本题考查抛物线的简单几何性质,属于基础题. 3.【答案】C【分析】根据条件作出图示,分别表示出22,,MO MM M O ,利用勾股定理求解出抛物线方程中参数p 的值,由此确定出C 的方程. 【详解】设抛物线的方程为22y px =,连接MO ,过M 作1MM ⊥准线,交y 轴于2M ,因为32M p MF x ==+,所以232M pMM x ==-,所以2M M O y === 在2Rt OMM 中有:22222M O M M MO +=,所以2263122p p p ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭,解得:2p =,所以抛物线的方程为:24y x =,故选:C. 【点睛】结论点睛:本题考查圆与抛物线的综合应用,其中涉及抛物线的焦半径公式的运用,属于中档题.抛物线的焦半径公式如下:(p 为焦准距)(1)焦点F 在x 轴正半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02p PF x =+; (2)焦点F 在x 轴负半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02pPF x =-+;(3)焦点F 在y 轴正半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02pPF y =+;(4)焦点F 在y 轴负半轴,抛物线上任意一点()00,P x y ,则02pPF y =-+.4.【答案】A 【分析】设直线AB 的方程为2p my x =-,与抛物线方程联立,化为2220y pmy p --=,利用根与系数的关系即可得出 【详解】解:设直线AB 的方程为2pmy x =-,设1122(,),(,)A x y B x y , 联立222p my x y px ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, 消去x 化为2220y pmy p --=,所以21212,2y y p y y pm =-+=,所以2212121212()()()2224p p mp p x x my my m y y y y =++=+++22222244mp p p p m mp =-+⨯+=, 所以21221244y y p px x -==-, 故选:A 【点睛】结论点睛:此题考查抛物线的焦点弦问题,焦点弦有如下常用的结论设AB 是过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的弦,若1122(,),(,)A x y B x y ,则(1)2212124p x x y y p ==-;(2)弦长1222sin pAB x x p α=++=(α是直线AB 的倾斜角); (3)112FA FB p+= 5.【答案】6【分析】根据抛物线方程求得准线方程,过点M 作MN 垂直于准线于N ,根据抛物线的定义判断MN MF =,问题转化为求||||MA MN +的最小值,根据A 在圆C 上,判断出当,,M N C 三点共线时,||||MA MN +有最小值,进一步求出结果 【详解】解:M 是抛物线24y x =上一点,抛物线的准线方程为1x =-, 过点M 作MN 垂直于准线于N ,则MN MF =, 所以||||MA MF MA MN +=+,因为点A 在圆C 上,圆22:(6)(1)1C x y -++=的圆心(6,1)C -,半径为1, 所以当,,M N C 三点共线时,||||MA MN +取得最小值6, 故答案为:6【点睛】关键点点睛:此题考查了抛物线的简单性质的应用,解题的关键是利用了抛物线的定义,结合图形将||||MA MF +转化为||||MA MN +进行求解,考查数形结合的思想和转化思想,属于中档题.1.【答案】D 【分析】求出1216p =,即得抛物线214x y =的准线方程. 【详解】 因为124p =, 所以1216p =, 故准线方程为116y =-. 故选:D 2.【答案】C 【分析】求出抛物线的准线方程,利用抛物线的定义转化求解即可. 【详解】抛物线24y x =的焦点()10F ,,准线为1x =-,由M 到焦点的距离为10, 可知M 到准线的距离也为10,故到M 到的距离是9,故选C . 【点睛】本题考查抛物线的简单性质的应用,考查计算能力. 3.【答案】A 【分析】利用抛物线的定义、焦半径公式列方程即可得出. 【详解】由抛物线2:C y x =可得11,224p p ==, 准线方程14x =-,0(A x ,0)y 是C 上一点,054AF x =,00x >. ∴00051442p x x x =+=+, 解得01x =. 故选:A .4.【答案】C 【分析】设焦点为F ,过A ,B ,M 分别作准线12x =-的垂线,垂足为A′,B′,M′,求出3||2MM '=,即得解.【详解】设焦点为F ,过A ,B ,M 分别作准线12x =-的垂线,垂足为A′,B′,M′,则有|AA′|=|AF |,|BB′|=|BF |,|AA′|+|BB′|=2|MM′|, ∵M 到y 轴距离为1, ∴3||2MM '=, ∴|AB |=|AF |+|BF |=2|MM′|=3. 故选:C . 【点睛】本题主要考查抛物线的定义和几何性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 5.【答案】D 【分析】将抛物线的方程化为标准形式,求出准线方程14y m =-,根据题意可得124m -=-或144m-=,解方程即可. 【详解】将2(0)y mx m =≠化为21x y m=, 其准线方程为14y m=-.由题意知124m -=-或144m-=,解得18m =或116m =-.则所求抛物线的标准方程为28x y =或216x y =-. 故选:D 【点睛】本题考查了抛物线的标准方程、由抛物线的定义求标准方程,属于基础题. 6.【答案】B 【分析】求出双曲线的焦点,即为抛物线的焦点,根据焦点坐标求出抛物线的方程,逐项验证点的坐标是否满足抛物线的范围即可. 【详解】因为双曲线22154x y -=的右焦点为(3,0),所以抛物线22y px =的焦点为(3,0),因此362pp =⇒=,则抛物线方程为212y x =, 当3x =时,2366y y =⇒=±,所以点(3,6)-在该抛物线上. 故选:B 【点睛】本题考查双曲线的焦点、根据焦点求抛物线的方程,属于基础题. 7.【答案】B 【分析】由题意,得到32M M y px ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,结合抛物线方程,即可求出结果. 【详解】因为抛物线22(0)y px p =>上一点M 到其准线及对称轴的距离分别为3和所以32M M y p x ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,即32M M y p x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,代入抛物线方程可得8232p p ⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 整理得2680p p -+=,解得2p =或4p =.故选:B. 8.【答案】D 【分析】先由抛物线的方程得到焦点坐标和准线方程,进而求出点Q 的坐标,再由定义求出点P 坐标,结合三角形面积公式可得出结果. 【详解】因为28x y =,所以其焦点()02F ,,准线为y 2=-,所以()0,2Q -设().P m n ,由6PF =得26n +=,所以4n =,所以m =±则11S 422PFQ FQ m ∆=⨯⨯=⨯⨯=【点睛】本题主要考查抛物线的简单性质,属于基础题型. 9.【答案】A 【分析】根据抛物线的定义得n 个等式,相加后,利用已知条件可得结果. 【详解】抛物线C :()220y px p =>的准线为2px =-, 根据抛物线的定义可知,11||2p PF x =+,22||2p PF x =+,,||2n n p PF x =+, 所以1212||||||222n n p p pPF PF PF x x x +++=++++++,所以12102n npn x x x +=++++,所以10102npn +=+,所以2p =.故选:A 【点睛】关键点点睛:利用抛物线的定义解题是解题关键,属于基础题. 10.【答案】B 【分析】设AF m =,BF n =,由抛物线的定义可得112AA BB MN +=再根据勾股定理及不等式求出2||AB数值,代入22||||AB MN 化简即得答案.【详解】设AF m =,BF n =,过点A ,B 分别作抛物线C 的准线的垂线,垂足分别为1A ,1B ,由抛物线的定义可得1AA m =,1BB n =,因为M 为线段AB 的中点,所以112AA BB MN +==2m n+,又90AFB ∠=︒,所以222||AB m n =+,所以()()()2222224||241||m n AB mn MN m n m n ⎡⎤+==-⎢⎥++⎢⎥⎣⎦,又()24m n mn +≥,所以()2212mnm n ≤+,当且仅当m n =时取等号,所以22||1412||2AB MN ⎛⎫≥⨯-= ⎪⎝⎭,即AB MN≥AB MNB .【点睛】本题考查抛物线的定义、简单几何性质,基本不等式求最值,勾股定理的应用等知识,属于中档题. 11.【答案】28x y = 【分析】根据抛物线的定义,可得结果. 【详解】 根据抛物线定义,8622p=-=,解得4p =, 故抛物线C 的方程是28x y =. 故答案为:28x y = 【点睛】本题考查抛物线的定义,一般来讲,抛物线中焦点和准线伴随出现,属基础题. 12.【答案】6 【分析】根据抛物线的定义可得,点到准线的距离也是4,从而可得p ,即可求抛物线的焦点到准线的距离. 【详解】因为抛物线()220x py p =>上纵坐标为1的一点到焦点的距离为4,所以由抛物线定义可知该点到准线的距离也是4,即142p+=, 所以6p,即该抛物线的焦点到准线的距离为6.故答案为:6 【点睛】本题主要考查抛物线的定义,根据定义两种距离的相互转化是求解的关键,侧重考查数学运算的核心素养.13【分析】 设21,2P m m ⎛⎫⎪⎝⎭,根据条件结合距离公式求出21m =,即可求得||OP . 【详解】 由已知可得1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭,设21,2P m m ⎛⎫⎪⎝⎭,|||AP PF =,222AP PF ∴=则22222211()2()2222m m m m ⎡⎤++=-+⎢⎥⎣⎦,解得21m =,∴OP ===.. 14.【答案】24x y = 【分析】如图作PE l ⊥,60PFE ∠=,由抛物线定义知PFE △是等边三角形,再过焦点F 作FM PE ⊥,知M 为PE 的中点,所以2PM ME ==,即焦点到准线的距离是2p =,即可求得抛物线方程.【详解】抛物线C :()220x py p =>,焦点(0,)2p F ,准线:2p l y =-如图,PE l ⊥,60PFE ∠=,4PF =,由抛物线定义知4PF PE ==,故PFE △是等边三角形, 过焦点F 作FM PE ⊥,交PE 于M ,则M 为PE 的中点,所以2PM ME ==,即焦点到准线的距离是2p = 故答案为:24x y =【点睛】关键点睛:本题考查球抛物线的方程,解题的关键是要熟悉抛物线的定义,动点到定点的距离与动点到定直线的距离相等,即可知PF PE =,再利用60PFE ∠=知PFE △是等边三角形,再利用等边三角形性质求解,考查学生的逻辑推导能力,属于中档题.15 【分析】由抛物线的定义可知BF BM =,(2pF ,0),再由直角三角形的性质可知,点B 为AF 的中点,利用中点坐标公式求出点B 的坐标,代入抛物线方程求出p 的值,根据2AFM BMF S S ∆∆=即可算出结果.【详解】 解:如图所示:,由抛物线的定义可知BF BM =,(2pF ,0), 又AM MF ⊥,∴由直角三角形的性质可知,点B 为AF 的中点,(4pB ∴,1),把点(4p B ,1)代入抛物线方程:22(0)y px p =>得,124p p =⨯,解得p =,4B ∴,1),1221()2424AFM BFM S S ∆∆∴==⨯⨯⨯+=,. 【点睛】关键点点睛:本题主要考查了抛物线的性质,解题的关键是结合图形由抛物线的定义得BF BM =,(2pF ,0),再由直角三角形的性质得,点B 为AF 的中点,利用中点坐标公式表示出点B 的坐标,考查了直角三角形的性质,是中档题. 16.【答案】(1)28y x =;(2)100x y +-=. 【分析】(1)由题意得圆心M 到点(2,0)F 等于圆心到直线2x =-的距离,利用两点间距离公式,列出方程,即可求得答案.(2)求得直线l 的方程,与椭圆联立,利用韦达定理,可得1212,x x x x +的值,即可求得AB 中点00(,)P x y 的坐标,根据直线l 与直线AB 垂直平分线垂直,可求得直线AB 垂直平分线的斜率,利用点斜式即可求得方程. 【详解】(1)设动点(,)M x y |2|x =+, 化简得轨迹E 的方程:28y x =;(2)由题意得:直线l 的方程为:2y x =-,由228y x y x=-⎧⎨=⎩,得21240x x -+=,2124140∆=-⨯⨯>, 设1122(,),(,)A x y B x y ,AB 中点00(,)P x y 则121212,4x x x x +==, 所以12062x x x +==,0024y x =-=, 又AB 垂直平分线的斜率为-1,所以AB 垂直平分线方程为100x y +-=. 【点睛】本题考查抛物线方程的求法,抛物线的几何性质,解题的关键是直线与曲线联立,利用韦达定理得到1212,x x x x +的表达式或值,再根据题意进行化简和整理,考查计算求值的能力,属基础题.17.【答案】(1)2y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)根据抛物线22(0)i C y px p =>过点()1,1,由12p =求解.(2)设点A 、B 的坐标分别为()()221122,,,y y y y ,由122k k =-,易得1212y y =-,当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为(0)y kx m m =+≠,联立方程2y x y kx m⎧=⎨=+⎩,利用韦达定理由1212m y y k ==-求解即可.注意直线AB 的斜率不存在的情况. 【详解】(1)因为抛物线22(0)i C y px p =>过点()1,1,所以12p =,解得12p =, 所以抛物线C 的方程为2y x =.(2)设点A 、B 的坐标分别为()()221122,,,y y y y , 所以121222112211,y y k k y y y y ====, 由题意有121212k k y y ==-,得1212y y =-, ①当直线AB 的斜率不存在时,此时12y y =-,直线AB 的方程为12x =, ②当直线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为(0)y kx m m =+≠,联立方程2y x y kx m⎧=⎨=+⎩,消去x 后整理为20ky y m -+=,可得1212m y y k ==-,得2k m =-, 直线AB 的方程为2y mx m =-+,可化为122y m x ⎛⎫=--⎪⎝⎭, 由①②知直线AB 过定点1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】方法点睛:定点问题的常见解法:①假设定点坐标,根据题意选择参数,建立一个直线系或曲线系方程,而该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点;②从特殊位置入手,找出定点,再证明该点适合题意. 18.【答案】(1)24y x =;(2)9【分析】(1)设抛物线为()220y px p =>,根据点()1,2-在抛物线上,求出p ,得到结果;(2)不妨设()11,A x y ,()22,B x y ,直线h的方程为)1y x =-,联立直线与抛物线得231030x x -+=,解出方程,然后求解A 、B 坐标,转化求解四边形的面积.【详解】(1)根据题意,设抛物线为()220y px p =>,因为点()1,2-在抛物线上,所以()222p -=,即2p =,所以抛物线的方程为24y x =.(2)由(1)可得焦点()10F ,,准线为:1l x =-, 不妨设()11,A x y ,()22,B x y ()12x x >,过F的直线h的方程为)1y x =-,由)24 1y x y x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩,得231030x x -+=,所以13x =,213x =,代入)1y x =-,得1y =2y =,所以(3,A,1,3B ⎛ ⎝⎭, 所以142p AD x +==,2423p BE x +==,12DE y y =-= 因为四边形ABED 是直角梯形,所以四边形ABED 的面积为()129AD BE DE +⨯=.【点睛】本题考查抛物线方程的求法,直线与抛物线的位置关系的综合应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.1.【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 .【点晴】本题主要考查利用抛物线的定义计算焦半径,考查学生转化与化归思想,是一道容易题. 2.【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 .【点睛】该题考查的是有关圆锥曲线的问题,涉及到的知识点有直线与抛物线的交点,抛物线的对称性,点在抛物线上的条件,抛物线的焦点坐标,属于简单题目. 3.【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 .【点睛】本题主要考查抛物线的定义的应用,属于基础题. 4.【答案】D【解析】因为抛物线22(0)y px p =>的焦点(,0)2p 是椭圆2231x y p p +=的一个焦点,所以23()2p p p -=,。
高考第一轮复习——抛物线及其几何性质
x∈R y≥0
关于x轴对称 关于y轴对称
(0,0)
p 2
x0
(0,0)
p 2
y0
p x1 x2
p (x1 x2 )
p y1 y2
x2 = -2py (p>0)
y
l
O F
x
x∈R y≤0
关于y轴对称
(0,0)
p 2
y0
p ( y1 y2 )
5、抛物线的焦点弦的性质( 以 y2 2 px( p 0) 为例)
y
图形
F
o
x
. .
y F ox
焦点 准线
F( p ,0) 2
x p 2
F ( p ,0) 2
x p 2
y
F
x o
F(0, p) 2
y p 2
y
o
x
F
F (0, p) 2
y p 2
( 以 y2 2 px( p 0)为例) y
P(x0 ,y0)
1、离心率 e=1 2、焦半径 |PF|=x0+p/2 3、焦点弦长
p
y
A
由此我们得到一种抛物线的简单画法:
O
F
x
B
抛物线 方程
图 形
范围
对称性 顶点 焦半径 公式 焦点弦 长
y2 = 2px (p>0)
y
l OF x
x≥0 y∈R 关于x轴对称
(0,0)
p 2 x0
y2 = -2px (p>0)
yl
x2 = 2py (p>0)
y
F
FO x
O
x
高考数学一轮复习 第9章 平面解析几何 7 第7讲 抛物线教案 理-高三全册数学教案
第7讲 抛物线1.抛物线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线: (1)在平面内;(2)动点到定点F 的距离与到定直线l 的距离相等; (3)定点不在定直线上.2.抛物线的标准方程和几何性质标准 方程y 2=2px(p >0)y 2=-2px(p >0)x 2=2py(p >0)x 2=-2py(p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离图形顶点 O (0,0)对称轴 y =0x =0焦点 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0 F ⎝⎛⎭⎪⎫0,p 2 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2离心率 e =1准线 方程 x =-p 2x =p 2y =-p 2y =p 2范围 x ≥0,y ∈Rx ≤0,y ∈Ry ≥0,x ∈Ry ≤0, x ∈R开口方向 向右向左向上向下焦半径 (其中P (x 0, y 0))|PF |=x 0+p 2|PF |= -x 0+p2|PF |= y 0+p 2|PF |= -y 0+p23.与焦点弦有关的常用结论 (以右图为依据)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). (1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24.(2)|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2θ(θ为AB 的倾斜角).(3)1|AF |+1|BF |为定值2p.(4)以AB 为直径的圆与准线相切. (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( )(2)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.( )(3)若一抛物线过点P (-2,3),则其标准方程可写为y 2=2px (p >0).( )(4)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)×(教材习题改编)抛物线y =-14x 2的焦点坐标是( )A .(0,-1)B .(0,1)C .(1,0)D .(-1,0)解析:选A.抛物线y =-14x 2的标准方程为x 2=-4y ,开口向下,p=2,p2=1,故焦点为(0,-1).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 .y 2=-xB .x 2=-8yC .y 2=-8x 或x 2=-yD .y 2=-x 或x 2=-8y解析:选D.设抛物线为y 2=mx ,代入点P (-4,-2),解得m =-1,则抛物线方程为y 2=-x ;设抛物线为x 2=ny ,代入点P (-4,-2),解得n =-8,则抛物线方程为x 2=-8y .(教材习题改编)焦点在直线2x +y +2=0上的抛物线的标准方程为________.解析:抛物线的标准方程的焦点都在坐标轴上,直线2x +y +2=0与坐标轴的交点分别为(-1,0)与(0,-2),故所求的抛物线的焦点为(-1,0)或(0,-2),当焦点为(-1,0)时,易得抛物线标准方程为y 2=-4x .当焦点为(0,-2)时,易得抛物线标准方程为x 2=-8y . 答案:y 2=-4x 或x 2=-8y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________.解析:如图所示,抛物线的准线l 的方程为x =-2,F 是抛物线的焦点,过点P 作PA ⊥y 轴,垂足是A ,延长PA 交直线l 于点B ,则|AB |=2,由于点P 到y 轴的距离为4,则点P 到准线l 的距离|PB |=4+2=6,所以点P 到焦点的距离|PF |=|PB |=6. 答案:6抛物线的定义(高频考点)抛物线的定义是高考的热点,考查时多以选择题、填空题形式出现,个别高考题有一定难度.高考对该内容的考查主要有以下三个命题角度:(1)求抛物线的标准方程;(2)求抛物线上的点与焦点的距离; (3)求距离和的最值.[典例引领]角度一 求抛物线的标准方程(2018·天津模拟)已知动圆过定点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,且与直线x =-p2相切,其中p >0,则动圆圆心的轨迹E 的方程为________________.【解析】 依题意得,圆心到定点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0的距离与到直线x =-p2的距离相等,再依抛物线的定义可知,动圆圆心的轨迹E 为抛物线,其方程为y 2=2px . 【答案】 y 2=2px角度二求抛物线上的点与焦点的距离(2017·高考全国卷Ⅱ)已知F是抛物线C:y2=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】法一:依题意,抛物线C:y2=8x的焦点F(2,0),准线x=-2,因为M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N,M为FN的中点,设M(a,b)(b>0),所以a=1,b=22,所以N(0,42),|FN|=4+32=6.法二:依题意,抛物线C:y2=8x的焦点F(2,0),准线x=-2,因为M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N,M为FN的中点,则点M的横坐标为1,所以|MF|=1-(-2)=3,|FN|=2|MF|=6.【答案】6角度三求距离和的最值已知抛物线y2=4x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点B(3,2),则|PB|+|PF|的最小值为________.【解析】如图,过点B作BQ垂直准线于Q,交抛物线于点P1,则|P1Q|=|P1F|,则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.即|PB|+|PF|的最小值为4.【答案】4若本例中的B点坐标改为(3,4),试求|PB|+|PF|的最小值.解:由题意可知点(3,4)在抛物线的外部.因为|PB|+|PF|的最小值即为B,F两点间的距离,所以|PB |+|PF |≥|BF |=42+22=16+4=2 5.即|PB |+|PF |的最小值为2 5.抛物线定义的应用(1)利用抛物线的定义解决此类问题,应灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化.即“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”.(2)注意灵活运用抛物线上一点P (x ,y )到焦点F 的距离|PF |=|x |+p 2或|PF |=|y |+p2. [通关练习]1.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 .1 B .2 C .4D .8解析:选A.由题意知抛物线的准线为x =-14.因为|AF |=54x 0,根据抛物线的定义可得x 0+14=|AF |=54x 0,解得x 0=1.2.已知动点P 的坐标(x ,y )满足方程5(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y +12|,则点P 的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线D .抛物线解析:选 D.由5(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y +12|⇒(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y +12|5,所以动点P 到定点(1,2)的距离等于其到直线l :3x +4y +12=0的距离,所以点P 的轨迹是抛物线.3.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,且|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( ) A.34 B .1 C.54D.74解析:选C.如图所示,设抛物线的准线为l ,AB 的中点为M ,作AA 1⊥l 于A 1,BB 1⊥l 于B 1,MM 1⊥l 于M 1,由抛物线的定义知p =12,|AA 1|+|BB 1|=|AF |+|BF |=3,则点M 到y 轴的距离为|MM 1|-p 2=12(|AA 1|+|BB 1|)-14=54.故选C.抛物线的性质[典例引领](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(2)(2018·东北四市模拟)若点P 为抛物线y =2x 2上的动点,F 为抛物线的焦点,则|PF |的最小值为( ) A .2 B.12 C.14D.18【解析】 (1)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=p24+5,得p =4,所以选B.(2)由题意知x 2=12y ,则F ⎝⎛⎭⎪⎫0,18,设P (x 0,2x 20),则|PF |=x 2+⎝⎛⎭⎪⎫2x 20-182=4x 40+12x 20+164=2x 20+18,所以当x 20=0时,|PF |min =18.【答案】 (1)B (2)D抛物线性质的应用技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程.(2)要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质以形助数.[通关练习]1.(2018·河南中原名校联考)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,O 为坐标原点,M 为抛物线上一点,且|MF |=4|OF |,△MFO 的面积为43,则抛物线的方程为( ) A .y 2=6x B .y 2=8x C .y 2=16xD .y 2=15x 2解析:选 B.设M (x ,y ),因为|OF |=p2,|MF |=4|OF |,所以|MF |=2p ,由抛物线定义知x +p2=2p ,所以x =32p ,所以y =±3p ,又△MFO 的面积为43,所以12×p2×3p =43,解得p =4(p =-4舍去).所以抛物线的方程为y 2=8x .2.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2 m ,水面宽4 m .当水面宽为2 6 m 时,水位下降了________ m.解析:以抛物线的顶点为坐标原点,水平方向为x 轴建立平面直角坐标系,设抛物线的标准方程为x 2=-2py (p >0),把(2,-2)代入方程得p =1,即抛物线的标准方程为x 2=-2y .将x =6代入x 2=-2y 得:y =-3,又-3-(-2)=-1,所以水面下降了1 m.答案:1直线与抛物线的位置关系[典例引领](2016·高考全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :y 2=2px (p >0)于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连接ON 并延长交C 于点H . (1)求|OH ||ON |;(2)除H 以外,直线MH 与C 是否有其他公共点?说明理由. 【解】 (1)由已知得M (0,t ),P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22p ,t .又N 为M 关于点P 的对称点,故N ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2p ,t ,ON 的方程为y =ptx ,代入y 2=2px ,整理得px 2-2t 2x =0,解得x 1=0,x 2=2t2p.因此H ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t 2p ,2t .所以N 为OH 的中点,即|OH ||ON |=2.(2)直线MH 与C 除H 以外没有其他公共点.理由如下: 直线MH 的方程为y -t =p2t x ,即x =2tp(y -t ).代入y 2=2px 得y 2-4ty +4t 2=0, 解得y 1=y 2=2t ,即直线MH 与C 只有一个公共点,所以除H 以外直线MH 与C 没有其他公共点.直线与抛物线位置关系的判断直线y =kx +m (m ≠0)与抛物线y 2=2px (p >0)联立方程组,消去y ,得到k 2x 2+2(mk -p )x +m 2=0的形式.当k =0时,直线和抛物线相交,且与抛物线的对称轴平行,此时与抛物线只有一个交点;当k ≠0时,设其判别式为Δ,(1)相交:Δ>0⇔直线与抛物线有两个交点; (2)相切;Δ=0⇔直线与抛物线有一个交点; (3)相离:Δ<0⇔直线与抛物线没有交点.[提醒] 过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称轴的直线.[通关练习]1.过点(-2,1)斜率为k 的直线l 与抛物线y 2=4x 只有一个公共点,则由k 的值组成的集合为________. 解析:设l 的方程为y -1=k (x +2),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +(2k +1)y 2=4x,得ky 2-4y +4(2k +1)=0,①当k =0时,y =1,此时x =14,l 与抛物线仅有一个公共点⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1. ②当k ≠0时,由Δ=-16(2k 2+k -1)=0,得k =-1或k =12,所以k的值组成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,-1,12.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,-1,122.(2018·湖南长沙四县联考)如图,已知点F 为抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点,点A (2,m )在抛物线E 上,且|AF |=3. (1)求抛物线E 的方程;(2)已知点G (-1,0),延长AF 交抛物线E 于点B ,证明:GF 为∠AGB 的平分线.解:(1)由抛物线定义可得|AF |=2+p2=3,解得p =2.所以抛物线E 的方程为y 2=4x .(2)证明:因为点A (2,m )在抛物线E 上, 所以m 2=4×2,解得m =22,即A (2,22), 又F (1,0),所以直线AF 的方程为y =22(x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =22(x -1),y 2=4x ,得2x 2-5x +2=0,解得x =2或12,所以B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2. 又G (-1,0),所以k GA =223,k GB =-223,所以k GA +k GB =0,所以∠AGF =∠BGF , 所以GF 为∠AGB 的平分线.抛物线定义的实质可归结为“一动三定”;一个动点M ,一个定点F (抛物线的焦点),一条定直线l (抛物线的准线),一个定值1(抛物线的离心率). 抛物线最值问题的求法(1)求抛物线上一点到定直线的最小距离,可以利用点到直线的距离公式表示出所求的距离,再利用函数求最值的方法求解,亦可转化为抛物线过某点的切线与定直线平行时,两直线间的距离问题.(2)求抛物线上一点到定点的最值问题,可以利用两点间的距离公式表示出所求距离,在利用函数求最值的方法求解时,要注意抛物线上点的设法及变量的取值范围. 易错防范(1)区分y =ax 2(a ≠0)与y 2=2px (p >0),前者不是抛物线的标准方程.(2)求标准方程要先确定形式,必要时要进行分类讨论,标准方程有时可设为y 2=mx 或x 2=my (m ≠0).1.已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线上,记C 的焦点为F ,则直线AF 的斜率为( ) A .-43B .-1C .-34D .-12解析:选C.由已知,得准线方程为x =-2,所以F 的坐标为(2,0).又A (-2,3),所以直线AF 的斜率为k =3-0-2-2=-34.2.若点A ,B 在抛物线y 2=2px (p >0)上,O 是坐标原点,若正三角形OAB 的面积为43,则该抛物线方程是( ) A .y 2=233xB .y 2=3x C .y 2=23xD .y 2=33x解析:选 A.根据对称性,AB ⊥x 轴,由于正三角形的面积是43,故34AB 2=43,故AB =4,正三角形的高为23,故可以设点A 的坐标为(23,2),代入抛物线方程得4=43p ,解得p =33,故所求的抛物线方程为y 2=233x .故选A. 3.(2018·皖北协作区联考)已知抛物线C :x 2=2py (p >0),若直线y =2x 被抛物线所截弦长为45,则抛物线C 的方程为( ) A .x 2=8yB .x 2=4yC .x 2=2y D .x 2=y解析:选C.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2py ,y =2x 得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =4p ,y =8p ,即两交点坐标为(0,0)和(4p ,8p ),则(4p )2+(8p )2=45,得p =1(舍去负值),故抛物线C 的方程为x 2=2y .4.(2018·湖南省五市十校联考)已知抛物线y 2=2x 上一点A 到焦点F 的距离与其到对称轴的距离之比为5∶4,且|AF |>2,则点A 到原点的距离为( ) A.41 B .22 C .4D .8解析:选B.令点A 到点F 的距离为5a ,点A 到x 轴的距离为4a ,则点A的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫5a -12,4a ,代入y 2=2x 中,解得a =12或a =18(舍),此时A (2,2),故点A 到原点的距离为2 2.5.(2018·太原模拟)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 |等于( ) A.72 B.52 C .3D .2解析:选C.因为FP →=4FQ →,所以|FP →|=4|FQ →|,所以|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,所以|PQ ||PF |=|QQ ′||AF |=34,所以|QQ ′|=3,根据抛物线定义可知|QQ ′|=|QF |=3.6.(2018·云南大理州模拟)在直角坐标系xOy 中,有一定点M (-1,2),若线段OM 的垂直平分线过抛物线x 2=2py (p >0)的焦点,则该抛物线的准线方程是________.解析:依题意可得线段OM 的垂直平分线的方程为2x -4y +5=0,把焦点坐标⎝⎛⎭⎪⎫0,p 2代入可求得p =52,所以准线方程为y =-54.答案:y =-547.(2018·河北六校模拟)抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点O 是坐标原点,过点O ,F 的圆与抛物线C 的准线相切,且该圆的面积为36π,则抛物线的方程为________. 解析:设满足题意的圆的圆心为M . 根据题意可知圆心M 在抛物线上, 又因为圆的面积为36π,所以圆的半径为6,则|MF |=x M +p 2=6,即x M =6-p2,又由题意可知x M =p 4,所以p 4=6-p2,解得p =8.所以抛物线方程为y 2=16x .答案:y 2=16x8.已知抛物线C 1:y =12p x 2(p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p =________.解析:抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,p 2,双曲线的右焦点坐标为(2,0),所以上述两点连线的方程为x 2+2yp=1.双曲线的渐近线方程为y =±33x .对函数y =12p x 2,y ′=1p x .设M (x 0,y 0),则1p x 0=33,即x 0=33p ,代入抛物线方程得y 0=16p ,由于点M 在直线x 2+2y p =1上,所以36p +2p ×p 6=1,解得p =43=433.答案:4339.顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线截直线y =2x -4所得的弦长|AB |=35,求此抛物线方程.解:设所求的抛物线方程为y 2=ax (a ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),把直线y =2x -4代入y 2=ax ,得4x 2-(a +16)x +16=0,由Δ=(a +16)2-256>0,得a >0或a <-32. 又x 1+x 2=a +164,x 1x 2=4,所以|AB |=(1+22)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =5⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫a +1642-16=35,所以5⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫a +1642-16=45, 所以a =4或a =-36.故所求的抛物线方程为y 2=4x 或y 2=-36x .10.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,A 到抛物线准线的距离等于5,过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)若过M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标. 解:(1)抛物线y 2=2px 的准线为x =-p2,于是4+p2=5,所以p =2.所以抛物线方程为y 2=4x . (2)因为点A 的坐标是(4,4), 由题意得B (0,4),M (0,2). 又因为F (1,0),所以k FA =43,因为MN ⊥FA ,所以k MN =-34.又FA 的方程为y =43(x -1),①MN 的方程为y -2=-34x ,②联立①②,解得x =85,y =45,所以点N的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫85,45.1.(2018·甘肃兰州模拟)设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点,M 是线段PF 上的点,且|PM |=2|MF |,则直线OM 的斜率的最大值为( ) A.33 B.23 C.22D .1解析:选C.由题意得F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 202p ,y 0, 显然当y 0<0时,k OM <0;当y 0>0时,k OM >0.要求k OM 的最大值,则y 0>0,则OM →=OF →+FM →=OF →+13FP →=OF →+13(OP →-OF →)=13OP →+23OF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 206p +p 3,y 03,所以k OM =y 03y 206p +p 3=2y 0p +2p y 0≤22y 0p ·2p y 0=22, 当且仅当y 20=2p 2时,取得等号.2.(2018·福建省普通高中质量检查)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,交其准线于点C ,且A ,C 位于x 轴同侧,若|AC |=2|AF |,则|BF |等于( ) A .2 B .3 C .4D .5解析:选C.设抛物线的准线与x 轴交于点D ,则由题意,知F (1,0),D (-1,0),分别作AA 1,BB 1垂直于抛物线的准线,垂足分别为A 1,B 1,则有|AC ||FC |=|AA 1||FD |,所以|AA 1|=43,故|AF |=43.又|AC ||BC |=|AA 1||BB 1|,即|AC ||AC |+|AF |+|BF |=|AF ||BF |,亦即2|AF |3|AF |+|BF |=|AF ||BF |,解得|BF |=4,故选C.3.(2017·高考北京卷)已知抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1).过点(0,12)作直线l 与抛物线C 交于不同的两点M ,N ,过点M 作x轴的垂线分别与直线OP 、ON 交于点A ,B ,其中O 为原点. (1)求抛物线C 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)求证:A 为线段BM 的中点.解:(1)由抛物线C :y 2=2px 过点P (1,1),得p =12.所以抛物线C的方程为y 2=x . 抛物线C的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,准线方程为x =-14.(2)证明:由题意,设直线l 的方程为y =kx +12(k ≠0),l 与抛物线C 的交点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +12,y 2=x得4k 2x 2+(4k -4)x +1=0. 则x 1+x 2=1-k k 2,x 1x 2=14k2.因为点P 的坐标为(1,1),所以直线OP 的方程为y =x ,点A 的坐标为(x 1,x 1).直线ON 的方程为y =y 2x 2x ,点B 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫x 1,y 2x 1x 2.因为y 1+y 2x 1x 2-2x 1=y 1x 2+y 2x 1-2x 1x 2x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫kx 1+12x 2+⎝⎛⎭⎪⎫kx 2+12x 1-2x 1x 2x 2=(2k -2)x 1x 2+12(x 2+x 1)x 2=(2k -2)×14k 2+1-k 2k2x 2=0, 所以y 1+y 2x 1x 2=2x 1. 故A 为线段BM 的中点.4.(2018·湖南六校联考)已知抛物线的方程为x 2=2py (p >0),其焦点为F ,点O 为坐标原点,过焦点F 作斜率为k (k ≠0)的直线与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 两点分别作抛物线的两条切线,设两条切线交于点M . (1)求OA →·OB →;(2)设直线MF 与抛物线交于C ,D 两点,且四边形ACBD 的面积为323p 2,求直线AB 的斜率k .解:(1)设直线AB 的方程为y =kx +p2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2py ,y =kx +p 2,得x 2-2pkx -p 2=0, 则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2pk ,x 1·x 2=-p 2, 所以OA →·OB →=x 1·x 2+y 1·y 2=-34p 2.(2)由x 2=2py ,知y ′=xp,所以抛物线在A ,B 两点处的切线的斜率分别为x 1p ,x 2p,所以直线AM 的方程为y -y 1=x 1p(x -x 1),直线BM 的方程为y -y 2=x 2p (x -x 2),则可得M ⎝⎛⎭⎪⎫pk ,-p 2.所以k MF =-1k,所以直线MF 与AB 相互垂直.由弦长公式知,|AB |=k 2+1|x 1-x 2|=k 2+1·4p 2k 2+4p 2=2p (k 2+1),用-1k代替k 得,|CD |=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1k2+1,四边形ACBD 的面积S =12·|AB |·|CD |=2p 2⎝⎛⎭⎪⎫2+k 2+1k 2=323p 2,解得k 2=3或k 2=13,即k =±3或k =±33.。
高考数学一轮复习第8章解析几何第7讲抛物线
第七讲 抛物线知识梳理·双基自测 知识梳理知识点一 抛物线的定义 抛物线需要满足以下三个条件: (1)在平面内;(2)动点到定点F 的距离与到定直线l 的距离__相等__; (3)定点F 与定直线l 的关系为__点F ∉l __. 知识点二 抛物线的标准方程与几何性质标准 方程y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离图形顶点 O (0,0)对称轴 y =0x =0焦点 F ⎝⎛⎭⎫p 2,0 F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p 2 离心率 e =__1__ 准线 方程 __x =-p 2____x =p 2____y =-p 2____y =p 2__范围 x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R y ≥0,x ∈R y ≤0,x ∈R 开口方向 向右 向左 向上 向下 焦半径 (其中P (x 0,y 0)) |PF |=__x 0+p2__|PF |=__-x 0+p2__|PF |=__y 0+p2__|PF |=__-y 0+p2__重要结论抛物线焦点弦的处理规律直线AB 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如图.(1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24. (2)|AB |=x 1+x 2+p ,x 1+x 2≥2x 1x 2=p ,即当x 1=x 2时,弦长最短为2p . (3)1|AF |+1|BF |=2p. (4)弦长AB =2psin 2α(α为AB 的倾斜角).(5)以AB 为直径的圆与准线相切.(6)焦点F 对A ,B 在准线上射影的张角为90°. (7)A 、O 、D 三点共线;B 、O 、C 三点共线.双基自测题组一 走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( × )(2)方程y =ax 2(a ≠0)表示的曲线是焦点在x 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝⎛⎭⎫a 4,0,准线方程是x =-a4.( × ) (3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( × ) (4)AB 为抛物线y 2=2px (p >0)的过焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=p24,y 1y 2=-p 2,弦长|AB |=x 1+x 2+p .( √ )(5)过抛物线的焦点与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段叫做抛物线的通径,那么抛物线x 2=-2ay (a >0)的通径长为2a .( √ )题组二 走进教材2.(必修2P 69例4)(2021·甘肃张掖诊断)过抛物线y 2=4x 的焦点的直线l 交抛物线于P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=6,则|PQ |等于( B )A .9B .8C .7D .6[解析] 抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),准线方程为x =-1.根据题意可得,|PQ |=|PF |+|QF |=x 1+1+x 2+1=x 1+x 2+2=8.3.(2021·河南郑州名校调研)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( B ) A .-1716B .-1516C .716D .1516[解析] 由抛物线的方程y =-4x 2,可得标准方程为x 2=-14y ,则焦点坐标为F ⎝⎛⎭⎫0,-116,准线方程为y =116,设M (x 0,y 0),则由抛物线的定义可得-y 0+116=1,解得y 0=-1516.故选B . 题组三 走向高考4.(2019·课标全国Ⅱ)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p=1的一个焦点,则p =( D ) A .2 B .3 C .4D .8[解析] ∵抛物线y 2=2px (p >0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0, ∴椭圆x 23p +y 2p =1的一个焦点为⎝⎛⎭⎫p 2,0, ∴3p -p =p 24,∴p =8.故选D .5.(2020·新课标Ⅰ)已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( C )A .2B .3C .6D .9[解析] 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,因为抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离相等,故有:9+p2=12⇒p =6;故选C .考点突破·互动探究考点一 抛物线的定义及应用——多维探究 角度1 轨迹问题例1 (1)动圆与定圆A :(x +2)2+y 2=1外切,且和直线x =1相切,则动圆圆心的轨迹是( D ) A .直线 B .椭圆 C .双曲线D .抛物线[解析] 设动圆的圆心为C ,则C 到定圆A :(x +2)2+y 2=1的圆心的距离等于r +1,而动圆的圆心到直线x =1的距离等于r ,所以动圆到直线x =2距离为r +1,即动圆圆心到定点(-2,0)和定直线x =2的距离相等,根据抛物线的定义知,动圆的圆心轨迹为抛物线,所以答案为D .角度2 到焦点与到定点距离之和最小问题(2)①(2021·河北保定七校联考)已知M是抛物线x2=4y上一点,F为其焦点,C为圆(x+1)2+(y-2)2=1的圆心,则|MF|+|MC|的最小值为(B)A.2 B.3C.4 D.5②(2021·山西运城联考)已知抛物线C:x2=8y的焦点为F,O为原点,点P是抛物线C的准线上的一动点,点A在抛物线C上,且|AF|=4,则|P A|+|PO|的最小值为(B)A.4 2 B.213C.313 D.4 6[解析]①设抛物线x2=4y的准线方程为l:y=-1,C为圆(x+1)2+(y-2)2=1的圆心,所以C的坐标为(-1,2),过M作l的垂线,垂足为E,根据抛物线的定义可知|MF|=|ME|,所以问题求|MF|+|MC|的最小值,就转化为求|ME|+|MC|的最小值,由平面几何的知识可知,当C,M,E在一条直线上时,此时CE⊥l,|ME|+|MC|有最小值,最小值为|CE|=2-(-1)=3,故选B.②由抛物线的定义知|AF|=y A+p2=y A+2=4,∴y A=2,代入x2=8y,得x A=±4,不妨取A(4,2),又O关于准线y=-2的对称点为O′(0,-4),∴|P A|+|PO|=|P A|+|PO′|≥|AO′|=(-4-2)2+(0-4)2=213,当且仅当A、P、O′共线时取等号,故选B.[引申]本例(2)①中,(ⅰ)|MC|-|MF|的最大值为__2__;最小值为__-2__;(ⅱ)若N为⊙C上任一点,则|MF|+|MN|的最小值为__2__.角度3到准线与到定点距离之和最小问题(3)已知圆C:x2+y2+6x+8y+21=0,抛物线y2=8x的准线为l,设抛物线上任意一点P到直线l的距离为d,则d+|PC|的最小值为(A)A.41 B.7C.6 D.9[解析]由题意得圆的方程为(x+3)2+(y+4)2=4,圆心C的坐标为(-3,-4).由抛物线定义知,当d+|PC |最小时为圆心与抛物线焦点间的距离,即d +|PC |=(-3-2)2+(-4)2=41.角度4 到两定直线的距离之和最小问题(4)(2021·北京人大附中测试)点P 在曲线y 2=4x 上,过P 分别作直线x =-1及y =x +3的垂线,垂足分别为G ,H ,则|PG |+|PH |的最小值为( B )A .322B .2 2C .322+1D .2+2[解析] 由题可知x =-1是抛物线的准线,焦点F (1,0),由抛物线的性质可知|PG |=|PF |,∴|PG |+|PH |=|PF |+|PH |≤|FH |=|1-0+3|2=22,当且仅当H 、P 、F 三点共线时取等号,∴|PG |+|PH |的最小值为22.故选B .名师点拨利用抛物线的定义可解决的常见问题(1)轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线. (2)距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离问题时,注意在解题中利用两者之间的关系进行相互转化.(3)看到准线想焦点,看到焦点想准线,这是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径. 〔变式训练1〕(1)(角度1)到定点A (0,2)的距离比到定直线l :y =-1大1的动点P 的轨迹方程为__x 2=8y __. (2)(角度1)(2021·吉林省吉林市调研)已知抛物线y 2=4x 的焦点F ,点A (4,3),P 为抛物线上一点,且P 不在直线AF 上,则△P AF 周长取最小值时,线段PF 的长为( B )A .1B .134C .5D .214(3)(角度2)(2021·山西大学附中模拟)已知点Q (22,0)及抛物线y =x 24上一动点P (x ,y ),则y +|PQ |的最小值是__2__.(4)(角度3)(2021·上海虹口区二模)已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1和l 2的距离之和的最小值为( C )A .3716B .115C .2D .74[解析] (1)由题意知P 到A 的距离等于其到直线y =-2的距离,故P 的轨迹是以A 为焦点,直线y =-2为准线的抛物线,所以其方程为x 2=8y .(2)求△P AF 周长的最小值,即求|P A |+|PF |的最小值,设点P 在准线上的射影为D ,根据抛物线的定义,可知|PF |=|PD |,因此,|P A |+|PF |的最小值,即|P A |+|PD |的最小值.根据平面几何知识,可得当D ,P ,A 三点共线时|P A |+|PD |最小,此时P (94,3),且|PF |=94+1=134,故选B .(3)抛物线y =x 24即x 2=4y ,其焦点坐标为F (0,1),准线方程为y =-1.因为点Q 的坐标为(22,0),所以|FQ |=(22)2+12=3.过点P 作准线的垂线PH ,交x 轴于点D ,如图所示.结合抛物线的定义,有y +|PQ |=|PD |+|PQ |=|PH |+|PQ |-1=|PF |+|PQ |-1≥|FQ |-1=3-1=2,即y +|PQ |的最小值是2.(4)直线l 2:x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),则点P 到直线l 2:x =-1的距离等于PF ,过点F 作直线l 1:4x -3y +6=0的垂线,和抛物线的交点就是点P ,所以点P 到直线l 1:4x -3y +6=0的距离和到直线l 2:x =-1的距离之和的最小值就是点F (1,0)到直线l 1:4x -3y +6=0的距离,所以最小值为|4-0+6|32+42=2,故选C .考点二 抛物线的标准方程——自主练透例2 (1)过点P (-3,2)的抛物线的标准方程为__y 2=-43x 或x 2=92y __.(2)焦点在直线x -2y -4=0上的抛物线的标准方程为__y 2=16x 或x 2=-8y __,准线方程为__x =-4或y =2__.(3)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线依次交抛物线及准线于点A ,B ,C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则抛物线的方程为( B )A .y 2=32xB .y 2=3xC .y 2=92xD .y 2=9x[解析] (1)设所求抛物线的方程为y 2=-2px (p >0)或x 2=2py (p >0). ∵过点(-3,2),∴4=-2p ·(-3)或9=2p ·2. ∴p =23或p =94.∴所求抛物线的标准方程为y 2=-43x 或x 2=92y .(2)令x =0,得y =-2,令y =0,得x =4. ∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2). 当焦点为(4,0)时,p2=4,∴p =8,此时抛物线方程为y 2=16x ; 当焦点为(0,-2)时,p2=2,∴p =4,此时抛物线方程为x 2=-8y .∴所求的抛物线的标准方程为y 2=16x 或x 2=-8y , 对应的准线方程分别是x =-4,y =2.(3)如图,分别过点A ,B 作准线的垂线,分别交准线于点E ,D ,设|BF |=a ,则由已知得|BC |=2a ,由定义得|BD |=a ,故∠BCD =30°. 在直角三角形ACE 中,∵|AE |=|AF |=3,|AC |=3+3a ,2|AE |=|AC |, ∴3+3a =6,从而得a =1.∵BD ∥FG ,∴|BD ||FG |=|BC ||FC |,即1p =23,求得p =32,因此抛物线的方程为y 2=3x .名师点拨求抛物线的标准方程的方法(1)求抛物线的标准方程常用待定系数法,若焦点位置确定,因为未知数只有p ,所以只需一个条件确定p 值即可.(2)因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.一般焦点在x 轴上的抛物线的方程可设为y 2=ax (a ≠0);焦点在y 轴上的抛物线的方程可设为x 2=ay (a ≠0).〔变式训练2〕(1)(2021·重庆沙坪坝区模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过点(p,0)且垂直于x 轴的直线与抛物线C 在第一象限内的交点为A ,若|AF |=1,则抛物线C 的方程为( A )A .y 2=43xB .y 2=2xC .y 2=3xD .y 2=4x(2)(2021·安徽蚌埠一中期中)已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,其上的点P (m ,-3)到焦点的距离为5,则抛物线方程为( D )A .x 2=8yB .x 2=4yC .x 2=-4yD .x 2=-8y[解析] (1)由题意知x A =p ,又|AF |=x A +p 2=3p 2=1,∴p =23,∴抛物线C 的方程为y 2=43x ,故选A .(2)由题意可知抛物线的焦点在y 轴负半轴上,故设其方程为x 2=-2py (p >0),所以3+p2=5,即p =4,所以所求抛物线方程为x 2=-8y ,故选D .考点三 抛物线的几何性质——师生共研例3 (1)(2021·广西四校联考)已知抛物线y 2=2px (p >0)上横坐标为4的点到此抛物线焦点的距离为9,则该抛物线的焦点到准线的距离为( C )A .4B .9C .10D .18(2)(2021·四川眉山模拟)点F 为抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,过F 的直线交抛物线C 于A ,B 两点(点A 在第一象限),过A 、B 分别作抛物线C 的准线的垂线段,垂足分别为M 、N ,若|MF |=4,|NF |=3,则直线AB 的斜率为( D )A .1B .724C .2D .247[解析] (1)抛物线y 2=2px 的焦点为⎝⎛⎭⎫p 2,0,准线方程为x =-p 2.由题意可得4+p2=9,解得p =10,所以该抛物线的焦点到准线的距离为10.故选C .(2)由抛物线定义知|AM |=|AF |,|BN |=|BF |,∴∠AFM +∠BFM =360°-∠MAF -∠NBF2=90°,∴∠MFN =90°, 又|MF |=4,|NF |=3, ∴|MN |=5,∴p =|KF |=|MF |·|NF ||MN |=125, 又∠AFM =∠AMF =∠MFK ,∴k AB =tan(180°-2∠MFK )=-2tan ∠MFK 1-tan 2∠MFK =-831-⎝⎛⎭⎫432=247.故选D .名师点拨在解决与抛物线的性质有关的问题时,要注意利用几何图形形象、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此.〔变式训练3〕(1)(2021·广东茂名五校联考)设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F (1,0),过焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,若|AF |=4|BF |,则|AB |=__254__.(2)(2021·湖北荆州模拟)从抛物线y 2=4x 在第一象限内的一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=9,设抛物线的焦点为F ,则直线PF 的斜率为( C )A .627B .1827C .427D .227[解析] (1)∵p2=1,∴p =2,不妨设直线AB 方程为x =my +1, A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x x =my +1,得y 2-4my -4=0, ∴y 1y 2=-4,又|AF |=4|BF |,∴y 1=-4y 2, ∴y 2=-1,从而x 2=14,∴|BF |=1+14=54,∴|AB |=5|BF |=254.(2)设P (x 0,y 0),由抛物线y 2=4x , 可知其焦点F 的坐标为(1,0), 故|PM |=x 0+1=9,解得x 0=8, 故P 点坐标为(8,42), 所以k PF =0-421-8=427.故选C .考点四 直线与抛物线的综合问题——师生共研例4 (1)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 与双曲线x 212-y 24=1的一个焦点重合,直线y =x -4与抛物线交于A ,B 两点,则|AB |等于( B )A .28B .32C .20D .40(2)(2021·陕西师大附中期中)已知抛物线y 2=4x 的一条弦AB 恰好以P (1,1)为中点,则弦AB 所在直线的方程是( B )A .y =x -1B .y =2x -1C .y =-x +2D .y =-2x +3(3)(2021·湖南五市十校联考)已知抛物线C :y 2=2px (p >0),直线y =x -1与C 相交所得的长为8. ①求p 的值;②过原点O 的直线l 与抛物线C 交于M 点,与直线x =-1交于H 点,过点H 作y 轴的垂线交抛物线C 于N 点,求证:直线MN 过定点. [解析] (1)双曲线x 212-y 24=1的焦点坐标为(±4,0),故抛物线的焦点F 的坐标为(4,0).因此p =8,故抛物线方程为y 2=16x ,易知直线y =x -4过抛物线的焦点.设A 、B 两点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=16x ,y =x -4,可得x 2-24x +16=0,故x 1+x 2=24. 故|AB |=x 1+x 2+p =24+8=32.故选B .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴y 1+y 2=2,由⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1y 22=4x 2,知k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=2, ∴AB 的方程为y -1=2(x -1),即2x -y -1=0,故选B .(3)①由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px y =x -1,消x 可得y 2-2py -2p =0,∴y 1+y 2=2p ,y 1y 2=-2p ,∴弦长为1+12·(y 1+y 2)2-4y 1y 2=2·4p 2+8p =8,解得p =2或p =-4(舍去),∴p =2,②由①可得y 2= 4x ,设M ⎝⎛⎭⎫14y 20,y 0, ∴直线OM 的方程y =4y 0x , 当x =-1时,∴y H =-4y 0, 代入抛物线方程y 2=4x ,可得x N =4y 20, ∴N ⎝⎛⎭⎫4y 20,-4y 0, ∴直线MN 的斜率k =y 0+4y 0y 204-4y 20=4y 0y 20-4, 直线MN 的方程为y -y 0=4y 0y 20-4⎝⎛⎭⎫x -14y 20,整理可得y =4y 0y 20-4(x -1), 故直线MN 过点(1,0).名师点拨(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要将两方程联立,消元,用到根与系数的关系.(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物线的焦点(设焦点在x 轴的正半轴上),可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(3)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.提醒:涉及弦的中点、斜率问题一般用“点差法”求解.〔变式训练4〕(1)(2021·甘肃诊断)直线l 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,且交抛物线于A ,B 两点,交其准线于C 点,已知|AF |=4,CB →=3BF →,则p =( C )A .2B .43C .83D .4(2)(2021·安徽皖南八校模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 到直线x -y +1=0的距离为2. ①求抛物线C 的方程;②过点F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,交y 轴于点P .若|AB →|=3|BP →|,求直线l 的方程.[解析] (1)过A ,B 分别作准线的垂线交准线于E ,D 两点,设|BF |=a ,根据抛物线的性质可知,|BD |=a ,|AE |=4,根据平行线段比例可知|BD ||AE |=|CB ||AC |, 即a 4=3a 3a +a +4,解得a =2, 又|BD ||GF |=|BC ||CF |,即a p =3a 4a, 解得p =43a =83,故选C .(2)①由抛物线C :y 2=2px (p >0),可得焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,因为焦点到x -y +1=0的距离为2,即⎪⎪⎪⎪p 2+12=2,解得p =2,所以抛物线C 的方程y 2=4x .②由①知焦点F (1,0),设直线l :y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)y 2=4x ,整理得 k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,所以x 1+x 2=2+4k2, ① x 1x 2=1,②又由|AB →|=3|BP →|,得AB →=3BP →,可得x 1=4x 2,③ 由②③,可得x 1=2,x 2=12, 代入①,可得2+4k 2=52,解得k =±22, 所以直线l 的方程为22x - y -22=0或22x +y -22=0.名师讲坛·素养提升巧解抛物线的切线问题例5 (1)抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p =( D )A .316B .38C .233D .433(2)(2019·新课标Ⅲ,节选)已知曲线C :y =x 22,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 .证明:直线AB 过定点.[解析] (1)抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,p 2,双曲线x 23-y 2=1的右焦点坐标为(2,0),两点连线的方程为y =-p 4(x -2),联立⎩⎨⎧ y =-p 4(x -2),y =12p x 2,得2x 2+p 2x -2p 2=0.设点M 的横坐标为m ,易知在M 点处切线的斜率存在,则在点M 处切线的斜率为y ′⎪⎪⎪⎪x =m =⎝⎛⎭⎫12p x 2′x=m =m p. 又双曲线x 23-y 2=1的渐近线方程为x 3±y =0,其与切线平行,所以m p =33,即m =33p ,代入2x 2+p 2x -2p 2=0,得p =433或p =0(舍去). (2)设D ⎝⎛⎭⎫t ,-12,A (x 1,y 1),则x 21=2y 1,由于y ′=x , ∴切线DA 的斜率为x 1,故y 1+12x 1-t=x 1, 整理得:2tx 1-2y 1+1=0.设B (x 2,y 2),同理可得2tx 2-2y 2+1=0.故直线AB 的方程为2tx -2y +1=0,即y -12=tx . ∴直线AB 过定点⎝⎛⎭⎫0,12.名师点拨利用导数工具解决抛物线的切线问题,使问题变得巧妙而简单,若用判别式解决抛物线的切线问题,计算量大,易出错.注意:直线与抛物线只有一个公共点是直线与抛物线相切的必要不充分条件,过抛物线外一点与抛物线只有一个公共点的直线有0条或3条;过抛物线上一点和抛物线只有一个公共点的直线有2条.〔变式训练5〕(1)已知抛物线C :y 2=2px (p >0),过点M ⎝⎛⎭⎫-p 2,0作C 的切线,则切线的斜率为__±1__. (2)已知抛物线x 2=8y ,过点P (b,4)作该抛物线的切线P A ,PB ,切点为A ,B ,若直线AB 恒过定点,则该定点为( C )A .(4,0)B .(3,2)C .(0,-4)D .(4,1)[解析] (1)设斜率为k ,则切线为y =k ⎝⎛⎭⎫x +p 2代入y 2=2px 中得k 2x 2+p (k 2-2)x +k 2p 24=0. Δ=0,即p 2(k 2-2)2-4·k 2·k 2p 24=0.解得k 2=1,∴k =±1.(2)设A ,B 的坐标为(x 1,y 1),(x 2,y 2),∵y =x 28,y ′=x4,∴P A ,PB 的方程y -y 1=x 14(x -x 1),y -y 2=x 24(x -x 2),由y 1=x 218,y 2=x 228,可得y =x 14x -y 1,y =x 24x -y 2,∵切线P A ,PB 都过点P (b,4),∴4=x 14×b -y 1,4=x 24×b -y 2,故可知过A ,B 两点的直线方程为4=b4x -y ,当x =0时,y =-4,∴直线AB 恒过定点(0,-4).故选C .。
2022届高考数学统考一轮复习第九章抛物线学案文含解析新人教版
高考数学统考一轮复习:第七节 抛物线【知识重温】一、必记2个知识点1.抛物线定义、标准方程及几何性质 (p >0) ________ ________ ________x 轴 ⑤________ y 轴 ⑥________ 设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则(1)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2.(2)弦长|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α为弦AB 的倾斜角).(3)以弦AB 为直径的圆与准线相切.(4)通径:过焦点且垂直于对称轴的弦,长等于2p . 二、必明2个易误点1.抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.2.抛物线标准方程中参数p 易忽视,只有p >0,才能证明其几何意义是焦点F 到准线l 的距离,否则无几何意义. 【小题热身】一、判断正误1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( ) (2)抛物线y 2=4x 的焦点到准线的距离是4.( )(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( )(4)方程y =ax 2(a ≠0)表示的曲线是焦点在x 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝⎛⎭⎫a 4,0,准线方程是x =-a4.( )二、教材改编2.过点P (-2,3)的抛物线的标准方程是( )A .y 2=-92x 或x 2=43yB .y 2=92x 或x 2=43yC .y 2=92x 或x 2=-43yD .y 2=-92x 或x 2=-43y3.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个三、易错易混4.已知抛物线C 与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C 的方程是( )A .y 2=±22xB .y 2=±2xC .y 2=±4xD .y 2=±42x5.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 的斜率的取值范围是________.四、走进高考 6.[2020·全国卷Ⅰ]已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( )A .2B .3C .6D .9考点一 抛物线的定义和标准方程[自主练透型] 1.[2020·北京卷]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OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP 2.[2021·湖北鄂州调研]过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作斜率为3的直线,与抛物线在第一象限内交于点A ,若|AF |=4,则p =( )A .2B .1 C.3 D .4 3.[2021·成都高三摸底考试]已知顶点在坐标原点的抛物线的焦点坐标为(0,-2),则此抛物线的标准方程为________.4.[2021·郑州一中高三摸底考试]从抛物线y =14x 2上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=5.设抛物线的焦点为F ,则△MPF 的面积为________.悟·技法应用抛物线定义的2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P (x ,y )到焦点F 的距离|PF |=|x |+p 2或|PF |=|y |+p2.考点二 抛物线的几何性质[互动讲练型] [例1] (1)[2021·合肥市第二次质量检测]已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 到焦点F 的距离等于2p ,则直线MF 的斜率为( )A .±3B .±1C .±34D .±33(2)[2021·福州市高三毕业班适应性练习卷]抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,点P 为C 上的动点,点M 为C 的准线上的动点,当△FPM 为等边三角形时,其周长为( )A. 2 B .2 C .3 2 D .6 悟·技法1.求抛物线的标准方程的方法(1)求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p ,所以只需一个条件确定p 值即可. (2)因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.2.确定及应用抛物线性质的技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化为标准方程.(2)要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解. [变式练]——(着眼于举一反三) 1.[2021·山西晋城一模]已知P 是抛物线C :y 2=2px (p >0)上的一点,F 是抛物线C 的焦点,O 为坐标原点.若|PF |=2,∠PFO =π3,则抛物线C 的方程为( )A .y 2=6xB .y 2=2xC .y 2=xD .y 2=4x 2.[2021·东北四市模拟]若点P 为抛物线y =2x 2上的动点,F 为抛物线的焦点,则|PF |的最小值为________.考点三 直线与抛物线的位置关系 [互动讲练型][例2] [2019·全国卷Ⅰ]已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程;(2)若AP →=3PB →,求|AB |.悟·技法解决直线与抛物线位置关系问题的常用方法1.直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.2.有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.3.涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.[变式练]——(着眼于举一反三)3.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,A 到抛物线准线的距离等于5,过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)若过M 作MN ⊥F A ,垂足为N ,求点N 的坐标.第七节 抛物线【知识重温】①相等 ②y 2=-2px (p >0) ③x 2=-2py (p >0) ④x 2=2py (p >0) ⑤x 轴 ⑥y 轴⑦F (-p 2,0) ⑧F (0,-p 2) ⑨F (0,p 2)⑩e =1 ⑪x =-p 2 ⑫y =-p 2 ⑬-y 0+p 2 ⑭y 0+p2 ⑮y ≤0 ⑯y ≥0【小题热身】1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)×2.解析:设抛物线的标准方程为y 2=kx 或x 2=my ,代入点P (-2,3),解得k =-92,m =43.∴y 2=-92x 或x 2=43y . 答案:A3.解析:抛物线y 2=8x 的准线方程为x =-2,则抛物线顶点到准线的距离为2,因为抛物线到焦点的距离和到准线的距离相等,则根据抛物线的对称性可知抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点有2个.答案:C 4.解析:由已知可知双曲线的焦点为(-2,0),(2,0).设抛物线方程为y 2=±2px (p >0),则p2=2,所以p =22,所以抛物线方程为y 2=±42x ,故选D. 答案:D5.解析:Q (-2,0),当直线l 的斜率不存在时,不满足题意,故设直线l 的方程为y =k (x +2),代入抛物线方程,消去y 整理得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0,由Δ=(4k 2-8)2-4k 2·4k 2=64(1-k 2)≥0,解得-1≤k ≤1.答案:[-1,1]6.解析:设焦点为F ,点A 的坐标为(x 0,y 0),由抛物线定义得|AF |=x 0+p2,∵点A 到y 轴距离为9,∴x 0=9,∴9+p2=12,∴p =6.故选C. 答案:C 课堂考点突破考点一1.解析:解法一 不妨设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),P (x 0,y 0)(x 0>0),则Q ⎝⎛⎭⎫-p2,y 0,F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,直线FQ 的斜率为-y 0p ,从而线段FQ 的垂直平分线的斜率为py 0,又线段FQ 的中点为⎝⎛⎭⎫0,y 02,所以线段FQ 的垂直平分线的方程为y -y 02=py 0(x -0),即2px -2y 0y +y 20=0,将点P 的横坐标代入,得2px 0-2y 0y +y 20=0,又2px 0=y 20,所以y =y 0,所以点P 在线段FQ 的垂直平分线上,故选B.解法二 连接PF ,由题意及抛物线的定义可知|PQ |=|FP |,则△QPF 为等腰三角形,故线段FQ 的垂直平分线经过点P .故选B.答案:B2.解析:过点A 作AB 垂直x 轴于点B ,则在Rt △ABF 中,∠AFB =π3,|AF |=4,∴|BF |=12|AF |=2,则x A =2+p 2,∴|AF |=x A +p2=2+p =4,得p =2,故选A. 答案:A3.解析:依题意可设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),因为焦点坐标为(0,-2),所以-p2=-2,解得p =4.故所求抛物线的标准方程为x 2=-8y . 答案:x 2=-8y4.解析:由题意,得x 2=4y ,则抛物线的准线方程为y =-1.从抛物线上一点P 引抛物线准线的垂线,设P (x 0,y 0),则由抛物线的定义知|PM |=y 0+1,所以y 0=4,所以|x 0|=4,所以S △MPF =12×|PM |×|x 0|=12×5×4=10.答案:10 考点二例1 解析:(1)设M (x M ,y M ),由抛物线定义可得|MF |=x M +p 2=2p ,解得x M =3p2,代入抛物线方程可得y M =±3p ,则直线MF 的斜率为y M x M -p 2=±3pp =±3,选项A 正确.(2)解法一 作出图形如图所示,因为△FPM 为等边三角形,所以PM 垂直C 的准线于M ,易知|PM |=4|OF |,因为|OF |=12,所以|PM |=2,所以△FPM 的周长为3×2=6,故选D.解法二 因为△FPM 为等边三角形,|PF |=|PM |,所以PM 垂直C 的准线于M ,设P ⎝⎛⎭⎫m 22,m ,则M ⎝⎛⎭⎫-12,m ,所以|PM |=12+m 22,又F ⎝⎛⎭⎫12,0,且|PM |=|MF |,所以12+m 22=⎝⎛⎭⎫12+122+m 2,解得m 2=3,所以|PM |=2,所以△FPM 的周长为3×2=6,故选D. 答案:(1)A (2)D 变式练 1.解析:过点P 作PQ 垂直于x 轴,垂足为Q .∵∠PFO =π3,|PF |=2,∴|PQ |=3,|QF |=1,不妨令点P 坐标为⎝⎛⎭⎫p 2-1,3,将点P 的坐标代入y 2=2px ,得3=2p ⎝⎛⎭⎫p2-1,解得p =3(负值舍去),故抛物线C 的方程为y 2=6x .故选A.答案:A2.解析:由题意知x 2=12y ,则F ⎝⎛⎭⎫0,18, 设P (x 0,2x 20),则|PF |=x 20+⎝⎛⎭⎫2x 20-182 =4x 40+12x 20+164=2x 20+18, 所以当x 20=0时,|PF |min =18. 答案:18考点三例2 解析:设直线l :y =32x +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(1)由题设得F ⎝⎛⎭⎫34,0,故|AF |+|BF |=x 1+x 2+32,由题设可得x 1+x 2=52. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x可得9x 2+12(t -1)x +4t 2=0,则x 1+x 2=-12(t -1)9.从而-12(t -1)9=52,得t =-78.所以l 的方程为y =32x -78.(2)由AP →=3PB →可得y 1=-3y 2.由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x可得y 2-2y +2t =0.所以y 1+y 2=2.从而-3y 2+y 2=2,故y 2=-1,y 1=3.代入C 的方程得x 1=3,x 2=13.故|AB |=4133.变式练3.解析:(1)抛物线y 2=2px 的准线为x =-p2,于是4+p2=5,所以p =2.所以抛物线方程为y 2=4x . (2)因为点A 的坐标是(4,4), 由题意得B (0,4),M (0,2).又因为F (1,0),所以k F A =43.因为MN ⊥F A ,所以k MN =-34.又F A 的方程为y =43(x -1),①MN 的方程为y -2=-34x ,②联立①②,解得x =85,y =45,所以点N 的坐标为⎝⎛⎭⎫85,45.。
高考数学大一轮复习 第九章 平面解析几何 第7节 抛物
焦点到直线x=m的距离为4,则m的值为( )
A.5
B.-3或5
C.-2或6
D.6
解析 抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),它与直线x=m的距
离为d=|m-1|=4,
∴m=-3或5,故选B.
答案 B
4.(教材习题改编)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 解__析____很__明. 显点P在第三象限,所以抛物线的焦点可能在x 轴负半轴上或y轴负半轴上. 当焦点在x轴负半轴上时,设方程为y2=-2px(p>0),把点 P(-2,-4)的坐标代入得(-4)2=-2p×(-2),
物线的______.
(2)其数学表达式:{M||MF|=d}(d为点M到准线l的距离).
2.抛物线的标准方程与几何性质
图形
x2= 标准 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0)
2py(p>0)
x2=- 2py(p>0)
方程
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
第7节 抛物线
最新考纲 1.了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现 实世界和解决实际问题中的作用;2.掌握抛物线的定义、几 何图形、标准方程及简单几何性质.
知识梳
1.抛物线的定义
理
(1)平面内与一个定点F和一条定直线相l(F等∉l)的距离______的点
的轨迹叫做抛物线.定点F叫做抛物准线线的焦点,定直线l叫做抛
5.已知抛物线方程为y2=8x,若过点Q(-2,0)的直线l与抛物 线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是________. 解析 设直线l的方程为y=k(x+2),代入抛物线方程,消去 y整理得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,当k=0时,显然满足题意; 当k≠0时,Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)≥0,解得- 1≤k<0或0<k≤1,因此k的取值范围是[-1,1]. 答案 [-1,1]
抛物线(高三一轮复习)
可知当A,P,H三点共线时周长最小,为6+2 2,故选C.
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命题点2 抛物线的标准方程
例2 (1)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l交抛物线于点A,B,交其
准线于点C,准线与对称轴交于点M,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程
A.y2=4x或y2=16x B.y2=x或y2=8x C.y2=2x或y2=4x D.y2=x或y2=4x
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
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解析 (1)由抛物线定义,知|BF|等于B到准线的距离,因为|BC|=2|BF|,所以∠
BCM=30°,又|AF|=3,从而A
p2+32,3
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
思维点睛► 求抛物线的标准方程的方法
(1)定义法; (2)待定系数法:当焦点位置不确定时,分情况讨论.
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针对训练
1.(2023·张家界质检)若点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点
2
3
,A在抛物线上,代入抛物线方程y2=
2px,得247=p2+3p,解得p=32. 故抛物线方程为y2=3x.
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(2)设P为(x0,y0),则M→P =(x0,y0-2), 又Fp2,0,∴M→F =p2,-2. ∵MF⊥PM,∴M→F ·M→P =0,
第八章 平面解析几何
第7讲 抛物线
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究 课标解读
高考一轮复习 抛物线 知识点+例题+练习
自主梳理1.抛物线的概念平面内到一个定点F 和一条定直线l (F 不在l 上)的距离________的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的________,直线l 叫做抛物线的________.2.抛物线的标准方程与几何性质标准方程y 2=2px (p >0) y 2=-2px (p >0) x 2=2py (p >0) x 2=-2py (p >0) p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离图形顶点 O (0,0)对称轴 y =0x =0焦点 F (p2,0) F (-p2,0)F (0,p 2)F (0,-p2)离心率 e =1准线 方程 x =-p 2x =p 2 y =-p 2y =p 2 范围 x ≥0, y ∈R x ≤0, y ∈R y ≥0, x ∈R y ≤0, x ∈R 开口 方向向右向左向上向下自我检测1.抛物线y 2=8x 的焦点到准线的距离是________.2.若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 26+y 22=1的右焦点重合,则p 的值为________.3.设抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,则抛物线的方程是________.4.设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若F A →+FB →+FC →=0,则|F A →|+|FB →|+|FC →|=________.5.已知抛物线方程为y 2=2px (p >0),过该抛物线焦点F 且不与x 轴垂直的直线AB 交抛物线于A 、B 两点,过点A 、点B 分别作AM 、BN 垂直于抛物线的准线,分别交准线于M 、N 两点,那么∠MFN =________.学生姓名 教师姓名班主任 日期时间段年级课时教学内容 抛物线复习教学目标 1.掌握抛物线的定义、几何图形和标准方程,知道它们的简单几何性质. 2.理解数形结合的思想. 重点 同上 难点同上探究点一抛物线的定义及应用例1已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求P A +PF的最小值,并求出取最小值时P点的坐标.变式迁移1已知点P在抛物线y2=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取得最小值时,点P的坐标为________.探究点二求抛物线的标准方程例2已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值、抛物线方程和准线方程.变式迁移2 根据下列条件求抛物线的标准方程:(1)抛物线的焦点F 是双曲线16x 2-9y 2=144的左顶点; (2)过点P (2,-4).探究点三 抛物线的几何性质例3 过抛物线y 2=2px 的焦点F 的直线和抛物线相交于A ,B 两点,如图所示.(1)若A ,B 的纵坐标分别为y 1,y 2,求证:y 1y 2=-p 2;(2)若直线AO 与抛物线的准线相交于点C ,求证:BC ∥x 轴.变式迁移3 已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点弦,F 为抛物线的焦点,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).求证:(1)x 1x 2=p 24;(2)1AF +1BF为定值.一、填空题1.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线y =2x -4与C 交于A ,B 两点,则cos ∠AFB 等于________.2.将两个顶点在抛物线y 2=2px (p >0)上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形个数记为n ,则n =________.3.已知抛物线y 2=2px ,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是________.4.抛物线y 2=x 上到其准线和顶点距离相等的点的坐标为________.5.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OA →·AF →=-4,则点A 的坐标为________.6.设圆C 位于抛物线y 2=2x 与直线x =3所围成的封闭区域(包含边界)内,则圆C 的半径能取到的最大值为________.7.已知A 、B 是抛物线x 2=4y 上的两点,线段AB 的中点为M (2,2),则AB =________.8.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A (0,2).若线段F A 的中点B 在抛物线上,则B 到该抛物线准线的距离为________.二、解答题9.已知顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线截直线y =2x +1所得的弦长为15,求抛物线方程.10.已知抛物线C:x2=8y.AB是抛物线C的动弦,且AB过F(0,2),分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设两切线交点为Q,证明:AQ⊥BQ.轨迹方程自主梳理1.曲线的方程与方程的曲线如果曲线C 上点的坐标(x ,y )都是方程f (x ,y )=0的解,且以方程f (x ,y )=0的解(x ,y )为坐标的点都在曲线C 上,那么,方程f (x ,y )=0叫做曲线C 的方程.曲线C 叫做方程f (x ,y )=0的曲线.2.求曲线方程的一般方法(五步法)求曲线(图形)的方程,一般有下面几个步骤:(1)建立适当的坐标系,用有序实数对(x ,y )表示曲线上任意一点M 的坐标; (2)写出适合条件p 的点M 的集合P ={M |p (M )}; (3)用坐标表示条件p (M ),列出方程f (x ,y )=0; (4)化方程f (x ,y )=0为最简形式;(5)说明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.3.求曲线方程的常用方法:(1)直接法;(2)定义法;(3)代入法;(4)参数法.自我检测1.已知动点P 在曲线2x 2-y =0上移动,则点A (0,-1)与点P 连线中点的轨迹方程为______________.2.一动圆与圆O :x 2+y 2=1外切,而与圆C :x 2+y 2-6x +8=0内切,那么动圆的圆心P 的轨迹是__________________________________________________________________.3.已知A (0,7)、B (0,-7)、C (12,2),以C 为一个焦点作过A 、B 的椭圆,椭圆的另一个焦点F 的轨迹方程是______________________.4.若M 、N 为两个定点且MN =6,动点P 满足PM →·PN →=0,则P 点的轨迹方程为________.5.若曲线C 1:x 2+y 2-2x =0与曲线C 2:y (y -mx -m )=0有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是__________________.探究点一 直接法求轨迹方程例1 动点P 与两定点A (a,0),B (-a,0)连线的斜率的乘积为k ,试求点P 的轨迹方程,并讨论轨迹是什么曲线.变式迁移1 已知两点M (-2,0)、N (2,0),点P 为坐标平面内的动点,满足|MN →||MP →|+MN →·NP →=0,则动点P (x ,y )的轨迹方程为______________.探究点二 定义法求轨迹方程例2 已知两个定圆O 1和O 2,它们的半径分别是1和2,且O 1O 2=4.动圆M 与圆O 1内切,又与圆O 2外切,建立适当的坐标系,求动圆圆心M 的轨迹方程,并说明轨迹是何种曲线.变式迁移2 在△ABC 中,A 为动点,B 、C 为定点,B ⎝⎛⎭⎫-a 2,0,C ⎝⎛⎭⎫a2,0,且满足条件sin C -sin B =12sin A ,则动点A 的轨迹方程为____________________________________.探究点三 相关点法(代入法)求轨迹方程例3 如图所示,从双曲线x 2-y 2=1上一点Q 引直线x +y =2的垂线,垂足为N . 求线段QN 的中点P 的轨迹方程.变式迁移3 已知长为1+2的线段AB 的两个端点A 、B 分别在x 轴、y 轴上滑动,P是AB 上一点,且AP →=22PB →.求点P 的轨迹C 的方程.一、填空题1.已知椭圆的焦点是F 1、F 2,P 是椭圆的一个动点,如果M 是线段F 1P 的中点,则动点M 的轨迹是_________________________________________________________________.2.已知A 、B 是两个定点,且AB =3,CB -CA =2,则点C 的轨迹方程为______________.3.长为3的线段AB 的端点A 、B 分别在x 轴、y 轴上移动,AC →=2CB →,则点C 的轨迹方程为____________.4.如图,圆O :x 2+y 2=16,A (-2,0),B (2,0)为两个定点.直线l 是圆O 的一条切线,若经过A 、B 两点的抛物线以直线l 为准线,则抛物线焦点所在的轨迹是________.5.P 是椭圆x 216+y 29=1上的动点,作PD ⊥y 轴,D 为垂足,则PD 中点的轨迹方程为____________.6.已知两定点A (-2,0),B (1,0),如果动点P 满足P A =2PB ,则点P 的轨迹所包围的图形的面积等于______.7.已知△ABC 的顶点B (0,0),C (5,0),AB 边上的中线长CD =3,则顶点A 的轨迹方程为______________.8.平面上有三点A (-2,y ),B ⎝⎛⎭⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C 的轨迹方程为__________.二、解答题9.已知抛物线y2=4px (p>0),O为顶点,A,B为抛物线上的两动点,且满足OA⊥OB,如果OM⊥AB于点M,求点M的轨迹方程.10.已知椭圆C的中心为平面直角坐标系xOy的原点,焦点在x轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1.(1)求椭圆C的方程;(2)若P为椭圆C上的动点,M为过P且垂直于x轴的直线上的一点,OPOM=λ,求点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.。
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高三数学第一轮复习:抛物线的定义、性质及标准方程
【本讲主要内容】
抛物线的定义及相关概念、抛物线的标准方程、抛物线的几何性质
【知识掌握】
【知识点精析】
1. 抛物线定义:
平面内与一个定点和一条直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点叫做抛物线的焦点,直线叫做抛物线的准线,定点不在定直线上。
它与椭圆、双曲线的第二定义相仿,仅比值(离心率e)不同,当e=1时为抛物线,当0<e<1时为椭圆,当e>1时为双曲线。
2. 抛物线的标准方程有四种形式,参数的几何意义,是焦点到准线的距离,掌握不同形式方程的几何性质(如下表):
其中为抛物线上任一点。
3. 对于抛物线上的点的坐标可设为,以简化运算。
4. 抛物线的焦点弦:设过抛物线的焦点的直线与抛物线交于,直线与的斜率分别为,直线的倾斜角为,则有,,,,,,。
说明:
1. 求抛物线方程时,若由已知条件可知曲线是抛物线一般用待定系数法;若由已知条件可知曲线的动点的规律一般用轨迹法。
2. 凡涉及抛物线的弦长、弦的中点、弦的斜率问题时要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算。
3. 解决焦点弦问题时,抛物线的定义有广泛的应用,而且还应注意焦点弦的几何性质。
【解题方法指导】
例1. 已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为轴,且与圆相交的公共弦长等于,求此抛物线的方程。
解析:设所求抛物线的方程为或
设交点(y1>0)
则,∴,代入得
∴点在上,在上
∴或,∴
故所求抛物线方程为或。
例2. 设抛物线的焦点为,经过的直线交抛物线于两点,点在抛物线的准线上,且∥轴,证明直线
经过原点。
解析:证法一:由题意知抛物线的焦点
故可设过焦点的直线的方程为
由,消去得
设,则
∵∥轴,且在准线上
∴点坐标为
于是直线的方程为
要证明经过原点,只需证明,即证
注意到知上式成立,故直线经过原点。
证法二:同上得。
又∵∥轴,且在准线上,∴点坐标为。
于是
,知三点共线,从而直线经过原点。
证法三:如图,
设轴与抛物线准线交于点,过作,是垂足
则∥∥,连结交于点,则
又根据抛物线的几何性质,
∴
因此点是的中点,即与原点重合,∴直线经过原点。
评述:本题考查抛物线的概念和性质,直线的方程和性质,运算能力和逻辑推理能力。
其中证法一和二为代数法,证法三为几何法,充分运用了抛物线的几何性质,数形结合,更为巧妙。
【考点突破】
【考点指要】
抛物线部分是每年高考必考内容,考点中要求掌握抛物线的定义、标准方程以及几何性质,多出现在选择题和填空题中,主要考查基础知识、基础技能、基本方法,分值大约是5分。
考查通常分为四个层次:
层次一:考查抛物线定义的应用;
层次二:考查抛物线标准方程的求法;
层次三:考查抛物线的几何性质的应用;
层次四:考查抛物线与平面向量等知识的综合问题。
解决问题的基本方法和途径:待定系数法、轨迹方程法、数形结合法、分类讨论法、等价转化法。
【典型例题分析】
例3. (2006江西)设为坐标原点,为抛物线的焦点,为抛物线上一点,若,则点的坐标为()
A. B.
C. D.
答案:B
解析:解法一:设点坐标为,则
,
解得或(舍),代入抛物线可得点的坐标为。
解法二:由题意设,则,
即,,求得,∴点的坐标为。
评述:本题考查了抛物线的动点与向量运算问题。
例4. (2006安徽)若抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,则的值为()
A. -2
B. 2
C. -4 D. 4
答案:D
解析:椭圆的右焦点为,所以抛物线的焦点为,则。
评述:本题考查抛物线与椭圆的标准方程中的基本量的关系。
【达标测试】
一. 选择题:
1. 抛物线的准线方程为,则实数的值是()
A. B. C. D.
2. 设抛物线的顶点在原点,其焦点在轴上,又抛物线上的点,与焦点的距离为4,则等于()
A. 4
B. 4或-4
C. -2
D. -2或2
3. 焦点在直线上的抛物线的标准方程为()
A. B. 或
C. D. 或
4. 圆心在抛物线上,并且与抛物线的准线及轴都相切的圆的方程为()
A. B.
C. D.
5. 正方体的棱长为1,点在棱上,且,点是平面上的动点,且点到直线的距离与点到点的距离的平方差为1,则点的轨迹是()
A. 抛物线
B. 双曲线
C. 直线
D. 以上都不对
6. 已知点是抛物线上一点,设点到此抛物线准线的距离为,到直线的距离为,则的最小值是(
)
A. 5
B. 4
C.
D.
7. 已知点是抛物线上的动点,点在轴上的射影是,点的坐标是,则的最小值是()
A. B. 4 C. D. 5
8. 过抛物线的焦点的直线交抛物线于两点,为坐标原点,则的值是()
A. 12
B. -12
C. 3
D. -3
二. 填空题:
9. 已知圆和抛物线的准线相切,则的值是_____。
10. 已知分别是抛物线上两点,为坐标原点,若的垂心恰好是此抛物线的焦点,则直线的方程为_____。
11. 过点(0,1)的直线与交于两点,若的中点的横坐标为,则___。
12. 已知直线与抛物线交于两点,那么线段的中点坐标是_____。
三. 解答题:
13. 已知抛物线顶点在原点,对称轴为轴,抛物线上一点到焦点的距离是5,求抛物线的方程。
14. 过点(4,1)作抛物线的弦,恰被所平分,求所在直线方程。
15. 设点F(1,0),M点在轴上,点在轴上,且。
⑴当点在轴上运动时,求点的轨迹的方程;
⑵设是曲线上的三点,且成等差数列,当的垂直平分线与轴交于E(3,0)时,求点的坐标。
【综合测试】
一. 选择题:
1. (2005上海)过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于两点,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
2. (2005江苏)抛物线上的一点到焦点的距离为1,则点的纵坐标是()
A. B. C. D. 0
3. (2005辽宁)已知双曲线的中心在原点,离心率为,若它的一条准线与抛物线的准线重合,则该双曲线与抛物线的交点与原点的距离是()
A. B. C. D. 21
4. (2005全国Ⅰ)已知双曲线的一条准线与抛物线的准线重合,则该双曲线的离心率为()
A. B. C. D.
5. (2004全国)设抛物线的准线与轴交于点,若过点的直线与抛物线有公共点,则直线的斜率的取值范围是()
A. B. C. D.
6. (2006山东)动点是抛物线上的点,为原点,当时取得最小值,则的最小值为()
A. B. C. D.
7. (2004北京)在一只杯子的轴截面中,杯子内壁的曲线满足抛物线方程,在杯内放一个小球,要使球触及杯子的底部,则该球的表面积的取值范围是()
A. B. C. D.
8. (2005北京)设抛物线的准线为,直线与该抛物线相交于两点,则点及点到准线的距离之和为()
A. 8
B. 7
C. 10
D. 12
二. 填空题:
9. (2004全国Ⅳ)设是曲线上的一个动点,则点到点的距离与点到轴的距离之和的最小值是_____。
10. (2005北京)过抛物线的焦点且垂直于轴的弦为,以为直径的圆为,则圆与抛物线准线的位置关系是_____,圆的面积是_____。
11. (2005辽宁)已知抛物线的一条弦,,所在直线与轴交点坐标为(0,2),则
_____。
12. (2004黄冈)已知抛物线的焦点在直线上,现将抛物线沿向量进行平移,且使得抛物线的焦点沿直线
移到点处,则平移后所得抛物线被轴截得的弦长_____。
三. 解答题:
13. (2004山东)已知抛物线C:的焦点为,直线过定点且与抛物线交于两点。
⑴若以弦为直径的圆恒过原点,求的值;
⑵在⑴的条件下,若,求动点的轨迹方程。
14. (2005四川)
如图,是抛物线的焦点,点为抛物线内一定点,点为抛物线上一动点,的最小值为8。
⑴求抛物线方程;
⑵若为坐标原点,问是否存在点,使过点的动直线与抛物线交于两点,且,若存在,求动点的坐标;若不存在,请说明理由。
15. (2005河南)已知抛物线,为顶点,为焦点,动直线与抛物线交于两点。
若总存在一个实数,
使得。
⑴求;
⑵求满足的点的轨迹方程。