高中数学抛物线-高考经典例题

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1抛物线的定义: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叫做抛物线,定点F 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线.

2抛物线的图形和性质:

①顶点是焦点向准线所作垂线段中点。 ②焦准距:FK p =

③通径:过焦点垂直于轴的弦长为2p 。 ④顶点平分焦点到准线的垂线段:2

p OF OK ==

。 ⑤焦半径为半径的圆:以P 为圆心、FP 为半径的圆必与准线相切。所有这样的圆过定点F 、

准线是公切线。

⑥焦半径为直径的圆:以焦半径 FP 为直径的圆必与过顶点垂直于轴的直线相切。所有这样的圆过定点F 、过顶点垂直于轴的直线是公切线。

⑦焦点弦为直径的圆:以焦点弦PQ 为直径的圆必与准线相切。所有这样的圆的公切线是准线。 3抛物线标准方程的四种形式:

,,px y px y 2222-==。,py x py x 2222-==

4抛物线px y 22

=的图像和性质:

①焦点坐标是:⎪⎭

⎝⎛02,p , ②准线方程是:2

p

x -

=。 ③焦半径公式:若点),(00y x P 是抛物线px y 22

=上一点,则该点到抛物线的焦点的距离(称为焦半径)是:02

p PF x =+

, ④焦点弦长公式:过焦点弦长121222

p p

PQ x x x x p =+

++=++ ⑤抛物线px y 22

=上的动点可设为P ),2(2

οοy p

y 或2(2,2)P pt pt 或P οοοοpx y y x 2),(2=其中

5一般情况归纳:

y 2=kx

k>0时开口向右

(k/4,0)

x= ─k/4

到焦点(k/4,0)的距离等于到准线x= ─k/4的距

k<0时开口向左

x 2=ky

k>0时开口向上

(0,k/4)

y= ─k/4

到焦点(0,k/4)的距离等于到准线y= ─k/4的距

k<0时开口向下

抛物线的定义:

例1:点M 与点F (-4,0)的距离比它到直线l :x -6=0的距离4.2,求点M 的轨迹方

程.

分析:点M 到点F 的距离与到直线x =4的距离恰好相等,符合抛物线定义. 答案:y 2=-16x

例2:斜率为1的直线l 经过抛物线y 2=4x 的焦点,与抛物线相交于点A 、B ,求线段A 、B 的长. 分析:这是灵活运用抛物线定义的题目.基本思路是:把求弦长AB 转化为求A 、B 两点到准线距离的和.

解:如图8-3-1,y 2=4x 的焦点为F (1,0),则l 的方程为y =x -1.

由⎩⎨⎧+==1

42x y x y 消去y 得x 2-6x +1=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2) 则x 1+x 2=6. 又A 、B 两点到准线的距离为A ',B ',则

()()()8262112121=+=++=+++='+'x x x x B B A A

点评:抛物线的定义本身也是抛物线最本质的性质,在解题中起到至关重要的作用。 例3:(1) 已知抛物线的标准方程是y 2=10x ,求它的焦点坐标和准线方程;

(2) 已知抛物线的焦点是F (0,3)求它的标准方程;

(3) 已知抛物线方程为y =-mx 2 (m >0)求它的焦点坐标和准线方程;

(4) 求经过P (-4,-2)点的抛物线的标准方程;

分析:这是为掌握抛物线四类标准方程而设计的基础题,解题时首先分清属哪类标准型,再录求P 值(注意p >0).特别是(3)题,要先化为标准形式:y m x 12-

=,则m

p 1

2=.(4)题满足条件的抛物线有向左和向下开口的两条,因此有两解.

答案:(1) ⎪⎭⎫ ⎝⎛025

,F ,25-

=x .(2) x 2=12y (3) ⎪

⎭⎫ ⎝

-m F 410,,m y 41=;(4) y 2=-x 或x 2=-8y . 例4 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x -2y -4=0上

分析:从方程形式看,求抛物线的标准方程仅需确定一个待定系数p ;从实际分析,一般需确定p 和确定开口方向两个条件,否则,应展开相应的讨论

解:(1)设所求的抛物线方程为y 2=-2px 或x 2=2py (p >0), ∵过点(-3,2),

∴4=-2p (-3)或9=2p ·2

∴p =

32或p 4

9 ∴所求的抛物线方程为y 2=-

34x 或x 2=29y ,前者的准线方程是x =31,后者的准线方程是y =-8

9 (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,

2

p

=4, ∴p =8,此时抛物线方程y 2=16x ; 焦点为(0,-2)时,

2

p

=2, ∴p =4,此时抛物线方程为x 2=-8y

∴所求的抛物线的方程为y 2=16x 或x 2=-8y , 对应的准线方程分别是x =-4,y =2

常用结论

① 过抛物线y 2=2px 的焦点F 的弦AB 长的最小值为2p

② 设A(x 1,y), 1B(x 2,y 2)是抛物线y 2=2px 上的两点, 则AB 过F 的充要条件是y 1y 2=-p 2

③ 设A , B 是抛物线y 2=2px 上的两点,O 为原点, 则OA ⊥OB 的充要条件是直线AB 恒过定点(2p ,0)

例5:过抛物线y 2=2px (p >0)的顶点O 作弦OA ⊥OB ,与抛物线分别交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,求证:y 1y 2=-4p 2.

分析:由OA ⊥OB ,得到OA 、OB 斜率之积等于-1,从而得到x 1、x 2,y 1、y 2之间的关系.又A 、B 是抛物线上的点,故(x 1,y 1)、(x 2,y 2)满足抛物线方程.从这几个关系式可以得到y 1、y 2的值.

证:由OA ⊥OB ,得12211-=⋅=⋅x y x y K K OB

OA ,即y 1y 2=-x 1x 2,又p y x 2211=,p y x 2222=,所以:2

2

221214p

y y x x =,即2

2

2

21214p

y y y y -=. 而y 1y 2≠0.所以y 1y 2=-4p 2. 弦的问题

例1 A,B 是抛物线y 2=2px(p>0)上的两点,满足OA OB(O 为坐标原点)求证:(1)A,B 两点的横坐标之积,纵坐标之

积为定值;

(2)直线AB 经过一个定点

(3)作OM AB 于M ,求点M 的轨迹方程

解:(1)设A(x 1,y 1), B(x 2,y 2), 则y 12=2px 1, y 22=2px 2, ∴y 12y 22=4p 2x 1x 2, ∵OA OB, ∴x 1x 2+y 1y 2=0,

由此即可解得:x 1x 2=4p 2, y 1y 2=─4p 2 (定值)

(2)直线AB 的斜率k=

1212x x y y --=p

y p y y y 22212212--=2

12y y p

+,

∴直线AB 的方程为y─y 1=2

12y y p

+(x─p y 221),

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