抛物线的概念性质几何意义
小学生抛物线ppt课件
通过PPT展示标准方程的推导过 程,解释a、b、c三个参数的含义 和作用,以及如何通过这三个参 数来描述抛物线的形状和位置。
抛物线的焦点和准线
总结词
理解抛物线的焦点和准线是掌握抛物 线性质的关键,它们决定了抛物线的 形状和开口方向。
详细描述
通过PPT展示焦点和准线的定义,解 释如何通过焦点和准线来确定抛物线 的开口方向,以及它们在几何图形中 的应用。
使用直线连接半圆或椭圆的边缘,形成抛物 线的形状。
绘制半圆或椭圆
以对称轴为直径绘制一个半圆或椭圆。
标记顶点
在抛物线上找到最高或最低点,并标记为顶 点。
通过实际例子绘制抛物线
确定坐标系
根据实际问题的特点,确定合 适的坐标系。
绘制抛物线
使用平滑的曲线连接坐标点, 形成抛物线的形状。
选择实际例子
选择一个实际的问题或情境, 例如物体抛射、声音传播等。
在科学实验中的应用
抛物线在科学实验中也有广泛的应用,例如在物理实验中, 抛物线的运动轨迹被用来研究力和运动的规律;在化学实验 中,抛物线的形状被用来描述化学反应的动力学曲线。
抛物线在生物学实验中也有应用,例如在研究动物迁徙、植 物生长和生态系统中,可以利用抛物线的性质来描述它们的 生长和变化规律。
开口向下的抛物线
理解抛物线的开口方向与二次项系数 的相反数的关系。
顶点在原点的抛物线
理解顶点在原点的抛物线的性质和特 点。
顶点不在原点的抛物线
理解顶点不在原点的抛物线的性质和 特点。
抛物线的历史和发展
1 2
早期的抛物线概念
了解古希腊数学家对抛物线的初步认识和探索。
文艺复兴时期的抛物线研究
了解文艺复兴时期数学家对抛物线的深入研究和 贡献。
3.3.2抛物线的简单几何性质第1课时PPT课件(人教版)
(3)准线在y轴右侧,顶点到准线的距离是4;
(4)焦点F在y轴负半轴上,经过横坐标为16 的点P,且FP平行于准线.
例2 斜率为1的直线经过抛物线 y2=4x的焦点,与抛物线 相交于两点A、B,求焦点弦长AB的长.
解:方法一:由抛物线的标准方程可知,抛物线焦点的坐标为 F (1,0), 所以直线 AB 的方程为 y 0 1 ( x 1) ,即 y x 1 , ①
p y= 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
如何研究抛物线y2 =2px(p>0)的几何性质?
1.范围
y
由抛物线y2 =2px(p>0)
有 2 px y2 0 x 0
p0
所以抛物线的范围为 x 0
o F ( p ,0) x
2
2.对称性 视察图象,不难发现,抛物线 y2 = 2px (p>0)
x(p>0)
2
y p 2
y ≤0 x∈R
y轴
作业:课本136页练习1,2,3,4
2.4.2抛物线的简单几 何性质(1)
1.掌握抛物线的简单几何性质. 2.归纳、对照四种方程所表示的抛物线的几何性质.
1.数学抽象:抛物线的几何性质 2.逻辑推理:运用抛物线的方程推导其几何性质 3.数学运算:抛物线几何性质的简单应用
1.抛物线的概念 平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫 做抛物线.点F叫做抛物线的 焦点 ,直线l叫做抛物线的准线 .
x p 2
x≥0 y∈R
x轴
yl
FO
抛物线的概念性质几何意义
抛物线的概念性质几何意义抛物线是数学中重要的曲线之一,具有许多独特的概念性质和几何意义。
在本文中,我们将探讨抛物线的这些性质,并详细解释其几何意义。
首先,抛物线可以通过以下的数学定义来描述:抛物线是一个平面曲线,其点到焦点的距离等于点到准线的距离。
这个定义可以形式化为抛物线的标准方程:y = ax^2 + bx + c,其中a、b和c是实数,并且a不等于0。
几何意义上,抛物线具有以下性质:1.对称性:抛物线是关于焦点所在的直线(称为对称轴)对称的。
这意味着,如果我们选择抛物线上的一个点P,并且通过对称轴绘制一条垂直于对称轴的线,那么这条线将穿过抛物线的两个点,其中一个是P的镜像。
这种对称性使得抛物线在几何和物理问题中具有重要的应用。
2.焦点和准线:抛物线的焦点是其特殊的点,它位于对称轴上。
焦点的几何意义是,对于通过焦点的任意直线,该直线与抛物线的两个切点之间距离相等。
这个性质被广泛应用于抛物物镜、卫星天线和汽车大灯等设计中。
3.方程的系数:抛物线方程的系数a、b和c对其形状产生影响。
如果a的值大于0,抛物线将开口向上;如果a的值小于0,抛物线将开口向下。
同时,a的绝对值决定了抛物线的曲率程度,绝对值越大,曲线越陡峭。
通过调整这些系数,我们可以调整抛物线的形状和位置。
4.最值点:抛物线的最值点是其曲线上的最高点(顶点)和最低点(谷底)。
顶点的x坐标可以通过抛物线方程的关键点公式计算,即x=-b/(2a)。
这个点对应于抛物线的对称轴上的点,同时也是其焦点的位置。
5.切线和法线:抛物线上的任意一点P处的切线是通过该点的抛物线曲线的切线,其斜率等于该点处的导数。
法线则是与切线垂直的线。
抛物线具有特殊的性质,即通过顶点的切线和准线平行,通过焦点的切线和准线垂直。
这些性质在物理学中的运动学问题中非常有用。
6.面积和弧长:抛物线上的面积可以通过定积分计算,其具体形式可以根据抛物线方程来确定。
同样,抛物线的弧长也可以通过定积分来计算,其结果是一个复杂的参数方程。
抛物线总结
1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不经过点F )的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线.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 x 轴y 轴焦点 F ⎝⎛⎭⎫p2,0 F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p2 离心率 e =1准线方程 x =-p2x =p 2y =-p2y =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+p2|PF |=-x 0+p2|PF |=y 0+p2|PF |=-y 0+p2二、“基本技能”运用好1.通过对抛物线概念的复习,提高学生的抽象概括能力.2.通过对抛物线标准方程及其几何性质的复习,提高学生的空间想象、运算求解的能力和应用意识. 考点1 抛物线的定义及方程 题组一 抛物线的定义的应用 调研1 已知抛物线的焦点为,其上有两点满足,则A .B .C .D .【答案】B【解析】由抛物线的定义可知()221212122AF BF y y x x -=-=-=,则,所以==.☆技巧点拨☆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 px =+或2PF py =+,使问题简化. 抛物线的定义常在高考中作为转为问题的工具,需熟练掌握.题组二 求抛物线的方程调研 2 已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离与椭圆22194x y +=的长轴长相等,则抛物线的标准方程为__________. 【答案】212y x =【解析】在椭圆22194x y +=中,3a =,2b =,故长轴长为6,由抛物线的焦点F 到准线的距离与椭圆的长轴长相等可得6p =,故抛物线的标准方程为212y x =.调研3 已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线22221x y a b -=的一个焦点,抛物线与双曲线的交点为362P ⎛ ⎝,求抛物线方程和双曲线方程. 【解析】依题意设抛物线方程为()220y px p =>,∵点362P ⎛⎝在抛物线上,∴3622p =⨯,解得2p =,∴所求抛物线方程为24y x =. 故抛物线的准线方程为1x =-,∵双曲线的左焦点在抛物线的准线上,∴1c =, 故221a b +=, 又点3,62⎛⎫⎪⎝⎭在双曲线上,∴229614a b -=,由222219614a b a b⎧+=⎪⎨-=⎪⎩解得2213,44a b ==. ∴所求双曲线方程为224413x y -=.☆技巧点拨☆高考中常求抛物线的方程,一般会与其他知识相结合,求抛物线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.考点2 抛物线的性质 题组一 焦点弦问题调研1 过抛物线y 2=4x 的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A ,B 两点,则弦长|AB |为________. 【答案】8【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),易得抛物线的焦点是F (1,0),所以直线AB 的方程是y =x -1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =x -1,消去y 得x 2-6x +1=0,所以x 1+x 2=6,所以|AB |=x 1+x 2+p =6+2=8.题组二 最值问题 调研 2 已知抛物线的焦点为,准线为,且过点在抛物线上,若点,则的最小值为A .2B .3C .4D .5【答案】B 【解析】由题可得,.由抛物线的定义可知,,所以=.故选B .调研3 已知定点()3,4A ,点P 是抛物线24y x =上一动点,点P 到直线1x =-的距离为d ,则PA d +的最小值是_______ . 【答案】25【解析】点A 是抛物线24y x =外一点,所以PA d +()2231425PF PA AF =+≥=-+=,当且仅当点P 为线段AF 与抛物线的交点时取等号, 故PA d +的最小值是25.☆技巧点拨☆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.1.(2017-2018学年重庆市九校联盟高三上学期第一次联合考试)已知抛物线=经过点,则该抛物线的焦点到准线的距离等于 A . B . C .D .1【答案】B 【解析】∵抛物线=经过点∴=∴=∴抛物线的焦点到准线的距离等于2.(北京市丰台区2018年高三年级一模数学)已知抛物线C 的开口向下,其焦点是双曲线2213y x -=的一个焦点,则C 的标准方程为 A .28y x =B .28x y =-C .22y x =D .22x =【答案】B3.(吉林省吉林市2018届高三第三次调研考试数学)以抛物线28y x =上的任意一点为圆心作圆与直线2x =-相切,这些圆必过一定点,则这一定点的坐标是A .()0,2B .()2,0C .()4,0D .()0,4【答案】B【解析】由题意得抛物线28y x =的准线方程为2x =-,因为动圆的圆心在抛物线28y x =上,且与抛物线的准线相切,所以动圆的圆心必过抛物线的焦点,即过点()2,0.选B .4.(2017河南八市联考)已知点M (-3,2)是坐标平面内一定点,若抛物线y 2=2x 的焦点为F ,点Q 是该抛物线上的一动点,则|MQ |-|QF |的最小值是 A .72 B .3 C .52 D .2【答案】C5.(2018届河北省武邑中学高三上学期第五次调研考试)已知抛物线的焦点为,其准线与双曲线223=1y x -相交于两点,若MNF △为直角三角形,其中为直角顶点,则A .B .C .D .6【答案】A【解析】由题可得,抛物线的焦点为, 准线x =-.所以其准线与双曲线223=1 yx-相交于2233,3,,32424p p p pM N⎛⎫⎛⎫-+--+⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.因为MNF△为直角三角形,其中为直角顶点,所以2334pp=+,解得.故选A.6.(2017-2018学年湖南省长沙市第一中学高三高考模拟卷)已知抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,则AFK△的面积为A.4 B.6C.8 D.12【答案】C【解析】抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,过点A作准线的垂线,垂足为M,则,所以可知,所以可知AMK△为等腰直角三角形,所以AFK△也为等腰直角三角形,且腰长为,所以该三角形的面积为14482S=⨯⨯=.故选C.7.(上海市普陀区2018届高三下学期质量调研(二模)数学)抛物线212x y=的准线方程为__________.【答案】3y=-【解析】2212,32px py y==∴=,∴抛物线212x y=的准线方程为32py=-=-,故答案为3y=-.8.(河北省保定市2018届高三第一次模拟考试数学)抛物线的顶点在原点,焦点在x轴上,抛物线上的点()2,P a-到焦点的距离为3,则a=__________.【答案】22±9.(河南省2018届普通高中毕业班4月高考适应性考试数学)已知点是抛物线的焦点,,是该抛物线上两点,,则线段的中点的横坐标为__________.【答案】210.(2018届安徽省安庆市高三二模考试)设抛物线的焦点为点在抛物线上,且满足若32AF =,则的值为__________. 【答案】12【解析】由题意得.因为为抛物线的焦点弦,所以1121AF BF p+==.而,解得3BF =.又因为,所以31232AF BFλ===.11.(云南省保山市2018届普通高中毕业生第二次市级统测)已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,点A 的坐标为()2,6,点P 是C 上的任意一点,当P 在点1P 时,PF PA -取得最大值;当P 在点2P 时,PF PA -取得最小值,则1P ,2P 两点间的距离为__________.51712.(2017-2018学年福建省高三毕业班第三次质量检查)已知抛物线上的点到点距离的最小值为.(1)求抛物线的方程;△面(2)若,圆,过作圆的两条切线分别交轴于两点,求MAB积的最小值.【解析】(1),,==.,∴当即时,,不符合题意,舍去;则,即时,,(舍去),.1.(2016新课标全国I理科)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|=25C的焦点到准线的距离为A.2 B.4C.6 D.8【答案】B2.(2015上海理科)抛物线22y px =(0p >)上的动点Q 到焦点的距离的最小值为1,则p = . 【答案】2【解析】因为抛物线上动点到焦点的距离为动点到准线的距离,因此抛物线上动点到焦点的最短距离为顶点到准线的距离,即1, 2.2pp == 3.(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 =_______________. 【答案】6【解析】如图所示,不妨设点M 位于第一象限,设抛物线的准线与x 轴交于点F',作MB l ⊥于点B ,NA l ⊥于点A ,由抛物线的解析式可得准线方程为2x =-,则||2,||4AN FF'==,在直角梯形ANFF'中,中位线||||||32AN FF'BM +==,由抛物线的定义有:||||3MF MB ==,结合题意,有||||3MN MF ==,故336FN FM NM =+=+=.【名师点睛】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.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化.。
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 .。
1、抛物线的定义、标准方程、几何性质
1、抛物线的定义、几何性质学习目标:理解掌握抛物线的定义、几何性质,并能解决有关问题 重点: 抛物线的定义、几何性质难点:利用抛物线的定义、几何性质解决有关问题 知识梳理:抛物线定义:平面内到一定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线(点F 不在直线l 上). 注意:点F 在直线l 上时,轨迹是过点F 且垂直于直线l 的一条直线 2.抛物线四种标准方程的几何性质:轴)轴轴)轴3.抛物线)0(22>=p px y 的几何性质:(1)范围:因为p>0,由方程可知x ≥0,所以抛物线在y 轴的右侧,当x 的值增大时,|y |也增大,说明抛物线向右上方和右下方无限延伸. (2)对称性:对称轴要看一次项,符号决定开口方向. (3)顶点(0,0),焦点(,0)2p F ,准线2px -=,焦准距p . (4) 焦半径:抛物线 )0(22>-=p px y 上一点),(00y x P 到焦点(,0)2p F 的距离2||||0px PF += 抛物线 )0(22>±=p py x 上一点),(00y x P 到焦点(,0)2p F 的距离 2||||0py PF +=(5) 焦点弦长:抛物线)0(22>=p px y 的焦点弦AB ,),(11y x A ,),(22y x B ,则p x x AB ++=21||.4.焦点弦的相关性质:焦点弦AB ,),(11y x A ,),(22y x B , 焦点(,0)2p F (1)以抛物线的焦点弦为直径的圆和抛物线的准线相切(2) 221p y y -=,4221p x x =(3)pBF AF 211=+ (4)通径:过焦点垂直于焦点所在的轴的焦点弦叫做通径.抛物线的通径长:2p . 5.弦长公式:),(11y x A ,),(22y x B 是抛物线上两点,则221212()()AB x x y y =-+-||11||1212212y y kx x k -+=-+= 分类例析: 一、 抛物线的定义、几何性质及应用 例1(1)过抛物线x y 82=的焦点F 作倾斜角是π43的直线,交抛物线于A,B 两点,则||AB = A .8B .28C .216D .16(2)(2020新课标1理4)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(3)经过抛物线)0(22>=p px y 的焦点作一直线l 交抛物线 于),(11y x A ,),(22y x B ,则2121x x y y 的值为__________。
高中数学抛物线及其性质知识点大全
抛物线及其性质1.抛物线定义:平面内到一定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线. 2.抛物线四种标准方程的几何性质:图形参数p 几何意义 参数p 表示焦点到准线的距离,p 越大,开口越阔.开口方向 右左上下 标 准方 程 22(0)y px p => 22(0)y px p =-> 22(0)x py p =>22(0)x py p =->焦 点位 置 X 正X 负Y 正Y 负焦 点坐 标 (,0)2p (,0)2p -(0,)2p(0,)2p -准 线方 程 2p x =-2p x =2p y =-2p y =范 围 0,x y R ≥∈0,x y R ≤∈0,y x R ≥∈0,y x R ≤∈对 称轴 X 轴X 轴Y 轴Y 轴顶 点坐 标 (0,0)离心率 1e =通 径 2p焦半径11(,)A x y 12p AF x =+12p AF x =-+12p AF y =+12p AF y =-+焦点弦长AB12()x x p ++ 12()x x p -++ 12()y y p ++ 12()y y p -++焦点弦长AB 的补充11(,)A x y22(,)B x y以AB 为直径的圆必与准线l 相切若AB 的倾斜角为α,22sin p AB α=若AB 的倾斜角为α,则22cos pAB α=2124p x x = 212y y p =-112AF BF AB AF BF AF BF AF BF p++===•• 3.抛物线)0(22>=p px y 的几何性质:(1)范围:因为p>0,由方程可知x ≥0,所以抛物线在y 轴的右侧, 当x 的值增大时,|y |也增大,说明抛物线向右上方和右下方无限延伸.(2)对称性:对称轴要看一次项,符号决定开口方向. (3)顶点(0,0),离心率:1=e ,焦点(,0)2p F ,准线2px -=,焦准距p . (4) 焦点弦:抛物线)0(22>=p px y 的焦点弦AB ,),(11y x A ,),(22y x B ,则p x x AB ++=21||. 弦长|AB|=x 1+x 2+p,当x 1=x 2时,通径最短为2p 。
抛物线知识点归纳
抛物线方程及其性质1.抛物线定义:平面内到一定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹称为抛物线. 2.抛物线四种标准方程的几何性质:图形参数p 几何意义 参数p 表示焦点到准线的距离,p 越大,开口越阔.开口方向 右左上下 标 准方 程 22(0)y px p => 22(0)y px p =-> 22(0)x py p =>22(0)x py p =->焦 点位 置 X 正X 负Y 正Y 负焦 点坐 标 (,0)2p (,0)2p -(0,)2p(0,)2p -准 线方 程 2p x =-2p x =2p y =-2p y =范 围 0,x y R ≥∈0,x y R ≤∈0,y x R ≥∈0,y x R ≤∈对 称轴 X 轴X 轴Y 轴Y 轴顶 点坐 标 (0,0)离心率 1e =通 径 2p焦半径11(,)A x y 12p AF x =+12p AF x =-+12p AF y =+12p AF y =-+焦点弦长AB12()x x p ++ 12()x x p -++ 12()y y p ++ 12()y y p -++焦点弦长AB 的补充11(,)A x y22(,)B x y以AB 为直径的圆必与准线l 相切若AB 的倾斜角为α,22sin p AB α=若AB 的倾斜角为α,则22cos pAB α=2124p x x = 212y y p =-112AF BF AB AF BF AF BF AF BF p++===•• 3.抛物线)0(22>=p px y 的几何性质:(1)范围:因为p>0,由方程可知x ≥0,所以抛物线在y 轴的右侧, 当x 的值增大时,|y |也增大,说明抛物线向右上方和右下方无限延伸.(2)对称性:对称轴要看一次项,符号决定开口方向. (3)顶点(0,0),离心率:1=e ,焦点(,0)2p F ,准线2px -=,焦准距p . (4) 焦点弦:抛物线)0(22>=p px y 的焦点弦AB ,),(11y x A ,),(22y x B ,则p x x AB ++=21||. 弦长|AB|=x 1+x 2+p,当x 1=x 2时,通径最短为2p 。
抛物线知识点和题型分类讲解
抛物线知识点和题型分类讲解抛物线知识点和题型分类讲解抛物线的定义:抛物线是平面内满足以下三个条件的点的轨迹:1.在平面内;2.动点到定点F距离与到定直线l的距离相等;3.定点不在定直线上。
当定点F在定直线l上时,动点的轨迹是过定点F且与直线l垂直的直线。
抛物线的标准方程和几何性质:标准方程:1.y^2 = 2px (p>0)2.y^2 = -2px (p>0)3.x^2 = 2py (p>0)4.x^2 = -2py (p>0)p的几何意义:焦点F到准线l的距离。
图形:抛物线是关于对称轴对称的。
顶点:抛物线的顶点是对称轴与抛物线的交点。
对称轴:与抛物线垂直且通过顶点的直线。
焦点:抛物线的定点F。
离心率:离心率e = PF/d,其中PF为焦点到抛物线上一点P的距离,d为抛物线的准线到顶点的距离。
准线方程:与抛物线垂直且通过焦点F的直线。
范围:抛物线的定义所决定的范围。
开口方向:抛物线开口的方向由p的正负号决定。
焦半径:焦半径是从焦点到抛物线上一点P的距离。
自测:1.抛物线的顶点在原点,准线方程为x = -2,则抛物线的方程是y^2 = 8x。
2.已知d为抛物线y = 2px^2(p>0)的焦点到准线的距离,则pd等于4.3.抛物线的焦点为椭圆x^2/9 + y^2/4 = 1的左焦点,顶点为椭圆中心,则抛物线方程为y^2 = -45x。
4.点(3,1)是抛物线y^2 = 2px的一条弦的中心,且这条弦所在直线的斜率为2,则p = 1/2.1.解析:如图,设点P的坐标为(x,y),则点P到直线y=-1的距离为|y-(-1)|=|y+1|,点P到点(0,3)的距离为√[(x-0)²+(y-3)²],由题意得|y+1|+2=√[(x-0)²+(y-3)²],两边平方得y²+2y+1+4=x²+y²-6y+9,化简得x²=2y-6,即为点P的轨迹方程.2.解析:如图,设点P的坐标为(x,y),则有|PB|+|PF|=√[(x-3)²+(y-2)²]+√[(x-1)²+y²],由抛物线的定义可知点P 到焦点F的距离等于点P到直线x=-1的距离,设点P到直线x=-1的距离为d,则有d=|x+1|,又因为点P在抛物线上,所以有y²=4x,代入d=|x+1|,得y²=4|x+1|,即为点P 的轨迹方程.3.删除此段落,因为没有明显的问题或需要改写的地方.4.解析:如图,设点P的坐标为(x,y),则有y²=4x,点A的坐标为(1,1),抛物线的焦点为F(2,0),则点P到抛物线的准线x=-1的距离为|y|,点P到焦点F的距离为√[(x-2)²+y²],由题意得|y|+√[(x-2)²+y²]=|y-1|,解得x²=y,即为点P的轨迹方程.5.解析:如图,设点P的坐标为(x,y),则有x²=4y,点A的坐标为(1,1),抛物线的焦点为F(1,0),则点P到焦点F的距离为√[(x-1)²+y²],点P到点A的距离为√[(x-1)²+(y-1)²],由题意得√[(x-1)²+y²]+√[(x-1)²+(y-1)²]=√[(x-1)²+y²]+|y|,解得y=x²/4,即为点P的轨迹方程.1) 由题意可知,点M到焦点的距离为5,横坐标为3,因此焦点坐标为(4,0)。
抛物线总结知识点
抛物线总结知识点一、抛物线的定义1、几何定义抛物线实际上是一个平面上的曲线,其特点是所有点到焦点的距离与直线上的点到焦点的距离相等。
在几何上,抛物线可以用一定的数学方法来绘制,比如几何学中的反射法则,就是一个通过抛物线的特性进行绘制的方法。
2、代数定义抛物线也可以用数学式子来表示,通常来说,一个一般形式的抛物线方程可以表示为:y=ax^2+bx+c。
其中a、b、c为常数,且a≠0。
这个方程就是抛物线的代数表示方法。
二、抛物线的性质1、对称性抛物线具有对称性,即其焦点与直线的对称轴关于抛物线是对称的。
也就是说,如果你在抛物线上选取一个点,并且在该点的正上方或是正下方做等距的另外一个点,那么这两个点与抛物线的焦点的距离是一样的。
2、焦点抛物线的焦点是抛物线中的一个重要点,所有在抛物线上的点到焦点的距离,是和这根线上的点到焦点的距离是相等的。
这也是抛物线对称性的基础。
3、直线抛物线的对称轴是一条直线,这条直线被称为抛物线的直线。
直线与抛物线的焦点以及对称轴是彼此有特殊的关系的,这样的直线通常是抛物线的对称轴。
4、距离性质抛物线上的任意一点到焦点的距离与该点到抛物线的对称轴的距离之间的关系。
通常,这个距离关系就是抛物线的形成依据之一。
三、抛物线的方程1、标准形式标准形式的抛物线通常以y=ax^2+bx+c的数学形式表示。
这种数学形式可以清楚的展现抛物线的双曲性。
2、顶点形式抛物线的顶点形式方程也是一种比较通用的表示方法。
顶点形式的抛物线方程是一种通过抛物线的顶点来表示其位置的方法。
其数学表达式通常为y=a(x-h)^2+k,其中(h,k)为抛物线的顶点坐标。
3、焦点形式焦点形式的抛物线方程则是基于抛物线的焦点和直线来展现其形状和位置的。
该类型的方程通常为x^2=4py,其中p为焦点的距离。
四、抛物线的几何意义1、抛物线的几何意义作为一条特殊的曲线,抛物线在实际中有着丰富的几何意义。
通过抛物线的特性和性质,我们可以从几何角度来认识抛物线。
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,
抛物线讲义(含知识点、例题、变式及答案)
第七节 抛 物 线 2019考纲考题考情1.抛物线的概念平面内与一个定点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.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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2 离心率e =100抛物线焦点弦的6个常用结论设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则(1)x1x2=p24,y1y2=-p2。
(2)弦长|AB|=x1+x2+p=2psin2α(α为弦AB的倾斜角)。
(3)以弦AB为直径的圆与准线相切。
(4)过焦点垂直于对称轴的弦长等于2p(通径)。
(5)S△AOB=p22sinθ(θ为AB的倾斜角).(6)1|AF|+1|BF|为定值2p.考点一抛物线的定义及应用【例1】(1)已知抛物线x2=4y上一点A纵坐标为4,则点A到抛物线焦点的距离为()A.10B.4C.5D.15(2)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,P为C上一点,PQ垂直l 于点Q,M,N分别为PQ,PF的中点,MN与x轴相交于点R,若∠NRF=60°,则|FR|等于()A.12B.1C.2 D.4解析(1)抛物线x2=4y的准线方程为y=-1,点A到准线的距离为5,根据抛物线定义可知点A到焦点的距离为5。
故选C。
(2)因为M,N分别是PQ,PF的中点,所以MN∥FQ,且PQ∥x轴。
又∠NRF=60°,所以∠FQP=60°。
由抛物线定义知|PQ|=|PF|,所以△FQP为正三角形。
抛物线(精讲) 讲义
3.3 抛物线1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l(点F 不在直线l 上)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. 当定点在定直线上时,轨迹为过定点F 与定直线l 垂直的一条直线.2.抛物线的标准方程和几何性质焦点在x 轴上时,方程的右端为±2px ,左端为y2;焦点在y 轴上时,方程的右端为±2py ,左端为x2.O(0,0)[常用结论]与抛物线焦点弦有关的几个常用结论设AB 是过抛物线y2=2px(p >0)焦点F 的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),α为弦AB 的倾斜角.则(1)x1x2=p24,y1y2=-p2.(2)|AF|=p 1-cos α,|BF|=p1+cos α.(3)弦长|AB|=x1+x2+p =2p sin2α.(4)1|AF|+1|BF|=2p .(5)以弦AB 为直径的圆与准线相切.【题型精讲】考点一 抛物线的定义【例1】(2020·天津河西.高二期末)已知抛物线2:8C x y =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4AF =,则PA PO+的最小值为( )A.B.C.D.【玩转跟踪】1.(2020·全国高二课时练习)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 .4B .2C .1D .82.(2020·全国高二课时练习)若抛物线216x y =上一点()00,x y 到焦点的距离是该点到x 轴距离的3倍,则0y =( )A .12 B C .1D .23.(2020·全国高二课时练习)已知点M 是抛物线24x y =上的一动点,F 为抛物线的焦点,A 是圆C :22(1)(4)1x y -+-=上一动点,则||||MA MF +的最小值为( )A .3B .4C .5D .6考点二 抛物线的标准方程【例2】(2020·全国高二课时练习)设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点M 在C 上,5MF =,若以MF 为直径的圆过点,则C 的方程为( )A .24y x =或28y x =B .22y x =或28y x = C .24y x =或216y x = D .22y x =或216y x = 【玩转跟踪】1.(2020·内蒙古青山。
抛物线的概念
题型一抛物线的定义及应用
例1设P是抛物线y2=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P1,
则|P1Q|=|P1F|.则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.
即|PB|+|PF|的最小值为4.
C.x2=8yD.x2=16y
答案D
解析∵ - =1的离心率为2,
∴ =2,即 = =4,∴ =3, = .
x2=2py(p>0)的焦点坐标为 , - =1的渐近线方程为y=± x,即y=± x.由题意得 =2,∴p=8.故C2的方程为x2=16y.
3.设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,
若A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)x1x2= ,y1y2=-p2.
(2)弦长|AB|=x1+x2+p= (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,通径是过焦点最短的弦.
图形
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
焦点
F
F
F
F
离心率
e=1
准线方程
x=-
x=
y=-
y=
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
【知识拓展】
1.抛物线y2=2px(p>0)上一点P(x0,y0)到焦点F 的距离|PF|=x0+ ,也称为抛物线的焦半径.
《抛物线及其标准方程一》(课件)
抛物线的形状像一条平滑的曲线 ,它是由所有与焦点和准线等距 的点组成的。
焦点与准线
焦点
抛物线上的一个固定点,通常用大写 字母F表示。所有抛物线上的点到焦 点的距离都等于到准线的距离。
准线
抛物线所在平面内的一条定直线,通 常用小写字母l表示。准线与抛物线的 对称轴平行,且到焦点的距离等于焦 距。
抛物线与对称轴的交点,也称为抛物线的最高点或最低点。顶点的坐标可以通过 抛物线的标准方程求出。
对称轴
抛物线的一条直线,它经过顶点且与抛物线交于两点。对称轴与x轴平行或重合 ,且所有关于对称轴对称的点都在抛物线上。对称轴的方程可以通过抛物线的标 准方程求出。
02
标准方程推导与形式
标准方程推导过程
引入抛物线的定义
顶点位置
抛物线的顶点位置可以由 标准方程直接得出。
借助计算机软件进行可视化展示
使用数学软件
结合动态演示
如Mathematica、MATLAB等数学软 件,可以直接输入抛物线的标准方程, 进行可视化展示。
通过计算机软件,还可以实现抛物线 的动态演示,更直观地展示抛物线的 性质。
使用绘图工具
如GeoGebra、Desmos等在线绘图 工具,也可以方便地绘制出抛物线的 图像。
为:$d=|x+p|$。
对于开口向上或向下的抛物线, 焦点到直线上任意点的距离公式
为:$d=|y+p|$。
注意:这里的距离公式是在标准 方程下的特殊情况,对于一般的 抛物线方程,需要根据具体情况
进行推导。
03
抛物线图像绘制方法
利用描点法绘制图像
01
02
03
确定抛物线的顶点
根据抛物线的标准方程, 可以确定抛物线的顶点坐 标。
抛物线的标准方程和性质-重难点题型精讲(教师版)
专题 3.11
抛物线的标准方程和性质-重难点题型精讲
1.抛物线的定义
(1)定义:平面内与一个定点 F 和一条定直线 l(l 不经过点 F)的距离相等的点的轨迹叫作抛物线.点 F 叫
作
抛(2)物Fra bibliotek线的
焦
集
点
,
合
直
线
l
语
叫
作
抛
言
物
线
的
准
线
表
设点 M(x,y)是抛物线上任意一点,点 M 到直线 l 的距离为 d,则抛物线就是点的集合 P={M||MF|=d}.
最值的求法,利用函数的单调性等,亦可用均值不等式求解.
【题型 1
动点的轨迹问题】
【方法点拨】
根据抛物线的定义,抛物线是平面内与一个定点 F,和一条定直线 l(l 不经过点 F)的距离相等的点的轨迹,
因此只要动点满足抛物线的定义,就可以选择利用定义法求出其轨迹方程.
高考复习材料
【例 1】(2024·上海市高三开学考试)在平面上,到点(1,0)的距离等于到直线 + 2 = 3的距离的动点
(
)
A.2 = 4
B.2 = −4
1
1
C.2 = 2
D.2 = −2
【解题思路】设出抛物线方程,利用待定系数法求解作答.
【解答过程】依题意,设抛物线方程为2 = , ≠ 0,于是得22 = ⋅ (−1),解得 = −4,
所以所求抛物线方程是2 = −4.
故选:B.
【变式 4-1】(2024·全国·高三专题练习)焦点在直线3−4−12 = 0上的抛物线的标准方程为(
4,则抛物线的标准方程为(
抛物线的概念、性质、几何意义
高 三 数 学(第17周)【教学内容】抛物线的概念、性质、几何意义及其直线与抛物线的位置关系、抛物线的应用等。
【教学目标】1、掌握抛物线的定义,动点到定点的距离等于动点到定直线的距离,则动点的轨迹是抛物线。
熟练掌握顶点在原点,对称轴为坐标轴的抛物线的四种标准形式:y 2=2px 、y 2=-2px 、x 2=2py 、x 2=-2py (p >0)及其它们的焦点坐标、对称轴方程。
2、焦参数p (p >0)的几何意义为抛物线的焦点到其准线的距离。
若已知了抛物线顶点在顶点,焦点在x 轴上,则可设抛物线的方程为y 2=2ax (a ≠0);若抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,则可设抛物线的方程为x 2=2ay (a ≠0),再由另外一个条件就可以求出抛物线标准方程了。
若顶点在原点,焦点在坐标上,则就要分焦点在x 轴上和焦点在y 轴上两种情况来设抛物线的方程。
3、抛物线标准方程中,判别焦点在哪个轴上的方法是看方程的一次项,若一次项的变量为x ,则焦点在x 轴上;若一次项的变量为y ,则焦点在y 轴上。
另外,对于抛物线y 2=2ax (a ≠0),焦点坐标为(2a,0),准线方程为2a x -=;对于抛物线x 2=2ay (a ≠0)焦点坐标为(0,2a),准线方程为2a y -=。
这一结论对a >0及a <0均成立。
4、在抛物线中,抛物线上的动点到焦点的距离我们常常转化为动点到准线的距离来处理,这一思想方法在抛物线中有着广泛的应用。
我们在学习时要引起重视。
【知识讲解】例1、求经过定点A (-3,2)的抛物线的坐标准方程。
解:抛物线过第二象限内的点A (-3,2),应考虑开口向上及向左两种情形。
(1)若开口向左,设抛物线方程为y 2=-2px ,因为抛物线过点A (-3,2),∴22=-2p(-3)即342=p ,则抛物线方程为x y 342-=。
(2)若开口向上,设其方程为x 2=2py ,因为抛物线过点A (-3,2),∴22)3(2⋅=-p ,即292=p ,故得抛物线方程为y x 292=。
《数学抛物线》PPT课件
物理学中的抛体运动轨迹
01
02
03
抛体运动的定义
物体以一定的初速度抛出 后,在仅受重力的作用下 所做的运动称为抛体运动。
抛体运动的轨迹
在忽略空气阻力的情况下, 抛体运动的轨迹是一条抛 物线。
抛体运动的应用
利用抛体运动的规律,可 以研究炮弹的射程、运动 员的跳远距离等问题。
工程技术中的最优化问题
01
04 两边成比例且夹角相等, 则两个三角形相似
解析几何中直线与圆锥曲线关系
直线与抛物线的位置关系
相切、相交、相离
直线与抛物线的交点个数及判定方法
通过联立直线和抛物线方程求解,根据判别式判断交点个数
切线性质
切线与抛物线在切点处的切线斜率相等,且切线过抛物线焦点
微积分在抛物线研究中的应用
定积分在求抛物线面积中的应用
03 抛物线在生活中 的应用举例
建筑设计中的抛物线元素
1 2
抛物线型拱门和桥梁 利用抛物线的形状和结构特性,设计出具有优美 曲线和良好承重性能的拱门和桥梁。
抛物线型屋顶 抛物线型屋顶具有良好的排水性能和独特的视觉 效果,被广泛应用于现代建筑设计。
3
抛物线型幕墙 在建筑外立面上采用抛物线型幕墙,可以增加建 筑的层次感和立体感,提高建筑的美观性。
焦点、准线及离心率
抛物线的焦点
对于y^2=2px(p>0)的抛物线, 其焦点坐标为(p/2,0);对于 x^2=2py(p>0)的抛物线,其
焦点坐标为(0,p/2)。
抛物线的准线
对于y^2=2px(p>0)的抛物线, 其准线方程为x=-p/2;对于
x^2=2py(p>0)的抛物线,其 准线方程为y=-p/2。
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抛物线的概念、性质、几何意义
【教学内容】
抛物线的概念、性质、几何意义及其直线与抛物线的位置关系、抛物线的应用等。
【教学目标】
1、掌握抛物线的定义,动点到定点的距离等于动点到定直线的距离,则动点的轨迹是抛物线。
熟练掌握顶点在原点,对称轴为坐标轴的抛物线的四种标准形式:y 2=2px 、y 2=-2px 、x 2=2py 、x 2=-2py (p >0)及其它们的焦点坐标、对称轴方程。
2、焦参数p (p >0)的几何意义为抛物线的焦点到其准线的距离。
若已
知了抛物线顶点在顶点,焦点在x 轴上,则可设抛物线的方程为y 2
=2ax (a ≠0);若抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,则可设抛物线的方程为x 2=2ay (a ≠0),再由另外一个条件就可以求出抛物线标准方程了。
若顶点在原点,焦点在坐标上,则就要分焦点在x 轴上和焦点在y 轴上两种情况来设抛物线的方程。
3、抛物线标准方程中,判别焦点在哪个轴上的方法是看方程的一次项,若一次项的变量为x ,则焦点在x 轴上;若一次项的变量为y ,则焦点在y 轴
上。
另外,对于抛物线y 2=2ax (a ≠0),焦点坐标为(2a ,0),准线方程为2a
x -=;
对于抛物线x 2=2ay (a ≠0)焦点坐标为(0,2a ),准线方程为2
a
y -=。
这一
结论对a >0及a <0均成立。
4、在抛物线中,抛物线上的动点到焦点的距离我们常常转化为动点到准线的距离来处理,这一思想方法在抛物线中有着广泛的应用。
我们在学习时要引起重视。
【知识讲解】
例1、求经过定点A (-3,2)的抛物线的坐标准方程。
解:抛物线过第二象限内的点A (-3,2),应考虑开口向上及向左两种情形。
(1)若开口向左,设抛物线方程为y 2=-2px ,因为抛物线过点A (-3,
2),∴22=-2p(-3)即342=p ,则抛物线方程为x y 3
4
2-=。
(2)若开口向上,设其方程为x 2=2py ,因为抛物线过点A (-3,2),∴
22)3(2⋅=-p ,即292=p 综上所述,抛物线的方程为x y 342-=
说明:由于题设条件无法确定焦点和准线的位置,因此无法确定抛物线的类型,可根据所给点的位置,考虑过这点的抛物线有几种类型来求解。
例2、如图,动圆M 与定直线y=2相切,且与定圆1)3(:22=++y x C 相外切,求动圆圆心M 的轨迹方程。
解:设动圆圆心M (x ,y )动圆半径为r ,过点M 作MN 垂直于直线y=2,N 为垂足,则有
1||1||+=+=MN r MC ,
动点M 到定点C 的距离等于它到直线y=2的距离加上1,∴动点M 到定点C (0,-3)的距离等于它到定直线y=3的距离,由抛物
线的定义可知,动点M 的轨迹方程是以C (0,-3)为焦点,直线y=3为准线
的抛物线方程,即 例3、 解:设△OAB 在焦点F 上,∴OF 程为x=a ,∴A 、B pa
2-)∵2
22=--⋅p a pa a pa 垂线上,即圆心在A (25p ,p 502
9
22=-+px y x 。
例4、求与直线2 :-=x l 相切,且过点A (2,0),圆心在直线4x -5y -12=0上的圆的方程。
解:因为圆心到定点A (2,0)的距离等于它到直线x=-2的距离,由抛物线的定义可知,圆心必在抛物线y 2=8x 上,又已知圆心在直线4x -5y -12=0
上,解方程组 0
125482=--=y x x
y
得 2
1
=
x 或 18=x 2-=y 12=y 设圆的半径为r ,
当2 ,21-==
y x 时,2
5221=+=r 当12 ,18==y x 时,20218=+=r ,所以,所求圆的方程为
2
||2a 说明:若已知了圆锥曲线的准线方程、离心率及圆锥曲线上的一点的坐
标,要求与准线对应的焦点或顶点的轨迹方程时,我们通常是先假设出与准线对应的焦点的坐标,然后由圆锥曲线的第二定义求出该焦点的轨迹方程。
以
y 轴为准线,离心率等于
2
1
的椭圆的左顶点的轨迹方程。
该题就可以用上述方法,先求出左焦点轨迹方程,找出左顶点坐标及左焦点坐标间的关系,最后
求出左顶点的轨迹方程为:1)2(4)3
2
(922=-+-y x 。
例6、抛物线y 2
=8x 的焦点为F ,A (4,-2)为一定点,在抛物线上找一点M ,使|MA|+|MF|为最小,求M 点的坐标。
解:如图所示,A (4,-2)在抛物线y 2=8x 的内部,过点A 作准线的垂
线,E 为垂足,交抛物线于M 点,则M 点即为所求,其坐标为(2
1
,-2),现
在证明|MA|+|MF|为最小,在抛物线y 2
=8x 上取一点M ',作M 'E '⊥准线于E ',根据抛物线定义,|MF|=|ME|,|M 'F|=|M 'E '|,|MA|+|MF|=|AE|,|M 'A|+|M 'F|=|M 'A|+|M 'E '|而|AE|<|M 'F|+|M 'E '|∴|MA|+|MF|最少。
注意:在与抛物线有关的计算或证明中,我们要不失时机地运用其定义,这样可以使计算或证明来得简捷方便。
现由①②消去k ,由①×②得,)4(422pk x x pky y --=+,
x 2
2得(x 2p 若|=
x -)103 ,0()0 , 103(+⋃-∈k 。
(2)设A(x 1,y 1)、B (x 2,y 2),AB 中点Q (x 0,y 0),由方程(*)得:k
y y 4
21=
+, 212
421216162212121-+=-++=-++-+=
+k
k k y y k y k y x x ∴)2 ,162(2k
k k Q -+,∵PQ ⊥AB ,∴12
11620
22-=-+-⋅k k k k ,∴041272=--k k ,
k=2或7
2
-=k (舍去),所以k=2。
例9、已知直线)( 0:N n ny x l ∈=-,圆1)1()1(:22=+++y x M ,抛物线T :y=(x -1)2,又L 与M 交于点A 、B ;L 与T 交于点C 、D ,求
k
k 2121 2)1(4k k x +=①
k
y 4
=
②由②得y k 4=代入①得)14(4162+=y y x ,244y y x +=即:
)1(4)2(2+=+x y ,又在方程(*)中016)12(1622>-++=∆k k k ,∴
21
-
>k ,又k ≠0∴) ,0()0 ,21(∞+⋃-∈k ,∴) ,0()2 ,(1∞+⋃--∞∈k
,∴0()8 ,(4
⋃--∞∈k
20()8 ,(⋃--∞∈y 例11交于不同两点B 迹是什么图形?
分析:Q 分点,P y=k(x -2)即可。
解:设,(x P '动直线(:=x k y l 2=0,△=k 2-8k -8>0,∴624+>k 或624-<k ,∵2
1
||||y y C C B B ='' ∴
=-++-=-+--⋅+-=++=+⋅+=
'4)()(22)2()2()2()2(1212121211221212212
12
2
1
11x x x x x x x k x k x k k x k x y y y x y x y y x y y x x )2(4
12
2442≠'-+=-+x k k k ,∴44)2(+'=-'x x k 又)2(-'='x k y ,∴
44+'='x y ,
这就是P 点的轨迹方程。
∵)4
4
1(12412)2(-+=-=-'='k k k x k y 且2≠'x ,又624+>k 或624-<k ,∴)6412 , 6412(+-∈'y 且12≠y ∵ 32x x '
+=
∴ 23-='x x 3
y y '
= y y 3='
代入44+'='x y 中,得04312=--y x 其中)63
44 , 6344(+-∈y 且4≠y ∴轨迹为直线04312=--y x 介于3
6446344+<<-y 间的一段,且除去点(
3
4
,4)。
(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
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