2020年高考数学第60讲抛物线

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高考数学专题《抛物线》习题含答案解析

高考数学专题《抛物线》习题含答案解析

专题9.5 抛物线1.(2020·全国高考真题(理))已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( ) A .2 B .3 C .6 D .9【答案】C 【解析】设抛物线的焦点为F ,由抛物线的定义知||122A p AF x =+=,即1292p=+,解得6p.故选:C.2.(2020·北京高三二模)焦点在x 轴的正半轴上,且焦点到准线的距离为4的抛物线的标准方程是( ) A .x 2=4y B .y 2=4x C .x 2=8y D .y 2=8x【答案】D 【解析】根据题意,要求抛物线的焦点在x 轴的正半轴上, 设其标准方程为22(0)y px p =>, 又由焦点到准线的距离为4,即p =4, 故要求抛物线的标准方程为y 2=8x , 故选:D.3.(全国高考真题)设F 为抛物线2:4C y x =的焦点,曲线()0ky k x=>与C 交于点P ,PF x ⊥轴,则k =( )A .12B .1C .32D .2【答案】D 【解析】由抛物线的性质可得(1,2)221kP y k ⇒==⇒=,故选D. 4.(2020·全国高考真题(文))设O 为坐标原点,直线2x =与抛物线C :22(0)y px p =>交于D ,E 两点,若OD OE ⊥,则C 的焦点坐标为( ) A .1,04⎛⎫⎪⎝⎭B .1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭C .(1,0)D .(2,0)练基础【答案】B 【解析】因为直线2x =与抛物线22(0)y px p =>交于,E D 两点,且OD OE ⊥, 根据抛物线的对称性可以确定4DOx EOx π∠=∠=,所以()2,2D ,代入抛物线方程44p =,求得1p =,所以其焦点坐标为1(,0)2, 故选:B.5.(2019·四川高三月考(文))若抛物线22y px =的准线为圆2240x y x ++=的一条切线,则抛物线的方程为( ) A.216y x =- B.28y x =-C.216y x =D.24y x =【答案】C 【解析】∵抛物线22y px =的准线方程为x=2p-,垂直于x 轴. 而圆2240x y x ++=垂直于x 轴的一条切线为4x =-, 则42p=,即8p =. 故抛物线的方程为216y x =. 故选:C .6.(2019·北京高考真题(文))设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l .则以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为__________. 【答案】(x -1)2+y 2=4. 【解析】抛物线y 2=4x 中,2p =4,p =2, 焦点F (1,0),准线l 的方程为x =-1, 以F 为圆心,且与l 相切的圆的方程为 (x -1)2+y 2=22,即为(x -1)2+y 2=4.7.(2019·山东高三月考(文))直线l 与抛物线22x y =相交于A ,B 两点,当AB 4=时,则弦AB 中点M 到x 轴距离的最小值为______. 【答案】32【解析】由题意,抛物线22x y =的焦点坐标为(0,12),根据抛物线的定义如图,所求d=111A B AF BF 113M 2222A B AB M ++--==≥= 故答案为:32. 8.(2021·沙湾县第一中学(文))设过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,且直线AB 的倾斜角为4π,则线段AB 的长是____,焦点F 到A ,B 两点的距离之积为_________.【答案】8 8 【分析】由题意可得直线AB 的方程为1y x =-,然后将直线方程与抛物线方程联立方程组,消去y 后,利用根与系数的关系,结合抛物线的定义可求得答案 【详解】解:由题意得(1,0)F ,则直线AB 的方程为1y x =-,设1122(,),(,)A x y B x y ,由241y x y x ⎧=⎨=-⎩,得2610x x -+=, 所以12126,1x x x x +==, 所以12628AB x x p =++=+=,因为11221,122=+=+=+=+p pAF x x BF x x , 所以()()1212121116118AF BF x x x x x x ⋅=+⋅+=+++=++=, 故答案为:8,89.(2021·全国高三专题练习)已知抛物线顶点在原点,焦点在坐标轴上,又知此抛物线上的一点(),3A m -到焦点F 的距离为5,则m 的值为__________;抛物线方程为__________. 【答案】答案见解析 答案见解析 【分析】由于抛物线的开口方向未定,根据点(),3A m -在抛物线上这一条件,抛物线开口向下,向左、向右均有可能,以此分类讨论,利用焦半径公式列方程可得p 的值,根据点(),3A m -在抛物线上可得m 的值. 【详解】根据点(),3A m -在抛物线上,可知抛物线开口向下,向左、向右均有可能, 当抛物线开口向下时,设抛物线方程为22x py =-(0p >), 此时准线方程为2py =,由抛物线定义知(3)52p --=,解得4p =.所以抛物线方程为28x y ,这时将(),3A m -代入方程得m =±当抛物线开口向左或向右时,可设抛物线方程为22y ax (0a ≠),从p a =知准线方程为2ax =-,由题意知()25232am am⎧+=⎪⎨⎪-=⎩,解此方程组得11192a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,22192a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,33912a m =⎧⎪⎨=⎪⎩,44912a m =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,综合(1)、(2)得92m =,22y x =; 92m =-,22y x =-;12m =,218y x =; 12m =-,218y x =-;m =±28xy .故答案为:92,92-,12,12-,±22y x =,22y x =-,218y x =,218y x =-,28x y .10.(2019·广东高三月考(理))已知F 为抛物线2:4T x y =的焦点,直线:2l y kx =+与T 相交于,A B 两点.()1若1k =,求FA FB +的值;()2点(3,2)C --,若CFA CFB ∠=∠,求直线l 的方程.【答案】(1)10(2)3240x y +-= 【解析】(1)由题意,可得()0,1F ,设221212,,,44x x A x B x ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,联立方程组224y kx x y=+⎧⎨=⎩,整理得2480x kx --=,则124x x k +=,128x x =-,又由22121144x x FA FB +++=+()2121222104x x x x +-=+=.(2)由题意,知211,14x FA x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,222,14x FB x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3.3FC =--, 由CFA CFB ∠=∠,可得cos ,cos ,FA FC FB FC =又2114x FA =+,2214x FB =+,则FA FC FB FC FA FC FB FC =, 整理得()1212420x x x x ++-=,解得32k =-, 所以直线l 的方程为3240x y +-=.1.(2021·吉林长春市·高三(理))已知M 是抛物线24y x =上的一点,F 是抛物线的焦点,若以Fx 为始边,FM 为终边的角60xFM ∠=,则FM 等于( ) A .2 B C .D .4【答案】D 【分析】设点200,4y M y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,取()1,0a =,可得1cos ,2FM a <>=,求出20y 的值,利用抛物线的定义可求练提升得FM 的值. 【详解】设点()00,M x y ,其中2004y x =,则()1,0F ,2001,4y FM y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,取()1,0a =,则211cos ,2y FM a FM a FM a-⋅<>===⋅⎛,可得4200340480y y -+=,因为20104y ->,可得204y >,解得2012y =,则20034y x ==,因此,014MF x=+=. 故选:D.2.(2017·全国高考真题(文))过抛物线2:4C y x =的焦点F 的直线交C 于点M (在x 轴上方),l 为C 的准线,点N 在l 上且MNl ⊥,则点M 到直线NF 的距离为()A. B. D.【答案】A 【解析】设直线l 与x 轴相交于点P ,与直线MN 相交于点Q ,(1,0)F ,设||||MN MF m ==,因为||2,30PF NQM =∠=,所以||4,||2QF QM m ==, 所以42m m +=,解得:4m =,设00(,)M x y ,由焦半径公式得:014x +=, 所以03x=,0y =,所以sin sin 42NP MNF NFP NF ∠=∠===,所以点M 到直线NF 的距离为||sin 4NM MNF ⋅∠=⋅=3.(2020·广西南宁三中其他(理))已知抛物线28C y x =:的焦点为F ,P 是抛物线C 的准线上的一点,且P 的纵坐标为正数,Q 是直线PF 与抛物线C 的一个交点,若PQ =,则直线PF 的方程为( )A .20x y --=B .20x y +-=C .20x y -+=D .20x y ++=【答案】B 【解析】过Q 点作QH PM ⊥于H ,因为PQ =,由抛物线的定义得PQ =,所以在Rt PQH ∆中,4PQH π∠=,所以4PFM π∠=,所以直线PF 的斜率为1k =-,所以直线PF 的方程为()()012y x -=--, 即20x y +-=, 故选B.4.(2020·浙江高三月考)如图,已知抛物线21:4C y x =和圆222:(1)1C x y -+=,直线l 经过1C 的焦点F ,自上而下依次交1C 和2C 于A ,B ,C ,D 四点,则AB CD ⋅的值为( )A .14B .12C .1D .2【答案】C 【解析】因为抛物线21:4C y x =的焦点为(1,0)F ,又直线l 经过1C 的焦点F ,设直线:(1)l y k x =-,由24(1)y x y k x ⎧=⎨=-⎩得2222(24)0k x k x k -++=, 设1122(,),(,)A x y B x y ,则121=x x由题意可得:1111=-=+-=AB AF BF x x , 同理2=CD x ,所以12cos01︒⋅=⋅⋅==AB CD AB CD x x . 故选C5.【多选题】(2022·全国高三专题练习)已知抛物线21:C y mx =与双曲线222:13y C x -=有相同的焦点,点()02,P y 在抛物线1C 上,则下列结论正确的有( )A .双曲线2C 的离心率为2B .双曲线2C 的渐近线为y x = C .8m =D .点P 到抛物线1C 的焦点的距离为4【答案】ACD 【分析】由双曲线方程写出离心率、渐近线及焦点,即可知A 、B 、C 的正误,根据所得抛物线方程求0y ,即知D 的正误. 【详解】双曲线2C 的离心率为2e ==,故A 正确;双曲线2C 的渐近线为y =,故B 错误; 由12,C C 有相同焦点,即24m=,即8m =,故C 正确; 抛物线28y x =焦点为()2,0,点()02,P y 在1C 上,则04y =±,故()2,4P 或()2,4P -,所以P 到1C 的焦点的距离为4,故D 正确. 故选:ACD .6.【多选题】(2021·海南鑫源高级中学)在下列四个命题中,真命题为( )A .当a 为任意实数时,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点P ,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程是243x y =B .已知双曲线的右焦点为(5,0),一条渐近线方程为2x -y =0,则双曲线的标准方程为221205x y -= C .抛物线y =ax 2(a ≠0)的准线方程14y a=-D .已知双曲线2214x y m +=,其离心率()1,2e ∈,则m 的取值范围(-12,0)【答案】ACD 【分析】求出直线定点设出抛物方程即可判断A ;根据渐近线方程与焦点坐标求出,a b 即可判断B ;根据抛物线方程的准线方程公式即可判断C ;利用双曲线离心率公式即可判断D . 【详解】对A 选项,直线(a -1)x -y +2a +1=0恒过定点为()2,3P -,则过点P 且焦点在y 轴上的抛物线的标准方程设为22x py =,将点()2,3P -代入可得23p =,所以243x y =,故A 正确;对B 选项,知5,2bc a==,又22225a b c +==,解得225,20a b ==,所以双曲线的标准方程为221520x y -=,故B 错; 对C 选项,得21x y a =,所以准线方程14y a=-,正确;对D 选项,化双曲线方程为2214x y m-=-,所以()1,2e =,解得()12,0m ∈-,故正确.故选:ACD7.(2021·全国高二课时练习)已知点M 为抛物线2:2(0)C y px p =>上一点,若点M 到两定点(,)A p p ,,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离之和最小,则点M 的坐标为______.【答案】,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭【分析】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,根据抛物线的定义可得||||MF MB =, 易知当A ,B ,M 三点共线时||MB MA +取得最小值且为||AB ,进而可得结果. 【详解】过点M 作抛物线准线的垂线,垂足为B ,由抛物线的定义,知点M 到焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离与点M 到准线的距离相等,即||||MF MB =,所以||||||||MF MA MB MA +=+, 易知当A ,B ,M 三点共线时,||MB MA +取得最小值, 所以min 3(||||)||2p MF MA AB +==,此时点M 的坐标为,2p p ⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:2p p ⎛⎫⎪⎝⎭,8.(2021·全国高二课时练习)抛物线()220y px p =>的焦点为F ,已知点A ,B 为抛物线上的两个动点,且满足120AFB ∠=︒,过弦AB 的中点M 作抛物线准线的垂线MN ,垂足为N ,则MN AB的最大值为______.【分析】设=AF a ,=BF b ,根据中位线定理以及抛物线定义可得()12MN a b =+,在AFB △中,由余弦定理以及基本不等式可得)AB a b ≥+,即可求得MN AB 的最大值.【详解】设=AF a ,=BF b ,作AQ 垂直抛物线的准线于点Q ,BP 垂直抛物线的准线于点P .由抛物线的定义,知AF AQ =,BF BP =.由余弦定理得()2222222cos120AB a b ab a b ab a b ab =+=︒=++=+-.又22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴()()()()22221344a b ab a b a b a b +-≥+-+=+,当且仅当a b =时,等号成立,∴)AB a b ≥+,∴()1a b MN AB +≤=MN AB9.(2020·山东济南外国语学校高三月考)抛物线C :22y x =的焦点坐标是________;经过点()4,1P 的直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,且点P 恰为AB 的中点,F 为抛物线的焦点,则AF BF +=________.【答案】1,02⎛⎫⎪⎝⎭9【解析】抛物线C :22y x =的焦点1,02F ⎛⎫⎪⎝⎭. 过A 作AM ⊥准线交准线于M ,过B 作BN ⊥准线交准线于N ,过P 作PK ⊥准线交准线 于K ,则由抛物线的定义可得AM BN AF BF +=+. 再根据P 为线段AB 的中点,119(||||)||4222AM BN PK +==+=, ∴9AF BF +=,故答案为:焦点坐标是1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭,9AF BF +=.10.(2019·四川高考模拟(文))抛物线C :()220x py p =>的焦点为F ,抛物线过点(),1P p .(Ⅰ)求抛物线C 的标准方程与其准线l 的方程;(Ⅱ)过F 点作直线与抛物线C 交于A ,B 两点,过A ,B 分别作抛物线的切线,证明两条切线的交点在抛物线C 的准线l 上.【答案】(Ⅰ)抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-;(Ⅱ)详见解析. 【解析】(Ⅰ)由221p p =⨯,得2p =,所以抛物线的标准方程为24x y =,准线l 的方程为1y =-.(Ⅱ)根据题意直线AB 的斜率一定存在,又焦点()0,1F ,设过F 点的直线方程为1y kx =+,联立241x yy kx ⎧=⎨=+⎩,得,2440x kx --=. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则124x x k +=,124x x =-.∴()22221212122168x x x x x x k +=+-=+.由214y x =得,1'2y x =,过A ,B 的抛物线的切线方程分别为 ()()1112221212y y x x x y y x x x ⎧-=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩, 即21122211241124y x x x y x x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,两式相加,得()()2212121148y x x x x x =+-+,化简,得()221y kx k =-+,即()21y k x k =--, 所以,两条切线交于点()2,1k -,该点显然在抛物线C 的准线l :1y =-上.1.(2021·全国高考真题)抛物线22(0)y px p =>的焦点到直线1y x =+,则p =( ) A .1 B .2 C .D .4【答案】B 【分析】首先确定抛物线的焦点坐标,然后结合点到直线距离公式可得p 的值. 【详解】抛物线的焦点坐标为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,其到直线10x y -+=的距离:d == 解得:2p =(6p =-舍去). 故选:B.2.(2021·天津高考真题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点与抛物线22(0)y px p =>的焦点重合,抛物线的准线交双曲线于A ,B 两点,交双曲线的渐近线于C 、D 两点,若|CD AB .则双曲线的离心率为( ) A B C .2D .3练真题【答案】A 【分析】设公共焦点为(),0c ,进而可得准线为x c =-,代入双曲线及渐近线方程,结合线段长度比值可得2212a c =,再由双曲线离心率公式即可得解. 【详解】设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>与抛物线22(0)y px p =>的公共焦点为(),0c ,则抛物线22(0)y px p =>的准线为x c =-,令x c =-,则22221c ya b-=,解得2b y a =±,所以22b AB a =, 又因为双曲线的渐近线方程为b y x a =±,所以2bcCD a=,所以2bc a c ,所以222212a cbc =-=,所以双曲线的离心率ce a== 故选:A.3.(2020·北京高考真题)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l .P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ l ⊥于Q ,则线段FQ 的垂直平分线( ). A .经过点O B .经过点P C .平行于直线OP D .垂直于直线OP【答案】B 【解析】如图所示:.因为线段FQ 的垂直平分线上的点到,F Q 的距离相等,又点P 在抛物线上,根据定义可知,PQ PF =,所以线段FQ 的垂直平分线经过点P .故选:B.4.(2021·全国高考真题)已知O 为坐标原点,抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,若6FQ =,则C 的准线方程为______. 【答案】32x =-【分析】先用坐标表示P Q ,,再根据向量垂直坐标表示列方程,解得p ,即得结果. 【详解】抛物线C :22y px = (0p >)的焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,∵P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直, 所以P 的横坐标为2p,代入抛物线方程求得P 的纵坐标为p ±, 不妨设(,)2pP p ,因为Q 为x 轴上一点,且PQ OP ⊥,所以Q 在F 的右侧, 又||6FQ =, (6,0),(6,)2pQ PQ p ∴+∴=- 因为PQ OP ⊥,所以PQ OP ⋅=2602pp ⨯-=, 0,3p p >∴=,所以C 的准线方程为32x =-故答案为:32x =-.5.的直线过抛物线C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则AB =________.【答案】163【解析】∵抛物线的方程为24y x =,∴抛物线的焦点F 坐标为(1,0)F ,又∵直线AB 过焦点F AB 的方程为:1)y x =- 代入抛物线方程消去y 并化简得231030x x -+=, 解法一:解得121,33x x ==所以12116||||3|33AB x x =-=-= 解法二:10036640∆=-=> 设1122(,),(,)A x y B x y ,则12103x x +=, 过,A B 分别作准线1x =-的垂线,设垂足分别为,C D 如图所示.12||||||||||11AB AF BF AC BD x x =+=+=+++1216+2=3x x =+故答案为:1636.(2020·浙江省高考真题)如图,已知椭圆221:12x C y +=,抛物线22:2(0)C y px p =>,点A 是椭圆1C 与抛物线2C 的交点,过点A 的直线l 交椭圆1C 于点B ,交抛物线2C 于M (B ,M 不同于A ).(Ⅰ)若116=p ,求抛物线2C 的焦点坐标; (Ⅱ)若存在不过原点的直线l 使M 为线段AB 的中点,求p 的最大值.【答案】(Ⅰ)1(,0)32;【解析】 (Ⅰ)当116=p 时,2C 的方程为218y x =,故抛物线2C 的焦点坐标为1(,0)32;(Ⅱ)设()()()112200,,,,,,:A x y B x y M x y I x y m λ=+,由()22222222220x y y my m x y mλλλ⎧+=⇒+++-=⎨=+⎩, 1200022222,,222m m my y y x y m λλλλλλ--∴+===+=+++, 由M 在抛物线上,所以()222222244222m pm mp λλλλλ=⇒=+++, 又22222()220y pxy p y m y p y pm x y mλλλ⎧=⇒=+⇒--=⎨=+⎩, 012y y p λ∴+=,2101022x x y m y m p m λλλ∴+=+++=+,2122222mx p m λλ∴=+-+.由2222142,?22x y x px y px ⎧+=⎪⇒+=⎨⎪=⎩即2420x px +-=12x p ⇒==-222221822228162p p p m p p p λλλλλ+⇒-=+⋅=++≥+,18p ≥,21160p ≤,p ≤ 所以,p,此时A . 法2:设直线:(0,0)l x my t m t =+≠≠,()00,A x y .将直线l 的方程代入椭圆221:12x C y +=得:()2222220m y mty t +++-=,所以点M 的纵坐标为22M mty m =-+.将直线l 的方程代入抛物线22:2C y px =得:2220y pmy pt --=,所以02M y y pt =-,解得()2022p m y m+=,因此()220222p m xm+=,由220012x y +=解得22212242160m m p m m ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以当m t ==p .。

2025年高考数学一轮复习课件第八章平面解析几何-8.7抛物线

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【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.
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变式2(1) 设为坐标原点,直线 = 2与抛物线: 2 = 2 > 0 交于,两点.
若 ⊥ ,则的焦点坐标为(
A. 1,0
焦点
准线
叫做抛物线.点叫做抛物线的______,直线叫做抛物线的______.
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2.抛物线的标准方程和简单几何性质
简单几何性质
标准方程
2 = 2
>0
2 = −2
>0
图形
开口
向右
_____
向左
焦点

,0
_______
2

− ,0
2
准线
=


2

=
______
2
范围
对称轴
4 = 4 3,解得 =
3
.故所求抛物线的方程为 2
3
=
2 3
.故选A.
3
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(3)已知是抛物线 2 = 8的焦点,点 4,2 ,为抛物线上一点,点不在直线
上,则△ 的周长的最小值是(
A.4
B.6
)
C.6 + 2

2
D.6 + 2
解:抛物线 2 = 8的焦点 2,0 ,准线为 = −2.
故填3.
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考点一 抛物线的定义及标准方程
例1(1) 【多选题】经过点 4, −2 的抛物线的标准方程为(
A. 2 =

B. 2 = 8
C. 2 = −8

高考文科数学抛物线考点讲解

高考文科数学抛物线考点讲解

抛物线
继续学习
高考复习讲义
考点全通关 7
3.抛物线的焦点弦
考点二 抛物线的几何性质
(1)焦点弦的概念 连接通过抛物线焦点的直线与抛物线的两交点的线段,称为抛物线的焦点 弦. (2)焦点弦长的求法 焦点弦长公式可通过运用两次焦半径公式得到.设过抛物线焦点F的直线 与抛物线的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),则 对于抛物线y2=2px(p>0),|AB|=x1+x2+p; 对于抛物线y2=-2px(p>0),|AB|=p-(x1+x2);
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 所有理想化模型均忽略对所研究 问以题p的无值影永响远的大因于素0,是,当研抛究物问线题标的准方程中一次项的系数为负值时,不要 一模出种型现理还p<想有0方:的点法错电.误在荷.高、中理学想习气的体理、想弹 簧振子、点光源等.
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高考复习讲义
目 录 Contents
考情精解读
考点一 抛物线的定义和标准方程 考点二 抛物线的几何性质
高考复习讲义
考情精解读 1
考纲解读
命题规律
命题趋势
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.
抛物线
2.了解抛物线的定 义、几何图形、标 准方程,知道它的简 单几何性质.
的形式单独考查.本讲知识与平面向量、直线、圆、
了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和函解数决实等际综问合题考中查的的作用可.能性较大,应予以重视,此外,抛
x2=-2py(p>0)
命题趋势
在高中学习的理想模型还有:点电荷、理想气体、弹簧物振线子、与点导光数源几等何. 意义的综合考查也是命题的一个趋

高考数学第一轮复习:《抛物线》

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,+∞).。

高考数学复习考点知识专题讲解课件48---抛物线

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=|PF|+|QF|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=8.
答案:B
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3.若抛物线 y2=4x 的准线为 l,P 是抛物线上任意一点,则 P 到准线 l 的距离与
P 到直线 3x+4y+7=0 的距离之和的最小值是( )
A.2
B.153
C.154
D.3
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题型二 抛物线的几何性质 例 3 (1)(2020·兰州双基过关考试)抛物线 y2=2px(p>0)上横坐标为 6 的点到此抛
物线焦点的距离为 10,则该抛物线的焦点到准线的距离为( )
A.4
B.8
C.16
D.32
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解析:设抛物线的准线方程为 x=-p2(p>0),则根据抛物线的性质有|PF|=p2+6 =10,解得 p=8,所以抛物线的焦点到准线的距离为 8. 答案:B
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6.已知抛物线 C 与双曲线 x2-y2=1 有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线 C
的方程是( )
A.y2=±2 2x
B.y2=±2x
C.y2=±4x
D.y2=±4 2x
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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 y2=±2px(p>0),则p2= 2, 所以 p=2 2,所以抛物线方程为 y2=±4 2x.故选 D.
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【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.

高考数学复习考点知识讲解与专题练习61---抛物线

高考数学复习考点知识讲解与专题练习61---抛物线

高考数学复习考点知识讲解与专题练习抛物线考试要求 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 叫做抛物线的准线.(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y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)p的几何意义:焦点F到准线l的距离性质顶点O(0,0)对称轴y=0 x=0焦点F⎝⎛⎭⎪⎫p2,0F⎝⎛⎭⎪⎫-p2,0F⎝⎛⎭⎪⎫0,p2F⎝⎛⎭⎪⎫0,-p2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 ∈Rx ≤0,y ∈Ry ≥0,x ∈Ry ≤0,x ∈R开口方向向右向左向上向下[常用结论与微点提醒]1.通径:过焦点且垂直于对称轴的弦长等于2p ,通径是过焦点最短的弦.2.抛物线y 2=2px (p >0)上一点P (x 0,y 0)到焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0的距离|PF |=x 0+p 2,也称为抛物线的焦半径.诊 断 自 测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”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)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.( )(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 .( )解析 (1)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,而非抛物线.(2)方程y =ax 2(a ≠0)可化为x 2=1a y ,是焦点在y 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14a ,准线方程是y =-14a .(3)抛物线是只有一条对称轴的轴对称图形.(4)一条直线平行抛物线的对称轴,此时与抛物线只有一个交点,但不相切. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√2.(老教材选修2-1P72A1改编)顶点在原点,且过点P (-2,3)的抛物线的标准方程是________________.解析 设抛物线的标准方程是y 2=kx 或x 2=my ,代入点P (-2,3),解得k =-92,m =43,所以y 2=-92x 或x 2=43y . 答案 y 2=-92x 或x 2=43y3. (老教材选修2-1P67A3改编)抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点的个数为________.解析 设P (x 1,y 1),则|PF |=x 1+2=5,得x 1=3,y 1=±2 6.故满足条件的点的个数为2. 答案 24.(2019·全国Ⅱ卷)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.2B.3C.4D.8解析 由题意知,抛物线的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,椭圆的焦点坐标为()±2p ,0, 所以p2=2p ,解得p =0(舍去)或p =8. 答案 D5.(2020·山东名校联考)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.34 B.1 C.54 D.74解析 如图所示,设抛物线的准线为l ,AB 的中点为M ,作AA 1⊥l 于点A 1,BB 1⊥l 于点B 1,MM 1⊥l 于点M 1,由抛物线的方程知p =12,由抛物线定义知|AA 1|+|BB 1|=|AF |+|BF |=3,所以点M 到y 轴的距离为|MM 1|-p 2=12(|AA 1|+|BB 1|)-p 2=12×3-14=54,故选C. 答案 C6.(2019·昆明诊断)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________.解析 由题意知,直线l 的斜率存在,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,当k =0时,显然满足题意;当k ≠0时,Δ=(4k 2-8)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]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x2-y2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C的方程是()A.y2=±22xB.y2=±2xC.y2=±4xD.y2=±42x(2)(多选题)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且|AF|=3|BF|,则直线AB的斜率为()A.2B.3C.- 2D.- 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__________.解析(1)由已知可知双曲线的焦点为(-2,0),(2,0).=2,设抛物线方程为y2=±2px(p>0),则p2所以p=22,所以抛物线方程为y2=±42x.故选D.(2)如图所示,当点A在第一象限时,过A,B分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为D,E,过A作x轴的垂线,与EB交于点C,则四边形ADEC为矩形.由抛物线定义可知|AD|=|AF|,|BE|=|BF|,设|AF|=3|BF|=3m,所以|AD|=|CE|=3m,|AB|=4m,在Rt△ABC中,|BC|=2m,所以∠ABC=60°,所以直线l的斜率为3;当点B在第一象限时,同理可知直线l 的斜率为- 3.(3)设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y2=4x.答案(1)D(2)BD(3)y2=4x规律方法 1.应用抛物线定义的两个关键点(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)抛物线焦点到准线的距离为p.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.【训练1】(1)设抛物线y2=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=-4B.x=-3C.x=-2D.x=-1(2)(2020·佛山模拟)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=________.解析 (1)直线2x +3y -8=0与x 轴的交点为(4,0),∴抛物线y 2=2px 的焦点为(4,0),∴准线方程为x =-4.(2)作PM ⊥l ,垂足为M ,由抛物线定义知|PM |=|PF |,又知|PK |=2|PF |,∴在直角三角形PKM 中,sin ∠PKM =|PM ||PK |=|PF ||PK |=22,∴∠PKM =45°,∴△PMK 为等腰直角三角形,∴|PM |=|MK |=4,又知点P 在抛物线x 2=2py (p >0)上,∴⎩⎨⎧py 0=8,y 0+p2=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =4,y 0=2. 答案 (1)A (2)2考点二 与抛物线有关的最值问题多维探究角度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)|PA |+|PF |的最小值为________;(2)(多填题)|PA |-|PF |的最小值为________,最大值为________.解析 (1)如图1,由抛物线定义可知,|PF |=|PH |,|PA |+|PF |=|PA |+|PH |,从而最小值为A 到准线的距离为3.(2)如图2,当P,A,F三点共线,且P在FA延长线上时,|PA|-|PF|有最小值为-|AF|=- 2.当P,A,F三点共线,且P在AF延长线上时,|PA|-|PF|有最大值为|AF|= 2.故|PA|-|PF|最小值为-2,最大值为 2.答案(1)3(2)-2 2规律方法 1.解决到焦点与定点距离之和最小问题,先将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,再结合图形解决问题.2.到两定点距离之差的最值问题,当且仅当三点共线时取最值.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y2=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________.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.答案 5规律方法 解决到点与准线的距离之和最值问题,先将抛物线上的点到准线的距离转化为到焦点的距离,再构造出“两点之间线段最短”,使问题得解. 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.34B.32C.1 D.2解析 由题意知,抛物线的准线l :y =-1,过点A 作AA 1⊥l 交l 于点A 1,过点B 作BB 1⊥l 交l 于点B 1,设弦AB 的中点为M ,过点M 作MM 1⊥l 交l 于点M 1,则|MM 1|=|AA 1|+|BB 1|2.因为|AB |≤|AF |+|BF |(F 为抛物线的焦点),即|AF |+|BF |≥6,所以|AA 1|+|BB 1|≥6,2|MM 1|≥6,|MM 1|≥3,故点M 到x 轴的距离d ≥2,故选D. 答案 D规律方法 解决动弦中点到坐标轴距离最短问题将定长线段的中点到准线的距离转化为线段端点到准线距离之和的一半,再根据三角形中两边之和大于第三边得出不等式求解. 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________.解析 由题意知F (1,0),|AC |+|BD |=|AF |+|FB |-2=|AB |-2,即|AC |+|BD |取得最小值时当且仅当|AB |取得最小值.依抛物线定义知,当|AB |为通径,即|AB |=2p =4时为最小值,所以|AC |+|BD |的最小值为2. 答案 2规律方法 过抛物线的焦点且与抛物线的对称轴垂直的弦称为抛物线的通径,通径是抛物线所有过焦点的弦中最短的,若能将问题转化为与通径有关的问题,则可以用通径最短求最值.角度5 到定直线的距离最小问题【例2-5】(一题多解)抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是________.解析 法一如图,设与直线4x +3y -8=0平行且与抛物线y =-x 2相切的直线为4x +3y +b =0,切线方程与抛物线方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2,4x +3y +b =0消去y 整理得3x 2-4x -b =0,则Δ=16+12b =0,解得b =-43,故切线方程为4x +3y -43=0,抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是这两条平行线间的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪8-435=43.法二对y =-x 2,有y ′=-2x ,如图,设与直线4x +3y -8=0平行且与抛物线y =-x 2相切的直线与抛物线的切点是T (m ,-m 2),则切线斜率k =y ′|x =m =-2m =-43,所以m =23,即切点T ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,-49,点T 到直线4x +3y -8=0的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪83-43-816+9=43,由图知抛物线y =-x 2上的点到直线4x +3y -8=0距离的最小值是43. 答案 43规律方法 抛物线上的动点到定直线的距离,可以转化为平行线间的距离,也可以利用单变量设点利用函数思想求最值.【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.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫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________. 解析 (1)如图,∵y 2=-4x ,∴p =2,焦点坐标为(-1,0).依题意可知当A ,P 及P 到准线的垂足三点共线时,点P 与点F 、点P 与点A 的距离之和最小,故点P 的纵坐标为1.将y =1代入抛物线方程求得x =-14,则点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,1.故选A.(2)由题意知,圆C :x 2+(y -4)2=1的圆心为C (0,4),半径为1,抛物线的焦点为F (1,0).根据抛物线的定义,点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线准线的距离之和即点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线焦点的距离之和,因此|PQ |+|PF |≥|PC |+|PF |-1≥|CF |-1=17-1.答案 (1)A (2)17-1考点三 直线与抛物线的综合问题【例3】(2019·全国Ⅰ卷)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 |. 解 设直线l 的方程为: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.又|AF |+|BF |=4,所以x 1+x 2=52.由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x 可得9x 2+12(t -1)x +4t 2=0, 其中Δ=144(1-2t )>0, 则x 1+x 2=-12(t -1)9.从而-12(t -1)9=52,得t =-78(满足Δ>0). 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,其中Δ=4-8t >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. 所以A (3,3),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,-1,故|AB |=4133.规律方法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.【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PA 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. 解 (1)由已知条件,可设抛物线的方程为y 2=2px (p >0).∵点P (1,2)在抛物线上,∴22=2p ×1,解得p =2. 故所求抛物线的方程是y 2=4x ,准线方程是x =-1. (2)设直线PA 的斜率为k PA ,直线PB 的斜率为k PB , 则k PA =y 1-2x 1-1(x 1≠1),k PB =y 2-2x 2-1(x 2≠1),∵PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补,∴k PA =-k PB . 由A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上,得y 21=4x 1,①y 22=4x 2,②∴y 1-214y 21-1=-y 2-214y 22-1,∴y 1+2=-(y 2+2).∴y 1+y 2=-4.由①-②得,y 21-y 22=4(x 1-x 2),∴k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=-1(x 1≠x 2).数学抽象——活用抛物线焦点弦的四个结论1.数学抽象素养水平表现为能够在得到的数学结论的基础上形成新命题,能够针对具体的问题运用数学方法解决问题.本课时抛物线的焦点弦问题的四个常用结论即为具体表现之一.2.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).【例1】 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|AF |=2|BF |,则|AB |等于( ) A.4 B.92C.5 D.6[一般解法]易知直线l 的斜率存在,设为k ,则其方程为 y =k (x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,得x A ·x B =1,①因为|AF |=2|BF |,由抛物线的定义得x A +1=2(x B +1), 即x A =2x B +1,②由①②解得x A =2,x B =12, 所以|AB |=|AF |+|BF |=x A +x B +p =92.[应用结论]法一 由对称性不妨设点A 在x 轴的上方,如图设A ,B 在准线上的射影分别为D ,C ,作BE ⊥AD 于E , 设|BF |=m ,直线l 的倾斜角为θ,则|AB |=3m , 由抛物线的定义知|AD |=|AF |=2m ,|BC |=|BF |=m ,所以cos θ=|AE ||AB |=13,所以tan θ=2 2.则sin 2θ=8cos 2θ,∴sin 2θ=89.又y 2=4x ,知2p =4,故利用弦长公式|AB |=2p sin 2θ=92. 法二 因为|AF |=2|BF |,所以1|AF |+1|BF |=12|BF |+1|BF |=32|BF |=2p =1,解得|BF |=32,|AF |=3,故|AB |=|AF |+|BF |=92. 答案 B【例2】 设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A.334 B.938 C.6332 D.94[一般解法]由已知得焦点坐标为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,0,因此直线AB 的方程为y =33⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34,即4x -43y -3=0.与抛物线方程联立,化简得4y 2-123y -9=0, 故|y A -y B |=(y A +y B )2-4y A y B =6.因此S △OAB =12|OF ||y A -y B |=12×34×6=94. [应用结论]由2p =3,及|AB |=2psin 2α 得|AB |=2p sin 2α=3sin 230°=12.原点到直线AB 的距离d =|OF |·sin 30°=38, 故S △AOB =12|AB |·d =12×12×38=94. 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F 是AC 的中点,且|AF |=4,则线段AB 的长为( ) A.5 B.6 C.163D.203[一般解法]如图,设l 与x 轴交于点M ,过点A 作AD ⊥l 交l 于点D ,由抛物线的定义知,|AD |=|AF |=4,由F 是AC 的中点,知|AD |=2|MF |=2p ,所以2p =4,解得p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |=x 1+p2=x 1+1=4,所以x 1=3,可得y 1=23,所以A (3,23),又F (1,0),所以直线AF 的斜率k =233-1=3,所以直线AF 的方程为y =3(x -1),代入抛物线方程y 2=4x 得3x 2-10x +3=0,所以x 1+x 2=103,|AB |=x 1+x 2+p =163.故选C.[应用结论]法一 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |=x 1+p2=x 1+1=4,所以x 1=3,又x 1x 2=p 24=1,所以x 2=13,所以|AB |=x 1+x 2+p =3+13+2=163.法二 因为1|AF |+1|BF |=2p ,|AF |=4,所以|BF |=43,所以|AB |=|AF |+|BF |=4+43=163. 答案 CA 级 基础巩固一、选择题1.抛物线y =4x 2的焦点到准线的距离为( ) A.2 B.1 C.14 D.18解析 由y =4x 2得x 2=14y ,所以2p =14,p =18,则抛物线的焦点到准线的距离为18. 答案 D2.(2019·福州调研)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( ) A.4 B.6 C.8 D.12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.故选B. 答案 B3.(2020·烟台调研)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=-8x解析 因为AB ⊥x 轴,且AB 过焦点F ,所以线段AB 是焦点弦,且|AB |=2p ,所以S △CAB =12×2p ×⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+4=24,解得p =4或-12(舍),所以抛物线方程为y 2=8x ,所以直线AB的方程为x =2,所以以直线AB 为准线的抛物线的标准方程为y 2=-8x ,故选D. 答案 D4.设抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,点A 为C 上一点,若|FA |=3,则直线FA 的倾斜角为( ) A.π3B.π4 C.π3或2π3D.π4或3π4解析 如图,作AH ⊥l 于H ,则|AH |=|FA |=3,作FE ⊥AH 于E ,则|AE |=3-32=32,在Rt △AEF 中,cos ∠EAF =|AE ||AF |=12,∴∠EAF =π3,即直线FA 的倾斜角为π3,同理点A 在x 轴下方时,直线FA 的倾斜角为2π3.答案 C5.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和直线l 2的距离之和的最小值是( ) A.355 B.2 C.115 D.3解析 由题可知l 2:x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,设抛物线的焦点为F (1,0),则动点P 到l 2的距离等于|PF |,则动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值,即焦点F 到直线l 1:4x -3y +6=0的距离,所以最小值是|4-0+6|5=2.答案 B二、填空题6.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.解析 建立如图平面直角坐标系,设抛物线方程为x 2= -2py (p >0).由题意将点A (2,-2)代入x 2=-2py ,得p =1,故x 2=-2y .设B (x ,-3),代入x 2=-2y 中,得x =6,故水面宽为26米. 答案 2 67.(2020·昆明诊断)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|FA→|+|FB →|+|FC →|的值为________. 解析 依题意,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),又焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,所以x 1+x 2+x 3=3×12=32,则|FA →|+|FB →|+|FC →|=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3+12=(x 1+x 2+x 3)+32=32+32=3. 答案 38.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________.解析 因为双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以2=c a =1+b 2a 2,所以b a=3,所以渐近线方程为3x ±y =0,因为抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,所以F 到双曲线C 1的渐近线的距离为⎪⎪⎪⎪⎪⎪p 23+1=2,由于p >0,所以p =8,所以抛物线C 2的方程为x 2=16y .答案 x 2=16y 三、解答题9.设A ,B 为曲线C :y =x 24上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.解 (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1≠x 2,y 1=x 214,y 2=x 224,x 1+x 2=4.于是直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 24=1. (2)由y =x 24,得y ′=x 2.设M (x 3,y 3),由题设知x 32=1,解得x 3=2,于是M (2,1).设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (2,2+m ),|MN |=|m +1|.将y =x +m 代入y =x 24得x 2-4x -4m =0.当Δ=16(m +1)>0,即m >-1时,x 1,2=2±2m +1.从而|AB |=2|x 1-x 2|=42(m +1).由题设知|AB |=2|MN |,即42(m +1)=2(m +1),解得m =7.所以直线AB 的方程为x -y +7=0.10.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. 解 (1)抛物线y 2=2px 的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0, 所以直线AB 的方程为y =22⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =22⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,y 2=2px ,消去y 得4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p 4,由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9,即5p 4+p =9,所以p =4.所以抛物线的方程为y 2=8x .(2)由p =4知,方程4x 2-5px +p 2=0,可化为x 2-5x +4=0,解得x 1=1,x 2=4,故y 1=-22,y 2=4 2.所以A (1,-22),B (4,42).则OC→=OA →+λOB →=(1,-22)+λ(4,42)=(1+4λ,-22+42λ). 因为C 为抛物线上一点,所以(-22+42λ)2=8(1+4λ),整理得λ2-2λ=0,所以λ=0或λ=2.B 级 能力提升11.(2020·石家庄模拟)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 和抛物线上一点M (2,22)的直线l 交抛物线于另一点N ,则|NF |∶|FM |等于( )A.1∶2B.1∶3C.1∶ 2D.1∶ 3解析 抛物线y 2=4x 的焦点F 的坐标为(1,0),∵直线l 过点F 和点M (2,22),∴直线l 的方程为y =22(x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =22(x -1)得2x 2-5x +2=0,解得x =2或x =12,∴点N 的横坐标为12.∵抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,∴|NF |=32,|MF |=3,∴|NF |∶|MF |=1∶2,故选A.答案 A12.(2020·长沙调研)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,且l 过点(-2,3),M 在抛物线C 上,若点N (1,2),则|MN |+|MF |的最小值为( )A.2B.3C.4D.5解析 由题意知p 2=2,即p =4.过点N 作准线l 的垂线,垂足为N ′,交抛物线于点M ′,则|M ′N ′|=|M ′F |,则有|MN |+|MF |=|MN |+|MT |≥|M ′N ′|+|M ′N |=|NN ′|=1-(-2)=3.答案 B13.(2020·湖南名校大联考)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________.解析 由题意得M (2,0),N (0,-4),设P (x ,y ),由AP→=λAM →+μAN →得(x -2,y +4)=λ(0,4)+μ(-2,0),∴x -2=-2μ,y +4=4λ.因此λ+μ=y +44-x -22=x 24-x 2+2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-122+74≥74,故λ+μ的最小值为74.答案 7414.(2019·全国Ⅲ卷)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 .(1)证明:直线AB 过定点;(2)若以E ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,52为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.(1)证明 设D ⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,-12,A (x 1,y 1),则x 21=2y 1. 因为y ′=x ,所以切线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.所以直线AB 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. (2)解 由(1)得直线AB 的方程为y =tx +12.由⎩⎪⎨⎪⎧y =tx +12,y =x 22可得x 2-2tx -1=0. 于是x 1+x 2=2t ,x 1x 2=-1,y 1+y 2=t (x 1+x 2)+1=2t 2+1,|AB |=1+t 2|x 1-x 2|=1+t 2×(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2(t 2+1).设d 1,d 2分别为点D ,E 到直线AB 的距离,则d 1=t 2+1,d 2=2t 2+1.因此,四边形ADBE 的面积S =12|AB |(d 1+d 2)=(t 2+3)t 2+1.设M 为线段AB 的中点,则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,t 2+12.因为EM →⊥AB →,而EM →=(t ,t 2-2),AB →与向量(1,t )平行,所以t +(t 2-2)t =0,解得t =0或t =±1.当t =0时,S =3;当t =±1时,S =4 2.因此,四边形ADBE 的面积为3或4 2.C 级 创新猜想15.(多选题)如图所示,抛物线y =14x 2,AB 为过焦点F 的弦,过A ,B 分别作抛物线的切线,两切线交于点M ,设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),M (x M ,y M ),则下列结论正确的有( )A.若AB 的斜率为1,则|AB |=8B.|AB |min =4C.若AB 的斜率为1,则x M =2D.x A ·x B =-4解析 由题意得,焦点F (0,1),对于A ,l AB 的方程为y =x +1,与抛物线的方程联立, 得⎩⎨⎧y =x +1,y =14x 2,消去x ,得y 2-6y +1=0, 所以y A +y B =6,则|AB |=y A +y B +p =8,则A 正确;对于B ,|AB |min =2p =4,则B 正确;对于C ,当AB 的斜率为1时,因为y ′=x 2,则x M 2=1,∴x M =2,则C 正确;设l AB 的方程为y =kx +1,与抛物线的方程联立,得⎩⎨⎧y =kx +1,y =14x 2,消去y ,得x 2-4kx -4=0, 所以x A +x B =4k ,x A ·x B =-4,则D 正确;答案 ABCD16.(多填题)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F (2,0),则抛物线C 的方程是________;若M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N ,且M 为FN 的中点,则|FN |=________.解析 抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F (2,0),可得p =4,则抛物线C 的方程是y 2=8x .由M 为FN 的中点,得M 的横坐标为1,代入抛物线方程得y =±22,则M (1,±22),则|FN |=2(1+2)=6. 答案 y 2=8x 6。

2020版高考理科数学(人教版)一轮复习讲义:第九章 第七节 抛物线 Word版含答案

2020版高考理科数学(人教版)一轮复习讲义:第九章 第七节 抛物线 Word版含答案

第七节抛物线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.❶其中点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❷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 ⎝⎛⎭⎫p 2,0F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p2 离心率 e =1准线方程 x =-p 2x =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若定点F 在定直线l 上,则动点的轨迹为过点F 且垂直于l 的一条直线. 四种不同抛物线方程的异同点共同点(1)原点都在抛物线上;(2)焦点都在坐标轴上;(3)准线与焦点所在坐标轴垂直,垂足与焦点关于原点对称,它们与原点的距离都[熟记常用结论]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)|AF|=p1-cos α,|BF|=p1+cos α,弦长|AB|=x1+x2+p=2psin2α(α为弦AB的倾斜角);(3)1|FA|+1|FB|=2p;(4)以弦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;(6)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上.[小题查验基础]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(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)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.( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)× 二、选填题1.抛物线y =2x 2的焦点坐标是( ) A.⎝⎛⎭⎫18,0 B.⎝⎛⎭⎫12,0 C.⎝⎛⎭⎫0,18 D.⎝⎛⎭⎫0,12 解析:选C 抛物线的标准方程为x 2=12y ,所以焦点坐标是⎝⎛⎭⎫0,18. 2.若点P 到点F (0,2)的距离比它到直线y +4=0的距离小2,则P 的轨迹方程为( ) A .y 2=8x B.y 2=-8x C .x 2=8yD .x 2=-8y解析:选C 点P 到F (0,2)的距离比它到直线y +4=0的距离小2,因此P 到F (0,2)的距离与它到直线y +2=0的距离相等,故P 的轨迹是以F 为焦点,y =-2为准线的抛物线,所以P 的轨迹方程为x 2=8y .3.抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,则抛物线方程是( ) A .y 2=-8x B.y 2=-4x C .y 2=8xD .y 2=4x解析:选C 由抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,知p =4,且开口向右,故抛物线方程为y 2=8x .4.焦点在直线2x +y +2=0上的抛物线的标准方程为____________________. 解析:当焦点在x 轴上时,令方程2x +y +2=0中的y =0,得焦点为(-1,0), 故抛物线方程为y 2=-4x ,当焦点在y 轴上时,令方程2x +y +2=0中的x =0,得焦点为(0,-2), 故抛物线方程为x 2=-8y . 答案:y 2=-4x 或x 2=-8y5.若抛物线y =4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是________.解析:M 到准线的距离等于M 到焦点的距离, 又准线方程为y =-116, 设M (x ,y ),则y +116=1,∴y =1516. 答案:1516考点一 抛物线的定义及应用[师生共研过关][典例精析](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.32D .2(2)设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,F 是抛物线的焦点.若B (3,2),则|PB |+|PF |的最小值为________.[解析] (1)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.(2)如图,过点B 作B Q 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 |=|B Q |=4, 即|PB |+|PF |的最小值为4. [答案] (1)B (2)4 [变式发散]1.(变条件)若将本例(2)中“B (3,2)”改为B (3,4),则|PB |+|PF |的最小值为________. 解析: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.答案:2 52.(变设问)在本例(2)条件下,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________.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到点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到点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.答案: 5[解题技法]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.[提醒]注意灵活运用抛物线上一点P(x,y)到焦点F的距离|PF|=|x|+p2或|PF|=|y|+p2.[过关训练]1.若点A的坐标为(3,2),F是抛物线y2=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________.解析:过点M作准线的垂线,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).答案:(2,2)2.(2019·襄阳测试)已知抛物线y=12x2的焦点为F,准线为l,M在l上,线段MF与抛物线交于N点,若|MN|=2|NF|,则|MF|=________.解析:如图,过N作准线的垂线NH,垂足为H.根据抛物线的定义可知|NH|=|NF|,在Rt△NHM中,|NM|=2|NH|,则∠NMH=45°.在△MFK中,∠FMK=45°,所以|MF|=2|FK|.而|FK|=1.所以|MF|= 2.答案: 2考点二抛物线的标准方程与几何性质[师生共研过关][典例精析](1)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为()A.(-1,0)B.(1,0)C.(0,-1) D.(0,1)(2)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5.若以MF 为直径的圆过点A (0,2),则C 的方程为( )A .y 2=4x 或y 2=8x B.y 2=2x 或y 2=8x C .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x[解析] (1)抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p 2且过点(-1,1),故-p2=-1,解得p =2.所以抛物线的焦点坐标为(1,0).(2)由已知得抛物线的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0设点M (x 0,y 0),则AF ―→=⎝⎛⎭⎫p 2,-2,AM ―→=⎝⎛⎭⎫y 202p ,y 0-2.由已知得,AF ―→·AM ―→=0,即y 20-8y 0+16=0,因而y 0=4,M ⎝⎛⎭⎫8p ,4. 由|MF |=5,得 ⎝⎛⎭⎫8p -p 22+16=5.又p >0,解得p =2或p =8.故C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x .[答案] (1)B (2)C[解题技法]1.求抛物线标准方程的方法(1)定义法:若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p ),那么只需求出p 即可. (2)待定系数法:若题目未给出抛物线的方程,对于焦点在x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为y 2=ax (a ≠0),a 的正负由题设来定;焦点在y 轴上的抛物线的标准方程可设为x 2=ay (a ≠0),这样就减少了不必要的讨论.2.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简化运算.[过关训练]1.(2019·武汉调研)如图,过抛物线y 2=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 ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=6,则此抛物线方程为( )A .y 2=9xB .y 2=6xC .y 2=3xD .y 2=3x解析:选B 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 ,由抛物线定义得:|BD |=a ,故∠BCD =30°,在直角三角形ACE 中,因为|AE |=|AF |=6,|AC |=6+3a ,2|AE |=|AC |,所以6+3a =12,从而得a =2,|FC |=3a =6,所以p =|FG |=12|FC |=3,因此抛物线方程为y 2=6x .2.(2018·合肥模拟)已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,点P 为抛物线上的动点,点M 为其准线上的动点,若△FPM 为边长是4的等边三角形,则此抛物线的方程为________.解析:△FPM 为等边三角形,则|PM |=|PF |,由抛物线的定义得PM 垂直于抛物线的准线,设P ⎝⎛⎭⎫m ,m 22p ,则点M ⎝⎛⎭⎫m ,-p 2.因为焦点F ⎝⎛⎭⎫0,p2,△FPM 是等边三角形,所以⎩⎨⎧m 22p +p2=4,⎝⎛⎭⎫p 2+p 22+m 2=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧m 2=12,p =2,因此抛物线方程为x 2=4y .答案:x 2=4y考点三 直线与抛物线的位置关系[师生共研过关][典例精析]设A ,B 为曲线C :y =x 22上两点,A 与B 的横坐标之和为2.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,曲线C 在点M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.[解] (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1≠x 2,y 1=x 212,y 2=x 222,x 1+x 2=2,故直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 22=1.(2)由y =x 22,得y ′=x .设M (x 3,y 3),由题设知x 3=1,于是M ⎝⎛⎭⎫1,12. 设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (1,1+m ),|MN |=⎪⎪⎪⎪m +12. 将y =x +m 代入y =x 22,得x 2-2x -2m =0.由Δ=4+8m >0,得m >-12,x 1,2=1±1+2m .从而|AB |=2|x 1-x 2|=22(1+2m ). 由题设知|AB |=2|MN |,即2(1+2m )=⎪⎪⎪⎪m +12,解得m =72.所以直线AB 的方程为y =x +72.[解题技法]1.直线与抛物线交点问题的解题思路(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组. (2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决. 2.解决抛物线的弦及弦中点问题的常用方法(1)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,可直接使用焦点弦公式,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(2)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.[过关训练]1.(2018·全国卷Ⅲ)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 =________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,∴y 21-y 22=4(x 1-x 2), ∴k =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2.设AB 中点为M ′(x 0,y 0),抛物线的焦点为F ,分别过点A ,B 作准线x =-1的垂线,垂足为A ′,B ′,则|MM ′|=12|AB |=12(|AF |+|BF |)=12(|AA ′|+|BB ′|).∵M ′(x 0,y 0)为AB 中点,∴M 为A ′B ′的中点,∴MM ′平行于x 轴, ∴y 1+y 2=2,∴k =2. 答案:22.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线C 与直线l 1:y =-x 的一个交点的横坐标为8.(1)求抛物线C 的方程;(2)不过原点的直线l 2与l 1垂直,且与抛物线交于不同的两点A ,B ,若线段AB 的中点为P ,且|OP |=|PB |,求△FAB 的面积.解:(1)易知直线与抛物线的交点坐标为(8,-8), ∴(-8)2=2p ×8,∴2p =8,∴抛物线C 的方程为y 2=8x .(2)直线l 2与l 1垂直,故可设直线l 2:x =y +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且直线l 2与x 轴的交点为M .由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,x =y +m ,得y 2-8y -8m =0, Δ=64+32m >0,∴m >-2. y 1+y 2=8,y 1y 2=-8m ,∴x 1x 2=y 21y 2264=m 2.由题意可知OA ⊥OB ,即x 1x 2+y 1y 2=m 2-8m =0, ∴m =8或m =0(舍去),∴直线l 2:x =y +8,M (8,0).故S △FAB =S △FMB +S △FMA =12·|FM |·|y 1-y 2|=3(y 1+y 2)2-4y 1y 2=24 5.。

高考数学复习考点知识与题型专题讲解60---抛物线

高考数学复习考点知识与题型专题讲解60---抛物线

高考数学复习考点知识与题型专题讲解抛物线考试要求1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程.2.掌握抛物线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).3.了解抛物线的简单应用.知识梳理 1.抛物线的概念把平面内与一个定点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)图形范围 x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R y ≥0,x ∈R y ≤0,x ∈R 焦点⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2 准线方程x =-p 2x =p 2y =-p 2y =p 2对称轴x轴y轴顶点(0,0)离心率e=1常用结论抛物线焦点弦的几个常用结论设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则(1)x1x2=p24,y1y2=-p2;(2)若A在第一象限,B在第四象限,则|AF|=p1-cosα,|BF|=p1+cosα,弦长|AB|=x1+x2+p=2psin2α(α为弦AB的倾斜角);(3)1|F A|+1|FB|=2p;(4)以弦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;(6)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上;(7)通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2p.思考辨析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是抛物线.(×)(2)方程y=4x2表示焦点在x轴上的抛物线,焦点坐标是(1,0).(×)(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.(×)(4)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线相切.(×) 教材改编题1.抛物线y =2x 2的准线方程为() A .y =-18B .y =-14 C .y =-12D .y =-1 答案A解析由y =2x 2,得x 2=12y ,故抛物线y =2x 2的准线方程为y =-18.2.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() A .9B .8C .7D .6 答案B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.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________. 答案y 2=±42x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 .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(1)(2020·全国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 等于() A .2B .3C .6D .9 答案C解析设A (x ,y ),由抛物线的定义知,点A 到准线的距离为12,即x +p2=12. 又因为点A 到y 轴的距离为9,即x =9, 所以9+p2=12,解得p =6.(2)已知A (3,2),点F 为抛物线y 2=2x 的焦点,点P 在抛物线上移动,为使|P A |+|PF |取得最小值,则点P 的坐标为() A .(0,0) B .(2,2) C .(1,2) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1答案B解析如图所示,设点P 到准线的距离为d , 准线方程为x =-12, 所以|P A |+|PF |=|P A |+d ≥|AB | =3+12=72,当且仅当点P 为AB 与抛物线的交点时,|P A |+|PF |取得最小值, 此时点P 的坐标为(2,2).思维升华 “看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”,许多抛物线问题均可根据定义获得简捷、直观的求解.“由数想形,由形想数,数形结合”是灵活解题的一条捷径.命题点2求标准方程例2(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 =-4B .x =-3 C .x =-2D .x =-1 答案A解析直线2x +3y -8=0与x 轴的交点为(4,0),∴抛物线y 2=2px 的焦点为(4,0),∴准线方程为x =-4.(2)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,点A是抛物线C上一点,AD⊥l,交l于D.若|AF|=4,∠DAF=60°,则抛物线C的方程为()A.y2=8x B.y2=4xC.y2=2x D.y2=x答案B解析根据抛物线的定义可得|AD|=|AF|=4,又∠DAF=60°,所以|AD|-p=|AF|cos60°=12|AF|,所以4-p=2,解得p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x.教师备选1.已知抛物线y2=4x的焦点为F,M,N是抛物线上两个不同的点.若|MF|+|NF|=5,则线段MN的中点到y轴的距离为()A.3B.32C.5D.52答案B解析由题意知抛物线的准线方程为x=-1,分别过点M,N作准线的垂线,垂足为M′,N′(图略),根据抛物线的定义得|MF|=|MM′|,|NF|=|NN′|,所以|MF |+|NF |=|MM ′|+|NN ′|, 所以线段MN 的中点到准线的距离为12(|MF |+|NF |)=52,所以线段MN 的中点到y 轴的距离为52-1=32.2.(2022·济南模拟)已知抛物线x 2=2py (p >0),过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点(点A 在第一象限).若直线AB 的斜率为33,点A 的纵坐标为32,则p 的值为() A.14B.12C .1D .2 答案C解析由题意得,抛物线x 2=2py (p >0)的焦点在y 轴上, 准线方程为y =-p2, 设A (x A ,y A ), 则|AF |=y A +p 2=32+p2, 设直线AB 的倾斜角为α, 则tan α=33,因为α∈[0,π),所以α=π6, 所以|AF |=y A -p 2sin α=32-p2sin α=3-p2sin α=3-p 2×12=3-p , 所以3-p =32+p2,解得p =1.思维升华 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.跟踪训练1(1)设抛物线的顶点为O ,焦点为F ,准线为l ,P 是抛物线上异于O 的一点,过P 作PQ ⊥l 于Q .则线段FQ 的垂直平分线() A .经过点O B .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP 答案B解析连接PF (图略),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 .(2)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,第九章“勾股”,讲述了“勾股定理”及一些应用,直角三角形的三条边长分别称为“勾”“股”“弦”.设点F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,l 是该抛物线的准线,过抛物线上一点A 作准线的垂线,垂足为B ,直线AF 交准线l 于点C ,若Rt △ABC 的“勾”|AB |=3,“股”|CB |=33,则抛物线的方程为 ()A .y 2=2xB .y 2=3xC .y 2=4xD .y 2=6x 答案B解析如图,|AB |=3,|BC |=33, 则|AC |=32+(33)2=6,设直线l 与x 轴交于点H ,由|AB |=|AF |=3,|AC |=6,可知点F 为AC 的中点, 所以|FH |=12|AB |=32, 又|FH |=p ,所以p =32, 所以抛物线的方程为y 2=3x . 题型二 抛物线的几何性质例3(1)(2021·新高考全国Ⅱ)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点到直线y =x +1的距离为2,则p 等于()A .1B .2C .22D .4 答案B解析抛物线的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,其到直线x -y +1=0的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪p 2-0+11+1=2,解得p =2(p =-6舍去).(2)已知弦AB 经过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则下列说法中错误的是()A .当AB 与x 轴垂直时,|AB |最小 B.1|AF |+1|BF |=2pC .以弦AB 为直径的圆与直线x =-p2相离 D .y 1y 2=-p 2 答案C解析当AB 与x 轴垂直时,AB 为抛物线的通径,是最短的焦点弦,即|AB |最小,A 正确; 设AB 方程为x =ty +p 2, 由⎩⎨⎧x =ty +p2,y 2=2px ,得y 2-2pty -p 2=0,∴y 1+y 2=2pt ,y 1y 2=-p 2,D 正确;∴x 1+x 2=y 21+y 222p =(y 1+y 2)2-2y 1y 22p=4p 2t 2+2p 22p=2pt 2+p ,x 1x 2=y 21y 224p 2=p 24,∴1|AF |+1|BF |=1x 1+p 2+1x 2+p 2=x 1+x 2+p x 1x 2+p 2(x 1+x 2)+p 24=2pt 2+2p p 2+p 2t 2=2p (t 2+1)p 2(t 2+1)=2p,B 正确; ∵AB 的中点到x =-p 2的距离为12(x 1+x 2+p )=12|AB |,∴以AB 为直径的圆与准线x =-p 2相切,C 错误.教师备选1.抛物线y 2=2px (p >0)准线上的点A 与抛物线上的点B 关于原点O 对称,线段AB 的垂直平分线OM 与抛物线交于点M ,若直线MB 经过点N (4,0),则抛物线的焦点坐标是()A .(4,0)B .(2,0)C .(1,0) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0 答案C解析设点B (x 1,y 1),M (x 2,y 2),则点A (-x 1,-y 1),可得-x 1=-p 2,则x 1=p 2,设直线MB 的方程为x =my +4,联立⎩⎪⎨⎪⎧x =my +4,y 2=2px ,可得y 2-2mpy -8p =0, 所以y 1y 2=-8p ,由题意可知,OB →·OM →=x 1x 2+y 1y 2=y 21y 224p 2+y 1y 2 =64p 24p 2-8p =16-8p =0,解得p =2.因此,抛物线的焦点为(1,0).2.(2022·唐山模拟)抛物线有如下光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿平行于抛物线对称轴的方向射出.反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线r :y 2=x ,O 为坐标原点,一束平行于x 轴的光线l 1从点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫4116,1射入,经过r 上的点A (x 1,y 1)反射后,再经r 上另一点B (x 2,y 2)反射后,沿直线l 2射出,经过点Q ,则下列结论错误的是()A .y 1y 2=-1B .|AB |=2516C .PB 平分∠ABQD .延长AO 交直线x =-14于点C ,则C ,B ,Q 三点共线答案A解析设抛物线的焦点为F ,则F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0.因为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫4116,1,且l 1∥x 轴,故A (1,1),故直线AF :y =1-01-14⎝ ⎛⎭⎪⎫x -14=43x -13.由⎩⎨⎧ y =43x -13,y 2=x ,可得y 2-34y -14=0,故y 1y 2=-14,故A 错误;又y 1=1,故y 2=-14,故B ⎝ ⎛⎭⎪⎫116,-14,故|AB |=1+116+12=2516,故B 正确;直线AO :y =x ,由⎩⎨⎧ y =x ,x =-14,可得C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,-14,故y C =y 2, 所以C ,B ,Q 三点共线,故D 正确;因为|AP |=4116-1=2516=|AB |,故△APB 为等腰三角形,故∠ABP =∠APB ,而l 1∥l 2,故∠PBQ =∠APB ,即∠ABP =∠PBQ ,故PB 平分∠ABQ ,故C 正确.思维升华 应用抛物线的几何性质解题时,常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性. 跟踪训练2(1)(2021·新高考全国Ⅰ)已知O 为坐标原点,抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 上一点,PF 与x 轴垂直,Q 为x 轴上一点,且PQ ⊥OP .若|FQ |=6,则C 的准线方程为______________.答案x =-32解析方法一(解直角三角形法)由题易得|OF |=p 2,|PF |=p ,∠OPF =∠PQF ,所以tan ∠OPF =tan ∠PQF ,所以|OF ||PF |=|PF ||FQ |,即p 2p =p 6,解得p =3,所以C 的准线方程为x =-32.方法二(应用射影定理法)由题易得|OF |=p 2,|PF |=p ,|PF |2=|OF |·|FQ |,即p 2=p 2×6,解得p =3或p =0(舍去),所以C 的准线方程为x =-32.(2)直线l 过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F (1,0),且与C 交于A ,B 两点,则p =______,1|AF |+1|BF |=________.答案21解析由p 2=1,得p =2.当直线l 的斜率不存在时,l :x =1与y 2=4x联立解得y =±2,此时|AF |=|BF |=2,所以1|AF |+1|BF |=12+12=1;当直线l 的斜率存在时,设l :y =k (x -1),代入抛物线方程,得k 2x 2-2(k 2+2)x +k 2=0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=1,1|AF |+1|BF |=|AF |+|BF ||AF ||BF |=x 1+x 2+2(x 1+1)(x 2+1)=x 1+x 2+2x 1x 2+x 1+x 2+1 =x 1+x 2+21+x 1+x 2+1=1. 综上,1|AF |+1|BF |=1.题型三 直线与抛物线例4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 |. 解设直线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.又|AF |+|BF |=4,所以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,即A (3,3),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,-1. 故|AB |=4133.教师备选如图,已知抛物线x 2=y ,点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,14,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,94,抛物线上的点P (x ,y )⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<x <32.过点B 作直线AP 的垂线,垂足为Q .(1)求直线AP 斜率的取值范围;(2)求|P A |·|PQ |的最大值.解(1)设直线AP 的斜率为k ,k =x 2-14x +12=x -12,因为-12<x <32,所以直线AP 斜率的取值范围是(-1,1).(2)由(1)得直线AP 的斜率为k ,x =k +12,则直线BQ 的斜率为-1k (k ≠0),设直线AP 的方程为kx -y +12k +14=0,直线BQ 的方程为x +ky -94k -32=0,联立直线AP 与BQ 的方程⎩⎪⎨⎪⎧ kx -y +12k +14=0,x +ky -94k -32=0,解得点Q 的横坐标是x Q =-k 2+4k +32(k 2+1).因为|P A |=1+k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=1+k 2(k +1),|PQ |=1+k 2(x Q -x )=-(k -1)(k +1)2k 2+1,所以|P A |·|PQ |=-(k -1)(k +1)3.令f (k )=-(k -1)(k +1)3,因为f ′(k )=-(4k -2)(k +1)2, 所以f (k )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12上单调递增,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上单调递减, 因此当k =12时,|P A |·|PQ |取得最大值2716.当k =0时,|P A |=1,|PQ |=1,|P A |·|PQ |=1,所以|P A |·|PQ |的最大值为2716. 思维升华 (1)求解直线与抛物线问题,一般利用方程法,但涉及抛物线的弦长、中点、距离等问题时,要注意“设而不求”“整体代入”“点差法”以及定义的灵活应用.(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,则可用弦长公式.跟踪训练3设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A (0,2),O 为坐标原点,过F 的直线l 与C 交于M ,N 两点,当MA ⊥OA 时,|MF |=2.(1)求p 的值;(2)若AM →·AN→=0,求直线l 的方程. 解(1)当MA ⊥OA 时,此时点M 的纵坐标为2,其横坐标x M =2p .因为|MF |=2,根据抛物线的定义,得|MF |=2p +p 2=2,解得p =2.(2)由(1)知,抛物线C 的方程为y 2=4x ,点F 的坐标为(1,0).设直线l :x =ky +1,点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧ x =ky +1,y 2=4x ,化简可得y 2-4ky -4=0,则y 1+y 2=4k ,y 1y 2=-4.根据题意AM →=(x 1,y 1-2),AN →=(x 2,y 2-2),且AM →·AN →=0,所以x 1x 2+(y 1-2)(y 2-2)=0.将x 1x 2=y 21y 2216=1,y 1+y 2=4k ,y 1y 2=-4代入化简可得4-2×4k -4+1=0,解得k =18,所以直线l 的方程为x =18y +1,即8x -y -8=0.课时精练1.抛物线x 2=12y 的焦点到准线的距离是()A .2B .1C.12D.14答案D解析抛物线标准方程x 2=2py (p >0)中p 的几何意义为抛物线的焦点到准线的距离,由x 2=12y 得p =14.2.若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点到准线的距离为2,过焦点的直线与抛物线交于A ,B 两点,且|AB |=8,则弦AB 的中点到y 轴的距离为()A .2B .3C .4D .6答案B解析因为抛物线y 2=2px (p >0)的焦点到准线的距离为2,所以p =2,抛物线方程为y 2=4x .过焦点的直线与抛物线交于A,B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线的定义得,焦点弦|AB|=x1+x2+p,所以8=x1+x2+2,则x1+x2=6,所以AB的中点到y轴的距离为d=x1+x22=62=3.3.(2022·桂林模拟)已知抛物线y=12x2的焦点为F,准线为l,M在l上,线段MF与抛物线交于N点,若|MN|=2|NF|,则|MF|等于()A.2B.3C.2D. 3答案C解析如图,过N作准线的垂线NH,垂足为H,设l与y轴的交点为K.根据抛物线的定义可知|NH|=|NF|,在Rt△NHM中,|MN|=2|NH|,则∠NMH=45°.在Rt△MFK中,∠FMK=45°,所以|MF|=2|FK|.而|FK|=1,所以|MF|= 2.4.中国古代桥梁的建筑艺术,有不少是世界桥梁史上的创举,充分显示了中国劳动人民的非凡智慧.一个抛物线型拱桥,当水面离拱顶2m时,水面宽8m.若水面下降1m,则水面宽度为()A.26mB.46mC.42mD.12m答案B解析由题意,以拱桥顶点为原点,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),由题意知,抛物线经过点A(-4,-2)和点B(4,-2),代入抛物线方程解得p=4,所以抛物线方程为x2=-8y,水面下降1米,即y=-3,解得x1=26,x2=-26,所以此时水面宽度d=2x1=4 6.5.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 到准线的距离为4,直线l 过点F 且与抛物线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,若M (m ,2)是线段AB 的中点,则下列结论不正确的是()A .p =4B .抛物线方程为y 2=16xC .直线l 的方程为y =2x -4D .|AB |=10答案B解析由焦点F 到准线的距离为4,根据抛物线的定义可知p =4,故A 正确;则抛物线方程为y 2=8x ,故B 错误;焦点F (2,0),则y 21=8x 1,y 22=8x 2,若M (m ,2)是线段AB 的中点,则y 1+y 2=4,∴y 21-y 22=8x 1-8x 2,即y 1-y 2x 1-x 2=8y 1+y 2=84=2, ∴直线l 的方程为y =2x -4,故C 正确;又由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,y =2x -4,可得x 2-6x +4=0,∴x 1+x 2=6,∴|AB |=|AF |+|BF |=x 1+x 2+4=10,故D 正确.6.已知A ,B 为抛物线x 2=2py (p >0)上的两个动点,以AB 为直径的圆C 经过抛物线的焦点F ,且面积为2π,若过圆心C 作该抛物线准线l 的垂线CD ,垂足为D ,则|CD |的最大值为()A .2B.2C.22D.12答案A解析根据题意,2π=π⎝ ⎛⎭⎪⎫|AB |22, ∴|AB |=2 2.设|AF |=a ,|BF |=b ,过点A 作AQ ⊥l 于Q ,过点B 作BP ⊥l 于P ,如图,由抛物线定义,得|AF |=|AQ |,|BF |=|BP |,∴在四边形ABPQ 中,2|CD |=|AQ |+|BP |=a +b ,由勾股定理得,8=a 2+b 2,∵|CD |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=a 2+b 2+2ab 4=8+2ab 4 =2+ab 2≤2+a 2+b 24=4,∴|CD |≤2(当且仅当a =b 时,等号成立).7.(2021·北京)已知抛物线C :y 2=4x ,焦点为F ,点M 为抛物线C 上的点,且|FM |=6,则M 的横坐标是________,作MN ⊥x 轴于N ,则S △FMN =________.答案54 5解析因为抛物线的方程为y 2=4x ,故p =2且F (1,0),因为|MF |=6,所以x M +p 2=6,解得x M =5,故y M =±25,所以S △FMN =12×(5-1)×25=4 5.8.(2020·新高考全国Ⅰ)斜率为3的直线过抛物线C :y 2=4x 的焦点,且与C 交于A ,B 两点,则|AB |=________.答案163解析如图,由题意得,抛物线的焦点为F (1,0),设直线AB 的方程为y =3(x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =3(x -1),y 2=4x ,得3x 2-10x +3=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=103,所以|AB |=x 1+x 2+2=163.9.过抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点F 作直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,当点A 的纵坐标为1时,|AF |=2.(1)求抛物线C 的方程;(2)若抛物线C 上存在点M (-2,y 0),使得MA ⊥MB ,求直线l 的方程.解(1)抛物线C :x 2=2py (p >0)的准线方程为y =-p 2,焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2. ∵当点A 的纵坐标为1时,|AF |=2,∴1+p 2=2,解得p =2,∴抛物线C 的方程为x 2=4y .(2)∵点M (-2,y 0)在抛物线C 上,∴y 0=(-2)24=1.又F (0,1),∴设直线l 的方程为y =kx +1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2=4y ,得x 2-4kx -4=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4,MA →=(x 1+2,y 1-1), MB →=(x 2+2,y 2-1). ∵MA ⊥MB ,∴MA →·MB→=0, ∴(x 1+2)(x 2+2)+(y 1-1)(y 2-1)=0,∴-4+8k +4-4k 2=0,解得k =2或k =0.当k =0时,l 过点M (舍去),∴k =2,∴直线l 的方程为y =2x +1.10.已知抛物线E :y 2=2px (p >0),过点P (3,0)的直线l 交抛物线E 于A ,B ,且OA →·OB →=-3(O 为坐标原点).(1)求抛物线E 的方程;(2)求△AOB 面积的最小值.解(1)设直线l 为x =ty +3,代入E :y 2=2px 整理得y 2-2pty -6p =0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),所以y 1+y 2=2pt ,y 1y 2=-6p ,所以x 1x 2=(y 1y 2)24p 2=(-6p )24p 2=9,由OA →·OB→=-3, 即x 1x 2+y 1y 2=-3,得9-6p =-3,所以p =2,所以所求抛物线E 的方程为y 2=4x .(2)由(1)得y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-12,|AB |=1+t 2(4t )2+48 =41+t 2t 2+3,点O 到直线l 的距离为d =31+t 2,则S △AOB =12|AB |·d=12×31+t 2×41+t 2t 2+3 =6t 2+3≥63,当t =0时,等号成立,故当t =0时,△AOB 面积有最小值6 3.11.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() A .1B .2C .3D .4答案C解析由题意可知,点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0, 又F 为△ABC 的重心,故x A +x B +x C 3=12, 即x A +x B +x C =32.又由抛物线的定义可知|F A →|+|FB →|+|FC →|=x A +x B +x C +32=32+32=3. 12.某农场为节水推行喷灌技术,喷头装在管柱OA 的顶端A 处,喷出的水流在各个方向上呈抛物线状,如图所示.现要求水流最高点B 离地面4m ,点B 到管柱OA 所在直线的距离为3m ,且水流落在地面上以O 为圆心,以7m 为半径的圆上,则管柱OA 的高度为()A.53mB.74mC.94mD.73m答案B解析以B 为坐标原点建立平面直角坐标系,如图所示,记BM ⊥OC 且垂足为M ,A 在y 轴上的投影为D ,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0),由题意可知|AD |=3,|BM |=4,|OC |=7,所以|MC |=|OC |-|AD |=7-3=4,所以C (4,-4),代入抛物线方程可知16=8p ,所以p =2,所以抛物线方程为x 2=-4y ,又因为x A =-3,所以y A =y D =-94,所以|BD |=94,所以|OA |=|DM |=|BM |-|BD |=4-94=74,所以OA 的高度为74m.13.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)过点P (1,1),则下列结论不正确的是()A .点P 到抛物线焦点的距离为54B .过点P 作过抛物线焦点的直线交抛物线于点Q ,则△OPQ 的面积为532C .过点P 与抛物线相切的直线方程为x -2y +1=0D .过点P 作两条斜率互为相反数的直线交抛物线于M ,N 两点,则直线MN 的斜率为12答案D解析因为抛物线C :y 2=2px (p >0)过点P (1,1),所以p =12,所以抛物线方程为y 2=x ,焦点坐标为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0.对于A ,|PF |=1+14=54,A 正确;对于B ,k PF =43,所以l PF :y =43⎝ ⎛⎭⎪⎫x -14, 与y 2=x 联立得4y 2-3y -1=0,所以y 1+y 2=34,y 1y 2=-14,所以S △OPQ =12|OF |·|y 1-y 2|=12×14×(y 1+y 2)2-4y 1y 2=532,B 正确; 对于C ,依题意斜率存在,设直线方程为y -1=k (x -1),与y 2=x 联立得ky 2-y +1-k =0,Δ=1-4k (1-k )=0,即4k 2-4k +1=0,解得k =12,所以切线方程为x -2y +1=0,C 正确;对于D ,依题意斜率存在,设l PM :y -1=k ′(x -1),与y 2=x 联立得k ′y 2-y +1-k ′=0,所以y M +1=1k ′, 即y M =1k ′-1,则x M =⎝ ⎛⎭⎪⎫1k ′-12, 所以点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫1k ′-12,1k ′-1, 同理N ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫-1k ′-12,-1k ′-1, 所以k MN =1k ′-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1k ′-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1k ′-12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1k ′-12 =2k ′-4k ′=-12,D 错误. 14.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________.答案74解析由题意得M (2,0),N (0,-4),设P (x ,y ),由AP→=λAM →+μAN → 得(x -2,y +4)=λ(0,4)+μ(-2,0).所以x -2=-2μ,y +4=4λ.因此λ+μ=y +44-x -22=x 24-x 2+2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-122+74≥74,故λ+μ的最小值为74.15.已知抛物线C :y 2=4x ,其准线与x 轴交于点M ,过其焦点F 的直线与抛物线相交于A ,B 两点,记直线MA ,MB 的斜率分别为k 1,k 2,则1k 21+1k 22的最小值为() A .1B .2C .3D .4答案B解析由题意,可得焦点坐标F (1,0),准线方程为x =-1,可得M (-1,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为x =my +1,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x =my +1,y 2=4x ,可得y 2-4my -4=0,则y 1+y 2=4m ,y 1·y 2=-4,因为1k 1=x 1+1y 1=my 1+1+1y 1=m +2y 1, 1k 2=x 2+1y 2=my 2+1+1y 2=m +2y 2,所以1k 21+1k 22=⎝⎛⎭⎪⎫m +2y 12+⎝ ⎛⎭⎪⎫m +2y 22 =2m 2+4m ⎝ ⎛⎭⎪⎫1y 1+1y 2+4⎝ ⎛⎭⎪⎫1y 21+1y 22 =2m 2+4m ·y 1+y 2y 1·y 2+4·(y 1+y 2)2-2y 1·y 2y 21·y 22 =2m 2+4m ·4m -4+4·16m 2+816=2m 2+2, 所以当且仅当m =0时,1k 21+1k 22取得最小值为2. 16.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 .(1)证明:直线AB 过定点;(2)若以E ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,52为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求四边形ADBE 的面积.(1)证明设D ⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,-12,A (x 1,y 1), 则x 21=2y 1.因为y ′=x ,所以切线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.所以直线AB 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. (2)解由(1)得直线AB 的方程为y =tx +12.由⎩⎪⎨⎪⎧ y =tx +12,y =x 22,可得x 2-2tx -1=0.于是x 1+x 2=2t ,x 1x 2=-1, y 1+y 2=t (x 1+x 2)+1=2t 2+1, |AB |=1+t 2|x 1-x 2| =1+t 2×(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =2(t 2+1).设d 1,d 2分别为点D ,E 到直线AB 的距离, 则d 1=t 2+1,d 2=2t 2+1. 因此,四边形ADBE 的面积S =12|AB |(d 1+d 2)=(t 2+3)t 2+1.设M 为线段AB 的中点,则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,t 2+12. 因为EM→⊥AB →,而EM →=(t ,t 2-2),AB →与向量(1,t )平行,所以t +(t 2-2)t =0,解得t =0或t =±1.当t =0时,S =3;当t =±1时,S =4 2. 因此,四边形ADBE 的面积为3或4 2.。

新高考数学复习考点知识专题讲解与练习60---抛物线(二)

新高考数学复习考点知识专题讲解与练习60---抛物线(二)

新高考数学复习考点知识专题讲解与练习专题60 抛物线(二)一、单项选择题1.已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,过F 且倾斜角为120°的直线与抛物线C 交于A ,B 两点,若AF ,BF 的中点在y 轴上的射影分别为M ,N ,且|MN|=43,则抛物线C 的准线方程为( )A .x =-1B .x =-2C .x =-32 D .x =-32.已知抛物线C :x 2=2py(p>0)的焦点为F ,抛物线C 的准线与y 轴交于点A ,点M(1,y 0)在抛物线C 上,|MF|=5y04,则tan ∠FAM =( ) A.25 B.52 C.54 D.453.已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 4,a (a>0)在C 上,|AF|=3.若直线AF 与C 交于另一点B ,则|AB|的值是( ) A .12 B .10 C .9 D .4.54.若抛物线y =4x 2上一点到直线y =4x -5的距离最短,则该点的坐标是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 B .(0,0) C .(1,2) D .(1,4) 5.已知抛物线y 2=2px(p>0)的焦点弦AB 的两端点坐标分别为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则y1y2x1x2的值一定等于A .-4B .4C .p 2D .-p 26.已知抛物线C :y 2=4x 与直线y =2x -4交于A ,B 两点(点A 在点B 下方),焦点为F ,则cos ∠AFB=A.45B.35 C .-35 D .-457.(2018·课标全国Ⅰ)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 .7 D .8 8.(2021·石家庄市质检)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 和抛物线上一点M(2,22)的直线l 交抛物线于另一点N ,则|NF|∶|FM|等于( )A .1∶2B .1∶3C .1∶ 2D .1∶ 3 9.(2021·衡水中学调研)已知抛物线y 2=4x ,过点P(4,0)的直线与抛物线相交于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两个不同的点,则y 12+y 22的最小值为( ) A .12 B .24 C .16 D .32 10.(2021·石家庄市模拟)过抛物线y 2=4x 的焦点的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,设点M(3,0).若△MAB 的面积为42,则|AB|=( )A .2B .4C .2 3D .8 二、多项选择题11.(2021·山东高考实战演练仿真卷)已知抛物线x 2=4y 的焦点为F ,经过点F 的直线交抛物线于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),点A ,B 在抛物线准线上的射影分别为A 1,B 1,以下四个结论中正确的是( ) A .x 1x 2=-4B .|AB|=y 1+y 2+1C .∠A 1FB 1=π2D .AB 的中点到抛物线的准线的距离的最小值为212.(2021·山东高考统一模拟)设M ,N 是抛物线y 2=x 上的两个不同的点,O 是坐标原点.若直线OM 与ON 的斜率之积为-12,则( )A .|OM|+|ON|≥42B .以MN 为直径的圆的面积大于4πC .直线MN 过定点(2,0)D .点O 到直线MN 的距离不大于2 三、填空题与解答题 13.(2021·山东高考统一模拟)已知抛物线y 2=2px(p>0)与直线l :4x -3y -2p =0在第一、四象限分别交于A ,B 两点,F 是抛物线的焦点,若|AF →|=λ|FB →|,则λ=________. 14.(2020·郑州质检)设抛物线y 2=16x 的焦点为F ,经过点P(1,0)的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,且2BP →=PA →,则|AF|+2|BF|=________. 15.(2021·四川遂宁市高三三诊)已知点M(0,2),过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线AB 交抛物线于A ,B 两点,若AM →·FM→=0,则点B 的纵坐标为________. 16.(2021·广西柳州模拟)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点. (1)若AF→=3FB →,求直线AB 的斜率; (2)设点M 在线段AB 上运动,原点O 关于点M 的对称点为点C ,求四边形OACB 面积的最小值.17.(2021·八省联考)已知抛物线y 2=2px 上三点A(2,2),B ,C ,直线AB ,AC 是圆(x -2)2+y 2=1的两条切线,则直线BC 的方程为( )A .x +2y +1=0B .3x +6y +4=0C .2x +6y +3=0D .x +3y +2=0 18.(2019·课标全国Ⅲ)已知曲线C :y =x22,D 为直线y =-12上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B.(1)证明:直线AB 过定点; (2)若以E ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,52为圆心的圆与直线AB 相切,且切点为线段AB 的中点,求该圆的方程.参考答案1.答案 D 解析 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),由抛物线C 的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,知AF ,BF 的中点的纵坐标分别为y12,y22,则|MN|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪y22-y12=12|y 2-y 1|=43,所以|y 2-y 1|=8 3.由题意知直线AB 的方程为y =-3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,与抛物线方程y 2=2px 联立消去x ,得y =-3·⎝ ⎛⎭⎪⎫y22p -p 2,即3y 2+2py -3p 2=0,所以y 1+y 2=-2p 3,y 1y 2=-p 2,于是由|y 2-y 1|=83,得(y 2+y 1)2-4y 1y 2=192,所以⎝⎛⎭⎪⎫-2p 32+4p 2=192,解得p =6,p 2=3,所以抛物线C 的准线方程为x =-3.故选D.2.答案 D 解析 过点M 向抛物线的准线作垂线,垂足为N ,则|MN|=y 0+p2=5y04,故y 0=2p.又M(1,y 0)在抛物线上,故y 0=12p ,于是2p =12p ,解得p =12, ∴|MN|=54,∴tan ∠FAM =tan ∠AMN =|AN||MN|=45.故选D.3.答案 C 解析 结合抛物线的性质可得p 4+p2=3,解得p =4,所以抛物线方程为y 2=8x ,所以点A 的坐标为(1,22),所以直线AB 的方程为y =-22(x -2),代入抛物线方程,计算B 的坐标为(4,-42),所以|AB|=(x1-x2)2+(y1-y2)2=9.故选C.4.答案 A 解析 设与直线y =4x -5平行的直线为y =4x +m ,由平面几何的性质可知,抛物线y =4x 2上到直线y =4x -5的距离最短的点即为直线y =4x +m 与抛物线相切的点.而对y =4x 2求导得y ′=8x ,又直线y =4x +m 的斜率为4,所以8x =4,得x =12,此时y =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫122=1,即切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,故选A.5.答案 A 解析 ①若焦点弦AB ⊥x 轴,则x 1=x 2=p 2,则x 1x 2=p24,y 1y 2=-p 2,则y1y2x1x2=-4.②若焦点弦AB 不垂直于x 轴,可设直线AB :y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,联立y 2=2px 得k 2x 2-(k 2p +2p)x +p2k24=0,则x 1x 2=p24.∵y 12=2px 1,y 22=2px 2,∴y 12y 22=4p 2x 1x 2=p 4.又∵y 1y 2<0,∴y 1y 2=-p 2.故y1y2x1x2=-4.故选A.6.答案 D 解析 ∵抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,∴点F 的坐标为(1,0).又∵直线y =2x -4与C 交于A ,B 两点(点A 在点B 下方),∴A ,B 两点坐标分别为(1,-2),(4,4),则FA →=(0,-2),FB →=(3,4),∴cos ∠AFB =FA →·FB →|FA →|·|FB →|=-810=-45.故选D.7.答案 D 解析 过点(-2,0)且斜率为23的直线的方程为y =23(x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =23(x +2),y2=4x ,得x 2-5x +4=0,设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则y 1>0,y 2>0,根据根与系数的关系,得x 1+x 2=5,x 1x 2=4.易知F(1,0),所以FM →=(x 1-1,y 1),FN →=(x 2-1,y 2),所以FM →·FN →=(x 1-1)·(x 2-1)+y 1y 2=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+4x1x2=4-5+1+8=8.故选D.8.答案 A 解析 方法一:抛物线y 2=4x 的焦点F 的坐标为(1,0),M(2,22),∴直线l 的方程为y =22(x -1).由⎩⎨⎧y2=4x ,y =22(x -1),得2x 2-5x +2=0,解得x =2或x =12,∴点N 的横坐标为12.∵抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,∴|NF|=32,|MF|=3,∴|NF|∶|MF|=1∶2.故选A.方法二:抛物线y 2=4x 的焦点F 的坐标为(1,0),M(2,22),∴直线l 的方程为y =22(x -1).由⎩⎨⎧y2=4x ,y =22(x -1),得y 2-2y -4=0,解得y =22或y =-2,∴点N 的纵坐标为- 2.过点M 作MM ′⊥x 轴,垂足为M ′,过点N 作NN ′⊥x 轴,垂足为N ′,则△MM ′F ∽△NN ′F ,∴|NF|∶|MF|=|NN ′|∶|MM ′|=|-2|∶22=1∶2.故选A. 方法三:∵M(2,22)是抛物线上的点,且抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,∴|MF|=3.又1|MF|+1|NF|=2p =1,∴|NF|=32,∴|NF|∶|MF|=1∶2.故选A. 9.答案 D 解析 当直线的斜率不存在时,方程为x =4,由⎩⎨⎧x =4,y2=4x ,得y 1=-4,y 2=4,∴y 12+y 22=32. 当直线的斜率存在时,设其方程为y =k(x -4),由⎩⎨⎧y2=4x ,y =k (x -4),得ky 2-4y -16k =0,∴y 1+y 2=4k ,y 1y 2=-16, ∴y 12+y 22=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=16k2+32>32. 综上可知,y 12+y 22≥32. ∴y 12+y 22的最小值为32.故选D. 10.答案 D解析 抛物线y 2=4x 的焦点F 为(1,0),可设直线l 的方程为x =ty +1, 代入抛物线方程,可得y 2-4ty -4=0,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),可得y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4,则|AB|=1+t2·|y 1-y 2|=1+t2·(y1+y2)2-4y1y2=1+t2·16t2+16, △MAB 的面积为12|MF|·|y 1-y 2|=12×2|y 1-y 2|=42,即16t2+16=42,解得t =±1,则|AB|=1+1·16+16=8.故选D. 11.答案 ACD解析 抛物线x 2=4y 的焦点为F(0,1),易知直线AB 的斜率存在,设直线AB 为y =kx +1.由⎩⎨⎧y =kx +1,x2=4y ,得x 2-4kx -4=0,则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4,A 正确; |AB|=|AF|+|BF|=y 1+1+y 2+1=y 1+y 2+2,B 不正确;FA1→=(x 1,-2),FB1→=(x 2,-2),∴FA1→·FB1→=x 1x 2+4=0,∴FA1→⊥FB1→,∠A 1FB 1=π2,C 正确;AB 的中点到抛物线的准线的距离d =12(|AA 1|+|BB 1|)=12(y 1+y 2+2)=12(kx 1+1+kx 2+1+2)=12(4k 2+4)≥2.当k =0时取得最小值2,D 正确.故选ACD. 12.答案 CD 解析 不妨设M 为第一象限内的点,①当直线MN ⊥x 轴时,k OM =-k ON ,由k OM ·k ON =-12,得k OM =22,k ON =-22,所以直线OM ,ON 的方程分别为:y =22x 和y =-22x.与抛物线方程联立,得M(2,2),N(2,-2),所以直线MN 的方程为x =2,此时|OM|+|ON|=26, 以MN 为直径的圆的面积S =2π,故A 、B 不正确.②当直线MN 与x 轴不垂直时,设直线MN 的方程为y =kx +m , 与抛物线方程联立消去x ,得ky 2-y +m =0,则Δ=1-4km>0.设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则y 1y 2=m k ,因为k OM ·k ON =-12,所以y1x1·y2x2=-12, 则2y 2y 1=-x 2x 1=-y 22y 12,则y 1y 2=-2,所以mk =-2,即m =-2k , 所以直线MN 的方程为y =kx -2k ,即y =k(x -2).综上可知,直线MN 为恒过定点Q(2,0)的动直线,故C 正确; 易知当OQ ⊥MN 时,原点O 到直线MN 的距离最大,最大距离为2, 即原点O 到直线MN 的距离不大于2.故D 正确.故选CD. 13.答案 4解析 直线l :当y =0时,x =p2,∴直线l 过抛物线的焦点,A ,F ,B 三点共线, 联立直线与抛物线方程⎩⎨⎧y2=2px ,4x -3y -2p =0,得8x 2-17px +2p 2=0,解得:x A =2p ,x B =p 8,∴|AF|=x A +p 2=52p ,|BF|=x B +p 2=58p ,λ=|AF→||FB →|=4.14.答案 15解析 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).∵P(1,0),∴BP →=(1-x 2,-y 2),PA →=(x 1-1,y 1).∵2BP →=PA →,∴2(1-x 2,-y 2)=(x 1-1,y 1), ∴x 1+2x 2=3,-2y 2=y 1.将A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)代入抛物线方程y 2=16x ,得y 12=16x 1,y 22=16x 2.又∵-2y 2=y 1,∴4x 2=x 1.又∵x 1+2x 2=3,解得x 2=12,x 1=2.∴|AF|+2|BF|=x 1+4+2(x 2+4)=2+4+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12+4=15.15.答案 -1解析 因为点M(0,2),抛物线y 2=4x 的焦点为F(1,0),所以k MF =2-00-1=-2,由AM →·FM →=0可得AM ⊥FM ,所以直线AM 的斜率k AM =12,所以直线AM 的方程为y -2=12x ,即y =12x +2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =12x +2,y2=4x 化简得x 2-8x +16=0,解得x =4,可得点A(4,4), 所以直线AF 的斜率k AF =44-1=43,所以直线AF 的方程为:y =43(x -1), 联立⎩⎪⎨⎪⎧y2=4x ,y =43(x -1),消去x 可得:y 2-3y -4=0,解得y =-1或y =4,所以点B 的纵坐标为-1. 16.答案 (1)3或- 3 (2)4解析 (1)依题意可得,抛物线的焦点为F(1,0),设直线AB :x =my +1,将直线AB 与抛物线联立⎩⎨⎧x =my +1,y2=4x ⇒y 2-4my -4=0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.∵AF →=3FB →⇒y 1=-3y 2⇒m 2=13,∴斜率为1m=3或- 3. (2)S 四边形OACB =2S △AOB =2×12|OF|·|y 1-y 2|=|y 1-y 2|=(y1+y2)2-4y1y2=16m2+16≥4,当m =0时,四边形OACB 的面积最小,最小值为4. 17.答案 B解析 方法一(设而要求):∵A(2,2)在抛物线y 2=2px 上,∴4=4p ,∴p =1,∴y 2=2x ,过A(2,2)作圆C 的切线,设切线斜率为k.则切线方程为:y -2=k(x -2),即kx -y -2k +2=0.∴|2k -0-2k +2|k2+1=1,∴k =±3.当k =3时,切线方程为:y -2=3(x -2),联立⎩⎨⎧y -2=3(x -2),y2=2x ,解得⎩⎨⎧x =2,y =2或⎩⎪⎨⎪⎧x =8-433,y =233-2,则B ⎝⎛⎭⎪⎫8-433,23-63,当k =-3时,切线方程为:y-2=-3(x -2),联立⎩⎨⎧y -2=-3(x -2),y2=2x ,解得⎩⎨⎧x =2,y =2或⎩⎪⎨⎪⎧x =8+433,y =-233-2,则C ⎝ ⎛⎭⎪⎫8+433,-23+63, ∴k BC =-12,y -23-63=-12⎝⎛⎭⎪⎫x -8-433,即3x +6y +4=0,故选B. 方法二(设而不求):∵A(2,2)在抛物线y 2=2px 上,∴4=4p.∴p =1.∴y 2=2x.设B ⎝ ⎛⎭⎪⎫b22,b ,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫c22,c ,则BC :2x -(b +c)y +bc =0,AC :2x -(2+c)y +2c =0,可得:|4+2c|4+(2+c )2=1,化简,得:3c 2+12c +8=0.同理,3b 2+12b +8=0,于是b ,c 是方程3t 2+12t +8=0的两个根,∴b +c =-4,bc =83,BC :2x +4y +83=0,即3x +6y +4=0.故选B.18.答案 (1)证明略 (2)x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -522=4或x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -522=2 解析 (1)证明:设D ⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,-12,A(x 1,y 1),则x 12=2y 1. 由于y ′=x ,所以切线DA 的斜率为x 1,故y1+12x1-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.所以直线AB 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12. (2)由(1)得直线AB 的方程为y =tx +12.由⎩⎪⎨⎪⎧y =tx +12,y =x22可得x 2-2tx -1=0.于是x 1+x 2=2t ,y 1+y 2=t(x 1+x 2)+1=2t 2+1.设M 为线段AB 的中点,则M ⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,t2+12. 由于EM→⊥AB →,而EM →=(t ,t 2-2),AB →与向量(1,t)平行,所以t +(t 2-2)t =0.解得t =0或t =±1.当t =0时,|EM →|=2,所求圆的方程为x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -522=4; 当t =±1时,|EM →|=2,所求圆的方程为x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -522=2.。

2020高考江苏数学(理)大一轮复习课件:第十一章 第60课 抛物线

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4. 焦点弦:AB 为抛物线 y2=2px(p>0)经过焦点 F 的弦(简称焦点弦).已知点 A(x1, y1),B(x2,y2),直线 AB 的倾斜角为 α,那么:
(1) x1x2=p42;(2) y1y2=-p2;(3) AB=x1+x2+p=si2np2α,当且仅当 α=π2时,ABmin =2p.
3. 焦半径:抛物线上的点 P(x0,y0)与焦点 F 的距离 PF 称作焦半径. (1) y2=2px(p>0),PF=x0+p2; (2) y2=-2px(p>0),PF=-x0+p2; (3) x2=2py(p>0),PF=y0+p2; (4) x2=-2py(p>0),PF=-y0+p2.
将 x1=yk1+2,x2=yk2+2 及 y1+y2,y1y2 的表达式代入①式的分子,得 x2y1+x1y2 +2(y1+y2)=2y1y2+4kky1+y2=-8k+8=0,
所以 kBM+kBN=0,所以直线 BM,BN 的倾斜角互补,所以∠ABM=∠ABN.
综上,∠ABM=∠ABN.
【高频考点·题组强化】 1. (2018·北京卷)已知直线 l 过点(1,0)且垂直于 x 轴.若直线 l 被抛物线 y2=4ax 截得的线段长为 4,则抛物线的焦点坐标为___(1_,_0_)__. 【解析】将 x=1 代入 y2=4ax,得 y2=4a,因为直线 l 被抛物线截得的线段长为 4,所以 4 a=4,解得 a=1,所以抛物线的方程为 y2=4x,其焦点坐标为(1,0).
(例 1(1))
【解析】如图(2),分别过点 A,B 作准线的垂线,垂足分别为 E,D. 设 BF=a,则 BC=3a,BD=a,
所以BBDC=13.
在 Rt△ACE 中,因为 AB=9,AC=9+3a,

2020年高考数学(理科)高频易错考点大解密专题: 抛物线(全国版含解析)

2020年高考数学(理科)高频易错考点大解密专题: 抛物线(全国版含解析)

设 A x1, y1 , B x2, y2 ,则 y1 y2 4t ,
x1 x2 ty1 1 ty2 1 4t 2 2 ,
线段 AB 的中点 M 2t2 1, 2t ,
设 A, B, M 到直线 l 的距离分别为 d A , dB , dM ,
A. y2 6x
B. y2 2x
C. y2 x
D. y2 4x
【答案】A
【解析】过 P 向 x 轴作垂线,设垂足为 Q ,
∵ PFO π ,| PF | 2 ,∴| PQ | 3 ,| QF | 1 , P( p 1, 3) ,
3
2
将 P 点的坐标代入 y2 2 px ,得 p 3 ,
在一条直线上时,此时

有最小值,最小值为
ળ ܽ ળ ሺ ᜎ,故本题选 B.
7.(广东省佛山市 2019-2020 学年高三教学质量检测(一)数学)已知抛物线 y2 2 px 上不同三点 A , B ,
C 的横坐标成等差数列,那么下列说法正确的是 A. A , B , C 的纵坐标成等差数列
B. A , B , C 到 x 轴的距离成等差数列
调研 3 已知直线 l : x y 1 0 与焦点为 F 的抛物线 C : y2 2 px( p 0) 相切.
(1)求抛物线 C 的方程; (2)过点 F 的直线 m 与抛物线 C 交于 A,B 两点,求 A,B 两点到直线 l 的距离之和的最小值.
【解析】(1)将 l : x y 1 0 与抛物线 C : y2 2 px 联立,得 y2 2 py 2 p 0 ,
若 BF 5 AF ,则 y12 y2 的值为__________.

2020届高考数学二轮教师用书:第八章第7节 抛物线

2020届高考数学二轮教师用书:第八章第7节 抛物线

第7节 抛物线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 .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 的距离图形顶点坐标 O (0,0)对称轴 x 轴y 轴焦点坐标 F ⎝⎛⎭⎫p 2,0F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p2 离心率 e =1准线方程 x =-p 2x =p 2 y =-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与焦点弦有关的常用结论(以下图为依据)(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.[思考辨析]判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,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)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),则弦长|AB |=x 1+x 2+p .( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ [小题查验]1.抛物线y 2=4x 的焦点坐标是( ) A .(0,2) B .(0,1) C .(2,0)D .(1,0)解析:D [因为抛物线y 2=2px 的焦点为⎝⎛⎭⎫p 2,0,所以抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0).故选D.]2.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( ) A .y 2=-8x B .y 2=8x C .y 2=-4xD .y 2=4x解析:B [由-p2=-2,∴p =4,则方程为y 2=8x .]3.(2019·吴忠模拟)抛物线y =4x 2的焦点到准线的距离为( ) A .2 B .1 C.14D.18解析:D [由y =4x 2,有x 2=14y ,所以2p =14,p =18,即抛物线的焦点到准线的距离为18,故选D.]4.[教材改编]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( )A .9B .8C .7D .6解析:B [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.]5.若抛物线y 2=4x 上的点M 到焦点的距离为10,则M 到y 轴的距离是 ________ . 解析:设点M 的横坐标为x ,则点M 到准线x =-1的距离为x +1,由抛物线的定义知x +1=10,∴x =9,∴点M 到y 轴的距离为9. 答案:9考点一 抛物线的定义及应用(多维探究)[命题角度1] 到焦点与到定点距离之和最小问题1.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:D [过M 点作准线的垂线,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).][命题角度2] 到点与准线的距离之和最小问题2.已知M 是抛物线x 2=4y 上一点,F 为其焦点,点A 在圆C :(x +1)2+(y -5)2=1上,则|MA |+|MF |的最小值是 ________ .解析:依题意,由点M 向抛物线x 2=4y 的准线l :y =-1引垂线,垂足为M 1,则有|MA |+|MF |=|MA |+|MM 1|,结合图形(图略)可知|MA |+|MM 1|的最小值等于圆心C (-1,5)到y =-1的距离再减去圆C 的半径,即等于6-1=5,因此|MA |+|MF |的最小值是5.答案:5[命题角度3] 到定直线的距离最小问题3.(2020·烟台模拟)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 .2B .234 C.181734 D.161534 解析:C [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.]与抛物线有关的最值问题的两个转化策略(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解.(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决.考点二 抛物线的方程及性质(师生共研)[典例] (1)(2019·全国Ⅱ卷)若x 1=π4,x 2=3π4是函数f (x )=sin ωx (ω>0) 两个相邻的极值点,则ω=( )A .2 B.32 C .1D.12解析:A [由正弦函数图象可知T 2=x 2-x 1=3π4-π4=π2,∴T =π,∴ω=2πT =2ππ=2.](2)(2020·银川质检)设点F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,过抛物线上一点P 作其准线的垂线,垂足为Q ,已知直线FQ 交y 轴于点A (0,2)且△PQF 的面积为10,则该抛物线的方程为 ________ .[解析] 根据题意作出如图所示的图象:其中,F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,QE 为双曲线的准线,且准线方程为x =-p2,PQ ⊥QE ,A (0,2). 设P (x 0,y 0),则Q ⎝⎛⎭⎫-p 2,y 0,|PQ |=x 0+p2. 在△QEF 中,O 为EF 的中点,则A 为QF 的中点, 即|QE |=4,y 0=4. ∵△PQF 的面积为10∴12⎝⎛⎭⎫x 0+p 2×4=10,即x 0=5-p2. ∵y 20=2px 0∴42=2p ⎝⎛⎭⎫5-p 2,即p 2-10p +16=0. ∴p =2或p =8∴该抛物线的方程为y 2=4x 或y 2=16x . 答案:y 2=4x 或y 2=16x1.求抛物线的标准方程的方法 (1)先定位:根据焦点或准线的位置. (2)再定形:即根据条件求p . 2.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. [跟踪训练](1)(2019·佛山质检)若抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点在直线x +2y -2=0上,则p 等于( )A .4B .0C .-4D .-6解析:A [因为抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为⎝⎛⎭⎫p 2,0, 又因为抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点在直线x +2y -2=0上, 所以p2+2×0-2=0,∴p =4,故选A.](2)已知F 是抛物线y 2=8x 的焦点,P 是抛物线上一点,以P 为圆心|PF |为半径的圆被y 轴截得的弦长为26,则|PF |= ________ .解析:设P (x 0,y 0),根据抛物线的定义知,|PF |=p2+x 0=2+x 0,点P 到y 轴的距离为x 0,由垂径定理可知,(x 0+2)2=x 20+()62,解得x 0=12,所以|PF |=52. 答案:52考点三 直线与抛物线的位置关系(师生共研)数学运算——直线与抛物线综合问题中的核心素养以学习过的直线与抛物线的相关知识为基础,通过将已知条件代数化,并进行一系列的数学运算,从而使问题得以解决.[典例] 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-k2k2x 2=0,所以y 1+y 2x 1x 2=2x 1,故A 为线段BM 的中点.解决直线与抛物线位置关系问题的三种常用方法(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆的位置关系类似,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,则必须用弦长公式.(3)涉及抛物线的弦长、弦中点等相关问题时,一般采用“设而不求,整体代入”的解法. 提醒 涉及弦的中点、弦所在直线的斜率时一般用“点差法”求解. [跟踪训练]已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线C 与直线l 1:y =-x 的一个交点的横坐标为8.(1)求抛物线C 的方程;(2)不过原点的直线l 2与l 1垂直,且与抛物线交于不同的两点A ,B ,若线段AB 的中点为P ,且|OP |=|PB |,求△F AB 的面积.解:(1)易知直线与抛物线的交点坐标为(8,-8), ∴(-8)2=2p ×8,∴2p =8,∴抛物线方程为y 2=8x .(2)直线l 2与l 1垂直,故可设直线l 2:x =y +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且直线l 2与x 轴的交点为M .由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8x ,x =y +m , 得y 2-8y -8m =0, Δ=64+32m >0,∴m >-2. y 1+y 2=8,y 1y 2=-8m ,∴x 1x 2=y 21y 2264=m 2.由题意可知OA ⊥OB , 即x 1x 2+y 1y 2=m 2-8m =0, ∴m =8或m =0(舍), ∴直线l 2:x =y +8,M (8,0).故S △F AB =S △FMB +S △FMA =12·|FM |·|y 1-y 2|=3(y 1+y 2)2-4y 1y 2=24 5.1.若抛物线y =ax 2的焦点坐标是(0,1),则a 等于( ) A .1 B.12 C .2D.14解析:D [因为抛物线的标准方程为x 2=1a y ,所以其焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,14a , 则有14a =1,解得a =14.]2.(2020·永州模拟)已知抛物线y =px 2(其中p 为常数)经过点A (1,3),则抛物线的焦点到准线的距离等于( )A.92B.32C.118D.16 解析:D [x 2=1p y ,过点(1,3),则x 2=13y ,p =16,所以焦点到准线的距离是16.故选D.]3.(2020·厦门质检)已知拋物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 的直线与曲线C 交于A ,B 两点,|AB |=6,则AB 中点到y 轴的距离是( )A .1B .2C .3D .4解析:B [由y 2=4x ,得F (1,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),|AF |等于点A 到准线x =-1的距离x 1+1,同理,|BF |等于B 到准线x =-1的距离x 2+1,|AB |=|AF |+|BF |=(x 1+1)+(x 2+1)=6,x 1+x 2=4,中点横坐标为x 0=x 1+x 22=2,∴AB 中点到y 轴的距离是|x 0|=2,故选B.]4.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=2yD .x 2=y解析: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 .]5.已知抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,O 为坐标原点,A 为抛物线C 上一点,若|AF |=2,则△OAF 的面积为( )A.34B.32C. 3D.332解析:A [设A (x 0,y 0),则由|AF |=x 0+p 2=x 0+12=2,得x 0=32,由A 点在抛物线C 上,可得|y 0|=3,又|OF |=12,所以S △OAF =12×|OF |×|y 0|=34,故选A.]6.(2020·上海徐汇区模拟)已知抛物线x 2=ay 的准线方程是y =-14,则a = ________ .解析:由题意,可知该抛物线的开口方向为y 轴的正半轴,其标准方程为x 2=2py (p >0),又其准线方程为y =-14,所以p 2=14,则p =12,所以a =2p =1.答案:17.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________ .解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且x 1≠x 2,则y 1+y 2=2,又点A ,B 在抛物线y 2=4x 上,所以⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,两式相减,得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2),则y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=2,即直线AB 的斜率k =2,所以直线AB 的方程为y -1=2(x -1),即2x -y -1=0.答案:2x -y -1=08.(2020·海南五校一模)已知点F 是抛物线C :y 2=4x 的焦点,点M 为抛物线C 上任意一点,过点M 向圆(x -1)2+y 2=12作切线,切点分别为A ,B ,则四边形AFBM 面积的最小值为 ________ .解析:设M (x ,y ),连接MF ,则|MF |=x +1,易知抛物线C 的焦点F (1,0)为圆的圆心,圆的半径r =|F A |=22.因为MA 为切线,所以MA ⊥AF ,在Rt △MAF 中,|MA |=|MF |2-r 2=(x +1)2-12,易知△MAF ≌△MBF ,所以四边形AFBM 的面积S =|MA |r =(x +1)2-12×22,又x ≥0,所以x =0时面积取得最小值,所以S min =22×22=12. 答案:129.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.解:(1)抛物线y 2=2px 的准线为x =-p 2,于是4+p2=5,∴p =2,∴抛物线方程为y 2=4x .(2)∵点A 的坐标是(4,4),由题意得B (0,4),M (0,2). 又∵F (1,0),∴k F A =43.∵MN ⊥F A ,∴k MN =-34.又F A 的方程为y =43(x -1),故MN 的方程为y -2=-34x ,解方程组得x =85,y =45,∴N 的坐标为⎝⎛⎭⎫85,45.10.设A,B为曲线C:y=x24上两点,A与B的横坐标之和为4.(1)求直线AB的斜率;(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1≠x2,y1=x214,y2=x224,x1+x2=4.于是直线AB的斜率k=y1-y2x1-x2=x1+x24=1.(2)由y=x24,得y′=x2.设M(x3,y3),由题设知x32=1,解得x3=2,于是M(2,1).设直线AB的方程为y=x+m,故线段AB的中点为N(2,2+m),|MN|=|m+1|.将y=x+m代入y=x24得x2-4x-4m=0.当Δ=16(m+1)>0,即m>-1时,x1=2+2m+1,x2=2-2m+1从而|AB|=2|x1-x2|=42(m+1).由题设知|AB|=2|MN|,即42(m+1)=2(m+1),解得m=7.所以直线AB的方程为x-y+7=0.。

专题23--抛物线(解答题压轴题)(解析版)-【挑战压轴题】备战2023年高考数学高分必刷必过题

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(1)若1l 过抛物线C 的焦点,且垂直于(2)若直线1l 的斜率k ∈2MN MQ =,且MNQ △【答案】(1)22y x =1(1)若B为线段AC的中点,求直线(2)若正方形DFMN的边长为实数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求出【答案】(1)22;λ=,理由见解析(2)存在2(1)由已知可得DN为抛物线的准线.(2)λ=,使得k1+k2=λk3,理由如下:存在2(1)若抛物线2C的焦点正好为椭圆1C的上顶点,求(2)椭圆1C与抛物线2C在第一象限的交点为于点Q,交抛物线2C于点M(Q,M值,并求当p取最大时直线l的斜率.(1)证明:以DE为直径的圆经过点(1)求点P的纵坐标的取值范围;(2)设D是抛物线2Γ上一点,且位于椭圆PCD的面积存在最大值.【答案】(1)3,22⎛⎫ ⎪⎝⎭;32⎛⎫(1)当k 取不同数值时,求直线l 与抛物线公共点的个数;(2)若直线l 与抛物线相交于A 、B (3)在x 轴上是否存在这样的定点均能使得MA MB k k ⋅为定值,若有,找出满足条件的点【答案】(1)答案见解析(2)证明见解析(3)存在,()0,0M (1)420240x y x y -+-=+-=(1)写出这条抛物线的焦点坐标和准线方程;(2)求证:1x 、0x 、2x 成等差数列,(3)若A ,F ,B 三点共线,求出动点【答案】(1)焦点坐标为()0,1F ,准线方程为(2)证明见解析(3)1y =-,4(1)(1)抛物线的标准方程为24x y =,于是焦点坐标为(1)若抛物线2C 的焦点恰为椭圆1C (2)若椭圆1C 与抛物线2C 在第一象限的交点为交抛物线2C 于M ,且AM MB =,求【答案】(1)28y x =(2)p 的最大值为3540,此时直线(1)求抛物线的方程;(2)若||||AB CD =,求凹四边形OEBC 面积的最小值.【答案】(1)24y x =(2)324+①若0m ≤,2(22)S m =++②若0m >,((21)2S m ⎡=+⎢⎣综上所述,凹四边形OEBC 面积的最小值是。

高考数学复习 知识讲解_抛物线的方程与性质_基础

高考数学复习 知识讲解_抛物线的方程与性质_基础

高考数学复习 抛物线的方程与性质 编稿:张希勇 责编:李霞【学习目标】1.掌握抛物线的定义 、几何图形和标准方程.2.理解抛物线的简单性质(范围、对称性、顶点、离心率). 3.能用抛物线的方程与性质解决与抛物线有关的简单问题. 4. 进一步体会数形结合的思想方法. 【要点梳理】要点一、抛物线的定义定义: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,定点F 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线.要点二、抛物线的标准方程 标准方程的推导如图,以过F 且垂直于 l 的直线为x 轴,垂足为K.以F,K 的中点O 为坐标原点建立直角坐标系xoy. 设|KF|=p(p >0),那么焦点F 的坐标为(,0)2p ,准线l 的方程为2p x =-. 设点M (x,y )是抛物线上任意一点,点M 到l 的距离为d.由抛物线的定义,抛物线就是集合}|||{d MF M P ==..|2|)2(|,2|,)2(||2222p x y p x px d y p x MF +=+-∴+=+-=将上式两边平方并化简,得22(0)y px p =>. ①方程①叫抛物线的标准方程,它表示的抛物线的焦点在x 轴的正半轴上,坐标是(,0)2p它的准线方程是2p x =-. 抛物线标准方程的四种形式:根据抛物线焦点所在半轴的不同可得抛物线方程的的四种形式22y px =,22y px =-,22x py =,22x py =-(0)p >。

要点诠释:①只有当抛物线的顶点是原点,对称轴是坐标轴时,才能得到抛物线的标准方程;②抛物线的焦点在标准方程中一次项对应的坐标轴上,且开口方向与一次项的系数的正负一致,比如抛物线220x y =-的一次项为20y -,故其焦点在y 轴上,且开口向负方向(向下)③抛物线标准方程中一次项的系数是焦点的对应坐标的4倍,比如抛物线220x y =-的一次项20y -的系数为20-,故其焦点坐标是(0,5)-。

2020版高考数学一轮复习第九章解析几何第七节抛物线教案理(含解析)苏教版(2021-2022学年)

2020版高考数学一轮复习第九章解析几何第七节抛物线教案理(含解析)苏教版(2021-2022学年)

第七节 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[1.抛物线2x 2+y =0的准线方程为________.解析:∵抛物线的标准方程为x 2=-错误!y ,∴2p =错误!未定义书签。

, ∴ p2=错误!,故准线方程为y=错误!.ﻬ答案:y =错误!未定义书签。

2.若抛物线y =4x2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是________. 解析:M 到准线的距离等于M 到焦点的距离,又准线方程为y=-错误!,设M(x,y),则y+错误!未定义书签。

=1,所以y=错误!未定义书签。

答案:错误!未定义书签。

3.若抛物线y2=2px上一点P(2,y0)到其准线的距离为4,则抛物线的标准方程为________.解析:由题意知,抛物线的准线为x=-p2.因为点P(2,y0)到其准线的距离为4,所以错误!=4,所以p=4。

所以抛物线的标准方程为y2=8x。

答案:y2=8x1.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.[小题纠偏]1.平面内到点(1,1)与到直线x+2y-3=0的距离相等的点的轨迹是________.答案:一条直线2.抛物线8x2+y=0的焦点坐标为________.解析:由8x2+y=0,得x2=-\f(1,8)y.所以2p=错误!,p=错误!未定义书签。

,所以焦点为错误!未定义书签。

答案:错误!错误!未定义书签。

错误![典例引领]1.(2019·徐州调研)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=16x上横坐标为1的点到其焦点的距离为________.解析:抛物线y2=16x中,p=8,∴准线方程为x=-4,∵抛物线y2=16x上横坐标为1的点到其焦点的距离即为到其准线的距离,∴d=1-(-4)=5。

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F,A(x0,y0)是 C 上一点,|AF|=54x0,则 x0=( A )
A.1
B.2
C.4
解:由
y2=x

D.8
2p=1,即
p=21.
因此焦点 F(41,0),准线方程为 l:x=-14, 设 A 点到准线的距离为 d,由抛物线的定义可知
d=|AF|,从而 x0+14=54x0,解得 x0=1.
2.抛物线的标准方程和几何性质
标准方程
y2=2px (p>0)
y2=- 2px (p>0)
x2=2py (p>0)
图形
范围 对称轴
顶点 焦点
准线方程 离心率
x≥0,y∈R x轴
O(0,0) F(p2,0) x=-p2
e=1
x≤0,y∈R x轴
O(0,0) F(-p2,0)
x=p2 e=1
y≥0,x∈R
1.设圆 C 与圆 x2+(y-3)2=1 外切,与直线 y=0 相切,
则圆 C 的圆心的轨迹为( )
A.抛物线
B.双曲线
C.椭圆
D.圆
解:动圆圆心 C 到定点(0,3)的距离与到定直线 y=-1 的距离相等,符合抛物线的定义,故所求轨迹为抛物线.
答案:A
2.(2016·四川卷)抛物线 y2=4x 的焦点坐标是( )
A.(0,2)
B.(0,1)
C.(2,0)
D.(1,0)
解:由 y2=4x 知 p=2,故抛物线的焦点坐标为(1,0).
答案:D
3.准线方程为 x=3 的抛物线的标准方程为 ( )
A.y2=- 6x
B.y2=- 12x
C.y2=6x
D.y2=12x
解:由准线为 x=3,知抛物线的焦点在x 轴的负半轴, 排除 C 和 D;又 x=p2=3,得 p=6,所以方程为y2=-12x.
点评: 抛物线的定义中指明了抛物线上的点到焦点的 距离与到准线的距离的等价性,故二者可互相转化.这一 转化在解题中有着重要作用.由此可得到两个常用结论:
(1)对于抛物线 y2=2px(p>0),若 P(x0,y0)是抛物线上 任一点,有 |PF|=x0+p2.
(2) 对于抛物线 y2=2px(p>0) ,若过 F 的弦的两端点 A(x1,y1),B(x1,y1),则 |AB|=x1+x2+p.
3.设 AB 是过抛物线 y2=2px(p>0)的焦点 F 的弦,若 A(x1, y1),B(x2,y2),则
(1)x1x2=p42,y1y2=-p2. (2)弦长|AB|=x1+x2+p=si2np2α(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,其长度等于 2p,通径 是过焦点最短的弦.
将 x=3 代入抛物线y2=2x,得 y=± 6. 因为 6>2,所以 A 在抛物线内部. 设抛物线上点P 到准线 l:x=-21的距 离为 d, 由定义知|PA|+|PF|=|PA|+d,
当 PA⊥l 时,|PA|+d 最小,最小值为 72, 即|PA|+|PF|的最小值为72,此时 P 点的纵坐标为 2,代 入 y2=2x,得 x=2.所以点 P 的坐标为(2,2). 答案: (2)72 (2,2)
(2)已知抛物线 y2=2x 的焦点为 F,点 P 是抛物线上的动 点,又有点 A(3,2),则|PA|+|PF|的最小值为 __________,此 时 P 点的坐标为__________.
(2)由定义知,抛物线上点P 到焦点 F 的距离等于点 P 到准线l 的距离d,求|PA|+|PF|的问题转化为|PA|+d 的问题.
答案:B
4.抛物线 x2=4y 上一点 P 到焦点 F 的距离为 3,则 P
点的纵坐标为 ( )
A.3
B.2
C.52
D.- 2
解:设 P 的坐标为(x1,y1), 因为抛物线的准线方程为 y=-1, 由抛物线定义有 y1+1=3,所以 y1=2.
答案: B
5.(2014·新课标卷Ⅰ )已知抛物线 C:y2=x 的焦点为
第60讲 抛物线
1.了解抛物线的定义. 2.会求抛物线的标准方程. 3.知道抛物线的简单几何性质. 4.明确字母 p 的含义.
1.抛物线的定义 平面内与定点 F 和定直线 l 的 距离相等 的点的轨迹叫 做抛物线 (定点 F 不在定直线 l 上),定点 F 叫做抛物线 的 焦点 ,定直线 l 叫作抛物线的 准线 .
()
A.2
B.3
11
37
C. 5
D.16
(2)抛物线的焦点为 F(1,0),准线为 l2:x=-1,
所以抛物线上的点 P 到 l2 的距离等 于它到焦点 F 的距离,要使 P 到直线 l1 和 l2 的距离之和最小,即 |PF|与 P 到 l1 的距离之和最小,
即 y= 33x- 43,代入 y2=3x,
得13x2-
72x+
3 16

0.

A(x1, y1), B(x2, y2),则
x1+
x2=
21 2

所以
|AB
|=
x1+
x2+32=
21 2

32=
12.
(2)已知直线 l1:4x-3y+6=0 和直线 l2:x=-1,抛物 线 y2=4x 上动点 P 到直线 l1 和直线 l2 的距离之和的最小值是
【变式探究】
1.(1)(2014·新课标卷Ⅱ)设 F 为抛物线 C:y2=3x 的焦点, 过 F 且倾斜角为 30°的直线交 C 于 A、B 两点,则|AB|=( )
30 A. 3
B.6
C.12
D.7 3
解: (1)焦点 F 的坐标为 (34,0),直线 AB 的斜率为 33,
所以直线 AB 的方程为 y= 33(x-34).
抛物线的定义及应用 抛物线的标准方程 抛物线焦点弦的性质

考点一 ·抛物线的定义及应用
【例 1】(1)(2016·广东惠州第一次调研)过抛物线 y2=4x
的焦点 F 作直线交抛物线于 A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,如果 x1+
x2=6,那么|AB|=( )
A.6
B.8
C.9
D.10
解:(1)由抛物线定义可知 2p=4,所以 p=2. 所以|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=6+2=8. 答案:(1)B
y轴
O(0,0)
F(0,p2)
y=-
p 2
e=1
x2=-2py (p>0)
y≤0,x∈R
y轴
O(0,0)
F(0,-
p 2)
y=p2
e=1
1.抛物线 y2=2px(p>0)上一点 P(x0,y0)到焦点 F(p2,0) 的距离|PF|=x0+2p,也称为抛物线的焦半径.
2.y2=ax 的焦点坐标为(a4,0),准线方程为 x=-a4.
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