2019-2020年高考数学一轮复习第九章解析几何第七节抛物线课件理

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第九章 解析几何
第七节 抛 物 线
考纲要求: 1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单性质(范围、 对称性、顶点、离心率等). 2.了解圆锥曲线的简单应用.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. 3.理解数形结合思想.
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 .
D.y2=2x 或 y2=16x
[听前试做] (1)抛物线 y2=2px(p>0)的准线为 x=-p2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 Fp2,0,设点 A(0,2),点 M(x0,
y0),则 =p2,-2, =2yp20 ,y0-2.由已知得,
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直线 AB 的斜率 kAB=xy11--12=xx4121- -12=x1+4 2, 故直线 AB 的方程为 y-1=x1+4 2(x-2). 令 y=-1,得 x=2-x1+8 2(由题意知 x1+2≠0), ∴点 S 的坐标为2-x1+8 2,-1. 同理可得点 T 的坐标为2-x2+8 2,-1
(2)由(1)得 4x2-5px+p2=0,即 x2-5x+4=0,则 x1=1, x2=4,于是 y1=-2 2,y2=4 2,从而 A(1,-2 2),B(4,4 2).设 C(x3,y3),则 =(x3,y3)=(1,-2 2)+λ(4,4 2)=(4λ+1,4 2λ -2 2).
又 y23=8x3,所以[2 2(2λ-1)]2=8(4λ+1),整理得(2λ-1)2 =4λ+1,解得 λ=0 或 λ=2.
y=kx-t,
由y=14x2
消去 y,整理得 x2-4kx+4kt=0,
由于直线 PA 与抛物线相切,得 k=t. 因此,点 A 的坐标为(2t,t2).
设圆 C2 的圆心为 D(0,1),点 B 的坐标为(x0,y0).由题意知: 点 B,O 关于直线 PD 对称,
故y20=-x20t+1, x0t-y0=0,
解:(1)∵点 A(2,1)在抛物线 E:x2=ay 上,∴a=4. (2)由(1)得抛物线 E 的方程为 x2=4y. 设点 B,C 的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2), 依题意得 x21=4y1,x22=4y2, 由xy=2=k4xy+1, 消去 y,得 x2-4kx-4=0, 解得 x1,2=4k±4 2k2+1=2k±2 k2+1. ∴x1+x2=4k,x1x2=-4.
[提醒] 涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.
已知点 A(2,1)在抛物线 E:x2=ay 上,直线 l1:y=kx+1(k∈ R,且 k≠0)与抛物线 E 相交于 B,C 两点,直线 AB,AC 分别交 直线 l2:y=-1 于点 S,T.
(1)求 a 的值;
(2)若|ST|=2 5,求直线 l1 的方程.

求 λ 的值.
[听前试做] (1)由题意得直线 AB 的方程为 y=2 2·x-p2, 与 y2=2px 联立,消去 y 有 4x2-5px+p2=0,所以 x1+x2=54p.
由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=54p+p=9,所以 p=4,从 而该抛物线的方程为 y2=8x.
证明:设直线 AB 的方程为 x=my+p2,代入 y2=2px,得 y2 -2pmy-p2=0.
由根与系数的关系,得 yAyB=-p2,即 yB=-ypA2. ∵BC∥x 轴,且 C 在准线 x=-p2上,∴C-p2,yB. 则 kOC=-yBp2=2ypA=xyAA=kOA. ∴直线 AC 经过原点 O.
p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离
焦点 F
离心率
p2,0
准线方 程
x=-p2
F -p2,0
F 0,p2
e= 1
x=p2
y=-p2
F 0,-p2
y=p2
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
标准方程
开口方向 焦半径(其中
解得xy00==112++2tt2tt22,,
因此,点 B 的坐标为1+2tt2,1+2t2t2.
(2)由(1)知|AP|=t· 1+t2,直线 PA 的方程为 tx-y-t2=0.
点 B 到直线 PA 的距离是 d=
t2 1+t2 .
设△PAB 的面积为 S(t),则 S(t)=12|AP|·d=t23.
P(x0,y0))
y2=2px(p y2=-2px(p x2=
x2=-
>0)
>0)
2py(p>0) 2py(p>0)
p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离
向右
向左
向上
向下
|PF|=
x0+p2
|PF|=
-x0+p2
|PF|=
y0+p2
|PF|=
-y0+p2
[自我查验] 1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)平面内与一个定点 F 和一条定直线 l 的距离相等的点的轨 迹一定是抛物线.( ) (2)抛物线 y2=4x 的焦点到准线的距离是 4.( ) (3) 若 一 抛 物 线 过 点 P( - 2,3) , 其 标 准 方 程 可 写 为 y2 = 2px(p>0).( )
答案:y2=16x
3.若抛物线 y=ax2 的准线方程是 y=2,则 a 的值是________. 解析:抛物线 y=ax2 可化为 x2=1ay, ∴-41a=2,∴a=-18. 答案:-18
4 . 抛 物 线 y2 = 8x 的 焦 点 到 直 线 x - 3 y = 0 的 距 离 是 ________.
(3)涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,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.
若抛物线 y2=m4 x 的准线经过椭圆x72+y32=1 的左焦点,则实
数 m 的值为________.
解析:抛物线 y2=m4 x 的准线方程为 x=-m1 ,椭圆x72+y32=1
(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|=x1+x2+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.
∴|PB|+|PF|≥|BF|= 42+22= 16+4=2 5.即|PB|+|PF| 的最小值为 2 5.
[探究 2] 若将本例中的“B(3,2)”改为:已知抛物线方程为 y2 =4x,直线 l 的方程为 x-y+5=0,在抛物线上有一动点 P 到 y 轴的距离为 d1,到直线 l 的距离为 d2,求 d1+d2 的最小值.
[典题 4] (2015·浙江高考)如图,已知抛物线 C1:y=14x2, 圆 C2:x2+(y-1)2=1,过点 P(t,0)(t>0)作不过原点 O 的直线 PA,PB 分别与抛物线 C1 和圆 C2 相切,A,B 为切点.
(1)求点 A,B 的坐标; (2)求△PAB 的面积.
[听前试做] (1)由题意知直线 PA 的斜率存在,故可设直线 PA 的方程为 y=k(x-t).
(4)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( ) (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 x2=-2ay(a>0)的通径 长为 2a.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.点 M 到点 F(4,0)的距离比它到直线 l:x+6=0 的距离小 2, 则 M 点的轨迹方程为_____________________.
3.抛物线的几何性质
y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2py
标准方程 (p>0) (p>0) (p>0)
(p>0)
p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离
图形
顶点
对称轴
y=0
O (0,0)
x=0
标准方 程
y2=2px(p> y2=-2px(p> x2=
x2=-
0)
0)
2py(p>0) 2py(p>0)
=0,
即 y20-8y0+16=0,因而 y0=4,M8p,4.
由|MF|=5,得
8p-p22+16=5.又 p>0,解得 p=2 或 p
=8.
答案:(1)B (2)C
(1)求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有 p,所以只需一个条件确定 p 值即可.
(2)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关 键是将抛物线方程化成标准方程.
解:由题意知,抛物线的焦点为 F(1,0). 点 P 到 y 轴的距离 d1=|PF|-1,所以 d1+d2=d2+|PF|-1. 易知 d2+|PF|的最小值为点 F 到直线 l 的距离,故 d2+|PF| 的最小值为 12|1++-5| 12=3 2,所以 d1+d2 的最小值为 3 2-1.
解决焦点弦问题的关键是“设而不求”方法的应用,解题 时,设出直线与抛物线两交点的坐标,根据抛物线的方程正确表 示出焦点弦长,再利用已知条件求解.
设抛物线 y2=2px(p>0)的焦点为 F,经过点 F 的直线交抛物线 于 A、B 两点,点 C 在抛物线的准线上,且 BC∥x 轴.证明:直 线 AC 经过原点 O.
的左焦点坐标为(-2,0),由题意知-m1 =-2,所以实数 m=12. 答案:12
[典题 3] 已知过抛物线 y2=2px(p>0)的焦点,斜率为 2 2
的直线交抛物线于 A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)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
则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4. 即|PB|+|PF|的最小值为 4.
答案: 4
[探究 1] 若将本例中的 B 点坐标改为(3,4),试求|PB|+|PF| 的最小值.
解:由题意可知点(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,
A.(-1,0)
B.(1,0)
C.(0,-1)
D.(0,1)
(2)设抛物线 C:y2=2px(p>0)的焦点为 F,点 M 在 C 上,
|MF|=5.若以 MF 为直径的圆过点(0,2),则 C 的方程为( )
A.y2=4x 或 y2=8x
B.y2=2x 或 y2=8x
C.y2=4x 或 y2=16x
答案:1 5.斜率为 1 的直线经过抛物线 y2=4x 的焦点 F,且与抛物线 相交于 A,B 两点,则线段 AB 的长为________. 答案:8
[典题 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________.
[听前试做]
如图,过点 B 作 BQ 垂直准线于 Q,交抛物线于点 P1,则|P1Q| =|P1F|.
2.抛物线的标准方程 (1)顶点在坐标原点,焦点在 x 轴正半轴上的抛物线的标准方程 为: y2=2px(p>0) ; (2)顶点在坐标原点,焦点在 x 轴负半轴上的抛物线的标准方程 为: y2=-2px(p>0) ; (3)顶点在坐标原点,焦点在 y 轴正半轴上的抛物线的标准方程 为: x2=2py(p>0) ; (4)顶点在坐标原点,焦点在 y 轴负半轴上的抛物线的标准方程 为: x2=-2py(p>0) .
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.由于抛物线的定义在运用上有较大的灵活性,因此此类问题 也有一定的难度.“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是 解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.
[典题 2] (1)(2015·陕西高考)已知抛物线 y2=2px(p>0)的
准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为( )
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