第8讲抛物线
第08讲 直线与椭圆、双曲线、抛物线 (精讲)-2(含答案解析)

第08讲直线与椭圆、双曲线、抛物线(精讲)-2第08讲直线与椭圆、双曲线、抛物线(精讲)角度2:由中点弦确定曲线方程典型例题例题1.(2022·四川南充·高二期末(文))1.过椭圆C :()222210x y a b a b+=>>右焦点F 的直线l :20x y --=交C 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为12-,则椭圆C 的方程为()A .22184x y +=B .22195x y +=C .22173x y +=D .221106x y +=例题2.(2022·全国·高二课时练习)2.已知双曲线的中心在原点且一个焦点为F ,直线1y x =-与其相交于M ,N 两点,若MN 中点的横坐标为23-,则此双曲线的方程是A .22134x y -=B .22143x y -=C .22152x y -=D .22125x y -=例题3.(2022·江苏南京·模拟预测)3.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)过点1,2⎛ ⎝⎭,直线l :y x m =+与椭圆C 交于,A B 两点,且线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点,直线OM 的斜率为0.5-,求椭圆C 的标准方程;例题4.(2022·安徽省亳州市第一中学高二开学考试)4.斜率为1的直线交抛物线()2:20C y px p =>于A ,B 两点,且弦AB 中点的纵坐标为2.求抛物线C 的标准方程;同类题型归类练(2022·四川南充·二模(文))5.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线0x y -与椭圆C相交于不同的两点,A B ,若P 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为12-,则椭圆C 的方程为()A .2213x y +=B .22142x y +=C .22153x y +=D .22163x y +=(2022·全国·高三专题练习(理))6.已知椭圆C :22221(>0)>x y a b a b +=的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为2,过点1F 的直线l 交椭圆C 于,A B 两点,AB 的中点坐标为21(,)33-.求椭圆C 的标准方程;(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)7.已知椭圆C ∶22221(0)x y a b a b+=>>经过点3)2P ,O 为坐标原点,若直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,直线l 与直线OM 的斜率乘积为14-.求椭圆C的标准方程;(2022·全国·高三专题练习)8.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,过F 且斜率为1的直线与抛物线C 交于A ,B 两点,且AB 的中点的纵坐标为2.求C 的方程.题型三:弦长问题典型例题例题1.(2022·海南·琼海市嘉积第二中学高二期中)9.已知椭圆22:143x y C +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,过2F 且斜率为1的直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,则AB 等于()A .247B .127C .7D .7例题2.(2022·全国·高三专题练习)10.经过双曲线2213y x -=的左焦点F 1作倾斜角为6π的直线AB ,分别交双曲线的左、右支为点A 、B .求弦长|AB |=_____例题3.(2022·贵州遵义·高二期末(理))11.椭圆C :()222210x y a b a b +=>>左右焦点为1F ,2F 2M ⎛ ⎝⎭在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)经过点()2,3A ,倾斜角为π4直线l 与椭圆交于B ,C 两点,求BC .例题4.(2022·云南·丽江市教育科学研究所高二期末)12.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为2,且过点(2,1)P -.(1)求C 的方程;(2)若,A B 是C 上两点,直线AB 与圆222x y +=相切,求AB 的取值范围.例题5.(2022·内蒙古赤峰·高二期末)13.已知动圆C 过定点()0,1F ,且与直线1:1l y =-相切,圆心C 的轨迹为E .(1)求动点C 的轨迹方程;(2)已知直线2l 交轨迹E 于两点P ,Q ,且PQ 中点的纵坐标为2,则PQ 的最大值为多少?同类题型归类练(2022·重庆市青木关中学校高二阶段练习)14.已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的一条渐近线方程是y =,过其左焦点(F 作斜率为2的直线l 交双曲线C 于A ,B 两点,则截得的弦长||AB =()A .7B .8C .9D .10(2022·四川·遂宁中学高二期中(文))15.已知椭圆的中心在原点,焦点在x12P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(1)求椭圆的标准方程;(2)倾斜角为45°的直线l 过椭圆的右焦点F 交椭圆于A 、B 两点,求AB (2022·河北·衡水市第二中学高二期中)16.(1)已知A ,B 两点的坐标分别是()6,0-,()6,0,直线AM ,BM 相交于点M ,且它们的斜率之积是29.求点M 的轨迹方程,并判断轨迹的形状:(2)已知过双曲线22136x y -=上的右焦点2F ,倾斜角为30 的直线交双曲线于A ,B 两点,求AB .(2022·安徽·六安一中高二开学考试)17.已知点()2,0A -,()2,0B ,动点(),M x y 满足直线AM 与BM 的斜率之积为12,记M的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)若直线l :3y x =-和曲线C 相交于E ,F 两点,求EF .(2022·黑龙江·鸡西市第四中学三模(理))18.已知抛物线C :()220x py p =>,圆O :221x y +=.(1)若抛物线C 的焦点F 在圆O 上,且A 为C 和圆O 的一个交点,求AF ;(2)若直线l 与抛物线C 和圆O 分别相切于点M ,N ,求MN 的最小值及相应p 的值.(2022·安徽省舒城中学三模(文))19.已知抛物线C :22y px =(p >0),抛物线C 的焦点为F ,点P 在抛物线上,且PF 的最小值为1.(1)求p ;(2)设O 为坐标原点,A ,B 为抛物线C 上不同的两点,直线OA ,OB 的斜率分别为1k ,2k ,且满足123k k OA OB <⋅=-,求|AB |的取值范围.参考答案:1.A【分析】由l 与x 轴交点横坐标可得半焦距c ,设出点A ,B 坐标,利用点差法求出22,a b 的关系即可计算作答.【详解】依题意,焦点(2,0)F ,即椭圆C 的半焦距2c =,设1122(,),(,)A x y B x y ,00(,)P x y ,则有2222221122222222b x a y a b b x a y a b ⎧+=⎨+=⎩,两式相减得:2212121212()()a ()()0b x x x x y y y y +-++-=,而1201202,2x x x y y y +=+=,且0012y x =-,即有2212122()()0b x x a y y --+-=,又直线l 的斜率12121y y x x -=-,因此有222a b =,而2224a b c -==,解得228,4a b ==,经验证符合题意,所以椭圆C 的方程为22184x y +=.故选:A 2.D【分析】根据点差法得2225a b=,再根据焦点坐标得227a b +=,解方程组得22a =,25b =,即得结果.【详解】设双曲线的方程为22221(0,0)x y a b a b-=>>,由题意可得227a b +=,设()11,M x y ,()22,N x y ,则MN 的中点为25,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭,由2211221x y a b -=且2222221x y a b-=,得()()12122x x x x a +-=()()12122y y y y b +-,2223a ⨯-=()2523b ⨯-(),即2225a b=,联立227a b +=,解得22a =,25b =,故所求双曲线的方程为22125x y -=.故选D .【点睛】本题主要考查利用点差法求双曲线标准方程,考查基本求解能力,属于中档题.3.22142x y +=【分析】由离心率得,a b 的一个关系式,设()()1122,,,A x y B x y ,代入椭圆方程,相减后利用斜率关系得关于,a b 的另一等式,联立可求得22,a b 得椭圆标准方程.【详解】设()11,A x y ,()22,B x y ,则1212,22x x y y M ++⎛⎫ ⎪⎝⎭,即121212OM y y k x x +==-+.因为A ,B 在椭圆C 上,所以2211221x y a b +=,2222221x y a b+=,两式相减得()()()()12121212220x x x x y y y y a b +-+-+=,即()()()()121222121210y y y y a b x x x x +-+=+-,又12121AB y y k x x -==-,所以221102a b-=,即222a b =.又因为椭圆C过点⎛ ⎝⎭,所以221123a b +=,解得24a =,22b =,所以椭圆C 的标准方程为22142x y +=;4.24y x=【分析】设()()1122,,,A x y B x y ,代入抛物线方程相减,利用弦中点坐标,直线斜率求得p ,得抛物线方程.【详解】设()()1122,,,A x y B x y ,12122,42y y y y +=+=,21122222y px y px ⎧=⎨=⎩,两式相减并化简得1212122y y p x x y y -=-+,21,24pp ==,所以抛物线方程为24y x =.5.B【分析】先求得焦点,也即求得c ,然后利用点差法求得22ba,从而求得,a b ,也即求得椭圆C 的方程.【详解】直线0x y -=过点()F,所以c =设()()1122,,,A x y B x y ,由2222112222221,1x y x y a b a b +=+=两式相减并化简得2121221212y y y y b a x x x x +--=⋅+-,即22222222111,,222b b a b bc a a ⎛⎫-=-⋅===+ ⎪⎝⎭,所以2b c a ===,所以椭圆C 的方程为22142x y +=.故选:B 6.2212x y +=【分析】设()()1122,,,A x y B x y ,代入椭圆方程,相减后利用中点坐标、离心率求得直线AB 的斜率得直线方程,从而求得焦点坐标,求出,,c a b 得椭圆标准方程.【详解】设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,可得2211221x y a b +=,2222221x y a b+=,两式相减得22221212221x x y y a b--+=,2221222212y y b x x a -=--,2121221212()()()()y y y y b x x x x a -+=--+,将1243x x +=-,1223y y +=代入上式,得2221(12AB b k e a ⋅-=-=-,又2=e ,∴=1AB k ,∴直线l 的方程为1233y x -=+,即1y x =+,即()11,0F -,∴1c =,1a b ==,∴椭圆C 的标准方程2212x y +=;7.221123x y +=【分析】已知点的坐标代入得,a b 的一个关系式,设()()1122,,,A x y B x y ,代入椭圆方程,相减后利用斜率关系得,a b 的另一等式,联立可求得22,a b 得椭圆标准方程.【详解】解:因为椭圆经过点3)2P ,所以223914a b +=(1),设()()1122,,,A x y B x y ,因为直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,所以22112222222211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得2121221212y y x x b x x a y y -+=-⋅-+,因为线段AB 的中点为M ,且直线l 与直线OM 的斜率乘积为-14,所以2214b a -=-(2),由(1)(2)解得223,12b a ==,所以椭圆方程为:221123x y +=;8.24y x =.【分析】中点弦问题利用点差法进行处理.【详解】解:设点()()1122,,A x y B x y ,,则12+22y y =,所以12+4y y =,又因为直线AB 的斜率为1,所以21211y y x x -=-,将A 、B 两点代入抛物线方程中得:21122222y px y px ⎧=⎨=⎩,将上述两式相减得,()2212122y y p x x -=-,即()()()121212+2y y y y p x x -=-,所以12121221+y y p y y x x -==-,即214p=,所以2p =,因此,抛物线的方程为24y x =.9.A【分析】利用弦长公式求解即可.【详解】设直线AB 方程为1y x =-,联立椭圆方程22143x y+=整理可得:27880x x --=,设()()1122,,,A x y B x y ,则1287x x +=,1287x x ⋅=-,根据弦长公式有:AB =247.故B ,C ,D 错误.故选:A.10.3【分析】直线AB的方程可设为2)y x =+,联立方程,利用弦长公式可得结果.【详解】∵双曲线的左焦点为F 1(﹣2,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB的方程可设为2)y x =+,代入方程2213y x -=得,8x 2﹣4x ﹣13=0,∴1212113,28x x x x +==-,∴12||||3AB x x =-==.故答案为:3.11.(1)2214x y +=(2)5BC =【分析】(1)利用椭圆的离心率,过点1,2M ⎛ ⎝⎭,及222a b c =+,列方程解出,a b 即可得椭圆方程;(2)由已知可得直线l 的方程,与椭圆方程联立,利用根与系数的关系及弦长公式求解.【详解】(1)解:由题意得222c e a a b c ⎧==⎪⎨⎪=+⎩,解得224a b =,又因为点1,2M ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭在椭圆C 上,带入222214x y b b+=得21b =,所以椭圆的标准方程为2214x y +=.(2)解:易得直线l 的解析式为1y x =+,设()11,B x y ,()22,C x y 联立椭圆的方程22441x y y x ⎧+=⎨=+⎩得2580x x +=1285x x +=,120x x =12BC x=-=所以5BC =.12.(1)22163x y+=(2)【分析】(1)根据已知条件求得,,a b c ,由此可求得椭圆的方程.(2)对直线AB 斜率分成不存在、直线AB 的斜率为0、直线AB 的斜率不为0三种情况进行分类讨论,结合弦长公式、基本不等式求得AB 的取值范围.【详解】(1)由题意得,222222411c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得a b c ===,所以C 的方程为22163x y +=.(2)圆222x y +=的圆心为(0,0),半径圆r =①当直线AB的斜率不存在时,方程为x =x =于是有22163x x y ⎧⎪⎨+=⎪⎩或22163x x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩解得y =所以AB =②当直线AB 的斜率为0时,方程为y =或y =,于是有22163y x y ⎧⎪⎨+=⎪⎩或22163y x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩解得x =所以AB =③当直线AB 的斜率不为0时,设斜率为k ,方程为y kx t =+,0kx y t -+=因为直线AB 与圆222x y +==222(1)t k =+建立方程组22163y kx t x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消y 并化简得222(21)4260k x ktx t +++-=,2222222Δ164(21)(26)488243280k t k t k t k =-+-=-+=+>.设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则122421kt x x k +=-+,21222621t x x k -⋅=+,所以AB ===>而2214448kk++≥+=,当且仅当2214kk=,即22k=时,等号成立.所以3AB=,所以3AB<≤.综上所述,AB的取值范围是.13.(1)24x y=(2)6【分析】(1)利用抛物线的定义直接可得轨迹方程;(2)设直线方程,联立方程组,结合根与系数关系可得PQ,再根据二次函数的性质可得最值.(1)由题设点C到点F的距离等于它到1l的距离,∴点C的轨迹是以F为焦点,1l为准线的抛物线,∴所求轨迹的方程为24x y=;(2)由题意易知直线2l的斜率存在,设PQ中点为(),2t,直线2l的方程为()2y k x t-=-,联立直线与抛物线()242x yy k x t⎧=⎪⎨-=-⎪⎩,得24480x kx kt-+-=,()()()2244481620k kt k kt ∆=---=-+>,且124x x k +=,1248x x kt =-,又PQ 中点为(),2t ,即1242x x k t +==,2t k =,故()24280t t ∆=-+>恒成立,122x x t +=,21228x x t =-,所以PQ ,当22t =时,PQ 取最大值为6.【点睛】(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.14.D【分析】根据渐近线方程和焦点坐标可解得22,a b ,再将直线方程代入双曲线方程消元,由韦达定理和弦长公式可得.【详解】 双曲线C :22221(0,0)x y a b a b -=>>的一条渐近线方程是y =,b a∴,即.b =左焦点()F,c ∴=222233c a b a ∴=+==,21a ∴=,22b =,∴双曲线C 的方程为22 1.2y x -=易知直线l 的方程为(2=y x ,设11(,)A x y ,22(,)Bx y ,由(22212y x y x ⎧=+⎪⎨⎪-=⎩,消去y 可得270++=x,12x x ∴+=-127.10.x x AB =∴==故选:D15.(1)2214x y +=;(2)85.【分析】(1)根据椭圆的离心率公式,结合代入法、椭圆中的,,a b c 关系进行求解即可;(2)根据椭圆弦长公式进行求解即可.【详解】(1)因为椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,所以设椭圆的标准方程为:22221(0)x y a b a b+=>>,因为椭圆的离心率为2且过点12P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以2222222231144123a b a c b a c a b c ⎧+=⎪⎧⎪=⎪⎪=⇒=⎨⎨⎪⎪=⎩=+⎪⎪⎩,所以椭圆的标准方程为:2214x y +=;(2)由(1)可知:F ,所以直线l的方程为:0tan 45(y x y x ︒-=⇒=2224(40580x x x +--=⇒-+=,设1122(,),(,)A x y B x y ,所以121285x x x x +==,因此85AB =.16.(1)轨迹方程为()2216368x y x -=≠±,轨迹为焦点在x 轴上的双曲线,不含左右顶点;(2)5AB =.【分析】(1)设(),M x y ,根据题意列出等式,化简即可得轨迹方程,判断轨迹形状,即得答案;(2)求出直线方程,并和双曲线方程联立,得到根与系数的关系式,根据弦长公式求出弦长即得答案.【详解】(1)设(),M x y ,因为()6,0A -,()6,0B ,所以()2,6669AM BM y y k k x x x ⋅=⋅=≠±+-,整理得()2216368x y x -=≠±,故点M 的轨迹方程为()2216368x y x -=≠±,轨迹为焦点在x 轴上的双曲线,不含左右顶点.(2)由22136x y -=得,23a =,26b =,所以2229c a b =+=,即3c =,所以右焦点()23,0F ,因为直线AB 的倾斜角是30 ,且直线经过右焦点()23,0F ,所以直线AB的方程为)3y x =-,由)223136y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩可得:256270x x +-=,所以1265x x +=-,12275x x =-,所以245AB ====17.(1)22142x y -=(2x ≠±)(2)【分析】(1)设(),M x y ,用坐标表示AM ,BM 的斜率,由已知可得曲线方程,注意斜率有意义;(2)直线方程与曲线方程联立,消元后应用韦达定理,由弦长公式计算弦长.(1)设(),M x y ,则AM ,BM 的斜率分别为12y k x =+,22y k x =-,由已知得1222y y x x ⋅=+-,化简得22142x y -=(2x ≠±),即曲线C 的方程为22142x y -=(2x ≠±);(2)联立221423x y y x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩消去y 整理得212220x x -+=,设()11,E x y ,()22,F x y ,则1212x x +=,1222x x =,12EF x -===18.1(2)最小值为p =【分析】(1)由()0,1F 得出抛物线方程,并与圆方程联立,求出A y ,最后由抛物线定义得出AF ;(2)由导数的几何意义得出切线l 的方程,由点O 到切线l 的距离等于1结合勾股定理得出2MN =20204411y y ++--,再由基本不等式得出MN 的最小值及相应p 的值.(1)由题意,得()0,1F ,从而C :24x y =.解方程组22241x y x y ⎧=⎨+=⎩,整理得,2410y y +-=,解得2A y所以11A AF y +==.(2)设()00,M x y ,由212y x p =得 x y p '=,故切线l 的方程为()000x y x x y p=-+,注意到2002x py =,故整理得000x x py py --=由1ON =且ON l ⊥,即点O 到切线l 的距离等于11=所以0py ==,整理,得02021y p y =-且201y ->0,所以2222200001121MN OM x y py y =-=+-=+-22200022004414142811y y y y y =+-=++-≥+--,当且仅当0y =.所以MN 的最小值为p ==19.(1)2(2)4AB ≥【分析】(1)由于2p PF ≥,即可求得12p =,从而得2p =;(2)设221212,,,44y y A y B y ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由123k k OA OB <⋅=- 得124y y =-,设AB 直线方程为y kx b =+,代入抛物线方程结合韦达定理得出b k =-,从而y kx b =+过焦点()1,0,即可求解AB 的取值范围.【详解】(1)因为2p PF ≥,则12p =,所以2p =;(2)由(1)得24y x =,设221212,,,44y y A y B y ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则221212,,,44y y OA y OB y ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 则121244,k k y y ==,由123k k OA OB <⋅=- 得()212121216316y y y y y y <+=-,所以124y y =-,设AB 直线方程为y kx b=+联立方程组24y kx b y x =+⎧⎨=⎩得204k y y b -+=,所以1244b y y k ==-则b k =-故()1y kx b kx k k x =+=-=-过焦点()1,0所以24AB p ≥=.。
高中数学必修抛物线教学讲义

03- 抛物线【知识点】一、抛物线的标准方程、种类及其几何性质() :标准方程图形焦点准线范围对称轴极点离心率二、抛物线的焦半径、焦点弦轴(0,0)轴1.焦点弦:过抛物线焦点的弦,若,则(1) x0+,(2) ,- p2(3)弦长 , ,即当 x1=x2时 , 通径最短为 2p(4)若 AB的倾斜角为θ,则 =(5) +=2.通径:过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦。
过焦点的全部弦中最短的弦,也被称做通径.其长度为2p.3.的参数方程为(为参数),的参数方程为(为参数).4、弦长公式:三、抛物线问题的基本方法1.直线与抛物线的地点关系2.直线,抛物线,3.,消 y 得:4.( 1)当 k=0 时,直线与抛物线的对称轴平行,有一个交点;5.( 2)当 k≠ 0 时,>0,直线与抛物线订交,两个不一样交点;=0,直线与抛物线相切,一个切点;<0,直线与抛物线相离,无公共点。
(3)若直线与抛物线只有一个公共点, 则直线与抛物线必相切吗(不必定)6.对于直线与抛物线的地点关系问题常用办理方法直线:抛物线,①联立方程法:设交点坐标为, ,则有 , 以及,还可进一步求出,在波及弦长,中点,对称,面积等问题时,常用此法,比方a.订交弦 AB的弦长或b.中点, ,②点差法:设交点坐标为,,代入抛物线方程,得将两式相减,可得a.在波及斜率问题时,b.在波及中点轨迹问题时,设线段的中点为,,即,同理,对于抛物线,若直线与抛物线订交于两点,点是弦的中点,则有(注意能用这个公式的条件: 1)直线与抛物线有两个不一样的交点, 2)直线的斜率存在,且不等于零)【典型例题】考点 1 抛物线的定义题型利用定义, 实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的变换[ 例1 ]已知点P 在抛物线 y2= 4x 上,那么点P 到点Q( 2,- 1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和的最小值为[分析]过点P 作准线的垂线交准线于点R,由抛物线的定义知,,当P 点为抛物线与垂线的交点时,获得最小值,最小值为点Q到准线的距离, 因准线方程为x=-1,故最小值为31. 已知抛物线的焦点为,点,在抛物线上,且、、成等差数列,则有()A.B.C. D.[分析]C由抛物线定义,即:.2.已知点 F 是抛物线的焦点 ,M 是抛物线上的动点 , 当最小时 ,M点坐标是()A. B. C. D.[分析]设 M到准线的距离为, 则,当最小时,M点坐标是,选C考点2抛物线的标准方程题型 : 求抛物线的标准方程[ 例 2 ]求知足以下条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:(1) 过点 (-3,2)(2)焦点在直线上[ 分析 ] (1)设所求的抛物线的方程为或,∵过点 (-3,2)∴∴∴抛物线方程为或,前者的准线方程是后者的准线方程为(2)令得,令得,∴抛物线的焦点为(4,0) 或 (0,-2),当焦点为(4,0)时,∴,此时抛物线方程; 焦点为 (0,-2)时∴,此时抛物线方程.∴所求抛物线方程为或, 对应的准线方程分别是.3. 若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合, 则的值[分析]4.对于极点在原点的抛物线,给出以下条件:①焦点在 y 轴上;②焦点在 x 轴上;③抛物线上横坐标为 1 的点到焦点的距离等于 6;④抛物线的通径的长为 5;⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2, 1).能使这抛物线方程为y 2=10的条件是 ____________. (要求填写适合条件的序号)x[分析]用清除法,由抛物线方程y2=10x 可清除①③④,进而②⑤知足条件.5.若抛物线的极点在原点,张口向上, F 为焦点, M为准线与 Y 轴的交点, A 为抛物线上一点 , 且,求此抛物线的方程[ 分析 ]设点是点在准线上的射影,则,由勾股定理知,点 A 的横坐标为,代入方程得或4,抛物线的方程或考点 3抛物线的几何性质题型:相关焦半径和焦点弦的计算与论证[ 例 3 ] 设 A、 B 为抛物线上的点, 且 (O 为原点 ), 则直线 AB必过的定点坐标为__________.[分析]设直线OA方程为 , 由解出 A点坐标为解出 B 点坐标为,直线AB方程为 , 令得,直线AB 必过的定点增补:抛物线的几个常有结论及其应用结论一:若AB是抛物线的焦点弦(过焦点的弦),且,,则:,。
《抛物线的几何性质》 讲义

《抛物线的几何性质》讲义一、抛物线的定义在平面内,到定点 F 与定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。
其中定点 F 叫做抛物线的焦点,定直线 l 叫做抛物线的准线。
我们可以通过一个简单的实例来理解抛物线的定义。
想象一个手电筒,当灯泡位于焦点位置,光线沿着与准线平行的方向射出,被照亮的区域的边界就是一条抛物线。
二、抛物线的标准方程抛物线的标准方程有四种形式:1、焦点在 x 轴正半轴上:$y^2 = 2px (p>0)$,焦点坐标为$(\frac{p}{2}, 0)$,准线方程为$x =\frac{p}{2}$。
2、焦点在 x 轴负半轴上:$y^2 =-2px (p>0)$,焦点坐标为$(\frac{p}{2}, 0)$,准线方程为$x =\frac{p}{2}$。
3、焦点在 y 轴正半轴上:$x^2 = 2py (p>0)$,焦点坐标为$(0, \frac{p}{2})$,准线方程为$y =\frac{p}{2}$。
4、焦点在 y 轴负半轴上:$x^2 =-2py (p>0)$,焦点坐标为$(0, \frac{p}{2})$,准线方程为$y =\frac{p}{2}$。
在这些方程中,p 表示焦点到准线的距离,它决定了抛物线的开口大小和形状。
例如,对于方程$y^2 =8x$,我们可以看出$2p =8$,即$p =4$,所以焦点坐标为$(2, 0)$,准线方程为$x =-2$。
三、抛物线的几何性质1、范围对于抛物线$y^2 = 2px (p>0)$,因为$y^2 \geq 0$,所以$x \geq 0$,即抛物线在 x 轴的右侧;对于抛物线$x^2 = 2py (p>0)$,$x \in R$,$y \geq 0$,即抛物线在 y 轴的上方。
2、对称性抛物线都是关于其对称轴轴对称的。
例如,$y^2 = 2px (p>0)$关于 x 轴对称,$x^2 = 2py (p>0)$关于 y 轴对称。
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)。
高二数学《抛物线》知识精讲 人教版

高二数学《抛物线》知识精讲 人教版一. 本周教学内容: 《抛物线》 教学目标:1. 理解并掌握抛物线的定义及其标准方程。
2. 理解并掌握抛物线的性质,并会画图。
3. 掌握抛物线单元中的相关知识,并会综合应用。
能力训练:1. 掌握抛物线的定义及标准方程、几何性质的综合应用。
2. 会求轨迹方程及抛物线的实际应用问题。
3. 准确把握抛物线标准方程的四种形式,进一步巩固待定系数法。
4. 进一步培养学生数形结合的能力,并能灵活运用常用的一些数学变换方法解决综合性问题。
教学过程: 知识提要: 1. 抛物线的定义:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F 叫抛物线的焦点,直线l 叫抛物线的准线。
2. 抛物线的标准方程:(1)顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上:y 2=2px ,(p>0)。
(2)顶点在原点,焦点在x 轴负半轴上:y 2=-2px ,(p>0)。
(3)顶点在原点,焦点在y 轴的正半轴上:x 2=2py ,(p>0)。
(4)顶点在原点,焦点在y 轴负半轴上,x 2=-2py ,(p>0)。
3. 抛物线的几何性质:(1)焦点在x 轴正半轴上的抛物线y 2=2px ,(p>0)的几何性质: ①范围:x ≥0,y ∈R 。
②对称性:图形关于x 轴对称。
③顶点:0(0,0)。
④离心率:e=1。
⑤准线:。
x p=-2说明:其实从图形上就可以反映前三条性质,下面列表给出四种形式的性质:图形 =2px(p>0)=2py(p>0)二. 重点、难点:重点:抛物线的定义,标准方程,几何性质的综合运用。
难点:抛物线的几何性质在解题及证题中的运用。
【典型例题分析】 例1. 选择题:1. 抛物线y=ax 2(a ≠0)的焦点坐标是( )A aB aC aD a.().().().()140140014014,,,,--解:把方程化为:≠,与对照。
第8讲 二次函数的解析式和图象变换(学生版)

知识导航经典例题1在平面直角坐标系中,抛物线2已知二次函数的图象以3已知抛物线4在平面直角坐标系中,二次函数5若二次函数知识导航经典例题1如果将抛物线2如果将某一抛物线向右平移3将抛物线4已知抛物线知识导航经典例题1将二次函数2抛物线3将二次函数4先作二次函数1在平面直角坐标系中,抛物线2如图,已知抛物线帝通过数来统治宇宙。
这是毕达哥拉斯学派和其他教派的主要区别。
他们很重视数学,企图用数来解释一切。
宣称数是宇宙万物的本原,研究数学的目的并不在于使用而是为了探索自然的奥秘。
他们从五个苹果、五个手指等事物中抽象出了五这个数。
这在今天看来很平常的事,但在当时的哲学和实用数学界,这算是一个巨大的进步。
但是,他们同时任意地把非物质的、抽象的数夸大为宇宙的本原,认为'万物皆数','数是万物的本质',是'存在由之构成的原则',而整个宇宙是数及其关系的和谐的体系。
毕达哥拉斯将数神秘化,说数是众神之母,是普遍的始原,是自然界中对立性和否定性的原则。
毕达哥拉斯本人以发现勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)著称于世。
这定理早已为巴比伦人所知,不过最早的证明大概可归功于毕达哥拉斯。
他是用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和,即毕达哥拉斯定理(勾股定理)。
任何一个学过代数或几何的人,都会听到毕达哥拉斯定理。
这一著名的定理,在许多数学分支、建筑以及测量等方面,有着广泛的应用.【毕达哥拉斯定理】毕达哥拉斯对数论作了许多研究,将自然数区分为奇数、偶数、素数、完全数、平方数、三角数和五角数等。
在几何学方面,毕达哥拉斯学派证明了'三角形内角之和等于两个直角'的论断;研究了黄金分割;发现了正五角形和相似多边形的作法;还证明了正多面体只有五种:正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。
【黄金分割】然而,最让毕达哥拉斯学派出名的却是他们中的一个'叛逆者'--希帕索斯,正是他发现了第一个无理数根号2的存在,从而在当时的数学界掀起了一场巨大风暴。
抛物线讲义

抛物线一.抛物线的定义平面内与一个定点F和一条定直线l(F不在直线l上)距离相等的点的轨迹叫做抛物线。
一.抛物线的标准方程和性质三.抛物线中遇到的问题1、解决直线与椭圆、双曲线的有关问题的一般方法是什么?联立直线与椭圆(或双曲线)方程组成方程组,消元后化为一元方程。
2、涉及的问题形式有哪些?○1点到直线的距离的最值(定义法)○2弦所在直线的倾斜角、斜率及直线的求法、范围的讨论 ○3弦长的计算及中点轨迹方程的求法 ○4以弦为一边构成的三角形中的有关问题点到直线的距离例1:若P 为抛物线210y x =上的动点,则点P 到直线50x y ++=的距离的最小值变式练习:1.过点(0,1)作直线,使它与抛物线x y 42=仅有一个公共点,这样的直线有---( )A.1条B.2条C.3条D. 0条 2.P 为抛物线22y px =的焦点弦AB 的中点,A 、B 、P 三点到抛物线准线的距离分别是1AA 、1BB 、1PP ,则有-------------------------( ) A.111PP AA BB =+ B.112PP AB = C.112PP AB > D.112PP AB <3.已知F 为抛物线22y x =的焦点,(2,1)Q 是定点,点P 在抛物线上,要使PQ PF +的值最小,点P 的坐标为 .4.动点P 到直线40x +=的距离减去它到点(2,0)M 的距离之差等于2,则点P 的轨迹是_______________5.抛物线22(0)y px p =->上有一点M 的横坐标为9-,它到焦点的距离为10,则抛物线方程为 .6.已知(4,1)P -,F 为抛物线28y x =的焦点,M 为此抛物线上的点,且使MP MF +的值最小,求M 点的坐标。
焦点弦及相关问题1、抛物线焦点弦:过抛物线焦点的直线与抛物线交于B A ,两点,则线段AB 就称为抛物线的焦点弦。
2、焦点弦的有关结论: ①焦点弦长:p AB x x ++=21||特别的:焦点弦垂直抛物线的对称轴,则其称为通径,长为p 2。
抛物线讲义

第五讲 抛物线教学目标: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.理解数形结合的思想.一、知识回忆 课前热身知识点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 距离与到定直线l 的距离相等; (3)定点不在定直线上.知识点2.抛物线的标准方程和几何性质 标准方程y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离图形顶点 O (0,0)对称轴 y =0x =0焦点 F ⎝⎛⎭⎫p 2,0F ⎝⎛⎭⎫-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 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例题辨析 推陈出新例1设P是抛物线y2=4x上的一个动点.(1)求点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;(2)假设B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.[自主解答](1)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到焦点F的距离.于是,问题转化为:在曲线上求一点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交曲线于P点,那么所求的最小值为|AF|,即为 5.(2)如图,自点B作BQ垂直准线于Q,交抛物线于点P1,那么|P1Q|=|P1F|.那么有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.即|PB|+|PF|的最小值为4.变式练习1.(1)假设点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,那么点P的轨迹方程是________.(2)过抛物线y2=4x的焦点作直线l交抛物线于A,B两点,假设线段AB中点的横坐标为3,那么|AB|等于________.解析:(1)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x2=12y.(2)抛物线的准线方程为x=-1,那么AB中点到准线的距离为3-(-1)=4.由抛物线的定义得|AB|=8.答案:(1)x2=12y(2)8例2(1)抛物线y2=24ax(a>0)上有一点M,它的横坐标是3,它到焦点的距离是5,那么抛物线的方程为()A.y2=8x B.y2=12xC.y2=16x D.y2=20x(2)设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A (0,2).假设线段F A 的中点B 在抛物线上,那么B 到该抛物线准线的距离为________.[自主解答] (1)由题意知,3+6a =5,a =13,那么抛物线方程为y 2=8x .(2)抛物线的焦点F 的坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,线段F A 的中点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫p 4,1,代入抛物线方程得1=2p ×p 4, 解得p =2,故点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫24,1,故点B 到该抛物线准线的距离为24+22=324. [答案] (1)A (2)324变式练习2.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,那么△ABP 的面积为( )A .18B .24C .36D .48解析:选C 设抛物线方程为y 2=2px ,那么焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,将x =p2代入y 2=2px 可得y 2=p 2,|AB |=12,即2p =12,得p =6.点P 在准线上,到AB 的距离为p =6,所以△P AB 的面积为12×6×12=36.例3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 1)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,假设OC =OA +λOB ,求λ的值. [自主解答] (1)直线AB 的方程是y =22⎝⎛⎭⎫x -p2,与y 2=2px 联立, 从而有4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p4.由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9, 所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4,4x 2-5px +p 2=0可简化为x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4,y 1=-22,y 2=42, 从而A (1,-22),B (4,42).设OC =(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22),又y 23=8x 3,即[22(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1, 解得λ=0或λ=2.变式练习3.直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A ,B 两点,F 为C 的焦点,假设|F A |=2|FB |,求k 的值.解:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),y 2=8x ,得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0,所以x 1+x 2=8k 2-4,x 1x 2=4.又由抛物线的定义可知|F A |=x 1+2,|FB |=x 2+2, 所以x 1+2=2(x 2+2),即x 1=2(x 2+1),代入x 1x 2=4 得2(x 2+1)x 2=4,解得x 2=1(x 2=-2舍去),将x 2=1,x 1=4代入x 1+x 1=8k 2-4得k 2=89,由k >0,所以k =223.三、归纳总结 方法在握归纳4个结论——直线与抛物线相交的四个结论抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点的直线交抛物线于A ,B 两点,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么有以下结论:(1)|AB |=x 1+x 2+p 或|AB |=2psin 2α(α为AB 所在直线的倾斜角);(2)x 1x 2=p 24;(3)y 1y 2=-p 2;(4)过抛物线焦点且与对称轴垂直的弦称为抛物线的通径,抛物线的通径长为2p . 3个注意点——抛物线问题的三个注意点(1)求抛物线的标准方程时一般要用待定系数法求p 的值,但首先要判断抛物线是否为标准方程,假设是标准方程,那么要由焦点位置(或开口方向)判断是哪一种标准方程.(2)注意应用抛物线定义中的距离相等的转化来解决问题.(3)直线与抛物线有一个交点,并不说明直线与抛物线相切,因为当直线与对称轴平行(或重合)时,直线与抛物线也只有一个交点.1.随着新课程改革的深入,一些以圆锥曲线在生活和生产中实际应用为背景的应用问题已经进入教材,并且越来越受重视,在一些考试中越来越多的表达.2.解决此类问题,要把实际问题抽象为数学问题,建立数学模型,抓住问题实质,利用数形结合,根据这些圆锥曲线的几何性质解决问题.四、拓展延伸 能力升华例1(2021·陕西高考)下列图是抛物线形拱桥,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] 以拱顶为坐标原点建立平面直角坐标系,设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),由题意知抛物线过点(2,-2),代入方程得p =1,那么抛物线的方程为x 2=-2y ,当水面下降1米时,为y =-3,代入抛物线方程得x =±6,所以此时水面宽为26米.[答案] 2 6变式练习 1.海事救援船对一艘失事船进行定位:以失事船的当前位置为原点,以正北方向为y 轴正方向建立平面直角坐标系(以1海里为单位长度),那么救援船恰好在失事船正南方向12海里A 处,如下图.现假设:①失事船的移动路径可视为抛物线y =1249x 2;②定位后救援船即刻沿直线匀速前往救援;③救援船出发t 小时后,失事船所在位置的横坐标为7t .(1)当t =0.5时,写出失事船所在位置P 的纵坐标.假设此时两船恰好会合,求救援船速度的大小;(2)问救援船的时速至少是多少海里才能追上失事船?解:(1)t =0.5时,P 的横坐标x P =7t =72,代入抛物线方程y =1249x 2,得P 的纵坐标y P =3.由|AP |=9492,得救援船速度的大小为949海里/时. (2)设救援船的时速为v 海里,经过t 小时追上失事船,此时位置为(7t,12t 2). 由v t =(7t )2+(12t 2+12)2, 整理得v 2=144⎝⎛⎭⎫t 2+1t 2+337. 因为t 2+1t 2≥2,当且仅当t =1时等号成立.所以v 2≥144×2+337=252,即v ≥25.因此,救援船的时速至少是25海里才能追上失事船.五、课后作业 稳固提高一、选择题(本大题共6小题,每题5分,共30分)1.抛物线x 2=(2a -1)y 的准线方程是y =1,那么实数a =( ) A.52B.32C .-12D .-32解析:选D 把抛物线方程化为x 2=-2⎝⎛⎭⎫12-a y ,那么p =12-a ,故抛物线的准线方程是y =p 2=12-a2,那么12-a 2=1,解得a =-32.2.抛物线y 2=4x ,假设过焦点F 且垂直于对称轴的直线与抛物线交于A ,B 两点,O 是坐标原点,那么△OAB 的面积是( )A .1B .2C .4D .6解析:选B 焦点坐标是(1,0),A (1,2),B (1,-2),|AB |=4,故△OAB 的面积S =12|AB ||OF |=12×4×1=2.3.直线y =x +1截抛物线y 2=2px 所得弦长为26,此抛物线方程为( ) A .y 2=2xB .y 2=6xC .y 2=-2x 或y 2=6xD .以上都不对解析:选C 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,y 2=2px ,得x 2+(2-2p )x +1=0.x 1+x 2=2p -2,x 1x 2=1.那么26=1+12·(x 1+x 2)2-4x 1x 2= 2·(2p -2)2-4. 解得p =-1或p =3,故抛物线方程为y 2=-2x 或y 2=6x .4.点M (1,0),直线l :x =-1,点B 是l 上的动点,过点B 垂直于y 轴的直线与线段BM 的垂直平分线交于点P ,那么点P 的轨迹是( )A .抛物线B .椭圆C .双曲线的一支D .直线解析:选A 由点P 在BM 的垂直平分线上,故|PB |=|PM |.又PB ⊥l ,因而点P 到直线l 的距离等于点P 到点M 的距离,所以点P 的轨迹是抛物线.5.(2021·湛江模拟)以坐标轴为对称轴,原点为顶点且过圆x 2+y 2-2x +6y +9=0圆心的抛物线方程是( )A .y =3x 2或y =-3x 2B .y =3x 2C .y 2=-9x 或y =3x 2D .y =-3x 2或y 2=9x解析:选D 圆的标准方程为(x -1)2+(y +3)2=1,故圆心坐标为(1,-3),设抛物线方程为y 2=2p 1x 或x 2=-2p 2y ,那么(-3)2=2p 1或1=6p 2,得2p 1=9或2p 2=13,故抛物线方程为y 2=9x 或x 2=-13y ,那么y 2=9x 或y =-3x 2.6.(2021·衡水模拟)设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,假设△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,那么抛物线的方程为( )A .y 2=±4xB .y 2=±8xC .y 2=4xD .y 2=8x解析:选B 由题可知抛物线焦点坐标为⎝⎛⎭⎫a 4,0,于是过焦点且斜率为2的直线的方程为y =2⎝⎛⎭⎫x -a 4,令x =0,可得A 点坐标为⎝⎛⎭⎫0,-a 2,所以S △OAF =12·|a |4·|a |2=4. 得a =±8故抛物线方程为y =±8x .二、填空题(本大题共3小题,每题5分,共15分)7.以抛物线x 2=-4y 的顶点为圆心,焦点到准线的距离为半径的圆的方程是______________. 解析:抛物线的顶点在原点,焦点到准线的距离为2,所以所求圆的方程为x 2+y 2=4. 答案:x 2+y 2=48.(2021·厦门模拟)动圆圆心在抛物线y 2=4x 上,且动圆恒与直线x =-1相切,那么此动圆必过定点________.解析:因为动圆的圆心在抛物线y 2=4x 上,且x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,所以由抛物线的定义知,动圆一定过抛物线的焦点(1,0).答案:(1,0)9.(2021·安徽高考)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点.假设|AF |=3,那么|BF |=________.解析:如图,设A (x 0,y 0)(y 0<0),易知抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),抛物线的准线方程为x =-1,故由抛物线的定义得|AF |=x 0-(-1)=3,解得x 0=2,所以y 0=-2 2.故点A (2,-22).那么直线AB 的斜率为k =-22-02-1=-22,直线AB的方程为y =-22x +22,联立⎩⎨⎧y =-22x +22,y 2=4x ,消去y 得2x 2-5x +2=0,由x 1x 2=1,得A ,B 两点横坐标之积为1,所以点B 的横坐标为12.再由抛物线的定义得|BF |=12-(-1)=32.答案:32三、解答题(本大题共3小题,每题12分,共36分)10.圆C 过定点F ⎝⎛⎭⎫-14,0,且与直线x =14相切,圆心C 的轨迹为E ,曲线E 与直线l :y =k (x +1)(k ∈R )相交于A ,B 两点.(1)求曲线E 的方程;(2)当△OAB 的面积等于10时,求k 的值.解:(1)由题意,点C 到定点F ⎝⎛⎭⎫-14,0和直线x =14的距离相等, 故点C 的轨迹E 的方程为y 2=-x .(2)由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=-x ,y =k (x +1)消去x 后,整理得ky 2+y -k =0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由韦达定理有y 1+y 2=-1k ,y 1y 2=-1.设直线l 与x 轴交于点N ,那么N (-1,0). ∵S △OAB =S △OAN +S △OBN =12|ON ||y 1|+12|ON ||y 2|,=12|ON ||y 1-y 2|=12·1·(y 1+y 2)2-4y 1y 2 =12⎝⎛⎭⎫1k 2+4. ∵S △OAB =10,所以12⎝⎛⎭⎫1k 2+4=10, 解得k =±16.11.假设椭圆C 1:x 24+y 2b 2=1(0<b <2)的离心率等于32,抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点在椭圆C 1的上顶点.(1)求抛物线C 2的方程;(2)假设过M (-1,0)的直线l 与抛物线C 2交于E ,F 两点,又过E ,F 作抛物线C 2的切线l 1,l 2,当l 1⊥l 2时,求直线l 的方程.解:(1)椭圆的长半轴长为a =2,半焦距c =4-b 2, 由离心率e =c a =4-b 22=32得,b 2=1.那么椭圆的上顶点为(0,1),即抛物线的焦点为(0,1), 所以p =2,抛物线的方程为x 2=4y .(2)由题知直线l 的斜率存在且不为零,那么可设直线l 的方程为y =k (x +1),E (x 1,y 1),F (x 2,y 2), ∵y =14x 2,∴y ′=12x .∴切线l 1,l 2的斜率分别为12x 1,12x 2,当l 1⊥l 2时,12x 1·12x 2=-1,即x 1·x 2=-4,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),x 2=4y ,得x 2-4kx -4k =0,那么Δ=(-4k )2-4×(-4k )>0,解得k <-1或k >0.又x 1·x 2=-4k =-4,得k =1. ∴直线l 的方程为y =x +1.12.(2021·珠海模拟)在平面直角坐标系xOy 中,设点F ⎝⎛⎭⎫12,0,直线l :x =-12,点P 在直线l 上移动,R 是线段PF 与y 轴的交点,RQ ⊥FP ,PQ ⊥l .(1)求动点Q 的轨迹方程C ;(2)设圆M 过A (1,0),且圆心M 在曲线C 上,TS 是圆M 在y 轴上截得的弦,当M 运动时,弦长|TS |是否为定值?请说明理由.解:(1)依题意知,点R 是线段FP 的中点,且RQ ⊥FP , ∴RQ 是线段FP 的垂直平分线. ∵|PQ |是点Q 到直线l 的距离. 点Q 在线段FP 的垂直平分线上, ∴|PQ |=|QF |.故动点Q 的轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线, 其方程为y 2=2x (x >0).(2)弦长|TS |为定值.理由如下:取曲线C 上点M (x 0,y 0), M 到y 轴的距离为d =|x 0|=x 0, 圆的半径r =|MA |=(x 0-1)2+y 20,那么|TS |=2r 2-d 2=2y 20-2x 0+1, 因为点M 在曲线C 上,所以x 0=y 202,所以|TS |=2y 20-y 20+1=2,是定值.。
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(1)求双曲线 的方程
(2)若直线 与椭圆和双曲线都恒有两个不同的交点,且 与 的两个交点 满足 ,求 的取值范围
例16.抛物线 ,过抛物线 上一点 做斜率为 的两条直线分别交抛物线 于 两点,( , , 三点互不相同),且满足
(1)求抛物线 的焦点坐标和准线方程
(2)设直线 上一点 ,满足 ,证明线段 的中点在 轴上
(3)当 时,若点 的坐标为(1,-1),求 为钝角时点 的纵坐标 的取值范围
6.轨迹方程的综合求法问题
例17.已知 , 为两个定点,且 ,动点 到 与到 得距离比是 ,求点 的轨迹
例18.已知 , 是圆 上一动点,线段 的垂直平分线交 于点 ,求动点 的轨迹方程
抛物线
一、知识要点
1.抛物线的定义
2.抛物线的标准方程,几何性质
二、经典例题
1.抛物线定义的应用
例1.已知抛物线的顶点在原点,焦点在 轴的正半轴上,抛物线上的点 到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和 的值
例2.已知抛物线 的焦点为 ,抛物线内有一点 ,在抛物线上求一点 ,使得
例3.已知动点 的坐标 满足方程 ,试确定动点 的轨迹
例12.抛物线有如下的光学性质:由其焦点射出的光线经抛物线反射后,沿着平行于抛物线对称轴的方向射出,如今又抛物线 ,一光源在点 处,由其发出的光线沿着平行于抛物线对称轴的方向射出,过抛物线上的点 ,反射后,又射向抛物线上的点 ,再反射后又沿着平行于抛物线对称轴的方向射出,途中遇到直线 上的点 ,再反射后又射回点
(1)求抛物线的方程
(2)试判断在抛物线上式否存在一点,使该点与点 关于 所在的直线对称?若存在,请写出此点的坐标,若不存在,请说明理由
5.直线与抛物线的综合问题(含有参数问题的讨论)
例13.已知抛物线 上恒有关于直线 对称的相异两点,求实数 的取值范围
例14.已知定点 到等轴双曲线 上的点的最近距离为 ,求这个双曲线的方程,并求双曲线上到点 的距离为 的点的 的坐标
例22.设椭圆中心为坐标原点,长轴在 轴上,离心率为 ,已知点 到这个椭圆上的点的最远距离为 ,求这个椭圆方程,并求椭圆上到点 的距离等于 的点的坐标
2.求抛物线的方程
例4.平面上动点 到定点 的距离比点 到 轴的距离大1,求动点 的轨迹方程
例5.探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯口圆的直径为60cm,灯深40cm,求抛物线的方程和焦点的位置
3.抛物线截直线的弦长、弦的中点问题
例6.过抛物线 的焦点 的直线 交抛物线于 两点。且 ,
例19.已知抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线上移动,求 的中点 的轨迹方程
例20.过点 的直线 与双曲线 相交于两个不同的点 , ,求线段 的中点 的轨迹方程
7.动圆与一定直线和一定圆的关系
例21.已知圆 ,直线 ,动圆 与直线 相切,且与圆 外切,求动圆圆心 的轨迹方程
8.圆锥曲线的统一定义及应用
求证:பைடு நூலகம்
例7.正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线 上,求这个三角形的边长
例8.是否存在满足下列条件的抛物线:抛物线 的一条弦所在直线方程为 ,且弦中点的横左边为-2,如果存在,求出抛物线的方程,如果不存在,请说明理由
例9.已知 是抛物线 上的两点,满足
(1)求证: 来那点的横坐标之积为定值
(2)求证:直线 经过一定点
(3)求线段 的中点的轨迹方程
4.抛物线的有关综合问题
例10.定长为3的线段 的端点 在抛物线 上移动,求 的中点 到 轴的距离的最小值,并求出此时点 的坐标
例11.已知抛物线
(1)证明:抛物线的顶点的轨迹是一条直线
(2)证明:任意一条平行于顶点轨迹且与抛物线相等的直线,截得的线段长度相等