高中数学专题讲解之抛物线
高二数学知识点抛物线公式

高二数学知识点抛物线公式抛物线是高中数学中一个重要的几何形状,它具有独特的性质和应用。
在高二数学学习中,学生需要掌握抛物线的各种知识点和公式。
下面我将为大家详细介绍高二数学中与抛物线相关的知识点和公式。
一、抛物线的定义和性质抛物线是平面上一点到定点的距离与这个点到某一条定直线的距离相等的轨迹,这个定直线称为准线,定点称为焦点。
抛物线的主轴是垂直于准线的直线,焦点到准线的垂直距离称为焦距,抛物线的对称轴是准线的垂直平分线。
根据抛物线的定义和性质,我们可以得出以下结论:1. 抛物线是对称的,关于对称轴对称;2. 抛物线在焦点处有最小值,称为顶点;3. 镜面反射定律成立,入射角等于反射角。
二、标准形式的抛物线方程标准形式的抛物线方程是 y = ax^2 + bx + c,其中 a、b、c 是常数,a ≠ 0。
对于标准形式的抛物线方程,我们可以根据已知条件求解抛物线的性质。
1. 抛物线开口方向的判断通过 a 的正负可以判断抛物线的开口方向:- 当 a > 0 时,抛物线开口向上;- 当 a < 0 时,抛物线开口向下。
2. 抛物线的顶点坐标抛物线的顶点坐标可以通过方程的顶点公式求解:顶点坐标为 (-b/2a, f(-b/2a)),其中 f(x) = ax^2 + bx + c。
3. 抛物线与 x 轴的交点抛物线与 x 轴的交点可以通过方程的因式分解求解:令 y = 0,解方程 ax^2 + bx + c = 0,求得 x 的值。
4. 抛物线的对称轴抛物线的对称轴可以通过方程的对称轴公式求解:对称轴方程为 x = -b/2a。
三、一般形式的抛物线方程一般形式的抛物线方程是 y = ax^2 + bx + c,其中 a、b、c 是常数,且a ≠ 0。
与标准形式相比,一般形式的抛物线方程可以通过平移和缩放变换得到。
1. 抛物线的平移如果抛物线方程中有(h, k) 的平移,则原来的抛物线方程变为:y = a(x - h)^2 + k。
高中数学抛物线的几何性质总结课件

开口方向与开口大小的关系
开口方向与开口大小的相互影响
开口方向和开口大小是相互影响的,一般来说,向上开口的抛物线开口会逐渐变小,向下开口的抛物线开口会逐 渐变大。
特殊情况下的关系
当a=0时,抛物线退化为一条直线,此时开口方向和大小无法定义。
04 抛物线的对称性
抛物线的对称轴
抛物线关于其对称轴对称,对称轴是 一条垂直于x轴的直线。
对称轴是抛物线几何性质的一个重要 特征,它决定了抛物线的形状和位置 。
对于标准形式的抛物线 y=ax^2+bx+c,其对称轴的方程是 x=-b/2a。
抛物线的对称中心
抛物线的对称中心是其顶点的位 置,顶点坐标可以通过二次函数 的顶点式y=a(x-h)^2+k得到。
抛物线上的任意一点 到焦点的距离等于该 点到准线的距离。
抛物线的标准方程
开口向右的抛物线方程为 $y^2 = 2px$,其中 $p$ 是焦 距。
开口向左的抛物线方程为 $y^2 = -2px$,其中 $p$ 是 焦距。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
抛物线的标准方程可以根据焦 点和准线的位置进行变换。
抛物线的几何性质
01
02
03
开口方向与函数值变化趋势
开口方向与函数值随x的变化趋势一致,向上开口时函数值随x增大而增大,向 下开口时函数值随x增大而减小。
抛物线的开口大小
开口大小与二次项系数的绝对值大小
开口大小由二次项系数的绝对值|a|决定,|a|越大,抛物线开口越小;|a|越小,抛 物线开口越大。
开口大小与函数值变化幅度的关系
高中数学选修2-1抛物线知识点与典例精析

高中数学选修2-1抛物线知识点与典例精析知识点一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)距离________的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的________,直线l叫做抛物线的________.知识点二抛物线的标准方程与几何性质O(0,0)规律与方法:解决直线与抛物线位置关系问题的常用方法(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|=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.提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.例1已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,则点P到点A(0,2)的距离与点P 到该抛物线的准线的距离之和的最小值为()A.172B.3C.5D.92例2(2015年10月学考)设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,若F到直线y=3 x的距离为3,则p等于()A.2B.4C.23D.43例3(2016年10月学考)已知抛物线y2=2px过点A(1,2),则p=________,准线方程是________________.例4已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点M(4,-22),则它的标准方程为________.例5已知动圆M与直线y=2相切,且与定圆C:x2+(y+3)2=1外切,则动圆圆心M的轨迹方程为________.例6已知抛物线方程为y2=2px(p>0),过此抛物线的焦点的直线与抛物线交于A、B两点,且|AB|=52p,求AB所在直线的方程.例7 过抛物线y 2=2x 的顶点作互相垂直的两条弦OA ,OB . (1)求AB 的中点的轨迹方程; (2)求证:直线AB 过定点.一、选择题1.抛物线y =2x 2的焦点坐标是( ) A .(12,0) B .(14,0) C .(0,18)D .(0,14)2.已知抛物线y =4x 2上一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) A .1716B .1516C .78D .03.已知抛物线y =ax 2的准线方程是y =2,则a 的值为( ) A .-18B .18C .8D .-84.从抛物线y 2=4x 上一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=5,设抛物线的焦点为F ,则△MPF 的面积为( ) A .5B .10C .20D.155.已知直线l 过抛物线C 的焦点,且与C 的对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=12,P 为C 的准线上的一点,则△ABP 的面积为( ) A .18B .24C .36D .486.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)7.已知抛物线C 的顶点在坐标原点,准线方程为x =-1,直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点.若线段AB 的中点为(2,1),则直线l 的方程为( ) A .y =2x -3 B .y =-2x +5 C .y =-x +3D .y =x -18.设抛物线C :y 2=16x ,斜率为m 的直线l 与C 交于A ,B 两点,且OA ⊥OB ,O 为坐标原点,则直线l 恒过定点( ) A .(8,0) B .(4,0) C .(16,0) D .(6,0)二、填空题9.若点P 到点F (4,0)的距离比它到直线x +5=0的距离小1,则点P 的轨迹方程是__________.10.直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点,则k =________. 11.抛物线y 2=x 上到其准线和顶点距离相等的点的坐标为________. 12.设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足,如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF |=________. 三、解答题13.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是过F 的直线与抛物线的两个交点,求证: (1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24;(2)1|AF |+1|BF |为定值;(3)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.答案精析知识条目排查知识点一相等焦点准线题型分类示例例1A如图,由抛物线定义知|P A|+|PQ|=|P A|+|PF|,则所求距离之和的最小值转化为求|P A|+|PF|的最小值,则当A、P、F三点共线时,|P A|+|PF|取得最小值.又A(0,2),F(12,0),∴(|P A|+|PF|)min=|AF|=(0-12)2+(2-0)2=172.]例2B由抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F(p2,0).F到直线y=3x的距离为3,可得|3p2|(3)2+(-1)2=3,解得p=4,故选B.]例32x=-1例4y2=2x解析由题意可知抛物线的焦点在x轴上,设方程为y2=2px(p>0)或y2=-2px(p>0).若方程为y 2=2px (p >0),则8=2p ×4,得p =1,故方程为y 2=2x ;若方程为y 2=-2px (p >0),则8=-2p ×4,得p =-1,不符合条件,故不成立. 所以抛物线的标准方程为y 2=2x . 例5 x 2=-12y解析 设动圆圆心M (x ,y ),半径为r ,根据题意可得⎩⎨⎧y <2,r =|y -2|,x 2+(y +3)2=1+r ,解得x 2=-12y .例6 解 方法一 焦点F (p2,0),设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),若AB ⊥Ox , 则|AB |=2p <52p ,∴直线AB 的斜率存在,设为k ,则直线AB 的方程为y =k (x -p2),k ≠0. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -p 2),y 2=2px消去x ,整理得ky 2-2py -kp 2=0.由根与系数的关系得,y 1+y 2=2pk ,y 1y 2=-p 2. ∴|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2 =(1+1k 2)·(y 1-y 2)2 =1+1k2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2 =2p (1+1k 2)=52p ,解得k =±2.∴AB 所在直线方程为y =2(x -p 2)或y =-2(x -p2). 方法二如图所示,抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 设A ,B 到准线的距离分别为d A ,d B ,由抛物线的定义知, |AF |=d A =x 1+p 2,|BF |=d B =x 2+p2, 于是|AB |=x 1+x 2+p =52p ,x 1+x 2=32p .当x 1=x 2时,|AB |=2p <52p , ∴直线AB 与Ox 不垂直. 设直线AB 的方程为y =k (x -p2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -p 2),y 2=2px ,得k 2x 2-p (k 2+2)x +14k 2p 2=0,x 1+x 2=p (k 2+2)k 2=32p ,解得k =±2,∴直线AB 的方程为y =2(x -p 2)或y =-2(x -p2).例7 (1)解 设直线OA 的方程为y =kx ,则直线OB 的方程为y =-1k x . 联立直线OA 与抛物线的方程知,点A 的坐标为(2k 2,2k ), 联立直线OB 与抛物线的方程知,点B 的坐标为(2k 2,-2k ),则AB 的中点M 的坐标为(1k 2+k 2,1k -k ),故点M 的轨迹方程为x =y 2+2.(2)证明 由(1)可知k AB =-k -1kk 2-1k 2=-1k -1k=-k k 2-1,则直线AB 的方程为y -(1k -k ) =-k k 2-1x -(1k 2+k 2)],整理,得y =-kk 2-1(x -2).所以直线经过定点(2,0). 考点专项训练1.C 抛物线y =2x 2的标准形式为x 2=12y , ∴p =14,则p 2=18, ∴焦点坐标是(0,18).]2.B 抛物线y =4x 2的标准形式为x 2=14y , ∴其准线方程为y =-116, 设点M 的纵坐标是y 0,由抛物线的定义,得y 0+116=1, ∴y 0=1516.] 3.A4.B 设P (x 0,y 0),依题意可知抛物线准线方程为x =-1, ∴x 0=5-1=4,∴|y 0|=4×4=4, ∴△MPF 的面积为12×5×4=10.]5.C 不妨设抛物线方程为y 2=2px (p >0),依题意,l ⊥x 轴,且焦点F (p2,0), ∵当x =p2时,|y |=p ,∴|AB |=2p =12,∴p =6, 又点P 到直线AB 的距离为p 2+p2=p =6, 故S △ABP =12|AB |·p =12×12×6=36.]6.D 由题意得F (12,0),准线方程为x =-12. 设点M 在准线x =-12上的射影为P , 则M 到准线的距离为d =|PM |,则由抛物线的定义得|MA |+|MF |=|MA |+|PM |,故当P 、A 、M 三点共线时,|MF |+|MA |取得最小值为|AP |=3-(-12)=72. 把y =2代入抛物线y 2=2x ,得x =2,故点M 的坐标是(2,2).] 7.A ∵抛物线C 的顶点在坐标原点,准线方程为x =-1, ∴-p2=-1,∴p =2, ∴抛物线的方程为y 2=4x . 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎨⎧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),∴直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=42=2,从而直线AB 的方程为y -1=2(x -2),即y =2x -3.]8.C 设直线l :x =my +b (b ≠0),代入抛物线y 2=16x ,可得y 2-16my -16b =0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=16m ,y 1y 2=-16b , ∴x 1x 2=(my 1+b )(my 2+b )=b 2, ∵OA ⊥OB ,∴x 1x 2+y 1y 2=0, 可得b 2-16b =0,∵b ≠0,∴b =16,∴直线l :x =my +16, ∴直线l 过定点(16,0).] 9.y 2=16x解析 点P 到点F 的距离与到x =-4的距离相等,由抛物线定义,知点P 轨迹为抛物线,设y 2=2px ,由p2=4,知p =8.10.1或0解析 由⎩⎨⎧y =kx +2,y 2=8x ,得ky 2-8y +16=0,若k =0,则y =2;若k ≠0,则Δ=0,即64-64k =0,解得k =1.因此若直线y =kx +2与抛物线y 2=8x 有且只有一个公共点,则k =0或k =1. 11.(18,±24)解析 设抛物线上点的坐标为(x ,±x ),此点到准线的距离为x +14,到顶点的距离为x 2+(x )2,由题意有x +14=x 2+(x )2,∴x =18, ∴此点坐标为(18,±24). 12.8 解析如图所示,直线AF 的方程为y =-3(x -2),与准线方程x =-2联立得A (-2,43).设P (x 0,43),代入抛物线y 2=8x ,得8x 0=48,∴x 0=6, ∴|PF |=x 0+2=8.13.证明 (1)由已知得抛物线焦点坐标为(p2,0). 由题意可设直线方程为x =my +p2,代入y 2=2px , 得y 2=2p (my +p2),即y 2-2pmy -p 2=0.(*)因为y 1,y 2是方程(*)的两个实数根,所以y 1y 2=-p 2.因为y 21=2px 1,y 22=2px 2,所以y 21y 22=4p 2x 1x 2,所以x 1x 2=y 21y 224p 2=p 44p 2=p 24.(2)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.因为x 1x 2=p 24,x 1+x 2=|AB |-p ,代入上式,得1|AF |+1|BF |=|AB |p 24+p 2(|AB |-p )+p 24=2p (定值).(3)设AB 的中点为M (x 0,y 0),分别过A ,B 作准线的垂线,垂足为C ,D ,过M 作准线的垂线,垂足为N ,则|MN |=12(|AC |+|BD |)=12(|AF |+|BF |)=12|AB |. 所以以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.。
高中数学知识点精讲精析 抛物线

2.4 抛物线1.定义平面内,到一个定点F和一条定直线l距离相等的点的轨迹(或集合)称之为抛物线。
另外,F称为"抛物线的焦点",l称为"抛物线的准线"。
定义焦点到抛物线的准线的距离为"焦准距",用p表示.p>0.以平行于地面的方向将切割平面插入一个圆锥,可得一个圆,如果倾斜这个平面直至与其一边平行,就可以做一条抛物线。
2.抛物线的标准方程右开口抛物线:y^2=2px左开口抛物线:y^2=—2px上开口抛物线:x^2=2py下开口抛物线:x^2=—2pyp为焦准距(p>0)抛物线的标准方程有四个:(开口向右);(开口向左);(开口向上);(开口向下);在抛物线y^2=2px中,焦点是(p/2,0),准线l的方程是x=—p/2;在抛物线y^2=—2px 中,焦点是(—p/2,0),准线l的方程是x=p/2;在抛物线x^2=2py 中,焦点是(0,p/2),准线l的方程是y=—p/2;在抛物线x^2=—2py中,焦点是(0,—p/2),准线l的方程是y=p/2;抛物线3.抛物线相关参数(对于向右开口的抛物线)离心率:e=1焦点:(p/2,0)准线方程l:x=-p/2顶点:(0,0)通径(定义:圆锥曲线(除圆外)中,过焦点并垂直于轴的弦):2P4.它的解析式求法:以焦点在X轴上为例知道P(x0,y0)令所求为y^2=2px则有y0^2=2px0∴2p=y0^2/x0∴抛物线为y^2=(y0^2/x0)x5.抛物线的一段的面积和弧长公式面积 Area=2ab/3弧长 Arc length ABC=√(b^2+16a^2 )/2+b^2/8a ln((4a+√(b^2+16a^2 ))/b)6..其他抛物线:y = ax^2 + bx + c (a≠0)就是y等于ax 的平方加上 bx再加上 ca > 0时开口向上a < 0时开口向下c = 0时抛物线经过原点b = 0时抛物线对称轴为y轴还有顶点式y = a(x-h)^2 + k就是y等于a乘以(x-h)的平方+kh是顶点坐标的xk是顶点坐标的y 标准形式的抛物线在x0,y0点的切线就是 :yy0=p(x+x0) 一般用于求最大值与最小值抛物线标准方程:y^2=2px它表示抛物线的焦点在x的正半轴上,焦点坐标为(p/2,0) 准线方程为x=-p/2 由于抛物线的焦点可在任意半轴,故共有标准方程y^2=2px y^2=-2px x^2=2py x^2=-2py7.关于抛物线的相关结论过抛物线y^2=2px(p>0)焦点F作倾斜角为θ的直线L,L与抛物线相交于A (x1,y1),B(x2,y2),有① x1*x2 = p^2/4 , y1*y2 = —P^2②焦点弦长:|AB| = x1+x2+P = 2P/[(sinθ)^2]③(1/|FA|)+(1/|FB|)= 2/P④若OA垂直OB则AB过定点M(2P,0)⑤焦半径:|FP|=x+p/2 (抛物线上一点P到焦点F距离等于到准线L距离)⑥弦长公式:AB=x1+x2+p⑦△=b^2-4ac⑴△=b^2-4ac>0有两个实数根⑵△=b^2-4ac=0有两个一样的实数根⑶△=b^2-4ac<0没实数根⑧由抛物线焦点到其切线的垂线,是焦点到切点的距离,与到顶点距离的比例中项。
人教A版(2019)高中数学选择性必修第一册 《抛物线》知识探究课件

,这一公式的应用会给我们求解抛物线上的点
到定点、定直线的距离有关的最值问题时带来方便.
典型例题
分析计算能力
典例3 设点是抛物线 = 上的一个动点.求点到(−, )的距离与点
到直线 = −的距离之和的最小值.
思路 当、、三点共线时,距离之和最小,由两点间的距离公式即可得解.
坐标,根据条件列出等式求解,有时需要依据条件进行转化.
利用抛物线的定义判断轨迹形状,求轨迹方程时,务必要认真审题,寻找题设中
的等量关系并转化为符合抛物线定义结构的形式,再利用抛物线的定义求解.
解题时要注重挖掘题目中的隐含条件,做出准确的判断,以防漏解而致错.
典型例题
推测解释能力、分析计算能力
典例5 平面上一动点到定点(, )的距离比点到轴的距离大1,求动点
语言(文字、符号、图形、字母等)表达、分析、解决问题.
2.以抛物线为数学模型的实例很多,如拱桥、隧道、喷泉等,应用抛物线解决
问题主要体现在:①建立平面直角坐标系,求抛物线的标准方程;②利用已求方
程求点的坐标.
要点辨析
3.求解抛物线实际应用题的步骤
建系
建立适当的坐标系
假设
设出合适的抛物线标准方程
计算
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.
典型例题
方程的右端取正号;开口方向与轴(或轴)的负半轴相同,即焦点在轴(或
轴)的负半轴上,方程的右端取负号.
要点辨析
1.若已知抛物线的焦点坐标或准线方程,则可设出抛物线的标准方程,求出
的值即可得解.若焦点位置无法确定,则需分类讨论.特别地,已知抛物线上一
点的坐标,一般能求出两个标准方程.
高中数学抛物线知识点

高中数学抛物线知识点抛物线是高中数学的一个重要考点。
抛物线是指平面内到一个定点f和一条定直线l距离相等的点的轨迹。
1抛物线的概念1.抛物线定义:平面内与一个定点和一条直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点叫做抛物线的焦点,直线叫做抛物线的准线,定点不在定直线上。
它与椭圆、双曲线的第二定义相仿,仅比值(离心率e)不同。
2.抛物线的标准方程有四种形式,参数的几何意义,是焦点到准线的距离,掌握不同形式方程的几何性质(如下表):其中为抛物线上任一点。
3.对于抛物线上的点的坐标可设为,以简化运算。
4.抛物线的焦点弦:设过抛物线的焦点的直线与抛物线交于,直线与的斜率分别为,直线的倾斜角为,则有解。
说明:(1)求抛物线方程时,若由已知条件可知曲线是抛物线一般用待定系数法;若由已知条件可知曲线的动点的规律一般用轨迹法。
(2)凡涉及抛物线的弦长、弦的中点、弦的斜率问题时要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算。
(3)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*质。
5.抛物线的焦点弦的性质:关于抛物线的几个重要结论:(1)弦长公式同椭圆.(2)对于抛物线y2=2px(p>0),我们有p(x0,y0)在抛物线内部p(x0,y0)在抛物线外部(3)抛物线y2=2px上的点p(x1,y1)的切线方程是抛物线y2=2px(p>,高二;0)的斜率为k的切线方程是y=kx+(4)抛物线y2=2px外一点p(x0,y0)的切点弦方程是(5)过抛物线y2=2px上两点的两条切线交于点m(x0,y0),则(6)自抛物线外一点p作两条切线,切点为a,b,若焦点为f,又若切线pa ⊥pb,则ab必过抛物线焦点f.2抛物线的解题技巧1.利用抛物线的几何性质解题的方法:根据抛物线定义得出抛物线一个非常重要的几何性质:抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离.利用抛物线的几何性质,可以进行求值、图形的判断及有关*.2.抛物线中定点问题的解决方法:在高考中一般以填空题或选择题的形式考查抛物线的定义、标准方程以及几何*质等基础知识,在解答题中常常将解析几何中的方法、技巧与思想集于一身,与其他圆锥曲线或其他章节的内容相结合。
高中数学复习专题讲解与练习-----抛物线定义的应用

2. 直线 y = k(x−1)与抛物线 y2 = 4x 交于 A, B 两点,若 AB = 16 ,则 k = __________. 3
【答案】:± 3
3. 已知点 是抛物线 的对称轴与准线的交点,点 为抛物线的焦点,点 在抛物线上且满足 ,若 取最大值时,点 恰好在以 为焦点的双曲线上,则双曲线的离心率为( )
证明: 是 的等差中项.
【分析】:先化简
得到
,再根据线段 的中垂线的性质得到
,
把这两个式子结合起来即可证明 是 的等差中项.
【解析】:设
,由抛物线定义知
又 中垂线交 轴于 ,故
,
因为 ,所以
,
,
故
即 , 是 的等差中项.学-科网 【点评】:由抛物线定义将 m 转化为 AB 的横坐标的表达式,再利用垂直平分线的性质得到另外一组表达式, 化简后即可得到所证目标. 【规律总结】: 与焦点、准线有关的问题一般情况下都与拋物线的定义有关,解决这类问题一定要注意点 到点的距离与点到直线的距离的转化:(1)将抛线上的点到准线距离转化为该点到焦点的距离;(2)将抛物
所以最小值为4 + 2 −1 = 5 .
6. 设 , 分别为曲线 上不同的两点, ,若
,且
,则
__________. 【答案】:8
7.
过抛物线C : y2
= 4x 的焦点 F
的直线l 与抛物线C
交于P,Q 两点,与其准线交于点M
,且 uuuuv FM
=
uuuv 3FP
,
则
uuuv FP
高考抛物线知识点总结

高考抛物线知识点总结高中数学中的抛物线是一个重要的知识点,也是高考数学中经常会出现的考点。
在解题过程中,对于抛物线的性质、方程及应用需要有深入的理解。
本文将对高考抛物线知识点进行总结,帮助考生加深对这一部分内容的理解和应用能力。
一、抛物线的基本形状和性质抛物线是一种二次曲线,其基本形状为开口朝上或朝下的弧线。
抛物线由一个定点(焦点)和一条定线(准线)确定,焦点和准线之间的距离称为焦距。
抛物线的顶点为曲线上的最低点或最高点,称为顶点。
在图像上,抛物线呈现出对称性,即以顶点为对称中心将曲线分成两个对称的部分。
抛物线的开口方向取决于二次曲线的二次项的系数正负。
若为开口朝上,则二次项系数为正,反之为负。
二、抛物线的常见方程1. 顶点坐标形式:设抛物线的顶点为(h, k),焦点坐标为(F, k),则抛物线的顶点坐标形式方程为:(x-h)² = 4a(y - k),其中a为焦距的一半。
2. 标准形式:设抛物线的焦点坐标为(F, 0),焦距为2a,则抛物线的标准形式方程为:y² = 4ax。
3. 配方形式:将标准形式方程简化得到的抛物线的配方形式方程为:x = ay² + by + c。
三、抛物线的性质及相关公式1. 抛物线的对称轴是与准线垂直并通过抛物线的顶点的直线。
对称轴的方程为x = h。
2. 离心率和焦距之间的关系:抛物线的离心率e等于焦距与准线之间的比值:e = F/a。
3. 焦点和准线之间的关系:焦点关于对称轴对称,焦点到准线的距离等于焦距。
4. 定点和定线之间的关系:抛物线上任意一点到定点的距离等于该点到准线的距离。
5. 直角坐标系中的曲线长度公式:设函数y = f(x)在闭区间[a,b]上连续,则抛物线上的曲线长度:L = ∫[a,b]√(1+(f'(x))²)dx。
四、抛物线的应用抛物线的应用范围广泛,在数学、物理、经济等多个学科中都有应用。
以下是抛物线在几个常见领域中的应用案例:1. 圆锥曲线:抛物线是圆锥曲线的一种,它在天文学、建筑学等领域中有着广泛的应用。
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高中数学专题讲解之抛物线考点1 抛物线的定义:平面上与一个定点F 和一条直线l (F 不在l 上)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,定直线l 叫做抛物线的准线。
抛物线的定义中条件“F 不在l 上”不可遗漏,否则,如果F 在l 上,则轨迹为过F 且与l 垂直的直线。
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转换例1、(1)已知点P 在抛物线y 2= 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(2)抛物线y=4上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) A.B. C. D. 0例2、求平面内到原点与直线20x y --=距离相等的点的轨迹方程,并指出轨迹所表示的曲线。
例3、求到点A ()2,0-的距离比到直线:3l x =的距离小1的点的轨迹方程。
巩固练习:1.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.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.3.已知方程()220x py p =->的抛物线上有一点M (),3m -,点M 到焦点F 的距离为5,求m 的值。
4、在正方体1111D C B A ABCD -的侧面11A ABB 内有一动点P 到直线11B A 与直线BC 的距离相等,则动点P 所在的曲线的形状为…………( )2x 161716158722(0)y px p =>F 111222()()P x y P x y ,,,333()P x y ,||1F P ||2F P ||3F P 321x x x =+321y y y =+2312x x x =+2312y y y =+),4,3(A x y 82=MF MA +)0,0()62,3()4,2()62,3(-考点2 抛物线的标准方程 题型:求抛物线的标准方程例4、求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:(1)过点(-3,2) (2)焦点在直线上巩固练习:1、若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则的值2、 对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件: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=10x 的条件是____________.(要求填写合适条件的序号) 3、 若抛物线的顶点在原点,开口向上,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 考点3 抛物线的几何性质抛物线的几何性质 ():标准方程图形焦点240x y --=22y px =2213x y -=p 3||,17||==AF AM 0>p px y 22=px y 22-=py x 22=py x 22-=▲y xO▲yxO▲y xO▲yxO)0,2(pF )0,2(pF -)2,0(p F )2,0(p F -A 1B 1 B AP(A)A 1B 1B AP(B)A 1B 1 B AP(C)A 1B 1BAP(D)例5、求抛物线24y x =上的点P 到直线34150x y ++=的距离的最小值,并求出P 点的坐标。
例6、给定抛物线22y x =,设A (),0,a a R ∈,P 是抛物线上的一点,且PA d =,求d 的最小值。
例7、长度等于3的线段的两个端点在抛物线2y x =上运动,求AB 的中点M 到y 轴的距离的最小值。
例8、设A 、B 90(O 为坐标原点)例9、已知正方形另两个顶点C 、D 长。
例10、已知抛物线个动点(AB 8AF BF +=例11、设点O 为抛物线的顶点,F 为抛物线的焦点且PQ 为过焦点的弦,若OF a =,PQ b =,求OPQ ∆的面积。
例12、 如图所示,抛物线y 2=4x 的顶点为O ,点A 的坐标为(5,0),倾斜角为4π的直线l 与线段OA 相交(不经过点O 或点A )且交抛物线于M 、N 两点,求△AMN 面积最大时直线l 的方程,并求△AMN 的最大面积.例13、已知抛物线y 2=2px (p >0),过动点M (a ,0)且斜率为1的直线l 与该抛物线交于不同的两点A 、B ,且|AB |≤2p .(1)求a 的取值范围.(2)若线段AB 的垂直平分线交x 轴于点N ,求△NAB 面积的最大值..解:(1)设直线l 的方程为:y =x -a ,代入抛物线方程得(x -a )2=2px ,即x 2-2(a +p )x +a 2=0∴|AB |=224)(42a p a -+⋅≤2p .∴4ap +2p 2≤p 2,即4ap ≤-p 2又∵p >0,∴a ≤-4p . (2)设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),AB 的中点 C (x ,y ), 由(1)知,y 1=x 1-a ,y 2=x 2-a ,x 1+x 2=2a +2p ,则有x =222,2212121ax x y y y p a x x -+=+=+=+=p . ∴线段AB 的垂直平分线的方程为y -p =-(x -a -p ),从而N 点坐标为(a +2p ,0)点N 到AB 的距离为p a p a 22|2|=-+从而S △NAB =2222224)(4221p ap p p a p a +=⋅-+⋅⋅当a 有最大值-4p 时,S 有最大值为2p 2.基础巩固训练1.过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于,则这样的直线( )A.有且仅有一条B.有且仅有两条C.1条或2条D.不存在2.在平面直角坐标系中,若抛物线上的点到该抛物线焦点的距离为5,则点P 的纵坐标为 ( )A. 3B. 4C. 5D. 6x y 42=)(422R a a a ∈++xOy 24x y =P3.两个正数a 、b 的等差中项是,一个等比中项是,且则抛物线的焦点坐标为( )A .B .C .D .4. 如果,,…,是抛物线上的点,它们的横坐标依次为,,…,,F 是抛物线的焦点,若成等差数列且,则=( ).A .5B .6C . 7D .95、抛物线准线为l ,l 与x 轴相交于点E ,过F 且倾斜角等于60°的直线与抛物线在x 轴上方的部分相交于点A ,AB ⊥l ,垂足为B ,则四边形ABEF 的面积等于( )A .B .C .D .6、设是坐标原点,是抛物线的焦点,是抛物线上的一点,与轴正向的夹角为,则为 . 题型、焦点弦问题例14、已知抛物线()220y px p =>,过焦点F 的弦AB 的直线倾斜角为θ,求AB 的弦长。
例15、若AB 是抛物线22(0)y px p =>的焦点弦(过焦点的弦),且11(,)A x y ,22(,)B x y ,则:2124p x x =,212y y p =-。
例16、已知直线AB 是过抛物线22(0)y px p =>焦点F ,求证:11AF BF+为定值。
例17、已知AB 是抛物线22(0)y px p =>的过焦点F 的弦,求证:(1)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切。
(2)分别过A 、B 做准线的垂线,垂足为M 、N ,求证:以MN 为直径的圆与直线AB 相切。
与准线l 相切9225,b a >2()y b a x =-1(0,)4-1(0,)41(,0)2-1(,0)4-1P 2P 8P 24y x =1x 2x 8x )(,,,21*∈N n x x x n 45921=+++x x x ||5F P ,42F x y 的焦点为=33343638O F 24y x =A FA x 60OA BAM N Q P y xOF例18、若抛物线方程为,过(2p ,0)的直线与之交于A 、B 两点,则OA ⊥OB 。
巩固练习:1、若直线经过抛物线的焦点,则实数2、过抛物线焦点F 的直线与抛物线交于两点A 、B,若A 、B 在抛物线准线上的射影为,则 ( )A. B. C. D. 题型、中点弦问题:例19、过点A ()0,1-,作直线l 交抛物线24y x =于B 、C 两点,求BC 中点P 的轨迹方程。
例20、若抛物线2y x =上存在两点PQ 关于直线():3l y m x =-对称,求m 的取值范围。
巩固练习:1、在抛物线上求一点,使该点到直线的距离为最短,求该点的坐标2、已知抛物线(为非零常数)的焦点为,点为抛物线上一个动点,过点且与抛物线相切的直线记为. (1)求的坐标;(2)当点在何处时,点到直线的距离最小?3、设抛物线()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 .4、椭圆上有一点M (-4,)在抛物线(p>0)的准线l 上,抛物线的焦点也是椭圆焦点. (1)求椭圆方程;(2)若点N 在抛物线上,过N 作准线l 的垂线,垂足为Q 距离,求|MN|+|NQ|的最小值. 5、已知抛物线C 的一个焦点为F (,0),对应于这个焦点的准线方程为x =-.(1)写出抛物线C 的方程;(2)过F 点的直线与曲线C 交于A 、B 两点,O 点为坐标原点,求△AOB 重心G 的轨迹方程;(3)点P 是抛物线C 上的动点,过点P 作圆(x -3)2+y 2=2的切线,切点分别是M ,N .22(0)y px p =>10ax y -+=24y x =a =11,B A =∠11FB A 45 60 9012024y x =45y x =-2:ax y C =a F P c P c l F P F l 22y px =0p >12222=+by a x 59px y 22=2121当P 点在何处时,|MN |的值最小?求出|MN |的最小值. 课后作业:一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.如果抛物线y 2=ax 的准线是直线x =-1,那么它的焦点坐标为( )A .(1, 0)B .(2, 0)C .(3, 0)D .(-1, 0)2.圆心在抛物线y 2=2x 上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是 ( )A .x 2+ y 2-x -2 y -=0 B .x 2+ y 2+x -2 y +1=0 C .x 2+ y 2-x -2 y +1=0D .x 2+ y 2-x -2 y +=0 3.抛物线上一点到直线的距离最短的点的坐标是 ( )A .(1,1)B .() C . D .(2,4)4.一抛物线形拱桥,当水面离桥顶2m 时,水面宽4m ,若水面下降1m ,则水面宽为( )A .mB . 2mC .4.5mD .9m5.平面内过点A (-2,0),且与直线x =2相切的动圆圆心的轨迹方程是 ( )A . y 2=-2x B . y 2=-4x C .y 2=-8xD .y 2=-16x6.抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上点(-5,m )到焦点距离是6,则抛物线的方程是( )A . y 2=-2x B . y 2=-4xC . y 2=2xD . y 2=-4x 或y 2=-36x7.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线,交抛物线于A(x 1, y 1) ,B(x 2, y 2)两点,如果x 1+ x 2=6,那么|AB|=( ) A .8B .10C .6D .48.把与抛物线y 2=4x 关于原点对称的曲线按向量a 平移,所得的曲线的方程是( )A .B .C .D . 9.过点M (2,4)作与抛物线y 2=8x 只有一个公共点的直线l 有( )41412x y =042=--y x 41,21)49,23(66)3,2(-=)2(4)3(2--=-x y )2(4)3(2+-=-x y )2(4)3(2--=+x y )2(4)3(2+-=+x yA .0条B .1条C .2条D .3条10.过抛物线y =ax 2(a >0)的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别是p 、q ,则等于 ( )A .2aB .C .4aD . 二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)11.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若AB 的长为4,则焦点到AB 的距离为 .12.抛物线y =2x 2的一组斜率为k 的平行弦的中点的轨迹方程是 . 13.P 是抛物线y 2=4x 上一动点,以P 为圆心,作与抛物线准线相切的圆,则这个圆一定经过一个定点Q ,点Q 的坐标是 .14.抛物线的焦点为椭圆的左焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为 . 三、解答题(本大题共6小题,共76分)15.已知动圆M 与直线y =2相切,且与定圆C :外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.(12分)16.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点M (-3,m )到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m 的值.(12分) 17.动直线y =a ,与抛物线相交于A 点,动点B 的坐标是,求线段AB 中点M 的轨迹的方程.(12分)18.河上有抛物线型拱桥,当水面距拱桥顶5米时,水面宽为8米,一小船宽4米,高2米,载货后船露出水面上的部分高0.75米,问水面上涨到与抛物线拱顶相距多少米时,小船开始不能通航?(12分)19.如图,直线l 1和l 2相交于点M ,l 1⊥l 2,点N ∈l 1.以A 、B 为端点的曲线段C 上的任一点到l 2的距离与到点N 的距离相等.若△AMN 为锐角三角形,|AM|=,|AN|=3,且|BN|=6.建立适当的坐标系,求曲线段C 的方程.(14分)qp 11+a 21a4314922=+y x 1)3(22=++y x x y 212=)3,0(a20.已知抛物线.过动点M (,0)且斜率为1的直线与该抛物线交于不同的两点A 、B ,. (Ⅰ)求的取值范围;(Ⅱ)若线段AB 的垂直平分线交轴于点N ,求面积的最大值.(14分)参考答案一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)二.填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分) 11.2 12. 13.(1,0) 14. 三、解答题(本大题共6题,共76分)15.(12分)[解析]:设动圆圆心为M (x ,y ),半径为r ,则由题意可得M 到C (0,-3)的距离与到直线y =3的距离相等,由抛物线的定义可知:动圆圆心的轨迹是以C (0,-3)为焦点,以y =3为准线的一条抛物线,其方程为. 16. (12分)[解析]:设抛物线方程为,则焦点F (),由题意可得,解之得或, 故所求的抛物线方程为,17.(12分)[解析]:设M 的坐标为(x ,y ),A (,),又B 得消去,得轨迹方程为,即18.(12分)[解析]:如图建立直角坐标系,设桥拱抛物线方程为,由题意可知,)0(22>=p px y a l p AB 2||≤a x NAB Rt ∆4kx =x y 542-=y x 122-=)0(22>-=p py x 0,2p-⎪⎩⎪⎨⎧=-+=5)23(6222p m p m ⎩⎨⎧==462p m ⎩⎨⎧=-=462p m y x 82-=62±的值为m 22a a )3,0(a ⎩⎨⎧==a y a x 22a 42y x =x y 42=)0(22>-=p py xB (4,-5)在抛物线上,所以,得,当船面两侧和抛物线接触时,船不能通航,设此时船面宽为AA’,则A (),由得,又知船面露出水面上部分高为0.75米,所以=2米19.(14分) [解析]:如图建立坐标系,以l 1为x 轴,MN 的垂直平分线为y 轴,点O 为坐标原点.由题意可知:曲线C 是以点N 为焦点,以l 2为准线的抛物线的一段,其中A 、B 分别为C 的端点.设曲线段C 的方程为, 其中分别为A 、B 的横坐标,.所以,. 由,得 ① ②联立①②解得.将其代入①式并由p>0解得,或.因为△AMN 为锐角三角形,所以,故舍去. ∴p=4,.由点B 在曲线段C 上,得.综上得曲线段C 的方程为.20.(14分) [解析]:(Ⅰ)直线的方程为,将,得 . 设直线与抛物线两个不同交点的坐标为、,6.1=p y x 2.32-=A y ,2A y 2.322-=45-=A y 75.0+=A y h )0,(),0(22>≤≤>=y x x x p px y B A B A x x ,MN p =)0,2(),0,2(pN p M -17=AM 3=AN 172)2(2=++A A px p x 92)2(2=+-A A px px p x A 4=⎩⎨⎧==14A x p ⎩⎨⎧==22Ax p A x p>2⎩⎨⎧==22Ax p 1=A x 42=-=p BN x B )0,41(82>≤≤=y x x y l a x y -=px y a x y 22=-=代入0)(222=++-a x p a x l ),(11y x A ),(22y x B则 又,∴ . ∵, ∴ . 解得 . (Ⅱ)设AB 的垂直平分线交AB 于点Q ,令坐标为,则由中点坐标公式,得 , .∴ . 又 为等腰直角三角形,∴ , ∴即面积最大值为1、抛物线y x 82=的准线方程是 。