优品课件之高考数学(理科)一轮复习抛物线学案附解答
高考数学第1轮总复习 8.3抛物线(第1课时)课件 理(广西专版)

• l1和l2相交于点M,l1⊥l2,
• 点N∈l1,以A、B为端点的
• 曲线段C上任一点到l2的 • 距离与到点N的距离相等.若△AMN为锐角三
角形,|AM|= ,|AN|=3,且|NB|=6,建立 适当的坐标系,17求曲线段C的方程.
• 解:以直线l1为x轴, • 线段MN的垂直平分线为
• 解:如图所示,建立直 • 角坐标系.设桥拱抛物线方程 • 为x2=-2py(p>0).由题意, • 将B(4,-5)代入方程得p=1.6,故x2=-3.2y.
• 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(2,yA),由
22=-3.2yA,得yA=- 5 . • 又知船面露出水面上4的部分为 m3 ,
• 解: (1)设M、N、P在抛物线的准线上的
• 射影分别为M′、N′、P′, • 则由抛物线的定义, • 得|AM|+|AN|=|MM ′|+|NN′|=xM+xN+2a. • 又圆的方程为[x-(a+4)]2+y2=16, • 将y2=4ax代入得x2-2(4-a)x+a2+8a=0, • 所以xM+xN=2(4-a),所以|AM|+|AN|=8. • (2)假设存在这样的a,使得2|AP|=|AM|+|AN|. • 因为|AM|+|AN|=|MM′|+|NN′|=2|PP′|, • 所以|AP|=|PP′|.
• •
即 从而2y2+pxy1 -2x20p2=004- y,1 所20以4- y2y1+10y-2y=1 -4
y22,10
p 8
.
• 因为点F( ,p 0)是△ABC的重心,
(江苏专版)2020版高考数学一轮复习 抛物线教案(理)(含解析)苏教版

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=-12y ,∴2p =12,∴ p 2=18,故准线方程为y =18. 答案:y =182.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,所以y =1516.答案:15163.若抛物线y 2=2px 上一点P (2,y 0)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,y 0)到其准线的距离为4,所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪-p 2-2=4,所以p =4.所以抛物线的标准方程为y 2=8x . 答案:y 2=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8x 2+y =0的焦点坐标为________. 解析:由8x 2+y =0,得x 2=-18y .所以2p =18,p =116,所以焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-132. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫0,-132考点一 抛物线定义及应用重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.(2019·徐州调研)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y 2=16x 上横坐标为1的点到其焦点的距离为________.解析:抛物线y 2=16x 中,p =8,∴准线方程为x =-4,∵抛物线y 2=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. 答案:52.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________. 解析:设点P 到准线的距离为d ,则有PF =d , 又抛物线的方程为y =2x 2,即x 2=12y,则其准线方程为y =-18,所以当点P 在抛物线的顶点时,d 有最小值18,即PF 的最小值为18.答案:183.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________.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 ,故动点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:2[由题悟法]应用抛物线定义的2个关键点(1)涉及抛物线的焦点和准线的有关问题,应充分利用抛物线的定义求解.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)注意灵活运用抛物线上一点P (x ,y )到焦点F 的距离PF =|x |+p 2或PF =|y |+p2.[即时应用]1.(2018·南京、盐城二模)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y 2=6x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA ⊥l ,A 为垂足.若直线AF 的斜率k =-3,则线段PF 的长为________.解析:由题意AF 与x 轴正半轴所成角为120°,PA =PF ,所以△PAF 为正三角形. 因为p =3,所以PF =AF =2p =6. 答案:62.(2019·镇江调研)已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点P 到焦点的距离为5,到y 轴的距离为3,则p =________.解析:抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线为x =-p2,由题意可得P 到准线的距离为5,又P 到y 轴的距离为3,故p2=5-3,解得p =4.答案:4考点二 抛物线的标准方程与几何性质 题点多变型考点——多角探明[锁定考向]抛物线的标准方程及性质是高考的热点. 常见的命题角度有: (1)根据性质求方程; (2)抛物线的对称性;(3)抛物线性质的实际应用.[题点全练]角度一:根据性质求方程1.顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点P (-4,-2)的抛物线的标准方程是________. 解析:设抛物线为y 2=mx ,代入点P (-4,-2),解得m =-1,则抛物线方程为y 2=-x ;设抛物线为x 2=ny ,代入点P (-4,-2),解得n =-8,则抛物线方程为x 2=-8y .答案:y 2=-x 或x 2=-8y 角度二:抛物线的对称性2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)分别交于O ,A ,B 三点,O 为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,则p =________.解析:双曲线的渐近线方程为y =±b ax , 因为双曲线的离心率为2,所以1+b 2a 2=2,ba= 3. 由⎩⎨⎧y =3x ,y 2=2px ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =2p 3,y =23p 3.由曲线的对称性及△AOB 的面积得,2×12×23p 3×2p3=3,解得p 2=94,即p =32⎝ ⎛⎭⎪⎫p =-32舍去.答案:32角度三:抛物线性质的实际应用3.如图所示是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2 m ,水面宽4 m ,水位下降1 m 后,水面宽________ m.解析:建立如图所示的平面直角坐标系,设水面与拱桥的一个交点为A ,则点A 的坐标为(2,-2).设抛物线方程为x 2=-2py (p>0),则22=-2p ×(-2),得p =1.所以抛物线方程为x 2=-2y .设水位下降1 m 后水面与拱桥的交点坐标为(x 0,-3),则x 20=6,解得x 0=±6,所以水面宽为2 6 m.答案:2 6[通法在握]求抛物线标准方程的方法(1)抛物线的标准方程有四种不同的形式,要掌握焦点到准线的距离,顶点到准线、焦点的距离,通径长与标准方程中系数2p 的关系.(2)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y 2=mx 或x 2=my (m ≠0).(3)焦点到准线的距离简称为焦准距,抛物线y 2=2px (p >0)上的点常设为⎝ ⎛⎭⎪⎫y 22p ,y .[提醒] 求抛物线的标准方程时,一定要先确定抛物线的焦点坐标,即抛物线标准方程的形式,否则极易发生漏解的情况.[演练冲关]1.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,焦点在直线3x -4y -12=0上,则该抛物线的方程为________.解析:由题意知,抛物线的焦点在x 轴上. ∵直线3x -4y -12=0交x 轴于点(4,0), ∴抛物线的焦点为(4,0). 设抛物线方程为y 2=2px (p >0),由p2=4,得p =8,∴该抛物线的方程为y 2=16x . 答案:y 2=16x2.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点A (0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为________.解析:依题意设P 在抛物线准线的射影为P ′,抛物线的焦点为F ,则F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,由抛物线的定义知P 到该抛物线准线的距离PP ′=PF ,则点P 到点A (0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和d =PF +PA ≥AF =⎝ ⎛⎭⎪⎫122+22=172. 答案:172考点三 直线与抛物线的位置关系重点保分型考点——师生共研 [典例引领]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), 所以(-8)2=2p ×8,所以2p =8, 所以抛物线的方程为y 2=8x .(2)由直线l 2与l 1垂直,且不过原点,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,所以m >-2. y 1+y 2=8,y 1y 2=-8m ,所以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, 所以m =8或m =0(舍去),所以直线l 2的方程为x =y +8,M (8,0). 故S △FAB =S △FMB +S △FMA =12·FM ·|y 1-y 2|=3y 1+y 22-4y 1y 2=24 5.[由题悟法]解决直线与抛物线的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)有关直线与抛物线相交的弦长问题,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 A |+|x B |+p 或AB =|y A |+|y B |+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.[即时应用]已知过点(2,0)的直线l 1交抛物线C :y 2=2px (p >0)于A ,B 两点,直线l 2:x =-2交x 轴于点Q.(1)设直线Q A ,Q B 的斜率分别为k 1,k 2,求k 1+k 2的值;(2)点P 为抛物线C 上异于A ,B 的任意一点,直线PA ,PB 交直线l 2于M ,N 两点, OM ―→·ON ―→=2,求抛物线C 的方程.解:(1)设直线l 1的方程为x =my +2,点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x =my +2,y 2=2px ,得y 2-2pmy -4p =0,则y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=-4p . 由题意知,点Q(-2,0), 所以k 1+k 2=y 1x 1+2+y 2x 2+2=y 1my 1+4+y 2my 2+4=2my 1y 2+4y 1+y 2my 1+4my 2+4=-8mp +8mpmy 1+4my 2+4=0.(2)设点P (x 0,y 0),直线PA :y -y 1=y 1-y 0x 1-x 0(x -x 1), 当x =-2时,y M =-4p +y 1y 0y 1+y 0,同理y N =-4p +y 2y 0y 2+y 0.因为OM ―→·ON ―→=2,所以4+y N y M =2,即-4p +y 2y 0y 2+y 0·-4p +y 1y 0y 1+y 0=16p 2-4py 0y 2+y 1+y 20y 1y 2y 2y 1+y 0y 2+y 1+y 20=16p 2-8p 2my 0-4py 20-4p +2pmy 0+y 20=-4p -4p +2pmy 0+y 2-4p +2pmy 0+y 2=-2,故p =12,所以抛物线C 的方程为y 2=x .一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.在平面直角坐标系xOy 中,若抛物线y 2=2px (p >0)上横坐标为2的点到焦点的距离为4,则该抛物线的准线方程为________.解析:抛物线y 2=2px (p >0)的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线方程x =-p2,由抛物线的定义可知,2+p2=4,则p =4,∴抛物线的准线方程为x =-2.答案:x =-22.(2018·扬州期末)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点也是双曲线x 2-y 2=8的一个焦点,则p =________.解析:抛物线y 2=2px 的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,双曲线x 2-y 2=8的右焦点为(4,0),故p2=4,即p =8.答案:83.已知P 为抛物线y 2=8x 上动点,定点A (3,1),F 为该抛物线的焦点,则PF +PA 的最小值为________.解析:易知点A 在抛物线内部,抛物线的准线方程为x =-2,过点P 作准线的垂线,垂足为M ,则PF +PA =PM +PA ,当A ,P ,M 三点共线时取得最小值,所以PF +PA =3-(-2)=5.答案:54.(2018·前黄中学检测)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________.解析:由于抛物线y 2=2px (p >0)的准线方程为x =-p 2,由题意得-p2=-1,p =2,所以焦点坐标为 (1,0) . 答案:(1,0)5.已知点P 在抛物线y 2=4x 上,且点P 到y 轴的距离与其到焦点的距离之比为12,则点P 到x 轴的距离为________.解析:设点P 的坐标为(x P ,y P ),抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,根据抛物线的定义,点P 到焦点的距离等于点P 到准线的距离,故x Px P --1=12,解得x P =1,所以y 2P =4,所以|y P |=2.答案:26.(2019·连云港模拟)设抛物线y 2=2x 的焦点为F ,过点M (3,0)的直线与抛物线相交于A ,B 两点,与抛物线的准线相交于C ,BF =2,则S △BCFS △ACF=________. 解析:∵抛物线方程为y 2=2x ,∴焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,准线方程为x =-12.如图,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),过A ,B 分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为E ,N ,则BF =BN =x 2+12=2,∴x 2=32,把x 2=32代入抛物线y 2=2x ,得y 2=-3,∴直线AB 过点M (3,0)与B ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-3. 则直线AB 的方程为3x +⎝ ⎛⎭⎪⎫32-3y -3=0,与抛物线方程联立,解得x 1=2, ∴AE =2+12=52.∵在△AEC 中,BN ∥AE ,∴BC AC =BN AE =252=45,故S △BCF S △ACF =12BC ·h12AC ·h=45. 答案:45二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·宿迁一模)抛物线x 2=4y 的焦点坐标为________.解析:∵抛物线x 2=4y 的焦点在y 轴上,开口向上,且2p =4,∴p2=1.∴抛物线x 2=4y 的焦点坐标为(0,1). 答案:(0,1)2.过抛物线x 2=-12y 的焦点F 作直线垂直于y 轴,交抛物线于A ,B 两点,O 为抛物线的顶点,则△OAB 的面积是________.解析:由题意F (0,-3),将y =-3代入抛物线方程得x =±6, 所以AB =12,所以S △OAB =12×12×3=18.答案:183.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 且倾斜角为60°的直线l 与抛物线在第一、四象限分别交于A ,B 两点,则AF BF=________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意知AB 所在的直线方程为y =3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px ,y =3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2得x 2-5p 3x +p24=0,解得x 1=3p 2,x 2=p6,所以AF BF =32p +p 2p 2+p6=3.答案:34.(2019·南通调研)已知F 是抛物线C :y 2=12x 的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N ,若M 是FN 的中点,则FN 的长度为________.解析:∵F (3,0),∴由题意可得M 的横坐标为32,∴FM =32+3=92,FN =2FM =9.答案:95.已知抛物线y 2=2x 的弦AB 的中点的横坐标为32,则AB 的最大值为________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=3,由抛物线的定义可知,AF +BF =x 1+x 2+1=4,由图可知AF +BF ≥AB ,AB ≤4,当且仅当直线AB过焦点F 时,AB 取得最大值4.答案:46.一个顶点在原点,另外两点在抛物线y 2=2x 上的正三角形的面积为________. 解析:如图,根据抛物线的对称性得∠AOx =30°. 直线OA 的方程y =33x , 代入y 2=2x ,得x 2-6x =0, 解得x =0或x =6. 即得A 的坐标为(6,23).∴AB =43,正三角形OAB 的面积为12×43×6=12 3.答案:12 37.(2018·无锡调研)过点P (-2,0)的直线与抛物线C :y 2=4x 相交于A ,B 两点,且PA =12AB ,则点A 到抛物线C 的焦点的距离为________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),分别过点A ,B 作直线x =-2的垂线,垂足分别为D ,E (图略),因为PA =12AB ,所以⎩⎪⎨⎪⎧3x 1+2=x 2+2,3y 1=y 2,又⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,得x 1=23,则点A 到抛物线C 的焦点的距离为1+23=53.答案:538.抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,O 为坐标原点,M 为抛物线上一点,且MF =4OF ,△MFO 的面积为43,则抛物线的方程为________.解析:设M (x ,y ),因为OF =p 2,MF =4OF ,所以MF =2p ,由抛物线定义知x +p2=2p ,所以x =32p ,所以y =±3p .又△MFO 的面积为43,所以12×p2×3p =43,解得p =4(p=-4舍去).所以抛物线的方程为y 2=8x .答案:y 2=8x9.已知抛物线y 2=2x 的焦点为F ,点P 是抛物线上的动点,点A (3,2),求PA +PF 的最小值,并求取最小值时点P 的坐标.解:将x =3代入抛物线方程y 2=2x ,得y =± 6. 因为6>2,所以A 在抛物线内部.设抛物线上的点P 到准线l :x =-12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 点纵坐标为2,代入y 2=2x ,得x =2,所以点P 的坐标为(2,2).10.(2018·扬州中学检测)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点.(1)如果直线l 过抛物线的焦点,求OA ―→·OB ―→的值;(2)如果OA ―→·OB ―→=-4,证明直线l 必过一定点,并求出该定点. 解:(1)由题意:抛物线焦点为(1,0), 设l :x =ty +1,代入抛物线y 2=4x , 消去x ,得y 2-4ty -4=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4, 所以OA ―→·OB ―→=x 1x 2+y 1y 2=(ty 1+1)(ty 2+1)+y 1y 2 =t 2y 1y 2+t (y 1+y 2)+1+y 1y 2=-4t 2+4t 2+1-4=-3. (2)证明:设l :x =ty +b ,代入抛物线y 2=4x ,消去x ,得y 2-4ty -4b =0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4b ,所以OA ―→·OB ―→=x 1x 2+y 1y 2=(ty 1+b )(ty 2+b )+y 1y 2=t 2y 1y 2+bt (y 1+y 2)+b 2+y 1y 2=-4bt 2+4bt 2+b 2-4b =b 2-4b . 令b 2-4b =-4,得b 2-4b +4=0,解得b =2. 所以直线l 过定点(2,0).三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2018·连云港二模)从抛物线x 2=4y 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S =________.解析:设P (x 0,y 0),依题意可知抛物线的准线方程为y =-1, ∴y 0=5-1=4,∴|x 0|=4×4=4, ∴△MPF 的面积S =12PM ·|x 0|=12×5×4=10.答案:102.过抛物线x 2=4y 的焦点F 作直线AB ,CD 与抛物线交于A ,B ,C ,D 四点,且AB ⊥CD ,则FA ―→·FB ―→+FC ―→·FD ―→的最大值等于________.解析:依题意可得,FA ―→·FB ―→=-(|FA ―→|·|FB ―→|).又因为|FA ―→|=y A +1,|FB ―→|=y B +1, 所以FA ―→·FB ―→=-(y A y B +y A +y B +1). 设直线AB 的方程为y =kx +1(k ≠0), 联立x 2=4y ,可得x 2-4kx -4=0, 所以x A +x B =4k ,x A x B =-4. 所以y A y B =1,y A +y B =4k 2+2. 所以FA ―→·FB ―→=-(4k 2+4). 同理FC ―→·FD ―→=-⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 2+4.所以FA ―→·FB ―→+FC ―→·FD ―→=-⎝⎛⎭⎪⎫4k 2+4k2+8≤-16.当且仅当k =±1时等号成立. 答案:-163.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). 因为点P (1,2)在抛物线上, 所以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), 因为PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补, 所以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所以y 1-214y 21-1=-y 2-214y 22-1,所以y 1+2=-(y 2+2). 所以y 1+y 2=-4.由①-②得,y 21-y 22=4(x 1-x 2), 所以k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=-1(x 1≠x 2).。
人教版高中数学高考一轮复习--抛物线(课件)

由Δ=(4k2-8)2-4k2·
4k2=64(1-k2)≥0,
解得-1≤k≤1.
第二环节
关键能力形成
能力形成点1
抛物线的定义和标准方程
命题角度1 抛物线的定义及应用
例1 (1)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于A,B两点,O为坐标
交于A,B两点,|AB|=12,P为抛物线C的准线上一点,则△ABP的面积为( C )
A.18
B.24
C.36
D.48
依题意,不妨设抛物线 C 的方程为 y2=2px(p>0),
则焦点坐标为
,0
2
,将
x=2代入 y2=2px,可得
y=±p,
所以|AB|=2p=12,所以 p=6.
因为点 P 在准线上,所以点 P 到直线 l 的距离为 p=6,
如图,过点 M 作 MB⊥x 轴于点 B,
1
∵∠AMF=120°,∴∠BMF=30°,|BF|=2 − 2,
1
1
∴2|BF|=|MF|,即 2 2 - 2 = 2 + 2,解得 p=3.
故抛物线方程为 y2=6x.
7
(2)已知点 P 是抛物线 y =2x 上的动点,点 P 在 y 轴上的射影是点 M,点 A 2 ,4 ,
7
A.2
5
B.2
C.3
∵ =4,∴||=4||.
∴
||
||
=
3
.
4
过点 Q 作 QQ'⊥l,垂足为 Q',
设 l 与 x 轴的交点为 A,
2019届高考理科数学一轮复习精品学案:第52讲 抛物线(含解析)

的中点,则|FN|=
.
[答案] 6
[解析] 设 N(0,t),易知抛物线的焦点 F(2,0),则 FN 的中点坐标为 1, ,因为该点在抛物线上,所以 =8,
所以 t2=32,所以|FN|=
=
=6.
■ [2017-2016]其他省份类似高考真题
1.[2017·山东卷] 在平面直角坐标系 xOy 中,双曲线 - =1(a>0,b>0)的右支与焦点为 F 的抛物线
=3,当且仅当 M,N,F 三点共线时取等
号,所以 的最小值为 3,则点 P 到 y 轴距离的最小值为 3-1=2.故选 D.
2.B [解析] 由题意得 =
, - =1,解得 b2=12,a=16.设点 M 到抛物线准线的距离为 d,则由抛物线定
义得 =d,所以|MP|+|MF|=|MP|+d,故当 PM 与 x 轴平行时,|MP|+|MF|有最小值,为 xP+ =4+4=8.
第 52 讲 抛物线
考试说明 1.了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲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(范围、对称性、顶点、离心率). 3.了解圆锥曲线的简单应用. 4.理解数形结合的思想.
考情分析
考点
考查方向
考例
抛物线的定 考查定义的应用
3.[2017·天津卷] 设椭圆 + =1(a>b>0)的左焦点为 F,右顶点为 A, 离心率为 .已知 A 是抛物线 y2=2px(p>0)
的焦点,F 到抛物线的准线 l 的距离为 . (1)求椭圆的方程和抛物线的方程; (2)设 l 上两点 P,Q 关于 x 轴对称,直线 AP 与椭圆相交于点 B(B 异于点 A),直线 BQ 与 x 轴相交于点 D,若△ APD 的面积为 ,求直线 AP 的方程. 解:(1)设 F 的坐标为(-c,0).
高考数学一轮复习第9章解析几何第9课时抛物线(一)课件理

(2)在抛物线上求一点 P,使其到抛物线准线的距离与到定点 A 的距离之和最小,将到准线的距离转化为到焦点 F 的距离、利 用“两点之间线段最短”来解.
【答案】 B
12/8/2021
第二十八页,共五十七页。
(3)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( )
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A.y2=32x C.y2=92x
B.y2=3x D.y2=9x
第二十九页,共五十七页。
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第二十三页,共五十七页。
(3)(2017·课标全国Ⅱ,理)已知F是抛物线C:y2=8x的焦 点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点, 则|FN|=________.
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第二十四页,共五十七页。
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【解析】 方法1:依题意,抛物线C:y2=8x的焦点F(2, 0),准线x=-2,因为M是C上一点,FM的延长线交y轴于点 N,M为FN的中点,设M(a,b)(b>0),所以a=1,b=2 2,所以 N(0,4 2),|FN|= 4+32=6.
【解析】 过点 P 作抛物线准线的垂线,垂足为 D,则|PF| =|PD|.当点 M(20,40)位于抛物线内时,如图①,|PM|+|PF|=|PM| +|PD|.
当点 M,P,D 共线时,|PM|+|PF|的值最小. 由最小值为 41,得 20+p2=41,解得 p=42. 当点 M(20,40)位于抛物线外时,如图②,当点 P,M,F 共线时,|PM|+|PF|的值最小.
人教版高考数学理科一轮总复习配套课件9.7抛物线

.
关闭
在抛物线上得 p= ,
1 4 5 4
故抛物线的标准方程为 x2=4y,点 F 坐标为(0,1),准线为 y=-1, ∴ |FM|=2,|PQ|=1+ = ,|MQ|=1, 则直角梯形 PQMF 的面积为 ×
13 8
1 8
1 2
5 +2 4
×1= .
13 8
关闭
解析 考点一 考点二 考点三
答案
-15-
2
p
F 0,
p 2
F 0,-
p 2
e=
x=-
x=
p 2
y=-
p 2
y=
p 2
-5-
标准 方程 范围 开口 方向 焦半径(其 中 P(x0,y0))
y2=2px (p>0) x≥0,y∈R 向右 |PF|= ������ x0+
2
y2=-2px (p>0) x≤0,y∈R 向左 |PF|= ������ -x0+
-4-
2.抛物线的标准方程与几何性质
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
图形
顶点 对称轴 焦点 离心率 准线 方程
O(0,0) y=0 F
p 2
x=0 ,0 1
p 2
F - ,0
)
B.x=-
1 2 1 32
D.y=-
关闭
抛物线的方程可化为 x2= y,即 2p= ,p=
D
所以准线方程为
1 y=- . 32
1 8
抛物线课件 高三数学一轮复习
解析:由题意知F(1,0),设A,B,C的横坐标 分别为x1,x2,x3,
由AF=13 (AB + AC),得1-x1=13(x2-x1+x3-x1), 所以x1+x2+x3=3,
由抛物线的定义得|AF|+|BF|+|CF|=x1+1+x2+ 1+x3+1=x1+x2+x3+3=6.
(2)[2024·广东广州模拟]设动点P在抛物线y=14x2上,点P在x轴上的射 影为点M,点A的坐标是(2,0),则|PA|+|PM|的最小值是___5_-__1__.
题后师说
求抛物线标准方程的常用方法
巩固训练2
(1)已知抛物线y2=2px(p>0)上任意一点到焦点F的距离比到y轴的距
离大1,则抛物线的标准方程为( )
A.y2=x
B.y2=2x
C.y2=4x
D.y2=8x
答案: C 解析:由题意抛物线y2=2px(p>0)上任意一点到焦点F的距离与它到直线x=-1 的距离相同,因此-p2=-1,p=2,抛物线方程为y2=4x.故选C.
题后师说
抛物线定义的应用策略
巩固训练1
(1)[2024·辽 宁 辽 阳 模 拟 ] 已 知 抛 物 线 C : x2 = 2py(p>0) 的 焦 点 为 F ,
M(m,2)在抛物线C上,且|MF|=4,则p=( )
A.2
2022届高中数学(理科)【统考版】一轮复习学案:9.7 抛物线 【含解析】
第七节 抛物线【知识重温】一、必记2个知识点1.抛物线定义、标准方程及几何性质定义(几 何条件) 平面上,到定直线与到该定直线外一定点的距离①________的点的轨迹叫做抛物线标准方程y 2=2px (p >0) ②________ ________ ③________ ________ ④________________图形对称轴x 轴 ⑤________ y 轴 ⑥________ 顶点坐标 O (0,0) O (0,0) O (0,0)O (0,0) 焦点坐标 F (p2,0) ⑦________ ⑧________ ⑨________离心率e e =1 e =1 ⑩________e =1 准线方程 ⑪________x =p 2 y =p 2⑫________焦半径 公式|PF |=x 0+p2|PF |=-x 0+p 2⑬|PF |= ________ ⑭|PF |=________ 范围x ≥0 y ∈R x ≤0 y ∈R⑮________ x ∈R ⑯________x ∈R设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点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 2α(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:过焦点且垂直于对称轴的弦,长等于2p . 二、必明2个易误点1.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.【小题热身】一、判断正误1.判断下列说法是否正确(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.( )二、教材改编2.过点P (-2,3)的抛物线的标准方程是( )A .y 2=-92x 或x 2=43yB .y 2=92x 或x 2=43yC .y 2=92x 或x 2=-43yD .y 2=-92x 或x 2=-43y3.抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点P 有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .4个三、易错易混4.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( )A .y 2=±22xB .y 2=±2xC .y 2=±4xD .y 2=±42x5.设抛物线y 2=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 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________.四、走进高考 6.[2020·全国卷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 =( )A .2B .3C .6D .9考点一 抛物线的定义和标准方程 [自主练透型]1.[2020·北京卷]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OB .经过点PC .平行于直线OPD .垂直于直线OP 2.[2021·湖北鄂州调研]过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作斜率为3的直线,与抛物线在第一象限内交于点A ,若|AF |=4,则p =( )A .2B .1 C.3 D .43.[2021·成都高三摸底考试]已知顶点在坐标原点的抛物线的焦点坐标为(0,-2),则此抛物线的标准方程为________.4.[2021·郑州一中高三摸底考试]从抛物线y =14x 2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________.悟·技法应用抛物线定义的2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)注意灵活运用抛物线上一点P (x ,y )到焦点F 的距离|PF |=|x |+p 2或|PF |=|y |+p2.考点二 抛物线的几何性质[互动讲练型][例1] (1)[2021·合肥市第二次质量检测]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 .±3B .±1C .±34D .±33(2)[2021·福州市高三毕业班适应性练习卷]抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,点P 为C 上的动点,点M 为C 的准线上的动点,当△FPM 为等边三角形时,其周长为( )A. 2 B .2 C .3 2 D .6 悟·技法1.求抛物线的标准方程的方法 (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)因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.2.确定及应用抛物线性质的技巧(1)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为标准方程.(2)要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解. [变式练]——(着眼于举一反三)1.[2021·山西晋城一模]已知P 是抛物线C :y 2=2px (p >0)上的一点,F 是抛物线C 的焦点,O 为坐标原点.若|PF |=2,∠PFO =π3,则抛物线C 的方程为( )A .y 2=6xB .y 2=2xC .y 2=xD .y 2=4x 2.[2021·东北四市模拟]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________.考点三 直线与抛物线的位置关系[互动讲练型][例2] [2019·全国卷Ⅰ]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 |.悟·技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 |=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.[变式练]——(着眼于举一反三)3.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.第七节 抛物线【知识重温】①相等 ②y 2=-2px (p >0) ③x 2=-2py (p >0) ④x 2=2py (p >0) ⑤x 轴 ⑥y 轴⑦F (-p 2,0) ⑧F (0,-p 2) ⑨F (0,p 2)⑩e =1 ⑪x =-p 2 ⑫y =-p 2 ⑬-y 0+p 2 ⑭y 0+p2⑮y ≤0 ⑯y ≥0【小题热身】1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)×2.解析:设抛物线的标准方程为y 2=kx 或x 2=my ,代入点P (-2,3),解得k =-92,m =43.∴y 2=-92x 或x 2=43y . 答案:A3.解析:抛物线y 2=8x 的准线方程为x =-2,则抛物线顶点到准线的距离为2,因为抛物线到焦点的距离和到准线的距离相等,则根据抛物线的对称性可知抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点有2个.答案:C4.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 ,故选D. 答案:D5.解析:Q (-2,0),当直线l 的斜率不存在时,不满足题意,故设直线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,由Δ=(4k 2-8)2-4k 2·4k 2=64(1-k 2)≥0,解得-1≤k ≤1.答案:[-1,1]6.解析:设焦点为F ,点A 的坐标为(x 0,y 0),由抛物线定义得|AF |=x 0+p2,∵点A 到y 轴距离为9,∴x 0=9,∴9+p2=12,∴p =6.故选C. 答案:C课堂考点突破考点一1.解析:解法一 不妨设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),P (x 0,y 0)(x 0>0),则Q ⎝⎛⎭⎫-p2,y 0,F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,直线FQ 的斜率为-y 0p ,从而线段FQ 的垂直平分线的斜率为p y 0,又线段FQ 的中点为⎝⎛⎭⎫0,y 02,所以线段FQ 的垂直平分线的方程为y -y 02=py 0(x -0),即2px -2y 0y +y 20=0,将点P 的横坐标代入,得2px 0-2y 0y +y 20=0,又2px 0=y 20,所以y =y 0,所以点P 在线段FQ 的垂直平分线上,故选B.解法二 连接PF ,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 .故选B.答案:B2.解析:过点A 作AB 垂直x 轴于点B ,则在Rt △ABF 中,∠AFB =π3,|AF |=4,∴|BF |=12|AF |=2,则x A =2+p 2,∴|AF |=x A +p2=2+p =4,得p =2,故选A. 答案:A3.解析:依题意可设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),因为焦点坐标为(0,-2),所以-p2=-2,解得p =4.故所求抛物线的标准方程为x 2=-8y .答案:x 2=-8y4.解析:由题意,得x 2=4y ,则抛物线的准线方程为y =-1.从抛物线上一点P 引抛物线准线的垂线,设P (x 0,y 0),则由抛物线的定义知|PM |=y 0+1,所以y 0=4,所以|x 0|=4,所以S △MPF =12×|PM |×|x 0|=12×5×4=10.答案:10 考点二例1 解析:(1)设M (x M ,y M ),由抛物线定义可得|MF |=x M +p 2=2p ,解得x M =3p2,代入抛物线方程可得y M =±3p ,则直线MF 的斜率为y M x M -p 2=±3pp =±3,选项A 正确.(2)解法一 作出图形如图所示,因为△FPM 为等边三角形,所以PM 垂直C 的准线于M ,易知|PM |=4|OF |,因为|OF |=12,所以|PM |=2,所以△FPM 的周长为3×2=6,故选D.解法二 因为△FPM 为等边三角形,|PF |=|PM |,所以PM 垂直C 的准线于M ,设P ⎝⎛⎭⎫m 22,m ,则M ⎝⎛⎭⎫-12,m ,所以|PM |=12+m 22,又F ⎝⎛⎭⎫12,0,且|PM |=|MF |,所以12+m 22=⎝⎛⎭⎫12+122+m 2,解得m 2=3,所以|PM |=2,所以△FPM 的周长为3×2=6,故选D. 答案:(1)A (2)D 变式练 1.解析:过点P 作PQ 垂直于x 轴,垂足为Q .∵∠PFO =π3,|PF |=2,∴|PQ |=3,|QF |=1,不妨令点P 坐标为⎝⎛⎭⎫p 2-1,3,将点P 的坐标代入y 2=2px ,得3=2p ⎝⎛⎭⎫p2-1,解得p =3(负值舍去),故抛物线C 的方程为y 2=6x .故选A.答案:A2.解析:由题意知x 2=12y ,则F ⎝⎛⎭⎫0,18, 设P (x 0,2x 20), 则|PF |=x 20+⎝⎛⎭⎫2x 20-182 =4x 40+12x 20+164=2x 20+18, 所以当x 20=0时,|PF |min =18.答案:18考点三例2 解析: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,由题设可得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.故|AB |=4133.变式练3.解析:(1)抛物线y 2=2px 的准线为x =-p2,于是4+p2=5,所以p =2.所以抛物线方程为y 2=4x . (2)因为点A 的坐标是(4,4), 由题意得B (0,4),M (0,2).又因为F (1,0),所以k F A =43.因为MN ⊥F A ,所以k MN =-34.又F A 的方程为y =43(x -1),①MN 的方程为y -2=-34x ,②联立①②,解得x =85,y =45,所以点N 的坐标为⎝⎛⎭⎫85,45.。
高考数学一轮复习 第八章第七节抛物线配套课件 文
15 B.16
7 C.8
D.0
【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=1156.
【答案】 B
2.(2013·汕头质检)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.y2=-8x
B.y2=8x
C.y2=-4x
(2)由题意知,抛物线C的焦点坐标为(- 2 ( 2,0),
∴p=2 2, ∴抛物线的方程为y2=4 2x或y2=-4 2x.
,0)或
【答案】 (1)C (2)D
设M(x0,y0)为抛物线C:x2=8y上一点,F为抛物线C的焦 点,以F为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交,
则y0的取值范围是( )
(2)由抛物线定义,将|AB|、|AF|转化为到焦点的距离, 数形结合求解.
【尝试解答】 (1)设圆C的半径为r,又圆x2+(y-3)2=1 的圆心C′(0,3),半径为1.
依题意|CC′|=r+1,圆心C到直线y=0的距离为r,
∴|CC′|等于圆心C到直线y=-1的距离(r+1).
故圆C的圆心轨迹是抛物线.
【答案】 (1)A (2)56
已知点P是抛物线y2=2x上的动点,点P在y轴上的射影是 M,点A(72,4),求|PA|+|PM|的最小值.
【解】 设抛物线的焦点为F,则|PF|=|PM|+12, ∴|PM|=|PF|-12, ∴|PA|+|PM|=|PA|+|PF|-12,
将x=72代入抛物线方程y2=2x,得y=± 7, ∵ 7<4,∴点A在抛物线的外部, ∴当P、A、F三点共线时,|PA|+|PF|有最小值, ∵F(12,0), ∴|AF|= (72-12)2+(4-0)2=5, ∴|PA|+|PM|有最小值5-12=92.
高考数学一轮总复习课件:抛物线(二)
2.(课本习题改编)过点(0,1)作直线,使它与抛物线y2=4x
仅有一个公共点,这样的直线有( C )
A.1条
B.2条
C.3条
D.4条
解析 两条切线,另一条平行于对称轴.
3.(2020·辽宁五校期末联考)已知AB是抛物线y2=2x的一条
【解析】 设斜率为k,则切线为y=k x+p2 ,代入y2=2px 中,得k2x2+p(k2-2)x+k24p2=0.
Δ=0,即p2(k2-2)2-4·k2·k24p2=0.解得k2=1,∴k=±1.
(2)(2021·河南新乡市模拟)若抛物线x2=ay(a≠0)的准线与抛
物线y=-x2-2x+1相切,则a=( B )
=2.故选C.
5.(2021·湖南长沙质检)设经过抛物线C的焦点的直线l与抛
物线C交于A,B两点,那么抛物线C的准线与以AB为直径的圆
的位置关系为( B )
A.相离
B.相切
C.相交但不经过圆心 D.相交且经过圆心
解析 设圆心为M,过点A,B,M分别作准线l的垂线,垂
足分别为A1,B1,M1(图略),则|MM1|=
【证明】 (1)∵y2=2px(p>0)的焦点为Fp2,0, 当k不存在时,直线方程为x=p2. 这时y1=p,y2=-p,则y1y2=-p2,x1x2=p42.
当k存在时,设直线方程为y=kx-p2(k≠0). 由y=kx-p2,消去x,得ky2-2py-kp2=0.①
y2=2px ∴y1y2=-p2,x1x2=(y41py22)2=p42. 因此,总有y1y2=-p2,x1x2=p42成立.
斜角为
π 6
的直线交C于A,B两点.若线段AB中点的纵坐标为
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高考数学(理科)一轮复习抛物线学案附解答学案53 抛物线导学目标: 1.掌握抛物线的定义、几何图形和标准方程,知道它们的简单几何性质.2.理解数形结合的思想.自主梳理 1.抛物线的概念平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉l)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________. 2.抛物线的标准方程与几何性质标准方程 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的距离图形顶点 O(0,0) 对称轴 y=0 x=0 焦点 F(p2,0) F(-p2,0) F(0,p2) F(0,-p2)离心率 e=1 准线方程 x=-p2 x=p2 y=-p2 y=p2范围x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 开口方向向右向左向上向下自我检测 1.(2010•四川)抛物线y2=8x的焦点到准线的距离是( ) A.1 B.2 C.4 D.8 2.若抛物线y2=2px的焦点与椭圆x26+y22=1的右焦点重合,则p的值为( ) A.-2 B.2 C.-4 D.4 3.(2011•陕西)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.y2=-8x B.y2=8x C.y2=-4x D.y2=4x 4.已知抛物线y2=2px (p>0)的焦点为F,点P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)在抛物线上,且2x2=x1+x3,则有( ) A.|FP1|+|FP2|=|FP3| B.|FP1|2+|FP2|2=|FP3|2 C.2|FP2|=|FP1|+|FP3| D.|FP2|2=|FP1|•|FP3| 5.(2011•佛山模拟)已知抛物线方程为y2=2px (p>0),过该抛物线焦点F且不与x轴垂直的直线AB交抛物线于A、B两点,过点A、点B分别作AM、BN垂直于抛物线的准线,分别交准线于M、N两点,那么∠MFN必是( ) A.锐角 B.直角 C.钝角 D.以上皆有可能探究点一抛物线的定义及应用例1 已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值时P点的坐标.变式迁移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取得最小值时,点P的坐标为( ) A.14,-1 B.14,1 C.(1,2) D.(1,-2) 探究点二求抛物线的标准方程例2 (2011•芜湖调研)已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值、抛物线方程和准线方程.变式迁移2 根据下列条件求抛物线的标准方程: (1)抛物线的焦点F是双曲线16x2-9y2=144的左顶点; (2)过点P(2,-4).探究点三抛物线的几何性质例3 过抛物线y2=2px的焦点F的直线和抛物线相交于A,B两点,如图所示. (1)若A,B的纵坐标分别为y1,y2,求证:y1y2=-p2; (2)若直线AO与抛物线的准线相交于点C,求证:BC∥x轴.变式迁移3 已知AB是抛物线y2=2px (p>0)的焦点弦,F为抛物线的焦点,A(x1,y1),B(x2,y2).求证: (1)x1x2=p24; (2)1|AF|+1|BF|为定值.分类讨论思想的应用例(12分)过抛物线y2=2px (p>0)焦点F的直线交抛物线于A、B两点,过B点作其准线的垂线,垂足为D,设O 为坐标原点,问:是否存在实数λ,使AO→=λOD→?多角度审题这是一道探索存在性问题,应先假设存在,设出A、B两点坐标,从而得到D点坐标,再设出直线AB的方程,利用方程组和向量条件求出λ. 【答题模板】解假设存在实数λ,使AO→=λOD→. 抛物线方程为y2=2px (p>0),则Fp2,0,准线l:x=-p2, (1)当直线AB的斜率不存在,即AB⊥x轴时,交点A、B坐标不妨设为:Ap2,p,Bp2,-p. ∵BD⊥l,∴D-p2,-p,∴AO→=-p2,-p,OD→=-p2,-p,∴存在λ=1使AO→=λOD→.[4分] (2)当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx-p2 (k≠0),设A(x1,y1),B(x2,y2),则D-p2,y2,x1=y212p,x2=y222p,由y=kx -p2y2=2px 得ky2-2py-kp2=0,∴y1y2=-p2,∴y2=-p2y1,[8分] AO→=(-x1,-y1)=-y212p,-y1,OD→=-p2,y2=-p2,-p2y1,假设存在实数λ,使AO→=λOD→,则-y212p=-p2λ-y1=-p2y1λ,解得λ=y21p2,∴存在实数λ=y21p2,使AO→=λOD→. 综上所述,存在实数λ,使AO→=λOD→.[12分] 【突破思维障碍】由抛物线方程得其焦点坐标和准线方程,按斜率存在和不存在讨论,由直线方程和抛物线方程组成方程组,研究A、D两点坐标关系,求出AO→和OD→的坐标,判断λ是否存在.【易错点剖析】解答本题易漏掉讨论直线AB的斜率不存在的情况,出现错误的原因是对直线的点斜式方程认识不足. 1.关于抛物线的定义要注意点F不在定直线l上,否则轨迹不是抛物线,而是一条直线. 2.关于抛物线的标准方程抛物线的标准方程有四种不同的形式,这四种标准方程的联系与区别在于: (1)p的几何意义:参数p 是焦点到准线的距离,所以p恒为正数. (2)方程右边一次项的变量与焦点所在坐标轴的名称相同,一次项系数的符号决定抛物线的开口方向. 3.关于抛物线的几何性质抛物线的几何性质,只要与椭圆、双曲线加以对照,很容易把握,但由于抛物线的离心率等于1,所以抛物线的焦点弦具有很多重要性质,而且应用广泛.例如:已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的直线交抛物线于A、B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),则有下列性质:|AB|=x1+x2+p或|AB|=2psin2α(α为AB的倾斜角),y1y2=-p2,x1x2=p24等. (满分:75分)一、选择题(每小题5分,共25分) 1.(2011•大纲全国)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线y=2x-4与C交于A,B两点,则cos∠AFB 等于( ) A.45 B.35 C.-35 D.-45 2.(2011•湖北)将两个顶点在抛物线y2=2px(p>0)上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形个数记为n,则( ) A.n=0 B.n=1 C.n=2 D.n≥3 3.已知抛物线y2=2px,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是( ) A.相离 B.相交 C.相切 D.不确定 4.(2011•泉州月考)已知点A(-2,1),y2=-4x的焦点是F,P是y2=-4x上的点,为使|PA|+|PF|取得最小值,则P点的坐标是( ) A.-14,1 B.(-2,22) C.-14,-1 D.(-2,-22) 5.设O为坐标原点,F为抛物线y2=4x的焦点,A为抛物线上一点,若OA→•AF→=-4,则点A 的坐标为( ) A.(2,±2) B.(1,±2) C.(1,2) D.(2,2) 二、填空题(每小题4分,共12分) 6.(2011•重庆)设圆C位于抛物线y2=2x与直线x=3所围成的封闭区域(包含边界)内,则圆C的半径能取到的最大值为________. 7.(2011•济宁期末)已知A、B是抛物线x2=4y上的两点,线段AB的中点为M(2,2),则|AB|=________. 8.(2010•浙江)设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点A(0,2).若线段FA的中点B在抛物线上,则B到该抛物线准线的距离为________.三、解答题(共38分) 9.(12分)已知顶点在原点,焦点在x轴上的抛物线截直线y=2x+1所得的弦长为15,求抛物线方程.10.(12分)(2011•韶关模拟)已知抛物线C:x2=8y.AB是抛物线C的动弦,且AB过F(0,2),分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设两切线交点为Q,证明:AQ⊥BQ.11.(14分)(2011•济南模拟)已知定点F(0,1)和直线l1:y=-1,过定点F与直线l1相切的动圆圆心为点C. (1)求动点C的轨迹方程;(2)过点F的直线l2交轨迹C于两点P、Q,交直线l1于点R,求RP→•RQ→的最小值.学案53 抛物线自主梳理 1.相等焦点准线自我检测 1.C 2.B [因为抛物线的准线方程为x=-2,所以p2=2,所以p=4,所以抛物线的方程是y2=8x.所以选B.] 3.B 4.C 5.B 课堂活动区例1 解题导引重视定义在解题中的应用,灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化,是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.解将x=3代入抛物线方程 y2=2x,得y=±6. ∵6>2,∴A在抛物线内部.设抛物线上点P到准线l: x=-12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点纵坐标为2,代入y2=2x,得x=2,∴点P坐标为(2,2).变式迁移1 A [ 点P到抛物线焦点的距离等于点P到抛物线准线的距离,如图,|PF|+|PQ|=|PS|+|PQ|,故最小值在S,P,Q三点共线时取得,此时P,Q的纵坐标都是-1,点P的坐标为14,-1.] 例2 解题导引(1)求抛物线方程时,若由已知条件可知所求曲线是抛物线,一般用待定系数法.若由已知条件可知所求曲线的动点的轨迹,一般用轨迹法;(2)待定系数法求抛物线方程时既要定位(即确定抛物线开口方向),又要定量(即确定参数p的值).解题关键是定位,最好结合图形确定方程适合哪种形式,避免漏解; (3)解决抛物线相关问题时,要善于用定义解题,即把|PF|转化为点P到准线的距离,这种“化斜为直”的转化方法非常有效,要注意领会和运用.解方法一设抛物线方程为 x2=-2py (p>0),则焦点为F0,-p2,准线方程为y=p2. ∵M(m,-3)在抛物线上,且|MF|=5,∴m2=6p, m2+-3+p22=5,解得p=4,m=±26. ∴抛物线方程为x2=-8y,m=±26,准线方程为y=2. 方法二如图所示,设抛物线方程为x2=-2py (p>0),则焦点F0,-p2,准线l:y=p2,作MN⊥l,垂足为N. 则|MN|=|MF|=5,而|MN|=3+p2,∴3+p2=5,∴p=4.∴抛物线方程为x2=-8y,准线方程为y=2.由m2=(-8)×(-3),得m=±26. 变式迁移2 解(1)双曲线方程化为x29-y216=1,左顶点为(-3,0),由题意设抛物线方程为y2=-2px (p>0)且-p2=-3,∴p=6.∴方程为y2=-12x. (2)由于P(2,-4)在第四象限且对称轴为坐标轴,可设方程为y2=mx (m>0)或x2=ny (n<0),代入P点坐标求得m=8,n=-1,∴所求抛物线方程为y2=8x或x2=-y. 例3 解题导引解决焦点弦问题时,抛物线的定义有着广泛的应用,而且还应注意焦点弦的几何性质.焦点弦有以下重要性质(AB为焦点弦,以y2=2px (p>0)为例):①y1y2=-p2,x1x2=p24;②|AB|=x1+x2+p. 证明(1)方法一由抛物线的方程可得焦点坐标为Fp2,0.设过焦点F的直线交抛物线于A,B两点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).①当斜率存在时,过焦点的直线方程可设为 y=kx-p2,由y =kx-p2,y2=2px,消去x,得ky2-2py-kp2=0.(*) 当k=0时,方程(*)只有一解,∴k≠0,由韦达定理,得y1y2=-p2;②当斜率不存在时,得两交点坐标为 p2,p,p2,-p,∴y1y2=-p2. 综合两种情况,总有y1y2=-p2. 方法二由抛物线方程可得焦点Fp2,0,设直线AB的方程为x=ky+p2,并设A(x1,y1),B(x2,y2),则A、B坐标满足x=ky+p2,y2=2px,消去x,可得y2=2pky+p2,整理,得y2-2pky-p2=0,∴y1y2=-p2. (2)直线AC的方程为y=y1x1x,∴点C坐标为-p2,-py12x1,yC=-py12x1=-p2y12px1. ∵点A(x1,y1)在抛物线上,∴y21=2px1. 又由(1)知,y1y2=-p2,∴yC=y1y2•y1y21=y2,∴BC∥x轴.变式迁移3 证明(1)∵y2=2px (p>0)的焦点Fp2,0,设直线方程为y=kx-p2 (k≠0),由y=kx-p2y2=2px,消去x,得ky2-2py-kp2=0. ∴y1y2=-p2,x1x2==p24,当k不存在时,直线方程为x=p2,这时x1x2=p24. 因此,x1x2=p24恒成立. (2)1|AF|+1|BF|=1x1+p2+1x2+p2 =x1+x2+px1x2+++p24. 又∵x1x2=p24,代入上式得1|AF|+1|BF|=2p=常数,所以1|AF|+1|BF|为定值.课后练习区 1.D [方法一由y=2x-4,y2=4x,得x=1,y=-2或x=4,y=4. 令B(1,-2),A(4,4),又F(1,0),∴由两点间距离公式得|BF|=2,|AF|=5,|AB|=35. ∴cos∠AFB=|BF|2+|AF|2-|AB|22|BF|•|AF|=4+25-452×2×5 =-45. 方法二由方法一得A(4,4),B(1,-2),F(1,0),∴FA→=(3,4),FB→=(0,-2),∴|FA→|=32+42=5,|FB→|=2. ∴cos∠AFB=FA→•FB→|FA→|•|FB→|=3×0+-=-45.] 2.C [ 如图所示,A,B两点关于x轴对称,F点坐标为(p2,0),设A(m,2pm)(m>0),则由抛物线定义, |AF|=|AA1|,即m+p2=|AF|. 又|AF|=|AB|=22pm,∴m+p2=22pm,整理,得m2-7pm+p24=0,① ∴Δ=(-7p)2-4×p24=48p2>0,∴方程①有两相异实根,记为m1,m2,且m1+m2=7p>0,m1•m2=p24>0,∴m1>0,m2>0,∴n=2.] 3.C 4.A [过P作PK⊥l (l为抛物线的准线)于K,则|PF|=|PK|,∴|PA|+|PF|=|PA|+|PK|. ∴当P点的纵坐标与A点的纵坐标相同时,|PA|+|PK|最小,此时P点的纵坐标为1,把y=1代入y2=-4x,得x=-14,即当P点的坐标为-14,1时,|PA|+|PF|最小.] 5.B 6.6-1 解析如图所示,若圆C的半径取到最大值,需圆与抛物线及直线x=3同时相切,设圆心的坐标为(a,0)(a<3),则圆的方程为(x-a)2+y2=(3-a)2,与抛物线方程y2=2x联立得x2+(2-2a)x+6a-9=0,由判别式Δ=(2-2a)2-4(6a-9)=0,得a=4-6,故此时半径为3-(4-6)=6-1. 7.42 解析由题意可设AB的方程为y=kx+m,与抛物线方程联立得x2-4kx-4m=0,线段AB中点坐标为(2,2),x1+x2=4k=4,得k=1. 又∵y1+y2=k(x1+x2)+2m=4,∴m=0.从而直线AB:y=x,|AB|=2|OM|=42.8.324 解析抛物线的焦点F的坐标为p2,0,线段FA的中点B的坐标为p4,1,代入抛物线方程得1=2p×p4,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. 9.解设直线和抛物线交于点A(x1,y1),B(x2,y2), (1)当抛物线开口向右时,设抛物线方程为y2=2px (p>0),则y2=2pxy=2x+1,消去y得, 4x2-(2p-4)x+1=0,∴x1+x2=p-22,x1x2=14,(4分) ∴|AB|=1+k2|x1-x2| =+-4x1x2 =5•p-222-4×14=15,(7分) 则 p24-p=3,p2-4p-12=0,解得p=6(p =-2舍去),抛物线方程为y2=12x.(9分) (2)当抛物线开口向左时,设抛物线方程为y2=-2px (p>0),仿(1)不难求出p=2,此时抛物线方程为y2=-4x.(11分) 综上可得,所求的抛物线方程为y2=-4x或y2=12x.(12分) 10.证明因为直线AB与x轴不垂直,设直线AB的方程为y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2).由y=kx +2,y=18x2,可得x2-8kx-16=0,x1+x2=8k,x1x2=-16.(4分) 抛物线方程为y=18x2,求导得y′=14x.(7分) 所以过抛物线上A、B两点的切线斜率分别是 k1=14x1,k2=14x2,k1k2=14x1•14x2 =116x1•x2=-1.(10分) 所以AQ⊥BQ.(12分) 11.解(1)由题设点C到点F的距离等于它到l1的距离,所以点C的轨迹是以F为焦点,l1为准线的抛物线,∴所求轨迹的方程为x2=4y.(5分) (2)由题意直线l2的方程为y=kx+1,与抛物线方程联立消去y 得x2-4kx-4=0. 记P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4.(8分) 因为直线PQ的斜率k≠0,易得点R的坐标为-2k,-1.(9分) RP→•RQ→=x1+2k,y1+1•x2+2k,y2+1 =x1+2kx2+2k+(kx1+2)(kx2+2) =(1+k2)x1x2+2k+2k(x1+x2)+4k2+4 =-4(1+k2)+4k2k+2k+4k2+4 =4k2+1k2+8,(11分) ∵k2+1k2≥2,当且仅当k2=1时取到等号.RP→•RQ→≥4×2+8=16,即RP→•RQ→的最小值为16. (14分)优品课件,意犹未尽,知识共享,共创未来!!!。