高中数学复习-抛物线例题
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高中数学高考总复习抛物线习题及详解一、选择题1.若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 26+y 22=1的右焦点重合,则p 的值为( )A .-2B .2C .-4D .4[答案] D[解析] 椭圆中,a 2=6,b 2=2,∴c =a 2-b 2=2, ∴右焦点(2,0),由题意知p2=2,∴p =4.2.已知点M 是抛物线y 2=2px (p >0)上的一点,F 为抛物线的焦点,若以|MF |为直径作圆,则这个圆与y 轴的关系是( )A .相交B .相切C .相离D .以上三种情形都有可能[答案] B[解析] 如图,由MF 的中点A 作准线l 的垂线AE ,交直线l 于点E ,交y 轴于点B ;由点M 作准线l 的垂线MD ,垂足为D ,交y 轴于点C ,则MD =MF ,ON =OF , ∴AB =OF +CM 2=ON +CM2=DM 2=MF 2, ∴这个圆与y 轴相切.3.已知抛物线y 2=2px (p >0),过焦点且斜率为1的直线交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )A .x =1B .x =-1C .x =2D .x =-2[答案] B[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则线段AB 的中点(x 1+x 22,y 1+y 22),∴y 1+y 22=2,∵A 、B 在抛物线y 2=2px 上,∴⎩⎪⎨⎪⎧y 12=2px 1 ①y 22=2px 2 ② ①-②得y 12-y 22=2p (x 1-x 2),∴k AB =y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2=p 2,∵k AB =1,∴,p =2∴抛物线方程为y 2=4x ,∴准线方程为:x =-1,故选B.4.双曲线x 29-y 24=1的渐近线上一点A 到双曲线的右焦点F 的距离等于2,抛物线y 2=2px (p >0)过点A ,则该抛物线的方程为( )A .y 2=9xB .y 2=4xC .y 2=41313xD .y 2=21313x[答案] C[解析] ∵双曲线x 29-y 24=1的渐近线方程为y =±23x ,F 点坐标为(13,0),设A 点坐标为(x ,y ),则y =±23x ,由|AF |=2⇒(x -13)2+⎝⎛⎭⎫23x 2=2⇒x =913,y =±613,代入y 2=2px 得p =21313,所以抛物线方程为y 2=41313x ,所以选C.5.已知点P 是抛物线y 2=2x 上的一个动点,则点P 到点(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( )A.172B .3 C. 5D.92[答案] A[解析] 记抛物线y 2=2x 的焦点为F ⎝⎛⎭⎫12,0,准线是l ,由抛物线的定义知点P 到焦点F 的距离等于它到准线l 的距离,因此要求点P 到点(0,2)的距离与点P 到抛物线的准线的距离之和的最小值,可以转化为求点P 到点(0,2)的距离与点P 到焦点F 的距离之和的最小值,结合图形不难得知相应的最小值就等于焦点F 与点(0,2)的距离,因此所求的最小值等于⎝⎛⎭⎫122+22=172,选A. 6.已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,过抛物线C 上的点A 作准线l 的垂线,垂足为M ,若△AMF 与△AOF (其中O 为坐标原点)的面积之比为3 1,则点A 的坐标为( )改填空题A .(2,22)B .(2,-22)C .(2,±2)D .(2,±22)[答案] D[解析] 如图,由题意可得,|OF |=1,由抛物线定义得,|AF |=|AM |,∵△AMF 与△AOF (其中O 为坐标原点)的面积之比为3∶1,∴S △AMFS △AOF =12×|AF |×|AM |×sin ∠MAF 12×|OF |×|AF |×sin (π-∠MAF )=3, ∴|AM |=3,设A ⎝⎛⎭⎫y 024,y 0,∴y 024+1=3,解得y 0=±22,∴y 024=2,∴点A 的坐标是(2,±22),故选D.7.(2010·河北许昌调研)过点P (-3,1)且方向向量为a =(2,-5)的光线经直线y =-2反射后通过抛物线y 2=mx ,(m ≠0)的焦点,则抛物线的方程为( )A .y 2=-2xB .y 2=-32xC .y 2=4xD .y 2=-4x[答案] D[解析] 设过P (-3,1),方向向量为a =(2,-5)的直线上任一点Q (x ,y ),则PQ →∥a ,∴x +32=y -1-5,∴5x +2y +13=0,此直线关于直线y =-2对称的直线方程为5x +2(-4-y )+13=0,即5x -2y +5=0,此直线过抛物线y 2=mx 的焦点F ⎝⎛⎭⎫m 4,0,∴m =-4,故选D.8.已知mn ≠0,则方程是mx 2+ny 2=1与mx +ny 2=0在同一坐标系内的图形可能是( )[答案] A[解析] 若mn >0,则mx 2+ny 2=1应为椭圆,y 2=-mnx 应开口向左,故排除C 、D ;∴mn <0,此时抛物线y 2=-mnx 应开口向右,排除B ,选A.9.(2010·山东聊城模考)已知A 、B 为抛物线C :y 2=4x 上的不同两点,F 为抛物线C 的焦点,若F A →=-4FB →,则直线AB 的斜率为( )A .±23B .±32C .±34D .±43[答案] D[解析] ∵F A →=-4FB →,∴|F A →|=4|FB →|,设|BF |=t ,则|AF |=4t ,∴|BM |=|AA 1|-|BB 1|=|AF |-|BF |=3t ,又|AB |=|AF |+|BF |=5t ,∴|AM |=4t ,∴tan ∠ABM =43,由对称性可知,这样的直线AB 有两条,其斜率为±43.10.已知抛物线C 的方程为x 2=12y ,过点A (0,-4)和点B (t,0)的直线与抛物线C 没有公共点,则实数t 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(1,+∞) B.⎝⎛⎭⎫-∞,-22∪⎝⎛⎭⎫22,+∞ C .(-∞,-22)∪(22,+∞) D .(-∞,-22)∪(2,+∞) [答案] B[解析] 由题意知方程组⎩⎨⎧x 2=12y ①x t +y-4=1 ②无实数解由②得y =4xt -4,代入①整理得,2x 2-4x t +4=0,∴Δ=16t2-32<0,∴t >22或t <-22,故选B. [点评] 可用数形结合法求解,设过点A (0,-4)与抛物线x 2=12y 相切的直线与抛物线切点为M (x 0,y 0),则切线方程为y -y 0=4x 0(x -x 0), ∵过A 点,∴-4-2x 02=4x 0(0-x 0), ∴x 0=±2,∴y 0=4,∴切线方程为y -4=±42x -8, 令y =0得x =±22,即t =±22,由图形易知直线与抛物线无公共点时,t <-22或t >22. 二、填空题11.已知点A (2,0)、B (4,0),动点P 在抛物线y 2=-4x 上运动,则AP →·BP →取得最小值时的点P 的坐标是______.[答案] (0,0)[解析] 设P ⎝⎛⎭⎫-y 24,y ,则AP →=⎝⎛⎭⎫-y 24-2,y ,BP →=⎝⎛⎭⎫-y 24-4,y ,AP →·BP →=⎝⎛⎭⎫-y24-2⎝⎛⎭⎫-y 24-4+y 2=y 416+52y 2+8≥8,当且仅当y =0时取等号,此时点P 的坐标为(0,0).12.(文)(2010·泰安市模拟)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为60°的直线l ,交抛物线于A 、B 两点,且|F A |=3,则抛物线的方程是________.[答案] y 2=3x[解析] 设抛物线准线为l ,作AA 1⊥l ,BB 1⊥l ,FQ ⊥l ,垂足分别为A 1、B 1、Q ,作BM ⊥AA 1垂足为M ,BM 交FQ 于N ,则由条件易知∠ABM =30°,设|BF |=t ,则|NF |=t 2,|MA |=t +32,∵|AM |=|QN |,∴3-t +32=p -t 2,∴p =32,∴抛物线方程为y 2=3x .如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线l 依次交抛物线及其准线于点A 、B 、C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则抛物线的方程是________.[答案] y 2=3x[解析] 解法1:过A 、B 作准线垂线,垂足分别为A 1,B 1,则|AA 1|=3,|BB 1|=|BF |,∵|BC |=2|BF |,∴|BC |=2|BB 1|,∴|AC |=2|AA 1|=2|AF |=6,∴|CF |=3,∴p =12|CF |=32,∴抛物线方程为y 2=3x .解法2:由抛物线定义,|BF |等于B 到准线的距离,由|BC |=2|BF |得∠BCB 1=30°,又|AF |=3,从而A ⎝⎛⎭⎫p 2+32,332在抛物线上,代入抛物线方程y 2=2px ,解得p =32.点评:还可以由|BC |=2|BF |得出∠BCB 1=30°,从而求得A 点的横坐标为|OF |+12|AF |=p2+32或3-p 2,∴p 2+32=3-p 2,∴p =32. 13.已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 且斜率为1的直线交C 于A 、B 两点.设|F A |>|FB |,则|F A |与|FB |的比值等于________.[答案] 3+2 2[解析] 分别由A 和B 向准线作垂线,垂足分别为A 1,B 1,则由条件知, ⎩⎪⎨⎪⎧|AA 1|+|BB 1|=|AB |,|AA 1|-|BB 1|=22|AB |,解得⎩⎪⎨⎪⎧|AA 1|=2+24|AB ||BB 1|=2-24|AB |,∴|AA 1||BB 1|=3+22,即|F A ||FB |=3+2 2. 14.(文)若点(3,1)是抛物线y 2=2px 的一条弦的中点,且这条弦所在直线的斜率为2,则p =________.[答案] 2[解析] 设弦两端点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 12=2px 1y 22=2px 2,两式相减得,y 1-y 2x 1-x 2=2p y 1+y 2=2,∵y 1+y 2=2,∴p =2.(理)设抛物线x 2=12y 的焦点为F ,经过点P (2,1)的直线l 与抛物线相交于A 、B 两点,又知点P 恰为AB 的中点,则|AF |+|BF |=________.[答案] 8[解析] 过A 、B 、P 作准线的垂线AA 1、BB 1与PP 1,垂足A 1、B 1、P 1,则|AF |+|BF |=|AA 1|+|BB 1|=2|PP 1|=2[1-(-3)]=8.三、解答题15.(文)若椭圆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的顶点上.(1)求抛物线C 2的方程;(2)若过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.[解析] (1)已知椭圆的长半轴长为a =2,半焦距c =4-b 2, 由离心率e =c a =4-b 22=32得,b 2=1.∴椭圆的上顶点为(0,1),即抛物线的焦点为(0,1), ∴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,则可设直线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, 由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x -y +1=0.(理)在△ABC 中,CA →⊥CB →,OA →=(0,-2),点M 在y 轴上且AM →=12(AB →+CD →),点C在x 轴上移动.(1)求B 点的轨迹E 的方程;(2)过点F ⎝⎛⎭⎫0,-14的直线l 交轨迹E 于H 、E 两点,(H 在F 、G 之间),若FH →=12HG →,求直线l 的方程.[解析] (1)设B (x ,y ),C (x 0,0),M (0,y 0),x 0≠0, ∵CA →⊥CB →,∴∠ACB =π2,∴2x 0·y 0-x 0=-1,于是x 02=2y 0① M 在y 轴上且AM →=12(AB →+AC →),所以M 是BC 的中点,可得 ⎩⎨⎧x 0+x 2=0y +02=y,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-x ②y 0=y2③ 把②③代入①,得y =x 2(x ≠0),所以,点B 的轨迹E 的方程为y =x 2(x ≠0). (2)点F ⎝⎛⎭⎫0,-14,设满足条件的直线l 方程为: y =kx -14,H (x 1,y 1),G (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -14y =x 2消去y 得,x 2-kx +14=0.Δ=k 2-1>0⇒k 2>1,∵FH →=12HG →,即⎝⎛⎭⎫x 1,y 1+14=12(x 2-x 1,y 2-y 1), ∴x 1=12x 2-12x 1⇒3x 1=x 2.∵x 1+x 2=k ,x 1x 2=14,∴k =±233,故满足条件的直线有两条,方程为:8x +43y +3=0和8x -43y -3=0. 16.(文)已知P (x ,y )为平面上的动点且x ≥0,若P 到y 轴的距离比到点(1,0)的距离小1.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)设过点M (m,0)的直线交曲线C 于A 、B 两点,问是否存在这样的实数m ,使得以线段AB 为直径的圆恒过原点.[解析] (1)由题意得:(x -1)2+y 2-x =1,化简得:y 2=4x (x ≥0). ∴点P 的轨迹方程为y 2=4x (x ≥0).(2)设直线AB 为y =k (x -m ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -m )y 2=4x ,得ky 2-4y -4km =0, ∴y 1+y 2=4k ,y 1·y 2=-4m .∴x 1·x 2=m 2,∵以线段AB 为直径的圆恒过原点, ∴OA ⊥OB ,∴x 1·x 2+y 1·y 2=0.即m 2-4m =0⇒m =0或4.当k 不存在时,m =0或4. ∴存在m =0或4,使得以线段AB 为直径的圆恒过原点.[点评] (1)点P 到定点F (1,0)的距离比到y 轴的距离大1,即点P 到定点F (1,0)的距离与到定直线l :x =-1的距离相等.∴P 点轨迹是以F 为焦点,l 为准线的抛物线,∴p =2,∴方程为y 2=4x .(理)已知抛物线y 2=4x ,过点(0,-2)的直线交抛物线于A 、B 两点,O 为坐标原点. (1)若OA →·OB →=4,求直线AB 的方程.(2)若线段AB 的垂直平分线交x 轴于点(n,0),求n 的取值范围.[解析] (1)设直线AB 的方程为y =kx -2 (k ≠0),代入y 2=4x 中得,k 2x 2-(4k +4)x +4=0①设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k +4k 2,x 1x 2=4k 2.y 1y 2=(kx 1-2)·(kx 2-2)=k 2x 1x 2-2k (x 1+x 2)+4=-8k.∵OA →·OB →=(x 1,y 1)·(x 2,y 2)=x 1x 2+y 1y 2=4k 2-8k =4,∴k 2+2k -1=0,解得k =-1±2.又由方程①的判别式Δ=(4k +4)2-16k 2=32k +16>0得k >-12,∴k =-1+2,∴直线AB 的方程为(2-1)x -y -2=0.(2)设线段AB 的中点的坐标为(x 0,y 0),则由(1)知x 0=x 1+x 22=2k +2k 2,y 0=kx 0-2=2k,∴线段AB 的垂直平分线的方程是 y -2k =-1k ⎝⎛⎭⎫x -2k +2k 2. 令y =0,得n =2+2k +2k 2=2k 2+2k +2=2⎝⎛⎭⎫1k +122+32.又由k >-12且k ≠0得1k <-2,或1k>0,∴n >2⎝⎛⎭⎫0+122+32=2.∴n 的取值范围为(2,+∞). 17.(文)(已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点K (-1,0)的直线l 与C 相交于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D .(1)证明:点F 在直线BD 上;(2)设F A →·FB →=89,求△BDK 的内切圆M 的方程.[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 1,-y 1),l 的方程为x =my -1(m ≠0) (1)将x =my -1(m ≠0)代入y 2=4x 并整理得 y 2-4my +4=0,从而y 1+y 2=4m ,y 1y 2=4① 直线BD 的方程为y -y 2=y 2+y 1x 2-x 1(x -x 2)即y -y 2=4y 2-y 1⎝⎛⎭⎫x -y 224 令y =0,得x =y 1y 24=1,所以点F (1,0)在直线BD 上.(2)由(1)知,x 1+x 2=(my 1-1)+(my 2-1)=4m 2-2, x 1x 2=(my 1-1)(my 2-1)=1因为F A →=(x 1-1,y 1),FB →=(x 2-1,y 2),F A →·FB →=(x 1-1,y 1)·(x 2-1,y 2)=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+4=8-4m 2,故8-4m 2=89,解得m =±43,直线l 的方程为3x +4y +3=0,3x -4y +3=0. 从而y 2-y 1=±(4m )2-4×4=±437,故4y 2-y 1=±37因而直线BD 的方程为3x +7y -3=0,3x -7y -3=0.因为KF 为∠BKD 的角平分线,故可设圆心M (t,0),(-1<t <1),M (t,0)到直线l 及BD 的距离分别为3|t +1|5,3|t -1|4, 由3|t +1|5=3|t -1|4得t =19或t =9(舍去),故圆M 的半径为r =3|t +1|5=23, 所以圆M 的方程为⎝⎛⎭⎫x -192+y 2=49. (理)(2010·揭阳市模考)已知点C (1,0),点A 、B 是⊙O :x 2+y 2=9上任意两个不同的点,且满足AC →·BC →=0,设P 为弦AB 的中点.(1)求点P 的轨迹T 的方程;(2)试探究在轨迹T 上是否存在这样的点:它到直线x =-1的距离恰好等于到点C 的距离?若存在,求出这样的点的坐标;若不存在,说明理由.[解析] (1)法一:连结CP ,由AC →·BC →=0知,AC ⊥BC ,∴|CP |=|AP |=|BP |=12|AB |, 由垂径定理知|OP |2+|AP |2=|OA |2,即|OP |2+|CP |2=9,设点P (x ,y ),有(x 2+y 2)+[(x -1)2+y 2]=9,化简得,x 2-x +y 2=4.法二:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x ,y ),根据题意知,x 12+y 12=9,x 22+y 22=9,2x =x 1+x 2,2y =y 1+y 2,∴4x 2=x 12+2x 1x 2+x 22,4y 2=y 12+2y 1y 2+y 22故4x 2+4y 2=(x 12+y 12)+(2x 1x 2+2y 1y 2)+(x 22+y 22)=18+2(x 1x 2+y 1y 2)①又∵AC →·BC →=0,∴(1-x 1,-y 1)·(1-x 2,-y 2)=0∴(1-x 1)×(1-x 2)+y 1y 2=0,故x 1x 2+y 1y 2=(x 1+x 2)-1=2x -1,代入①式得,4x 2+4y 2=18+2(2x -1),化简得,x 2-x +y 2=4.(2)根据抛物线的定义,到直线x =-1的距离等于到点C (1,0)的距离的点都在抛物线y 2=2px 上,其中p 2=1,∴p =2,故抛物线方程为y 2=4x ,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=4x x 2-x +y 2=4得,x 2+3x -4=0,解得x 1=1,x 2=-4,由于x ≥0,故取x =1,此时y =±2,故满足条件的点存在,其坐标为(1,-2)和(1,2).。
《抛物线》典型例题12例典型例题一例1 指出抛物线的焦点坐标、准线方程. (1)y x 42= (2))0(2≠=a ay x分析:(1)先根据抛物线方程确定抛物线是四种中哪一种,求出p ,再写出焦点坐标和准线方程.(2)先把方程化为标准方程形式,再对a 进行讨论,确定是哪一种后,求p 及焦点坐标与准线方程.解:(1)2=p Θ,∴焦点坐标是(0,1),准线方程是:1-=y (2)原抛物线方程为:x ay 12=,a p 12=∴①当0>a 时,ap 412=,抛物线开口向右, ∴焦点坐标是)0,41(a ,准线方程是:a x 41-=. ②当0<a 时,a p 412-=,抛物线开口向左, ∴焦点坐标是)0,41(a ,准线方程是:ax 41-=. 综合上述,当0≠a 时,抛物线2ay x =的焦点坐标为)0,41(a,准线方程是:ax 41-=. 典型例题二例2 若直线2-=kx y 与抛物线x y 82=交于A 、B 两点,且AB 中点的横坐标为2,求此直线方程.分析:由直线与抛物线相交利用韦达定理列出k 的方程求解.另由于已知与直线斜率及弦中点坐标有关,故也可利用“作差法”求k .解法一:设),(11y x A 、),(22y x B ,则由:⎩⎨⎧=-=x y kx y 822可得:04)84(22=++-x k x k .∵直线与抛物线相交,0≠∴k 且0>∆,则1->k . ∵AB 中点横坐标为:2842221=+=+∴k k x x , 解得:2=k 或1-=k (舍去). 故所求直线方程为:22-=x y .解法二:设),(11y x A 、),(22y x B ,则有22212188x y x y ==.两式作差解:)(8))((212121x x y y y y -=+-,即2121218y y x x y y +=--. 421=+x x Θ444)(22212121-=-+=-+-=+∴k x x k kx kx y y ,448-=∴k k 故2=k 或1-=k (舍去). 则所求直线方程为:22-=x y .典型例题三例3 求证:以抛物线的焦点弦为直径的圆心与抛物线的准线相切. 分析:可设抛物线方程为)0(22>=p px y .如图所示,只须证明12MM AB =,则以AB 为直径的圆,必与抛物线准线相切. 证明:作l AA ⊥1于l BB A ⊥11,于1B .M 为AB 中点,作l MM ⊥1于1M ,则由抛物线的定义可知:BF BB AF AA ==11, 在直角梯形A A BB 11中:AB BF AF BB AA MM 21)(21)(21111=+=+=AB MM 211=∴,故以AB 为直径的圆,必与抛物线的准线相切. 说明:类似有:以椭圆焦点弦为直径的圆与相对应的准线相离,以双曲线焦点弦为直径的圆与相应的准线相交.典型例题四例4(1)设抛物线x y 42=被直线k x y +=2截得的弦长为53,求k 值. (2)以(1)中的弦为底边,以x 轴上的点P 为顶点作三角形,当三角形的面积为9时,求P 点坐标.分析:(1)题可利用弦长公式求k ,(2)题可利用面积求高,再用点到直线距离求P 点坐标.解:(1)由⎩⎨⎧+==kx y x y 242得:0)44(422=+-+k x k x设直线与抛物线交于),(11y x A 与),(22y x B 两点.则有:4,122121k x x k x x =⋅-=+[][])21(5)1(54)(5))(21(22212212212k k k x x x x x x AB -=--=-+=-+=∴53)21(5,53=-∴=∴k AB ,即4-=k (2)9=∆S Θ,底边长为53,∴三角形高5565392=⨯=h ∵点P 在x 轴上,∴设P 点坐标是)0,(0x 则点P 到直线42-=x y 的距离就等于h ,即55612402220=+--x 10-=∴x 或50=x ,即所求P 点坐标是(-1,0)或(5,0).典型例题五例5 已知定直线l 及定点A (A 不在l 上),n 为过A 且垂直于l 的直线,设N 为l 上任一点,AN 的垂直平分线交n 于B ,点B 关于AN 的对称点为P ,求证P 的轨迹为抛物线.分析:要证P 的轨迹为抛物线,有两个途径,一个证明P 点的轨迹符合抛物线的定义,二是证明P 的轨迹方程为抛物线的方程,可先用第一种方法,由A 为定点,l 为定直线,为我们提供了利用定义的信息,若能证明PN PA =且l PN ⊥即可.证明:如图所示,连结P A 、PN 、NB .由已知条件可知:PB 垂直平分NA ,且B 关于AN 的对称点为P . ∴AN 也垂直平分PB .则四边形P ABN 为菱形.即有PN PA =...l PN l AB ⊥∴⊥Θ则P 点符合抛物线上点的条件:到定点A 的距离与到定直线的距离相等,所以P 点的轨迹为抛物线.典型例题六例6 若线段21P P 为抛物线)0(2:2>=p px y C 的一条焦点弦,F 为C 的焦点,求证:p F P FP 21121=+. 分析:此题证的是距离问题,如果把它们用两点间的距离表示出来,其计算量是很大的.我们可以用抛物线的定义,巧妙运用韦达定理,也可以用抛物线的定义与平面几何知识,把结论证明出来.证法一:)0,2(pF Θ,若过F 的直线即线段21P P 所在直线斜率不存在时, 则有p F P F P ==21,p p p F P FP 2111121=+=+∴. 若线段21P P 所在直线斜率存在时,设为k ,则此直线为:)0)(2(≠-=k px k y ,且设),(),,(222111y x P y x P .由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=)2()2(p x k y px k y 得:04)2(22222=++-p k x k p x k2221)2(k k p x x +=+∴ ①4221p x x =⋅ ②根据抛物线定义有:p x x P P px F P p x F P ++=∴+=+=21211211,2,2 则F P F P F P F P F P F P 21212111⋅+=+4)(2)2)(2(22121212121p x x p x x p x x p x p x p x x +++++=++++= 请将①②代入并化简得:p F P FP 21121=+ 证法二:如图所示,设1P 、2P 、F 点在C 的准线l 上的射影分别是'1P 、'2P 、F ',且不妨设1122P P m n P P '=<=',又设2P 点在F F '、11P P'上的射影分别是A 、B 点,由抛物线定义知,p F F m F P n F P ='==,,12 又AF P 2∆∽12BP P ∆,1221P P F P BP AF =∴即nm nn m n p +=-- pn m mnn m p 2112)(=+∴=+∴ 故原命题成立.典型例题七例7 设抛物线方程为)0(22>=p px y ,过焦点F 的弦AB 的倾斜角为α,求证:焦点弦长为α2sin 2pAB =. 分析:此题做法跟上题类似,也可采用韦达定理与抛物线定义解决问题.证法一:抛物线)0(22>=p px y 的焦点为)0,2(p,过焦点的弦AB 所在的直线方程为:)2(tan px y -=α由方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-=px y p x y 2)2(tan 2α消去y 得:0tan )(tan 4tan 422222=+-αααp p x设),(),,(2211y x B y x A ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅+=+=+4)cot 21(tan )2(tan 22122221p x x p p x x ααα 又)(tan 2121x x y y -=α[]ααααααααα242222222222122122212sin 2sin 14)cot 1(cot 4sec 44)cot 1()tan 1(4)()tan 1())(tan 1(pp p p p x x x x x x AB =⋅=+⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-++=-++=-+=∴即α2sin 2pAB =证法二:如图所示,分别作1AA 、1BB 垂直于准线l .由抛物线定义有:ααcos cos 11⋅-==+⋅==BF p BB BF p AF AA AF于是可得出:αcos 1-=p AF αcos 1+=pBFαααα22sin 2cos 12cos 1cos 1p pp p BFAF AB =-=++-=+=∴ 故原命题成立.典型例题八例8 已知圆锥曲线C 经过定点)32,3(P ,它的一个焦点为F (1,0),对应于该焦点的准线为1-=x ,过焦点F 任意作曲线C 的弦AB ,若弦AB 的长度不超过8,且直线AB 与椭圆22322=+y x 相交于不同的两点,求 (1)AB 的倾斜角θ的取值范围.(2)设直线AB 与椭圆相交于C 、D 两点,求CD 中点M 的轨迹方程. 分析:由已知条件可确定出圆锥曲线C 为抛物线,AB 为抛物线的焦点弦,设其斜率为k ,弦AB 与椭圆相交于不同的两点,可求出k 的取值范围,从而可得θ的取值范围,求CD 中点M 的轨迹方程时,可设出M 的坐标,利用韦达定理化简即可.解:(1)由已知得4=PF .故P 到1-=x 的距离4=d ,从而d PF = ∴曲线C 是抛物线,其方程为x y 42=.设直线AB 的斜率为k ,若k 不存在,则直线AB 与22322=+y x 无交点. ∴k 存在.设AB 的方程为)1(-=x k y由⎩⎨⎧-==)1(42x k y x y 可得:0442=--k y ky设A 、B 坐标分别为),(11y x 、),(22y x ,则:442121-=⋅=+y y ky y222122122212)1(44)(1))(11(k k y y y y k k y y k AB +=-++=-+=∴∵弦AB 的长度不超过8,8)1(422≤+∴kk 即12≥k 由⎩⎨⎧=+-=223)1(22y x x k y 得:0)1(24)32(2222=-+-+k x k x k ∵AB 与椭圆相交于不同的两点,32<∴k 由12≥k 和32<k 可得:31<≤k 或13-≤<-k 故3tan 1≤≤θ或1tan 3-<<-θ 又πθ<≤0,∴所求θ的取值范围是:34πθπ<≤或4332πθπ≤< (2)设CD 中点),(y x M 、),(33y x C 、),(44y x D由⎩⎨⎧=+-=223)1(22y x x k y 得:0)1(24)32(2222=-+-+k x k x k 9325313231322232)1(2,324222224322132243<+≤∴<≤+-=∴+=+=+-=⋅+=+∴k k k x k k x x x k k x x k k x x ΘΘ则323211522<+-≤k 即3252<≤x .3)1(2)1(23221222222+-⋅-⋅=+=∴-=x y x y k k x x y k Θ 化简得:032322=-+x y x∴所求轨迹方程为:)3252(032322<≤=-+x x y x典型例题九例9 定长为3的线段AB 的端点A 、B 在抛物线x y =2上移动,求AB 的中点到y 轴的距离的最小值,并求出此时AB 中点的坐标.分析:线段AB 中点到y 轴距离的最小值,就是其横坐标的最小值.这是中点坐标问题,因此只要研究A 、B 两点的横坐标之和取什么最小值即可.解:如图,设F 是x y =2的焦点,A 、B 两点到准线的垂线分别是AC 、BD ,又M 到准线的垂线为MN ,C 、D 和N 是垂足,则2321)(21)(21=≥+=+=AB BF AF BD AC MN .设M 点的横坐标为x ,纵坐标为y ,41+=x MN ,则454123=-≥x .等式成立的条件是AB 过点F . 当45=x 时,41221-=-=P y y ,故 22122)(212221221=-=++=+x y y y y y y ,221±=+y y ,22±=y . 所以)22,45(±M ,此时M 到y 轴的距离的最小值为45. 说明:本题从分析图形性质出发,把三角形的性质应用到解析几何中,解法较简.典型例题十例10 过抛物线px y 2=的焦点F 作倾斜角为θ的直线,交抛物线于A 、B 两点,求AB 的最小值. 分析:本题可分2πθ=和2πθ≠两种情况讨论.当2πθ≠时,先写出AB 的表达式,再求范围. 解:(1)若2πθ=,此时p AB 2=.(2)若2πθ≠,因有两交点,所以0≠θ.)2(tan p x y AB -=θ:,即2tan py x +=θ.代入抛物线方程,有0tan 222=--p y py θ. 故θθ22222212csc 44tan 4)(p p p y y =+=-, θθθ2222212212tan csc 4tan )()(p y y x x =-=-. 故θθθ422222csc 4)tan 11(csc 4p p AB =+=. 所以p p AB 2sin 22>=θ.因2πθ≠,所以这里不能取“=”.综合(1)(2),当2πθ=时,p AB 2=最小值.说明:(1)此题须对θ分2πθ=和2πθ≠两种情况进行讨论;(2)从解题过程可知,抛物线点弦长公式为θ2sin 2pl =;(3)当2πθ=时,AB 叫做抛物线的通径.通径是最短的焦点弦.典型例题十一例11 过抛物线px y 22=)0(>p 的焦点F 作弦AB ,l 为准线,过A 、B 作l 的垂线,垂足分别为'A 、'B ,则①''FB A ∠为( ),②B AF '∠为( ).A .大于等于︒90B .小于等于︒90C .等于︒90D 不确定分析:本题考查抛物线的定义、直线与圆的位置关系等方面的知识,关键是求角的大小以及判定直线与圆是否相切.解:①点A 在抛物线上,由抛物线定义,则21'∠=∠⇒=AF AA ,又x AA //'轴31∠=∠⇒.∴32∠=∠,同理64∠=∠,而︒=∠+∠+∠+∠1804632,∴︒=∠+∠9063,∴︒=∠90''FB A .选C .②过AB 中点M 作l MM ⊥',垂中为'M , 则AB BF AF BB AA MM 21)(21)(21'''=+=+=.∴以AB 为直径的圆与直线l 相切,切点为'M .又'F 在圆的外部,∴︒<∠90'B AF .特别地,当x AB ⊥轴时,'M 与'F 重合,︒=∠90'B AF .即︒≤∠90'B AF ,选B .典型例题十二例12 已知点)2,3(M ,F 为抛物线x y 22=的焦点,点P 在该抛物线上移动,当PF PM +取最小值时,点P 的坐标为__________.分析:本题若建立目标函数来求PF PM +的最小值是困难的,若巧妙地利用抛物线定义,结合图形则问题不难解决.解:如图,由定义知PE PF =,故213=≥≥+=+MN ME PM PF PF PM .取等号时,M 、P 、E 三点共线,∴P 点纵坐标为2,代入方程,求出其横坐标为2,所以P 点坐标为)2,2(.。
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 叫做抛物线的焦点,定直线l 叫做抛物线的准线. 2抛物线的图形和性质:①顶点是焦点向准线所作垂线段中点。
②焦准距:FK p =③通径:过焦点垂直于轴的弦长为2p 。
④顶点平分焦点到准线的垂线段:2p OF OK ==。
⑤焦半径为半径的圆:以P 为圆心、FP 为半径的圆必与准线相切。
所有这样的圆过定点F 、准线是公切线。
⑥焦半径为直径的圆:以焦半径 FP 为直径的圆必与过顶点垂直于轴的直线相切。
所有这样的圆过定点F 、过顶点垂直于轴的直线是公切线。
⑦焦点弦为直径的圆:以焦点弦PQ 为直径的圆必与准线相切。
所有这样的圆的公切线是准线。
3抛物线标准方程的四种形式:,,px y px y 2222-==。
,py x py x 2222-==4抛物线px y 22=的图像和性质:①焦点坐标是:⎪⎭⎫⎝⎛02,p ,②准线方程是:2p x -=。
③焦半径公式:若点),(00y x P 是抛物线px y 22=上一点,则该点到抛物线的焦点的距离(称为焦半径)是:02p PF x =+, ④焦点弦长公式:过焦点弦长121222p pPQ x x x x p =+++=++ ⑤抛物线px y 22=上的动点可设为P ),2(2y py 或2(2,2)P pt pt 或P px y y x 2),(2=其中5一般情况归纳:方程 图象 焦点 准线 定义特征y 2=kxk>0时开口向右(k/4,0) x= ─k/4到焦点(k/4,0)的距离等于到准线x= ─k/4的距离k<0时开口向左 x 2=kyk>0时开口向上(0,k/4) y= ─k/4到焦点(0,k/4)的距离等于到准线y= ─k/4的距离k<0时开口向下抛物线的定义:例1:点M 与点F (-4,0)的距离比它到直线l :x -6=0的距离4.2,求点M 的轨迹方程.C NM 1QM 2K FPoM 1QM 2KF Poyx分析:点M 到点F 的距离与到直线x =4的距离恰好相等,符合抛物线定义.答案:y 2=-16x例2:斜率为1的直线l 经过抛物线y 2=4x 的焦点,与抛物线相交于点A 、B ,求线段A 、B 的长.分析:这是灵活运用抛物线定义的题目.基本思路是:把求弦长AB 转化为求A 、B 两点到准线距离的和.解:如图8-3-1,y 2=4x 的焦点为F (1,0),则l 的方程为y =x -1.由⎩⎨⎧+==142x y x y 消去y 得x 2-6x +1=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2) 则x 1+x 2=6. 又A 、B 两点到准线的距离为A ',B ',则()()()8262112121=+=++=+++='+'x x x x B B A A点评:抛物线的定义本身也是抛物线最本质的性质,在解题中起到至关重要的作用。
抛物线大题一.解答题(共7小题)1.已知P(4,y0)是抛物线C:y2=2px(p>0)上位于第一象限的一点,且P到C的焦点的距离为5.(1)求抛物线C的方程;(2)设O为坐标原点,F为C的焦点,A,B为C上异于P的两点,且直线P A与PB 斜率乘积为﹣4.(i)证明:直线AB过定点;(ii)求|F A|•|FB|的最小值.2.已知抛物线C:y2=2px(p>0),其准线方程为x=﹣2.(1)求抛物线C的方程;(2)不过原点O的直线l:y=x+m与抛物线交于不同的两点P,Q,且OP⊥OQ,求m 的值.3.已知抛物线C的顶点在原点,对称轴为坐标轴,开口向右,且经过点P(1,2).(1)求抛物线C的标准方程;(2)过点M(2,0)且斜率为2的直线与抛物线C相交于A,B两点,求AB的长.4.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=2px(p>0)上一点P的横坐标为4,且点P到焦点F的距离为5.(1)求抛物线的方程;(2)若直线l:x=my+t交抛物线于A,B两点(位于对称轴异侧),且,问:直线l是否过定点?若过定点,请求出该定点:若不过,请说明理由.5.已知抛物线C:y2=2px(p为常数,p>0)的焦点F与椭圆的右焦点重合,过点F的直线与抛物线交于A,B两点.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线AB的斜率为1,求|AB|.6.设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,若OA⊥OB.(1)求抛物线C的方程;(2)若斜率为的直线l过抛物线C的焦点,且与抛物线C交于D,E两点,求|DE|的值.7.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P(4,m)(m>0)是抛物线C上一点,且|PF|=5.(1)求抛物线C的方程;(2)过点Q(2,0)斜率存在的直线l与C相交于A,B两点,在x轴上是否存在点M 使得∠AMQ=∠BMQ?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.抛物线大题参考答案与试题解析一.解答题(共7小题)1.已知P(4,y0)是抛物线C:y2=2px(p>0)上位于第一象限的一点,且P到C的焦点的距离为5.(1)求抛物线C的方程;(2)设O为坐标原点,F为C的焦点,A,B为C上异于P的两点,且直线P A与PB 斜率乘积为﹣4.(i)证明:直线AB过定点;(ii)求|F A|•|FB|的最小值.【分析】(1)由题意,结合所给信息列出等式,求出p的值,进而可得抛物线C的方程;(2)(i)结合(1)中所得信息得到点P的坐标,设出A,B两点的坐标,利用斜率公式得到4(y1+y2)+y1y2+20=0,对直线AB的斜率是否存在进行讨论,进而即可求解;(ii)设出A,B两点的坐标,分别讨论直线AB的斜率是否存在,当直线AB的斜率存在时,设出直线AB的方程,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理即可得到|F A|•|FB|的最小值,当直线AB的斜率不存在时,结合抛物线的定义即可得到|F A|•|FB|的最小值,两者比较即可求解.2.已知抛物线C:y2=2px(p>0),其准线方程为x=﹣2.(1)求抛物线C的方程;(2)不过原点O的直线l:y=x+m与抛物线交于不同的两点P,Q,且OP⊥OQ,求m 的值.【分析】(1)由抛物线的准线方程求出p,可得抛物线C的方程;(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立直线l和抛物线C的方程,消元写出韦达定理,将OP⊥OQ用坐标表示,代入韦达定理化简计算,可得m的值.3.已知抛物线C的顶点在原点,对称轴为坐标轴,开口向右,且经过点P(1,2).(1)求抛物线C的标准方程;(2)过点M(2,0)且斜率为2的直线与抛物线C相交于A,B两点,求AB的长.【分析】(1)由题意,先设出抛物线C的方程,将点P的坐标代入抛物线方程中,求出p的值,进而可得抛物线C的标准方程;(2)设出直线AB的方程和A,B两点的坐标,将直线AB的方程与抛物线方程联立,求出A,B两点的坐标,进而即可求解.4.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=2px(p>0)上一点P的横坐标为4,且点P到焦点F的距离为5.(1)求抛物线的方程;(2)若直线l:x=my+t交抛物线于A,B两点(位于对称轴异侧),且,问:直线l是否过定点?若过定点,请求出该定点:若不过,请说明理由.【分析】(1)由题意,结合题目所给信息建立有关p的等式,进而即可求解;(2)设出A,B两点的坐标,将直线l的方程与抛物线方程联立,利用向量的坐标运算以及韦达定理再进行求解即可.5.已知抛物线C:y2=2px(p为常数,p>0)的焦点F与椭圆的右焦点重合,过点F的直线与抛物线交于A,B两点.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线AB的斜率为1,求|AB|.【分析】(1)由题意,先求出的右焦点,根据抛物线C的焦点F与椭圆的右焦点重合,可得,进而求出抛物线方程;(2)结合(1)中所得信息得到直线AB的方程,将直线AB的方程与抛物线方程联立,利用韦达定理以及弦长公式再进行求解即可.6.设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2px(p>0)交于A,B两点,若OA⊥OB.(1)求抛物线C的方程;(2)若斜率为的直线l过抛物线C的焦点,且与抛物线C交于D,E两点,求|DE|的值.【分析】(1)由题意,得到点A的坐标,代入抛物线方程中进行求解即可;(2)先得到直线l的方程,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理以及抛物线的定义再进行求解即可.7.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P(4,m)(m>0)是抛物线C上一点,且|PF|=5.(1)求抛物线C的方程;(2)过点Q(2,0)斜率存在的直线l与C相交于A,B两点,在x轴上是否存在点M 使得∠AMQ=∠BMQ?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用|PF|=5,根据抛物线的定义,求出p的值,即可得解;(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),M(s,0),直线l的方程为x=ty+2(t≠0),将其与抛物线的方程联立,利用韦达定理,根据k AM=﹣k MB,求出s的值,即可得解.。
高考数学复习题库抛物线抛物线一.选择题1.抛物线x2=(2a-1)y的准线方程是y=1,则实数a=( )A. B. C.- D.-解析根据分析把抛物线方程化为x2=-2y,则焦参数p=-a,故抛物线的准线方程是y==,则=1,解得a=-. 答案 D2.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点在圆x2+y2+2x-3=0上,则p=( )A. B.1 C.2 D.3 解析∵抛物线y2=2px(p>0)的焦点为(,0)在圆x2+y2+2x-3=0上,∴+p-3=0,解得p=2或p=-6(舍去). 答案 C3.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0相切,则p的值为( ). A. B.1 C.2 D.4 解析抛物线y2=2px(p >0)的准线为x=-,圆x2+y2-6x-7=0,即(x-3)2+y2=16,则圆心为(3,0),半径为4;又因抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0相切,所以3+=4,解得p=2. 答案 C4.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的准线上一点,则△ABP的面积为( ). A.18 B.24 C.36 D.48 解析如图,设抛物线方程为 y2=2px(p>0). ∵当x=时,|y|=p,∴p===6. 又P到AB的距离始终为p,∴S△ABP=×12×6=36. 答案 C5. 过抛物线的焦点的直线交抛物线于两点,点是原点,若,则的面积为() A. B. C. D. 答案 C6.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 解析结合图象可知,过焦点斜率为和-的直线与抛物线各有两个交点,所以能够构成两组正三角形.本题也可以利用代数的方法求解,但显得有些麻烦. 答案 C7.已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,则点P到点(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和的最小值为( )A. B.3 C. D. 解析依题设P在抛物线准线的投影为P′,抛物线的焦点为F,则F.依抛物线的定义知P到该抛物线准线的距离为|PP′|=|PF|,则点P到点A(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和d=|PF|+|PA|≥|AF|==. 答案 A二.填空题8.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________.解析设抛物线的焦点F,由B为线段FA的中点,所以B,代入抛物线方程得p=,则B到该抛物线准线的距离为+==. 答案9.已知动圆过点(1,0),且与直线x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为________. 解析设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与其到直线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 y2=4x10.已知抛物线y2=4x的焦点为F,准线与x轴的交点为M,N为抛物线上的一点,且满足|NF|=|MN|,则∠NMF=________. 解析过N 作准线的垂线,垂足是P,则有PN=NF,∴PN=MN,∠NMF=∠MNP.又cos∠MNP=,∴∠MNP=,即∠NMF=. 答案11.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________. 解析依题意,结合图形的对称性可知,要使满足题目约束条件的圆的半径最大,圆心位于x轴上时才有可能,可设圆心坐标是(a,0)(0<a<3),则由条件知圆的方程是(x-a)2+y2=(3-a)2.由消去y得x2+2(1-a)x+6a-9=0,结合图形分析可知,当Δ=[2(1-a)]2-4(6a-9)=0且0<a<3,即a=4-时,相应的圆满足题目约束条件,因此所求圆的最大半径是3-a =-1.答案-112. 过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,若则= 。
抛物线一、单选题1.(2020·陕西省西安市远东一中高二期末(理))准线方程为1y =的抛物线的标准方程是( ) A .22x y = B .22y x =C .24x y =- D .24y x =-【答案】C 【解析】根据题意,抛物线的准线方程为1y =,即其焦点在y 轴负半轴上,且12p=,得2p =, 故其标准方程为24x y =-.故选:C2.(2019·乐清市知临中学高二期末)抛物线22y x =的焦点坐标为( ) A .1(0,)2B .1(0,)8C .1(,0)2D .(1,0)【答案】B 【解析】整理抛物线方程得212x y =, ∴焦点在y 轴,14P =,∴焦点坐标为10,8⎛⎫⎪⎝⎭,故选B.3.(2020·北京高三月考)抛物线24x y =的准线与y 轴的交点的坐标为( )A .1(0,)2- B .(0,1)- C .(0,2)- D .(0,4)-【答案】B-,故选B.准线方程为:,与y轴的交点为(0,1)4.(2020·北京市八一中学高三月考)已知抛物线24=上一点A的纵坐标为4,则点A到抛物线焦点的x y距离为()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】D【解析】y=-,因为点A的纵坐标抛物线24x y=焦点在y轴上,开口向上,所以焦点坐标为(0,1),准线方程为1+=,因为抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,所为4,所以点A到抛物线准线的距离为415以点A与抛物线焦点的距离为5.5.(2020·定远县育才学校高二月考(文))已知抛物线的准线经过点,则抛物线焦点坐标为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由抛物线得准线,因为准线经过点,所以,所以抛物线焦点坐标为,故答案选6.(2020·江苏省泰州中学高二开学考试)已知抛物线2C y px p=>的焦点为F,准线为l,且l过点:2(0)()N,则MN MF+的最小值为1,22,3,M-在抛物线C上,若点()A.2 B.3C.4 D.5【答案】B由题可得,:2l x =-.由抛物线的定义可知,2M MF x =+,所以MN MF +=2123M MN x ++≥+=.故选B .7.(2020·湖北省高三月考(理))已知抛物线C :22(0)x py p =>的准线l 与圆M :22(1)(2)16x y -+-=相切,则p =( ) A .6 B .8 C .3 D .4【答案】D 【解析】因为抛物线2:2C x py =的准线为2py =-, 又准线l 与圆()()22:1216M x y -+-=相切, 所以242p+= ,则4p =. 故选D8.(2020·天津高三一模)已知抛物线24y x =与()220x py p =>的焦点间的距离为2,则p 的值为( )A .B .4C .6D .12【答案】A 【解析】抛物线24y x =的焦点坐标为()1,0,抛物线()220x py p =>的焦点坐标为0,2p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,2=,0p >,解得p =故选:A.9.(2020·陕西省西安市远东一中高二期末(理))已知抛物线2:6C x y =的焦点为F 直线l 与抛物线C 交于,A B 两点,若AB 中点的纵坐标为5,则||||AF BF +=( ) A .8 B .11 C .13 D .16【答案】C 【解析】抛物线2:6C x y =中p =3, 设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由抛物线定义可得:|AF |+|BF |=y 1+ y 2+p =y 1+ y 2+3, 又线段AB 中点M 的横坐标为122y y +=5, ∴12y y +=10, ∴|AF |+|BF |=13; 故选:C .10.(2020·山东省青岛第一中学高三月考)已知抛物线C :212y x =的焦点为F ,A 为C 上一点且在第一象限,以F 为圆心,FA 为半径的圆交C 的准线于B ,D 两点,且A ,F ,B 三点共线,则AF =( ) A .16 B .10 C .12 D .8【答案】C 【解析】因为A ,F ,B 三点共线,所以AB 为圆F 的直径,AD BD ⊥. 由抛物线定义知1||||||2AD AF AB ==,所以30ABD ∠=︒.因为F 到准线的距离为6, 所以||||2612AF BF ==⨯=. 故选:C .二、多选题11.(2019·辽宁省高二期末)已知抛物线()220y px p =>上一点M 到其准线及对称轴的距离分别为10和6,则p 的值可取( )A .1B .2C .9D .18【答案】BD 【解析】设00(,)M x y ,所以有2002y px =,由点M 到其准线及对称轴的距离分别为10和6,所以有0102px +=,06y =,所以有20020021020360226y px p x p p p y ⎧=⎪⎪+=⇒-+=⇒=⎨⎪=⎪⎩或18p =.故选:BD12.(2020·山东省高三开学考试)已知抛物线22(0)x py p =>的焦点为F ,过点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,以线段AB 为直径的圆交x 轴于M ,N 两点,设线段AB 的中点为Q .若抛物线C 上存在一点(,2)E t 到焦点F 的距离等于3.则下列说法正确的是( ) A .抛物线的方程是22x y = B .抛物线的准线是1y =- C .sin QMN ∠的最小值是12D .线段AB 的最小值是6【答案】BC抛物线()2:20C x py p =>的焦点为02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,得抛物线的准线方程为2py =-,点()2E t ,到焦点F 的距离等于3,可得232p+=,解得2p =, 则抛物线C 的方程为24x y =,准线为1y =-,故A 错误,B 正确; 由题知直线l 的斜率存在,()0F ,1,设()11,A x y ,()22,B x y ,直线l 的方程为1y kx =+,由21 4y kx x y=+⎧⎨=⎩,消去y 得2440x kx --=, 所以124x x k +=,124x x =-,所以()21212242y y k x x k +=++=+,所以AB 的中点Q 的坐标为()2221k k +,, 221242244AB y y p k k =++=++=+,故线段AB 的最小值是4,即D 错误;所以圆Q 的半径为222r k =+, 在等腰QMN 中,22221111sin 11222222Qy k QMN r k k +∠===-≥-=++, 当且仅当0k =时取等号,所以sin QMN ∠的最小值为12,即C 正确,故选:BC.13.(2019·山东省高二期中)已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,且经过点F ,直线l 与抛物线C 交于点A ,B 两点(点A 在第一象限)、与抛物线的准线交于点D ,若4AF =,则以下结论正确的是( ) A .2p = B .F 为AD 中点C .2BD BF =D .2BF =【答案】ABC如图所示:作AC ⊥准线于C ,AM x ⊥轴于M ,BE ⊥准线于E . 直线的斜率为3,故tan 3AFM ∠=,3AFM π∠=,4AF =,故2MF =,3AM =.2,232p A ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,代入抛物线得到2p =; 2NF FM ==,故AMF DNF ∆≅∆,故F 为AD 中点;6BDE π∠=,故22DB BE BF ==;2BD BF =,4BD BF DF AF +===,故43BF =; 故选:ABC .三、填空题14.(2020·黑龙江省铁人中学高二月考(文))设抛物线22y x =-上一点P 到x 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是______. 【答案】338【解析】抛物线方程的标准形式为:22y x =-,准线方程为18y =,由抛物线的定义得:点P 到该抛物线焦点的距离等于点P 到准线18y =的距离d ,因为点P 到x 轴的距离是4,所以133488d =+=,故填:338.15.(2019·黑龙江省哈尔滨市第六中学校高二月考(理))抛物线2y ax =的准线方程是2y =,则a =________. 【答案】18- 【解析】抛物线2y ax =的标准方程为21x y a=, 则a <0且2=-14a, 得a =-18. 16.(2020·北京高三其他)如果抛物线22y px =上一点()4,A m 到准线的距离是6,那么m =______. 【答案】42± 【解析】抛物线22y px =的准线方程为2px =-, 由题意得462p+=,解得4p =. ∵点()4,A m 在抛物线22y px =上, ∴2244m =⨯⨯,∴42m =± 故答案为:42±.17.(2019·浙江省诸暨中学高三一模)抛物线24y x =的焦点F 坐标为_____,过F 的直线交抛物线24y x =于A 、B 两点,若2AF FB =,则A 点坐标为_____. 【答案】()1,0 (2,22± 【解析】抛物线24y x =的焦点F 的坐标为()1,0;设点()11,A x y ,()22,B x y ,设直线AB 的方程为1x my =+,()111,AF x y =--,()221,FB x y =-,由2AF FB =得122y y -=,122y y ∴=-,联立214x my y x=+⎧⎨=⎩,消去x 得2440y my --=,124y y ∴=-, 所以121242y y y y =-⎧⎨=-⎩,解得1y =±,21124y x ∴==,因此,点A的坐标为(2,±. 故答案为:()1,0;(2,±. 四、解答题18.(2020·四川省阆中中学高二月考(文))已知抛物线212y x =,双曲线221y x m-=,它们有一个共同的焦点.求:(1)m 的值及双曲线的离心率;(2)抛物线的准线方程及双曲线的渐近线方程.【答案】(1)8m =,3e =;(2)准线方程为3x =-,渐近线方程为y =± 【解析】(1)抛物线212y x =的焦点为(3,0),由双曲线221(0)y x m m-=>,可得19m +=,解得8m =,双曲线的1a =,3c =,则3ce a==; (2)抛物线212y x =的准线方程为3x =-,双曲线2218y x -=的渐近线方程为y =±.19.(2019·凤阳县第二中学高二期中(文))抛物线顶点在原点,焦点在x 轴上,且过点(4,4),焦点为F .(1)求抛物线的焦点坐标和标准方程;(2)P 是抛物线上一动点,M 是PF 的中点,求M 的轨迹方程.【答案】(1)抛物线标准方程为:y 2=4x ,焦点坐标为F (1,0);(2)M 的轨迹方程为 y 2=2x ﹣1. 【解析】(1)抛物线顶点在原点,焦点在x 轴上,且过点(4,4),设抛物线解析式为y 2=2px ,把(4,4)代入,得,16=2×4p ,∴p=2 ∴抛物线标准方程为:y 2=4x ,焦点坐标为F (1,0)(2)设M (x ,y ),P (x 0,y 0),F (1,0),M 是PF 的中点,则x 0+1=2x ,0+y 0="2y" ∴x 0=2x ﹣1,y 0=2y∵P 是抛物线上一动点,∴y 02=4x 0∴(2y )2=4(2x ﹣1),化简得,y 2=2x ﹣1. ∴M 的轨迹方程为 y 2=2x ﹣1.20.(2020·安徽省高二期末(文))已知抛物线()2:20C y px p =>上的点()5,M m 到焦点F 的距离为6.(1)求,p m 的值;(2)过点()2,1P 作直线l 交抛物线C 于,A B 两点,且点P 是线段AB 的中点,求直线l 方程. 【答案】(1)2p =,m =±(2)230x y --=. 【解析】(1)由抛物线焦半径公式知:562pMF =+=,解得:2p =, 2:4C y x ∴=,25420m ∴=⨯=,解得:m =±(2)设()11,A x y ,()22,B x y ,则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,两式作差得:()()()1212124y y y y x x +-=-,1212124l y y k x x y y -∴==-+, ()2,1P 为AB 的中点,122y y ∴+=,2l k ∴=,∴直线l 的方程为:()122y x -=-,即230x y --=.21.(2020·河南省实验中学高三二模(文))过点P(-4,0)的动直线l 与抛物线2:2(0)C x py p =>相交于D 、E 两点,已知当l 的斜率为12时,4PE PD =. (1)求抛物线C 的方程;(2)设DE 的中垂线在y 轴上的截距为b ,求b 的取值范围.【答案】()124x y =;()22b > 【解析】()1由题意可知,直线l 的方程为()142y x =+,与抛物线方程2:2(0)C x py p =>方程联立可得, ()22880y p y -++=,设()()1122,,,D x y E x y ,由韦达定理可得,12128,42p y y y y ++==, 因为4PE PD =,()()22114,,4,PE x y PD x y =+=+,所以214y y =,解得121,4,2y y p ===,所以抛物线C 的方程为24x y =; ()2设():4l y k x =+,DE 的中点为()00,x y ,由()244x y y k x ⎧=⎪⎨=+⎪⎩,消去y 可得24160x kx k --=, 所以判别式216640k k ∆=+>,解得4k <-或0k >,由韦达定理可得,()20002,4242D E x x x k y k x k k +===+=+,所以DE 的中垂线方程为()21242y k k x k k--=--, 令0x =则b =()2224221y k k k =++=+, 因为4k <-或0k >,所以2b >即为所求.22.(2020·广东省高二期末)已知直线4x =与抛物线2:2C y px =(0p >)相交于A ,B 两点,且OAB是等腰直角三角形.(1)求抛物线C 的方程;(2)若直线l 过定点(2,1)-,斜率为k ,当k 为何值时,直线l 与抛物线C 只有一个公共点?【答案】(1)24y x =(2)0k =或1k =-或12k = 【解析】(1)直线4x =与抛物线2:2C y px =(0p >)相交于A ,B 两点,可设A ,(4,B -,又OAB 是等腰直角三角形,可得OA OB ⊥,1=-,解得2p =, 即有抛物线的方程为24y x =;(2)直线l 过定点(2,1)-,斜率为k ,可设直线l 的方程为1(2)y k x -=+,当直线l 平行于抛物线的对称轴x 轴,可得直线与抛物线只有一个公共点,即0k =; 当直线l 与抛物线相切时,可得直线与抛物线只有一个公共点,由2124y kx k y x=++⎧⎨=⎩可得222[2(12)4](12)0k x k k x k ++-++=,0k ≠, 由2[2(12)4]k k ∆=+--()2224(12)16120k k k k +=--=,解得1k =-或12k =, 综上可得0k =或1k =-或12k =,直线l 与抛物线C 只有一个公共点. 23.(2019·安徽省阜阳第一中学高二期中(文))已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,准线为l ,若点P 在C 上,过点P 作PE 垂直于l ,交l 于E ,PEF 是边长为8的正三角形.(1)求C 的方程;(2)过点()1,0M 的直线m 与C 交于A ,B 两点,若3MA MB =,求直线m 的方程.【答案】(1)28y x =(2)66y x =-或66y x =-+ 【解析】(1) 由PEF ∆是边长为8的等边三角形,(2) 得||||||8PE PF EF ===,又由抛物线的定义可得PE l ⊥.设准线l 与x 轴交于D ,则//PE DF ,从而60PEF EFD ∠=∠=︒,在Rt EDF ∆中,1||||cos 842DF EF EFD =∠=⨯=,即4p =. 所以抛物线C 的方程为28y x =;(2)设直线m :1x ty =+,代入28y x =得2880y ty --=,设11(,)A x y ,22()B x y ,则128y y t +=,128y y =-, 因为3MA MB =, 所以123y y =,设123y y =-,则112y t =,24y t =-,()1248t t ⨯-=- 解得6t =±, 所以直线方程为616x y =±+, 即66y x =-或66y x =-+。
抛物线大题30题1 .已知抛物线的顶点在原点,焦点与椭圆224520x y +=的一个焦点相同,(1)求椭圆的焦点坐标与离心率;(2)求抛物线方程.2 .过抛物线y 2=4x 的焦点作直线AB 交抛物线于 A .B,求AB 中点M 的轨迹方程。3 .已知直线l 过定点()0,4A ,且与抛物线2:2(0)C ypx p = >交于P 、Q 两点,若以PQ 为直径的圆经过原点O ,求抛物线的方程.4 .已知p :方程2212x y m m+=-表示椭圆;q :抛物线y =221x mx ++与 x 轴无公共点,若p 是真命题且q 是假命题,求实数m 的取值范围.5 .在平面直角坐标系xoy 中,抛物线C 的顶点在原点,经过点A (2,2),其焦点F 在x 轴上。
(1)求抛物线C 的标准方程;(2)求过点F ,且与直线OA 垂直的直线的方程;(3)设过点(,0)(0)M m m >的直线交抛物线C 于D .E 两点,ME=2DM , 记D 和E 两点间的距离为()f m ,求()f m 关于m 的表达式。
6 .直线y=2x 与抛物线y=-x 2-2x+m 相交于不同的两点 A .B ,求(1)实数m 的取值范围;(2)∣AB ∣的值(用含m 的代数式表示).7 .已知抛物线1C :24(0)y px p =>,焦点为2F ,其准线与x 轴交于点1F ;椭圆2C :分别以12F F 、为左、右焦点,其离心率12e =;且抛物线1C 和椭圆2C 的一个交点记为M .(1)当1p =时,求椭圆2C 的标准方程;(2)在(1)的条件下,若直线l 经过椭圆2C 的右焦点2F ,且与抛物线1C 相交于,A B 两点,若弦长||AB 等于12MF F ∆的周长,求直线l 的方程.8 .如图,已知直线l :2y kx =-与抛物线C :22(0)x py p =->交于A ,B 两点,O 为坐标原点,(4,12)OA OB +=--。(Ⅰ)求直线l 和抛物线C 的方程; (Ⅱ)抛物线上一动点P 从A 到B 运动时, 求△ABP 面积最大值.9.设圆Q 过点P (0,2), 且在x 轴上截得的弦RG 的长为4.(Ⅰ)求圆心Q 的轨迹E 的方程;(Ⅱ)过点F (0,1),作轨迹E 的两条互相垂直的弦AB ,CD ,设AB 、CD 的中点分别为M ,N ,试判断直线MN 是否过定点?并说明理由. 10.已知抛物线2:2C y px =的准线方程14x =-,C 与直线1:y x =在第一象限相交于点1P ,过1P 作C的切线1m ,过1P 作1m 的垂线1g 交x 轴正半轴于点1A ,过1A 作1的平行线2交抛物线C 于第一象限内的点2P ,过2P 作抛物线1C 的切线2m ,过2P 作2m 的垂线2g 交x 轴正半轴于点2A ,…,依此类推,在x 轴上形成一点列1A ,2A ,3A ,…,(*)n A n N ∈,设点n A 的坐标为(,0).n a(Ⅰ)试探求1n a +关于n a 的递推关系式; (Ⅱ)求证:13322n n a -≤⋅-; (Ⅲ)求证:()()1234211(23)2(23)6(23)13321n n n a a a n n n ++++≥-+⋅+⋅+⋅⋅+⋅⋅+. 11.已知直线1:++=k kx y l ,抛物线x y C 4:2=,定点M(1,1)。(I)当直线l 经过抛物线焦点F 时,求点M 关于直线l 的对称点N 的坐标,并判断点N 是否在抛物线C 上;(II)当)0(≠k k 变化且直线l 与抛物线C 有公共点时,设点P(a,1)关于直线l 的对称点为Q(x 0,y 0),求x 0关于k 的函数关系式)(0k f x =;若P 与M 重合时,求0x 的取值范围。12.位于函数4133+=x y 的图象上的一系列点 ),,(,),,(),,(222111n n n y x P y x P y x P ,这一系列点的横坐标构成以25-为首项,1-为公差的等差数列{}n x . (Ⅰ)求点n P 的坐标;(Ⅱ)设抛物线 ,,,,,321n C C C C 中的每一条的对称轴都垂直于x 轴,对于n ∈*N 第n 条抛物线n C 的顶点为n P ,抛物线n C 过点)1,0(2+n D n ,且在该点处的切线的斜率为n k ,求证:10111113221<+++-n n k k k k k k . 13.已知抛物线24y x =的焦点为F , A .B 为抛物线上的两个动点.(Ⅰ)如果直线AB 过抛物线焦点,判断坐标原点O 与以线段AB 为直径的圆的位置关系, 并给出证明;(Ⅱ)如果4OA OB ⋅=-(O 为坐标原点),证明直线AB 必过一定点,并求出该定点.14.已知点F(2 ,0) ,直线:1l x =-,动点N 到点F 距离比到直线l 的距离大1;(1)求动点N 的轨迹C 的方程; (2)直线2y x =-与轨迹C 交于点A,B,求ABO ∆的面积.15.(本小题共13分)已知抛物线C :2y x =,过定点()0,0A x 01()8x ≥,作直线l 交抛物线于,P Q (点P 在第一象限). (Ⅰ)当点A 是抛物线C 的焦点,且弦长2PQ =时,求直线l 的方程;(Ⅱ)设点Q 关于x 轴的对称点为M ,直线PM 交x 轴于点B ,且BQ BP ⊥.求证:点B 的坐标是0(,0)x -并求点B 到直线l 的距离d 的取值范围.16.抛物线()2:20C ypx p=上横坐标为32的点到焦点F 的距离为2(I )求p 的值;(II )过抛物线C 的焦点F.,作相互垂直的两条弦AB 和CD , 求AB CD +的最小值。
1.抛物线24x y =上一点A 的纵坐标为4,则点A 与抛物线焦点的距离为( )A 2B 3C 4D 5 答案:D解析:点A 与抛物线焦点的距离就是点A 与抛物线准线的距离,即5)1(4=-- 题干评注:抛物线问题评注:抛物线是指平面内到一个定点和一条定直线l 距离相等的点的轨迹。
他有许多表示方法,比如参数表示,标准方程表示等等。
2.对于抛物线y 2=2x 上任意一点Q, 点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a |, 则a 的取值范围是A [0, 1]B (0, 1)C (]1,∞- D (-∞, 0) 答案:C解析:对于抛物线y2=2x 上任意一点Q, 点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a|,若,0≤a 显然适合若0>a ,点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a|就是2222)2(y y a a +-≤ 即1142≤+≤y a ,此时10≤<a则a 的取值范围是(]1,∞- 题干评注:抛物线问题评注:抛物线是指平面内到一个定点和一条定直线l 距离相等的点的轨迹。
他有许多表示方法,比如参数表示,标准方程表示等等。
3.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是抛物线y 2=2px(p>0)上的两点,并且满足OA ⊥OB. 则y 1y 2等于A – 4p 2B 4p 2C – 2p 2D 2p 2 答案:A解析:∵A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是抛物线y 2=2px(p>0)上的两点,并且满足OA ⊥OB. ∴04)(0,12122212121=+∴=+∴-=⋅y y p y y y y x x k k OBOA则y 1y 2 = – 4p 2题干评注:抛物线问题评注:抛物线是指平面内到一个定点和一条定直线l 距离相等的点的轨迹。
他有许多表示方法,比如参数表示,标准方程表示等等。
4.以抛物线24y x =的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为 A .2220x y x ++= B .220x y x ++= C .220x y x +-= D .2220x y x +-= 答案:D解析:因为已知抛物线的焦点坐标为(1,0),即所求圆的圆心,又圆过原点,所以圆的半径为r=1,故所求圆的方程为22x-1)+y =1(,即22x -2x+y =0,选D 。
浙江省诸暨市牌头中学高中数学《抛物线的几何性质》同步练习1、抛物线24x y =的准线方程是( )A 、1=yB 、1-=yC 、161=y D 、161-=y 2、已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,抛物线上的点P (m ,-2)到焦点的距离为4,则m 的值为( ) A .4B .-2C .4或-4D .12或-23、抛物线y 2=8x 的焦点到双曲线141222=-y x 的渐近线的距离为 ( )A .1 B. 3 C. 33 D. 634、过点(0,1)作直线,使它与抛物线y 2=4x 仅有一个公共点,这样的直线有 ( )A .1条B .2条C .3条D .4条5、已知过抛物线y 2=6x 焦点的弦长为12,则此弦所在直线的倾斜角是 ( ) A.6π或65π B.4π或43π C. 3π或32π D. 2π6、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 ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为 ( ) A .2y =±4x B .2y =±8x C .2y =4x D .2y =8x7、已知抛物线y 2=4x 上两个动点B 、C 和点A (1,2),且∠BAC =90°,则动直线BC 必过定点 ( ) A .(2,5) B .(-2,5) C .(5,-2) D .(5,2)8、在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线关于x 轴对称,顶点在原点O ,且过点P (2,4),则该抛物线的方程是______________.9、若抛物线y 2=2px 的焦点与双曲线13622=-y x 的右焦点重合,则p 的值为 . 10、已知点M 是抛物线y 2=4x 上的一点,F 为抛物线的焦点,A 在圆C :(x -4)2+(y -1)2=1上,则|MA |+|MF |的最小值为________.11、已知抛物线x y 42=,过点P(4,0)的直线与抛物线相交于A(),(),2211y x B y x 、 两点,则=+2121x x y y , y 2221y +的最小值是 。
抛物线(1)抛物线——二次曲线【例1】P 为抛物线px y 22=上任一点,F 为焦点,则以PF 为直径的圆与y 轴( ).A 相交 .B 相切 .C 相离 .D 位置由P 确定【解析】如图,抛物线的焦点为,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,准线是 :2pl x =-.作PH ⊥l 于H ,交y 轴于Q ,那么PF PH =,且2pQH OF ==.作MN ⊥y 轴于N 则MN 是梯形PQOF 的中位线,()111222MN OF PQ PH PF =+==.故以PF 为直径的圆与y 轴相切,选B.【评注】相似的问题对于椭圆和双曲线来说,其结论则 分别是相离或相交的.(2)焦点弦——常考常新的亮点弦有关抛物线的试题,许多都与它的焦点弦有关.理解并掌握这个焦点弦的性质,对破解这些试题是大有帮助的.【例2】 过抛物线()022p px y =的焦点F 作直线交抛物线于()()1122,,,A x y B x y 两点,求证:(1)12AB x x p =++ (2)pBF AF 211=+ 【证明】(1)如图设抛物线的准线为l ,作1AA l ⊥11111,2pA BB l B AA x ⊥==+于,则AF ,122pBF BB x ==+.两式相加即得:12AB x x p =++(2)当AB ⊥x 轴时,有AF BF p ==,112AF BF p∴+=成立; 当AB 与x 轴不垂直时,设焦点弦AB 的方程为:2p y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.代入抛物线方程:2222p k x px ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.化简得:()()222222014p k x p k x k -++=∵方程(1)之二根为x 1,x 2,∴1224k x x ⋅=.()122111212121111112224x x p p p p p AF BF AA BB x x x x x x +++=+=+=+++++ ()()121222121222424x x p x x p p p p p p x x p x x ++++===+++++. 故不论弦AB 与x 轴是否垂直,恒有p BF AF 211=+成立.(3)切线——抛物线与函数l XY FA(x,y)11B(x,y)22A 1B 1l【例3】证明:过抛物线22y px =上一点M (x 0,y 0)的切线方程是:y 0y=p (x+x 0)【证明】对方程22y px =两边取导数:22.py y p y y''⋅=∴=,切线的斜率 00x x p k y y ='==.由点斜式方程:()()20000001p y y x x y y px px y y -=-⇒=-+20021y px =,代入()即得: y 0y=p (x+x 0)(4)定点与定值——抛物线埋在深处的宝藏例如:1.一动圆的圆心在抛物线x y 82=上,且动圆恒与直线02=+x 相切,则此动圆必过定点 ( )()()()().4,0.2,0.0,2.0,2A B C D -显然.本题是例1的翻版,该圆必过抛物线的焦点,选B. 2.抛物线22y px =的通径长为2p ;3.设抛物线22y px =过焦点的弦两端分别为()()1122,,,A x y B x y ,那么:212y y p =-以下再举一例【例4】设抛物线22y px =的焦点弦AB 在其准线上的射影是A 1B 1,证明:以A 1B 1为直径的圆必过一定点【分析】假定这条焦点弦就是抛物线的通径,那么A 1B 1=AB=2p ,而A 1B 1与AB 的距离为p ,可知该圆必过抛物线的焦点.由此我们猜想:一切这样的圆都过抛物线的焦点.以下我们对AB 的一般情形给于证明. 【证明】如图设焦点两端分别为()()1122,,,A x y B x y , 那么:22121112.y y p CA CB y y p =-⇒⋅== 设抛物线的准线交x 轴于C ,那么.CF p =2111111.90A FB CF CA CB A FB ∴∆=⋅∠=︒中故.这就说明:以A 1B 1为直径的圆必过该抛物线的焦点.● 通法 特法 妙法(1)解析法——为对称问题解困排难解析几何是用代数的方法去研究几何,所以它能解决纯几何方法不易解决的几何问题(如对称问题等). 【例5】(07.四川文科卷.10题)已知抛物线 y=-x 2+3上存在关于直线x+y=0对称的相异两点 A 、B ,则|AB|等于( )A.3B.4C.32D.42 【分析】直线AB 必与直线x+y=0垂直,且线段 AB 的中点必在直线x+y=0上,因得解法如下.【解析】∵点A 、B 关于直线x+y=0对称,∴设直线AB 的方程为:y x m =+.由()223013y x m x x m y x =+⎧⇒++-=⎨=-+⎩设方程(1)之两根为x 1,x 2,则121x x +=-.11,22M ⎛⎫- ⎪⎝⎭. 设AB 的中点为M (x 0,y 0),则120122x x x +==-.代入x+y=0:y 0=12.故有从而1m y x =-=.直线AB 的方程为:1y x =+.方程(1)成为:220x x +-=.解得:2,1x =-,从而1,2y =-,故得:A (-2,-1),B (1,2).AB ∴=,选C.(2)几何法——为解析法添彩扬威 虽然解析法使几何学得到长足的发展,但伴之而来的却是难以避免的繁杂计算,这又使得许多考生对解析几何习题望而生畏.针对这种现状,人们研究出多种使计算量大幅度减少的优秀方法,其中最有成效的就是几何法.【例6】(07.全国1卷.11题)抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,经过F x 轴XYAB FA 1B 11M CXOY ABMl x y +=ÿxyM(x,y)F 1(-c ,0)F 2(c,0)O H2:a l x c=-r 1r 2r 2上方的部分相交于点A ,AK l ⊥,垂足为K ,则AKF △的面积( ) A .4B .33C .43D .8【解析】如图直线AF 3AFX=60°. △AFK 为正三角形.设准线l 交x 轴于M ,则2,FM p == 且∠KFM=60°,∴234,43AKF KF S ∆===选C. 【评注】(1)平面几何知识:边长为a 的正三角形的面积用公式23S ∆=计算. (2)本题如果用解析法,需先列方程组求点A 的坐标,,再计算正三角形的边长和面积.虽不是很难,但决没有如上的几何法简单.(3)定义法——追本求真的简单一着许多解析几何习题咋看起来很难.但如果返朴归真,用最原始的定义去做,反而特别简单. 【例7】(07.湖北卷.7题)双曲线22122:1(00)x y C a b a b-=>>,的左准线为l ,左焦点和右焦点分别为1F 和2F ;抛物线2C 的线为l ,焦点为21F C ;与2C 的一个交点为M ,则12112F F MF MF MF -等于( )A .1-B .1C .12-D .12【分析】 这道题如果用解析法去做,计算会特别繁杂,而平面几何知识又一时用不上,那么就从最原始的定义方面去寻找出路吧.如图,我们先做必要的准备工作:设双曲线的半 焦距c ,离心率为e ,作 MH l H ⊥于,令 1122,MF r MF r ==.∵点M 在抛物线上, 1112222,MF MF r MH MF r e MH MF r ∴=====故,这就是说:12||||MF MF 的实质是离心率e.其次,121||||F F MF 与离心率e 有什么关系?注意到:()1212111122111F F e r r c e a e e MF r r r e +⋅⎛⎫====-=- ⎪⎝⎭. 这样,最后的答案就自然浮出水面了:由于()12112||||11||||F F MF e e MF MF -=-+=-.∴选 A..(4)三角法——本身也是一种解析三角学蕴藏着丰富的解题资源.利用三角手段,可以比较容易地将异名异角的三角函数转化为同名同角的三角函数,然后根据各种三角关系实施“九九归一”——达到解题目的.因此,在解析几何解题中,恰当地引入三角资源,常可以摆脱困境,简化计算.线x y 82=的【例8】(07.重庆文科.21题)如图,倾斜角为a 的直线经过抛物焦点F ,且与抛物线交于A 、B 两点。
专题53抛物线最新考纲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.基础知识融会贯通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【知识拓展】1.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+p2,也称为抛物线的焦半径. 2.y 2=ax (a ≠0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫a 4,0,准线方程为x =-a4. 3.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)x1x2=p24,y1y2=-p2.(2)弦长|AB|=x1+x2+p=2psin2α(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,通径是过焦点最短的弦.重点难点突破【题型一】抛物线的定义及应用【典型例题】已知动圆P与定圆C:(x﹣2)2+y2=1相外切,又与定直线l:x=﹣1相切,那么动圆的圆心P的轨迹方程是()A.y2=4x B.y2=﹣4x C.y2=8x D.y2=﹣8x【解答】解:令P点坐标为(x,y),A(2,0),动圆得半径为r,则根据两圆相外切及直线与圆相切得性质可得,P A=1+r,d=r,P在直线的右侧,故P到定直线的距离是x+1,所以P A﹣d=1,即(x+1)=1,化简得:y2=8x.故选:C.【再练一题】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,则|P A|+|PM|的最小值是()A.5 B.C.4 D.【解答】解:依题意可知焦点F(,0),准线x,延长PM交准线于H点.则|PF|=|PH|.|PM|=|PH||PF|,|PM|+|P A|=|PF|+|P A|,我们只有求出|PF|+|P A|最小值即可.由三角形两边长大于第三边可知,|PF|+|P A|≥|F A|,①设直线F A与抛物线交于P0点,可计算得P0(3,),另一交点(,)舍去.当P重合于P0时,|PF|+|P A|可取得最小值,可得|F A|.则所求为|PM|+|P A|.故选:B.思维升华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.【题型二】抛物线的标准方程和几何性质命题点1求抛物线的标准方程【典型例题】已知抛物线的焦点坐标是(﹣1,0),则抛物线的标准方程为()A.x2=4y B.x2=﹣4y C.y2=4x D.y2=﹣4x【解答】解:∵抛物线的焦点坐标是(﹣1,0),∴抛物线是焦点在x轴负半轴的抛物线,且,得p=2.∴抛物线的标准方程为y2=﹣4x.故选:D.【再练一题】已知抛物线y2=24ax(a>0)上的点M(3,y0)到焦点的距离是5,则抛物线的方程为()A.y2=8x B.y2=12x C.y2=16x D.y2=20x【解答】解:由题意知,3+6a=5,∴a,∴抛物线方程为y2=8x.故选:A.命题点2抛物线的几何性质【典型例题】已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,A为抛物线C上异于顶点O的一点,点B的坐标为(a,b)(其中a,b 满足b2﹣4a<0)当|AB|+|AF|最小时,△ABF恰好正三角形,则a=()A.1 B.C.D.2【解答】解:点B的坐标为(a,b)(其中a,b满足b2﹣4a<0),可得B在抛物线的开口之内,设A在准线x=﹣1上的射影为M,由抛物线的定义可得|AF|=|AM|,当M,A,B三点共线时,|AB|+|AF|取得最小值,即有A(,b),F(1,0),△ABF恰好正三角形,可得a2,b(a),解得a,故选:C.【再练一题】过焦点为F的抛物线y2=12x上一点M向其准线作垂线,垂足为N,若|NF|=10,则|MF|=()A.B.C.D.【解答】解:设M(x0,y0),F(3,0).∵|NF|=10,∴62102,12x0,解得x0,则MF|3.故选:B.思维升华(1)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.(2)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.【题型三】直线与抛物线的综合问题命题点1直线与抛物线的交点问题【典型例题】过抛物线y2=4x焦点F的直线交抛物线于A,B两点,若,则|AB|=()A.9 B.72 C.D.36【解答】解:如图,点B在第一象限.过B、A分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为D、E,过B作EA的垂线,垂足为C,则四边形BDEC为矩形.由抛物线定义可知|BD|=|BF|,|AE|=|AF|,又∵,∴|BD|=|CE|=2|AE|,即A为CE中点,∴|BA|=3|AC|,在Rt△BAC中,|BC|=2|AC|,k AB=2,F(1,0),AB的方程为:y=2(x﹣1),代入抛物线方程可得:2x2﹣5x+2=0,x1+x2,则|AB|=x1+x2+22.故选:C.【再练一题】已知抛物线x2=2py(p>0)的准线方程为y=﹣1,△ABC的顶点A在抛物线上,B,C两点在直线y=2x ﹣5上,若||=2,则△ABC面积的最小值为()A.5 B.4 C.D.1【解答】解:因为抛物线x2=2py(p>0)的准线方程为y=﹣1,抛物线方程为x2=4y;又||=2,所以||=2,设点A到直线BC的距离为d,故△ABC面积为,因为A在抛物线上,设A(x,),则d,故1.故选:D.命题点2与抛物线弦的中点有关的问题【典型例题】设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0),过点P(1,1)的直线l与抛物线C交于A,B两点,若P恰好为线段AB的中点,则|AB|=()A.2 B.C.4 D.5【解答】解:抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0),可得抛物线方程为:y2=4x,过点P(1,1)的直线l与抛物线C交于A,B两点,若P恰好为线段AB的中点,可知直线的斜率存在不为0,设为k,直线方程为:y﹣1=k(x﹣1),直线方程与抛物线方程联立可得:ky2﹣4y﹣4k+4=0,y1+y22,解得k=2,则y1y2=﹣2,则|AB|.故选:B.【再练一题】设F为抛物线C:y2=8x的焦点,过点P(﹣2,0)的直线l交抛物线C于A,B两点,点Q为线段AB的中点,若,则|AB|=()A.B.C.D.【解答】解:设直线l的方程为y=k(x+1),A(x1,y1)、B(x2,y2)、Q(x0,y0).解方程组,化简得:k2x2+(4k2﹣8)x+4k2=0,∴x1+x2,x1x2=4,y1+y2=k(x1+x2+4),∴x0,y0,由4,∴k=±.|AB||x2﹣x1|•16.故选:D.思维升华(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(设焦点在x轴的正半轴上),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.基础知识训练1.【陕西省2019届高三年级第三次联考】已知是抛物线的焦点,是该抛物线上的两点,,则线段的中点到准线的距离为()A.B.C.1 D.3【答案】B【解析】∵是抛物线的焦点,∴,准线方程,设,根据抛物线的定义可得,∴.解得,∴线段的中点横坐标为,∴线段的中点到准线的距离为.故应选B.2.【四川省双流中学2019届高三第一次模拟考试】已知是抛物线上一点,为其焦点,为圆的圆心,则的最小值为( ).A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【解析】设抛物线的准线方程为为圆的圆心,所以的坐标为,过的垂线,垂足为,根据抛物线的定义可知,所以问题求的最小值,就转化为求的最小值,由平面几何的知识可知,当在一条直线上时,此时有最小值,最小值为,故本题选B.3.【甘肃省、青海省、宁夏回族自治区2019届高三5月联考】已知抛物线C :22(0)x py p =>的准线l 与圆M :22(1)(2)16x y −+−=相切,则p =( ) A .6 B .8 C .3 D .4【答案】D 【解析】因为抛物线2:2C x py =的准线为2p y =−, 又准线l 与圆()()22:1216M x y −+−=相切, 所以242p+= ,则4p =. 故选D4.【北京市通州区2019届高三4月第一次模拟考试】设抛物线24y x =的焦点为F ,已知点1,4M a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,1,2N b ⎛⎫⎪⎝⎭,()1,P c ,()4,Q d 都在抛物线上,则,,,M N P Q 四点中与焦点F 距离最小的点是( ) A .M B .N C .PD .Q【答案】A 【解析】抛物线24y x =的焦点为F(1,0),准线方程为1x =−; 则点1,4M a ⎛⎫ ⎪⎝⎭到焦点F 的距离为15||(1)44MF =−−=, 点1,2N b ⎛⎫⎪⎝⎭到焦点F 的距离为13||(1)22NF =−−=,点P(1, c)到焦点F 的距离为|P F|=1-(-1)=2 点Q(4, d)到焦点F 的距离为|Q F|=4-(-1)=5;所以点M 与焦点F 的距离最小. 故选:A5.【湖北部分重点中学2020届高三年级新起点考试】已知抛物线2:2C y px =(0p >)的焦点为F ,准线为l ,O 为坐标原点,点M 在C 上,直线MF 与l 交于点N .若3MFO π∠=,则MF MN = A .14B .13C .12D .23【答案】C 【解析】作MQ 垂直l 于Q ,则在RT△MQN 中,2MQN π∠=,6MNQ π∠=,所以12MF MQ MN MN ==.选C . 6.【江西省新八校2019届高三第二次联考】如图,过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线l 交抛物线于点,A B ,交其准线于点C ,若4BC BF =,且6AF =,则p 为( )A .94B .92C .9D .18【答案】B 【解析】设准线与x 轴交于点P ,作BH 垂直于准线,垂足为H由4BC BF =,得:45BH BC PF CF == 由抛物线定义可知:BF BH =,设直线l 倾斜角为θ由抛物线焦半径公式可得:41cos 5pBF BF PF p p θ+===,解得:1cos 4θ= 46131cos 3144p p p AF p θ∴=====−−,解得:92p = 本题正确选项:B7.【山东省泰安市教科研中心2019届高三考前密卷】已知F 为抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,则||FA|﹣|FB||的值等于( ) A.B .8C.D .4【答案】C 【解析】F (1,0),故直线AB 的方程为y =x ﹣1,联立方程组241y x y x ⎧=⎨=−⎩,可得x 2﹣6x+1=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系数的关系可知x 1+x 2=6,x 1x 2=1. 由抛物线的定义可知:|FA|=x 1+1,|FB|=x 2+1, ∴||FA|﹣|FB||=|x 1﹣x 2|==.故选:C .8.【河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三压轴】过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 作直线,交抛物线于A ,B 两点,M 为准线上的一点,记MBF α∠=,MAF β∠=,且90αβ+=︒,则MFO∠与αβ−的大小关系是( )A .MFO αβ∠=−B .MFO αβ∠>−C .MFO αβ∠<−D .不确定 【答案】A 【解析】如图,设N 为AB 的中点,根据抛物线的定义,点N 到准线的距离为12AB , 即以AB 为直径的圆与准线相切,∵AM BM ⊥,M 为准线上的点,∴M 为切点,MNx 轴,由抛物线的焦点弦的性质,可得MF AB ⊥,又AM BM ⊥,所以MAF BMF β∠=∠=, 又∵AN MN =,∴AMN MAN β∠=∠=, ∴AMF AMN FMN MFO αβ−=∠−∠=∠=∠, 故选A.9.【广东省2019届高三适应性考试】在直角坐标系xOy 中,抛物线2:4C y x =的焦点为F ,准线为l ,P为C 上一点,PQ 垂直l 于点Q ,M ,N 分别为PQ ,PF 的中点,直线MN 与x 轴交于点R ,若60NFR ∠=︒,则NR =( )A .2 BC .D .3【答案】A 【解析】根据题意,如图所示:连接MF ,QF ,抛物线的方程为y 2=4x ,其焦点为(1,0), 准线x =﹣1, 则FH =2,PF =PQ ,又由M ,N 分别为PQ ,PF 的中点,则MN ∥QF , 又PQ =PF ,∠NRF =60°, 且∠NRF =∠QFH =∠FQP =60°,则△PQF 为边长为4等边三角形,MF =在Rt △FMR 中,FR =2,MF = 则MR =4, 则NR 12=MR =2, 故选:A .10.【江西省吉安一中、九江一中、新余一中等八所重点中学2019届高三4月联考】已知曲线1C 是以原点O 为中心,12F F 为焦点的椭圆,曲线2C 是以O 为顶点、2F 为焦点的抛物线,A 是曲线1C 与2C 的交点,且21AF F ∠为钝角,若1275,22AF AF ==,则12AF F ∆的面积是()A BC .2D .4【答案】B 【解析】过1F 作抛物线的准线l ,过A 作AB l ⊥于B , 作2F C AB ⊥于C , 由抛物线的定义可知,252AB AF ==,由勾股定理得21F C F B ====,12AC ==, 可知122F F BC AB AC ==−=,1212211222AF F S F F F C ∆∴=⨯=⨯= B. 11.【山东省烟台市2019届高三5月适应性练习(二)】已知过抛物线2:4C y x =焦点的直线交抛物线C 于P ,Q 两点,交圆2220x y x +−=于M ,N 两点,其中P , M 位于第一象限,则14||||PM QN +的值不可能为( ) A .3 B .4C .5D .6【答案】A 【解析】作图如下:可以作出下图,由图可得,可设PF m =,QF n =,则1PM m =−,1QN n =−,24y x =,2p ∴=,根据抛物线的常用结论,有1121m n p+==, 1m nmn+∴=,则m n mn +=, 14||||PM QN ∴+1411m n =+−−4545()1m n m n mn m n +−==+−−++又11(4)1(4)()m n m n m n +⋅=+⋅+441m n n m =+++5≥+, 得49m n +≥,454m n ∴+−≥则14||||PM QN +的值不可能为3, 答案选A12.【河南省百校联盟2019届高三考前仿真试卷】已知,A B 为抛物线22(0)x py p =>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 .2 BC .2D .12【答案】A 【解析】根据题意,222AB ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴AB =设||||AF a BF b ==,,过点A 作AQ l ⊥于Q ,过点B 作BP l ⊥于P , 由抛物线定义,得AF AQ BF BP ==,,在梯形ABPQ 中, ∴2CD AQ BP a b =+=+, 由勾股定理得,228a b =+,∵2222282244a b a b ab CD ab ++++⎛⎫==== ⎪⎝⎭2222424ab a b +++=…, 所以2CD ≤(当且仅当a b =时,等号成立).13.【天津市南开区2019届高三第二学期模拟考试(一)】已知P 为抛物线2:C y =上一点,点M ),若PM =,则△POM(O 为坐标原点)的面积为_____________【答案】【解析】解:∵抛物线C 的方程为y 2=∴M ,0)为抛物线的焦点 设P (m ,n )根据抛物线的定义,得|PM |=m 2p+=,即m =,解得m =∵点P 在抛物线C 上,得n 2==24∴n =±∵|OM |=∴△POF 的面积为S 12=|OM |×|n |=.故答案为:14.【重庆西南大学附属中学校2019届高三第十次月考】已知抛物线24y x =的焦点为F ,其准线与x 轴交于点A ,过A 作直线l 与抛物线交于M 、N 两点,则22||||FM FN +的取值范围为______________.【答案】()8+∞,. 【解析】由题意可得(1,0)A −,设直线l 方程为1(0)x my m =−≠,11(,)M x y ,22(,)N x y ,由241y x x my ⎧=⎨=−⎩得24(1)y my =−,整理得2440y my −+=, 所以216160m =−>,解得21m > 又124y y m +=,124y y =,因此21212()242x x m y y m +=+−=−,212121212(1)(1)()11x x my my m y y m y y =−−=−++=,所以2222212121212||||(1)(1)()22()2FM FN x x x x x x x x +=+++=+−+++ ()22212(1)1411x x m =++−=−−,因为21m >,所以()2222||||411918FM FN m +=−−>−=.故答案为()8+∞,15.【重庆市南开中学2019届高三第三次教学质量检测考试】已知F 是抛物线24y x =的焦点,A ,B 在抛物线上,且ABF ∆的重心坐标为11(,)23,则FA FB AB−=__________.【解析】设点A (),A A x y ,B (),B B x y ,焦点F(1,0),ABF ∆的重心坐标为11,23⎛⎫ ⎪⎝⎭, 由重心坐标公式可得1132A B x x ++=,0133A B y y ++=,即1=2A B x x +,=1A B y y + , 由抛物线的定义可得()22=114A BA B A B y y FA FB x x x x −−+−+=−=, 由点在抛物线上可得22=4=4A A B By x y x ⎧⎨⎩,作差2244A B A B y y x x −=−,化简得4=4+A B AB A B A By y k x x y y −==−,代入弦长公式得--A B A B y y y ,则17FA FB AB−=,16.【四川省雅安市2019届高三第三次诊断考试】已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,点(2,6)M ,点P是C 上任意一点,当点P 在1P 时,PF PM −取得最大值,当点P 在2P 时,PF PM −取得最小值.则12PP =__________.【答案】2【解析】作出抛物线C :28y x =的图象如下:过点P 作抛物线准线的垂线段PN ,过点M 作抛物线准线的垂线段ME 由抛物线方程可得:()2,0F由三角形知识可得:PF PM MF −≤ 所以MF PF PM MF −≤−≤当且仅当,,P M F 三点共线时,PF PM −取得最小值=-6MF −, 即点P 位于图中的2P 处,可求得:()22,4P − 由抛物线定义可得:PN PF =,由图可得:PF PM −==4PM PN ME −≤,当且仅当,,P M E 三点共线时,PF PM −取得最大值ME ,即点P 位于图中的1P 处,可求得:19,62P ⎛⎫⎪⎝⎭.所以122PP ==.17.【北京市房山区2019年第二次高考模拟检测高三】已知抛物线22(0)x py p =>过点(2,1).(Ⅰ)求抛物线的方程和焦点坐标;(Ⅱ)过点(0,4)A −的直线l 与抛物线交于两点,M N ,点M 关于y 轴的对称点为T ,试判断直线TN 是否过定点,并加以证明.【答案】(Ⅰ)抛物线方程为24x y =,焦点坐标为()0,1(Ⅱ)详见解析.【解析】(Ⅰ)因为抛物线22(0)x py p =>过点(2,1)P ,所以24p = 所以抛物线方程为24x y =,焦点坐标为(0,1) (Ⅱ)设直线l 的方程为4y kx =−,由244y kx x y=−⎧⎨=⎩消y 整理得24160x kx −+=, 则216640k ∆=−>,即||2k > 设1122(,),(,)M x y N x y 则T 11(,)x y − 且12124,16x x k x x +==. 直线212221:()y y TN y y x x x x −−=−+ 212221222212212222121222112()1()4()41444 44y y y x x y x x x x y x x x x x x x x x x y x x x x x x y x −∴=−++−∴=−++−−∴=−+−∴=+即2144x x y x −=+ 所以,直线TN 恒过定点(0,4).18.【江苏省南通市2019届高三适应性考试】已知抛物线C :22(0)y px p =>的焦点为F ,过F 且斜率为43的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,B 在x 轴的上方,且点B 的横坐标为4.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)设点P 为抛物线C 上异于A ,B 的点,直线PA 与PB 分别交抛物线C 的准线于E ,G 两点,x 轴与准线的交点为H ,求证:HG HE ⋅为定值,并求出定值. 【答案】(1)24y x =(2)见证明 【解析】(1)由题意得:(,0)2pF , 因为点B 的横坐标为4,且B 在x 轴的上方,所以B , 因为AB 的斜率为43,4342=−,整理得:80p +=,即0+=,得2p =, 抛物线C 的方程为:24y x =.(2)由(1)得:(4,4)B ,(1,0)F ,淮线方程1x =−, 直线l 的方程:4(1)3y x =−, 由24(1)34y x y x ⎧=−⎪⎨⎪=⎩解得14x =或4x =,于是得1(,1)4A −.设点2(,)4n P n ,又题意1n ≠±且4n ≠±,所以直线PA :41114y x n ⎛⎫+=− ⎪−⎝⎭,令1x =−,得41n y n +=−−, 即41n HE n +=−−, 同理可得:444n HG n −=+, 444414n n HG HE n n +−⋅=−⋅=−+. 19.【广东省肇庆市2019届高中毕业班第三次统一检测】已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 是坐标原点.(1)若直线l 过点F 且8AB =,求直线l 的方程;(2)已知点(2,0)E −,若直线l 不与坐标轴垂直,且AEO BEO ∠=∠,证明:直线l 过定点. 【答案】(1)1y x =−或1y x =−+;(2)(2,0). 【解析】解:(1)法一:焦点(1,0)F ,当直线l 斜率不存在时,方程为1x =,与抛物线的交点坐标分别为(1,2),(1,2)−, 此时4AB =,不符合题意,故直线的斜率存在.设直线l 方程为(1)=−y k x 与24y x =联立得()2222220k x k x k −+−=,当0k =时,方程只有一根,不符合题意,故0k ≠.()212222k x x k++=,抛物线的准线方程为1x =−,由抛物线的定义得()()12||||||11AB AF BF x x =+=+++()222228k k+=+=,解得1k =±,所以l 方程为1y x =−或1y x =−+.法二:焦点(1,0)F ,显然直线l 不垂直于x 轴,设直线l 方程为1x my =+,与24y x =联立得2440y my −−=,设11(,)A x y ,22(,)B x y ,124y y m +=,124y y =.||AB ==()241m ==+,由8AB =,解得1m =±, 所以l 方程为1y x =−或1y x =−+. (2)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,设直线l 方程为(0)x my b m =+≠与24y x =联立得:2440y my b −−=,可得124y y m +=,124y y b =−. 由AEO BEO ∠=∠得EA EB k k =,即121222y yx x =−++. 整理得121122220y x y x y y +++=,即121122()2()20y my b y my b y y +++++=, 整理得12122(2)()0my y b y y +++=, 即84(2)0bm b m −++=,即2b =. 故直线l 方程为2x my =+过定点(2,0).20.【山东省淄博市部分学校2019届高三5月阶段性检测(三模)】已知圆22:4O x y +=,抛物线2:2(0)C x py p =>.(1)若抛物线C 的焦点F 在圆O 上,且A 为抛物线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,M N 两点,设()00,M x y ,当[]03,4y ∈时,求MN 的最大值.【答案】(1)2−;(2)5. 【解析】(1)由题意知(0,2)F ,所以4p =. 所以抛物线C 的方程为28x y =.将28x y =与224x y +=联立得点A的纵坐标为2)A y =−,结合抛物线定义得||22A pAF y =+=. (2)由22x py =得:22x y p=,x y p '=,所以直线l 的斜率为0x p ,故直线l 的方程为()000x y y x x p−=−. 即000x x py py −−=.又由||2ON ==得02084y p y =−且2040y −> 所以2222200||||||4MN OM ON x y =−=+−220000020824244y py y y y y =+−=+−− ()2202200022001644164444y y y y y y −+=+−=+−−− 2020641644y y =++−− 令204t y =−,0[3,4]y ∈,则[5,12]t ∈, 令64()16f t t t =++,则264()1f t t'=−; 当[5,8]t ∈时()0f t '≤,()f t 单调递减,当(8,12]t ∈时()0f t '>,()f t 单调递增,又64169(5)16555f =++=,64100169(12)16121235f =++=<, 所以max 169()5f x =,即||MN的最大值为5.21.【河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三第五次测评】已知O 为坐标原点,过点()1,0M 的直线l 与抛物线C :22(0)y px p =>交于A ,B 两点,且3OA OB ⋅=−. (1)求抛物线C 的方程;(2)过点M 作直线'l l ⊥交抛物线C 于P ,Q 两点,记OAB ∆,OPQ ∆的面积分别为1S ,2S ,证明:221211S S +为定值. 【答案】(1)24y x =;(2)详见解析. 【解析】(1)设直线l :1x my =+,与22y px =联立消x 得,2220y pmy p −−=.设()11,A x y ,()22,B x y ,则122y y pm +=,122y y p =−.因为g x (),所以()()1112222111OA OB x x y m y y y y y m ⋅++==++()()2121211m y y m y y =++++()()221221213m p pm p =+−++=−+=−,解得2p =.所以抛物线C 的方程为24y x =.(2)由(1)知()1,0M 是抛物线C 的焦点,所以21212244AB x x p my my p m =++=+++=+.原点到直线l的距离d =,所以()21412OAB S m ∆=+=. 因为直线'l 过点()1,0且'l l ⊥,所以OPQS ∆==所以()()2222212111144141m S S m m +=+=++.即221211S S +为定值14. 22.【陕西省汉中市2019届高三全真模拟考试】已知点为直线上的动点,,过作直线的垂线的中垂线于点,记点的轨迹为.(Ⅰ)求曲线的方程;(Ⅱ)若直线与圆相切于点,与曲线交于两点,且为线段的中点,求直线的方程.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)直线的方程为【解析】解:(Ⅰ)由已知可得,,即点到定点的距离等于它到直线的距离,故点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,∴曲线的方程为.(Ⅱ)设,由,得,∴,∴,即,∵直线与圆相切于点,∴,且,从而,即:,整理可得,即,∴,故直线的方程为.能力提升训练1.【河北省邯郸市2019届高三第一次模拟考试】位于德国东部萨克森州的莱科勃克桥(如图所示)有“仙境之桥”之称,它的桥形可以近似地看成抛物线,该桥的高度为5m ,跨径为12m ,则桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为( )A .2512m B .256m C .95mD .185m 【答案】D 【解析】以桥顶为坐标原点,桥形的对称轴为y 轴建立直角坐标系xOy ,结合题意可知,该抛物线()2x 2py p 0=−>经过点()6,5−,则3610p =,解得18p 5=,故桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为18p 5=. 故选:D2.【甘肃省2019届高三第一次高考诊断考试】抛物线28y x =的焦点到双曲线2214y x −=的渐近线的距离是( )A B C D 【答案】C 【解析】依题意,抛物线的焦点为()2,0,双曲线的渐近线为2y x =±,其中一条为20x y −=,由点到直线的距离公式得5d ==.故选C. 3.【北京市海淀区2019届高三4月期中练习(一模)】抛物线2:4W y x =的焦点为F ,点A 在抛物线上,且点A 到直线3x =−的距离是线段AF 长度的2倍,则线段AF 的长度为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】B 【解析】解:依题意,得F (1,0),抛物线的准线为x =-1, 线段AF 的长等于点A 到准线x =-1的距离,因为点A 到直线3x =−的距离是线段AF 长度的2倍,所以,点A 到直线3x =−的距离是点A 到准线x =-1的距离的2倍 设A 点横坐标为0x ,是0x +3=2(0x +1),解得:0x =1, 所以,|AF |=1-(-1)=2 故选:B4.【山东省2019届高三第一次大联考】已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,C 上一点P 在y 轴上的投影为Q ,O 为坐标原点.若OQF ∆的面积为2,则PF =( ) A .4 B .5 C .6 D .3 【答案】B 【解析】由对称性可知,不妨设()00,P x y 在第一象限,0111222OQF S OF OQ y ∆=⨯=⨯⨯=,即04y =,因为()00,P x y 在抛物线上,即2004y x =,解得04x =,由抛物线定义04152pPF x =+=+=,故选B.5.【河南省焦作市2018-2019学年高三年级第三次模拟考试河南省焦作市2018-2019学年高三年级第三次模拟考试】已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的准线为l ,圆C :(x ﹣2p )2+y 2=4,l 与圆C 交于A ,B ,圆C 与E 交于M ,N .若A ,B ,M ,N 为同一个矩形的四个顶点,则E 的方程为( )A .y 2=xB .y 2C .y 2=2xD .y 2=x【答案】C 【解析】 如图,圆C :(x ﹣2p )2+y 2=4的圆心C (2p,0)是抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点, ∵圆C :(x ﹣2p )2+y 2=4的半径为2, ∴|NC|=2,根据抛物线定义可得:|NA|=|NC|=2. ∵A ,B ,M ,N 为同一个矩形的四个顶点, ∴点A ,N 关于直线x =2p 对称,即22N A P x x P +=⨯=,∴32N x p =, ∴|NA|=322p p ⎛⎫−− ⎪⎝⎭=2,∴2p =2,则E 的方程为y 2=2x . 故选:C .6.【贵州省2019届高三普通高等学校招生适应性考试】过抛物线24y x =的焦点F 的直线交该抛物线A ,B 两点,该抛物线的准线与x 轴交于点M ,若4AF =,则MAB ∆的面积为A .3B .3C .3D .【答案】A 【解析】解: y 2=4x 的准线l :x =﹣1.∵|AF |=3,∴点A 到准线l :x =﹣1的距离为4, ∴1+A x =4, ∴A x =3,∴A y =±不妨设A (3,),∴S △AFM 12=⨯2×=, ∵F (1,0),∴直线AB 的方程为y =x ﹣1),∴)214y x y x⎧=−⎪⎨=⎪⎩,解得B (13,3−),∴S △BFM 12=⨯233⨯=,∴S △AMB =S △AFM +S △BFM =33=,故选:A .7.【江苏省扬州中学2019届高三4月考试】已知抛物线方程24y x =,F 为焦点,P 为抛物线准线上一点,Q 为线段PF 与抛物线的交点,定义:()PF d P FQ=. (1)当8(1)3P −−,时,求()d P ; (2)证明:存在常数a ,使得2()d P PF a =+.(3)123,,P P P 为抛物线准线上三点,且1223PP P P =,判断13()()d Pd P +与22()d P 的关系. 【答案】(1)83;(2)证明见解析;(3)()()()1322d P d P d P +>. 【解析】(1)因为8443(1)233PF k y x ==⇒=−. 联立方程24(1)1344Q y x x y x ⎧=−⎪⇒=⎨⎪=⎩, 则1083()534PF d P QF ⎧=⎪⎪⇒=⎨⎪=⎪⎩. (2)当()1,0P −,易得2()2a d P PF =−=,不妨设()1,P P y −,0P y >,直线:1PF x my =+,则2P my =−,联立214x my y x=+⎧⎨=⎩,2440y my −−=,2Q y m ==+2()||2P P Q y d P PF y m −=−=+2=−+=.(3)设()()()1122331,,1,,1,P y P y P y −−−,则()()()13224d P d P d P +−⎡⎤⎣⎦1322PF P F P F =+−===,因为()221316y y ⎡⎤−++⎣⎦1228y y =−−,又因()()()()2222213131313444480y y y y y y y y ++−+=+−>, 所以()()()1322d P d P d P +>.8.【辽宁省沈阳市2019届高三教学质量监测(三)】已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,()02,M y −是C 上一点,且2MF =.(1)求C 的方程;(2)过点F 的直线与抛物线C 相交于,A B 两点,分别过点,A B 两点作抛物线C 的切线12,l l ,两条切线相交于点P ,点P 关于直线AB 的对称点Q ,判断四边形PAQB 是否存在外接圆,如果存在,求出外接圆面积的最小值;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)24x y =(2)见解析【解析】(1)解:根据题意知,042py =① 因为2MF =,所以022p y +=② 联立①②解得01,2y p ==.所以抛物线C 的方程为24x y =.(2)四边形PAQB 存在外接圆.设直线AB 方程为1y kx =+,代入24x y =中,得2440x kx −−=,设点()()1122,,,A x y B x y ,则216160k ∆=+>,且4,42121−==+x x k x x所以()212||41AB x k =−=+, 因为2:4C x y =,即24x y =,所以'2x y =. 因此,切线1l 的斜率为112x k =,切线2l 的斜率为222x k =, 由于121214x x k k ==−,所以PA PB ⊥,即PAB △是直角三角形, 所以PAB △的外接圆的圆心为线段AB 的中点,线段AB 是圆的直径,所以点Q 一定在PAB △的外接圆上,即四边形PAQB 存在外接圆. 又因为()241AB k =+,所以当0k =时,线段AB 最短,最短长度为4, 此时圆的面积最小,最小面积为4π.9.【北京市昌平区2019届高三5月综合练习(二模)】已知抛物线()2:20G y px p =>过点()1,2M −,,A B是抛物线G 上异于点M 的不同两点,且以线段AB 为直径的圆恒过点M .(I )当点A 与坐标原点O 重合时,求直线MB 的方程;(II )求证:直线AB 恒过定点,并求出这个定点的坐标.【答案】(I )250x y −−=; (II )答案见解析.【解析】(I )因为()1,2M −在抛物线()2:20G y px p =>上,所以()2221p −=⨯, 所以2p =,抛物线2:4G y x =.当点A 与点O 重合时,易知2AM k =−,因为以线段AB 为直径的圆恒过点M ,所以AM MB ⊥.所以12BM k =. 所以()1:212MB y x +=−,即直线MB 的方程为250x y −−=. (II )显然直线AB 与x 轴不平行,设直线AB 方程为x my n =+ .2,4x my n y x=+⎧⎨=⎩,消去x 得2440y my n −−=. 设1122(,),(,)A x y B x y ,因为直线AB 与抛物线交于两点,所以21212=16160,4,4m n y y m y y n ∆+>+==− ①因为以线段AB 为直径的圆恒过点M ,所以AM MB ⊥.因为,A B 是抛物线上异于M 的不同两点,所以12,1x x ≠,1MA MB k k ⋅=−.112111224=1214MA y y k x y y ++==−−−,同理得222222224=1214MB y y k x y y ++==−−−. 所以1244=122y y ⋅−−−,即12(2)(2)160y y −−+=,12122(+)200y y y y −+=. 将 ①代入得, 48200n m −−+=,即=25n m −+ .代入直线方程得25(2)5x my m m y =−+=−+.所以直线AB 恒过定点(5,2) .10.【重庆南开中学2019届高三第四次教学检测考试】过抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 且斜率为1的直线交抛物线C 于M ,N 两点,且2MN =.(1)求p 的值;(2)抛物线C 上一点()0,1Q x ,直线:l y kx m =+(其中0k ≠)与抛物线C 交于A ,B 两个不同的点(均与点Q 不重合),设直线QA ,QB 的斜率分别为1k ,2k ,1212k k =−.动点H 在直线l 上,且满足0OH AB ⋅=,其中O 为坐标原点.当线段OH 最长时,求直线l 的方程.【答案】(1) 12p =(2) 310y x =− 【解析】(1)抛物线的焦点为,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,设直线MN 方程为2p x y =+ 联立抛物线方程可得2220y py p −−=故:2M N y y p +=,2·M N y y p =− ∴4222M N M N p p MN x x p y y p p ⎛⎫⎛⎫=++=++++== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得12p =. (2)由(1)知抛物线C 方程为2y x =,从而点()1,1Q ,设()11,A x y ,()22,B x y220y kx m ky y m y x=+⎧⇒−+=⎨=⎩ ()140*km ∆=−>∵0k ≠,∴121y y k +=,12m y y k ⋅=. 由1212122212121211111111111112y y y y k k x x y y y y −−−−=⋅=⋅=⋅=−−−−−++ 可得()121230y y y y +++=,即130m k k ++= 从而13m k +=−该式满足()*式∴()31y k x =−−即直线l 恒过定点()3,1T −.设动点(),H x y ,∵·0OH AB =,∴()(),?3,10x y x y −+= ∴动点H 在2230x x y y −++=,故H 与T 重合时线段OH 最长,此时直线():331l y x =−−,即:310y x =−.。
第12讲 抛物线新课标要求1.了解抛物线的定义、几何图形和标准方程,以及它们的简单几何性质。
2.了解抛物线的简单应用。
知识梳理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.抛物线的标准方程图形标准方程 焦点坐标 准线方程y 2=2px (p >0)F ⎝⎛⎭⎫p 2,0x =-p2y 2=-2px (p >0)F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 x =p2x 2=2pyF ⎝⎛⎭⎫0,p2 y =-p2x2=-2py(p >0)F ⎝⎛⎭⎫0,-p 2 y =p23.抛物线的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)图象性质 范围x ≥0,x ≤0,y ≥0,y ≤0,名师导学知识点1 求抛物线的标准方程【例1-1】根据下列条件写出抛物线的标准方程.(1)准线方程为x=-1;(2)焦点为直线3x-2y-6=0与坐标轴的交点;(3)经过点(-3,-1).【变式训练1-1】根据下列条件写出抛物线的标准方程.(1)准线方程为y=-2;(2)焦点在x轴上,焦点到准线的距离等于5;(3)过点(1,-2).知识点2 根据抛物线方程求焦点坐标、准线方程 【例2-1】求下列抛物线的焦点坐标及准线方程.(1)y 2=-4x ; (2)y =4x 2; (3)3x 2+2y =0; (4)y 2=ax (a >0).【变式训练2-1】(1)已知抛物线x 2=ay 的准线方程是y =-14,则a =________.(2)(全国卷Ⅱ)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 .2 B .3 C .4 D .8知识点3 抛物线定义的应用【例3-1】(1)若动点P 到定点F (1,1)的距离与它到定直线l :3x +y -4=0的距离相等,则动点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .直线(2)已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A 、B 是该抛物线上的两点,|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(3)(晋中市期末)已知直线l 1:3x -4y -6=0,直线l 2:y =-2,抛物线x 2=4y 上的动点P 到直线l 1与直线l 2距离之和的最小值是( )A .2B .3C .4D .338【变式训练3-1】(1)已知动圆过定点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,且与直线x =-p2相切,其中p >0,求动圆圆心的轨迹方程; (2)已知抛物线的方程为x 2=8y ,F 是焦点,点A (-2,4), 在此抛物线上求一点P ,使|PF |+|P A |的值最小.知识点4 抛物线的简单几何性质【例4-1】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 |=( )A.433B .8 C.833D .163【变式训练4-1】设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,P 为该抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足.若直线AF 的斜率为-3,则△P AF 的面积为( )A .2 3B .43C .8D .83【变式训练4-2】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)的准线分别交于A ,B两点,O 为坐标原点,若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,求抛物线的标准方程.知识点5 抛物线的焦点弦的性质及应用【例5-1】已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的过焦点F 的一条弦,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),求证:(1)|AB |=x 1+x 2+p ;(2)若AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2psin 2θ; (3)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(4)1|AF |+1|BF |为定值2p .【变式训练5-1】设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k (k >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=8.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.知识点6 直线与抛物线的位置关系的判断【例6-1】已知抛物线的方程为y2=2x,直线l的方程为y=kx+1(k∈R).当k分别为何值时,直线l与抛物线只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点?【变式训练6-1】如果直线l过定点M(1,2)且与抛物线y=2x2有且只有一个公共点,求直线l的方程.知识点7 弦长、中点弦问题【例7-1】过点Q(4,1)作抛物线y2=8x的弦AB,且该弦恰被Q平分,求AB所在的直线方程及|AB|.【变式训练7-1】(台州市月考)过抛物线y2=mx(m>0)的焦点作直线交抛物线于P,Q两点,若线段PQ中点的横坐标为3,|PQ|=54m,则m=()A.6 B.8C.10 D.12知识点8 抛物线中的定点、最值问题【例8-1】如图,已知△AOB的一个顶点为抛物线y2=2x的顶点O,A,B两点都在抛物线上,且∠AOB=90°.(1)证明:直线AB必过一定点;(2)求△AOB面积的最小值.【变式训练8-1】已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点P (2,n )(n >0)在抛物线C 上,|PF |=3,直线l 过点F ,且与抛物线C 交于A ,B 两点.(1)求抛物线C 的方程及点P 的坐标; (2)求P A →·PB →的最大值.名师导练 3.3.1 抛物线及其标准方程A 组-[应知应会]1.到定点F (1,-1)的距离与到直线3x -2y -5=0的距离相等的点P 的轨迹是( ) A .抛物线 B .椭圆 C .双曲线的一支D.直线2.已知抛物线y 2=2px 上一点M (1,m )到其焦点的距离为5,则该抛物线的准线方程为( ) A .x =8 B .x =-8 C .x =4D .x =-43.(杭州模拟)已知抛物线x 2=4y 上一点A 的纵坐标为4,则点A 到抛物线焦点的距离为( ) A.10B .4 C.15D .54.若椭圆x 23+4y 2p 2=1(p >0)的左焦点在抛物线y 2=2px 的准线上,则p 为( )A .3B . 3 C.6 D .65.(牡丹江一中期末)下列抛物线中,焦点到准线的距离最小的是( ) A .y 2=-x B .y 2=2x C .2x 2=yD .x 2=-4y6.(运城期末)若在抛物线y 2=-4x 上存在一点P ,使其到焦点F 的距离与到点A (-2,1)的距离之和最小,则点P 的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫-14,1 B .⎝⎛⎭⎫14,1 C .(-2,-22)D .(-2,22)7.在抛物线y 2=-2px (p >0)中,p 的几何意义是 ____________________________________________ 8.若抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过双曲线x 2-y 2=1的焦点,则p =________.9.(南阳市一中开学考)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A ,B 为抛物线上的两点,以AB 为直径的圆过点F ,过AB 的中点M 作准线的垂线,垂足为N ,则|MN ||AB |的最大值为________. 10.设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且与y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,求抛物线的方程.11.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3)在抛物线上,且2x 2=x 1+x 3,试判断|FP 1|,|FP 2|,|FP 3|是否成等差数列.12.(南阳一中检测)已知定点A (1,0),定直线l :x =-2,动点P 到点A 的距离比点P 到l 的距离小1. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)过点B (0,2)的直线l 与(1)中轨迹C 相交于两个不同的点M ,N ,若AM →·AN →<0,求直线l 的斜率的取值范围.B 组-[素养提升](北京十二中期中)设抛物线y 2=4x 上一点P 到y 轴的距离是2,则P 到该抛物线焦点的距离是( ) A .1 B .2 C .3D .43.3.2 抛物线的简单几何性质A 组-[应知应会]1.若动点M (x ,y )到点F (4,0)的距离比它到直线x +5=0的距离小1,则点M 的轨迹方程为( ) A .x +4=0 B .x -4=0 C .y 2=8x D .y 2=16x2.若抛物线y 2=x 上一点M 到准线的距离等于它到顶点的距离,则点M 的坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎫14,±24B .⎝⎛⎭⎫18,±24C.⎝⎛⎭⎫14,24 D .⎝⎛⎭⎫18,-243.(福州期末)设抛物线的顶点在原点,其焦点F 在y 轴上,又抛物线上的点A (k ,-2)与点F 的距离为4,则k 的值为( )A .4B .4或-4C .-2D .-2或24.(保定模拟)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,F 关于原点的对称点为P ,过F 作x 轴的垂线交抛物线于M ,N 两点,有下列四个命题:①△PMN 必为直角三角形;②△PMN 不一定为直角三角形;③直线PM 与抛物线相切;④直线PM 不一定与抛物线相切.其中正确的命题为( )A .①③B .①④C .②③D .②④5.(郑州模拟)过抛物线y 2=4x 的焦点作直线l 交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则|AB |=( )A .10B .8C .6D .46.(马鞍山市阶段测试)过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 与抛物线交于M ,N 两点,若MF →=4FN →,则直线l 的斜率为( )A .±32B .±23C .±34D .±437.(凯里市期末)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,以F 为圆心,|F A |为半径的圆交l 于B ,D 两点,若∠ABD =90°,且△ABF 的面积为93,则此抛物线的方程为________.8.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 恰好是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点,且两曲线的公共点连线AB 过F ,则椭圆的离心率是________.9.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|AM |=17,|AF |=3,则此抛物线的标准方程为________.10.抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆9x 2+4y 2=36短轴所在的直线,抛物线焦点到顶点的距离为3,求抛物线的方程及抛物线的准线方程.11.已知直线l 经过抛物线y 2=6x 的焦点F ,且与抛物线相交于A ,B 两点. (1)若直线l 的倾斜角为60°,求|AB |的值;(2)若|AB |=9,求线段AB 的中点M 到准线的距离.12.在平面直角坐标系xOy 中,点M 到点F (0,-2)的距离比它到x 轴的距离大2,记点M 的轨迹为C .(1)求轨迹C 的方程;(2)若直线y =2x +b 与轨迹C 恰有2个公共点,求实数b 的取值范围.B 组-[素养提升](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 |.3.3.3 直线与抛物线的位置关系A 组-[应知应会]1.抛物线的对称轴为x 轴,过焦点且垂直于对称轴的弦长为8,若抛物线顶点在坐标原点,则其方程为( )A .y 2=8xB .y 2=-8xC .y 2=8x 或y 2=-8xD .x 2=8y 或x 2=-8y2.在抛物线y 2=8x 中,以(1,-1)为中点的弦所在直线的方程是( ) A .x -4y -3=0 B .x +4y +3=0 C .4x +y -3=0D .4x +y +3=03.已知直线y =kx -k 及抛物线y 2=2px (p >0),则( ) A .直线与抛物线有一个公共点 B .直线与抛物线有两个公共点 C .直线与抛物线有一个或两个公共点 D .直线与抛物线可能没有公共点4.(郑州市期中)已知F 是抛物线C 1:y 2=2px (p >0)的焦点,曲线C 2是以F 为圆心,以p2为半径的圆,直线4x -3y -2p =0与曲线C 1,C 2从上到下依次相交于点A ,B ,C ,D ,则|AB ||CD |=( )A .16B .4 C.83D .535.已知抛物线y 2=2px (p >0),过其焦点且斜率为-1的直线交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则抛物线的准线方程为( )A .x =1B .x =2C .x =-1D .x =-26.(绵阳模拟)设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A 在y 轴上,若线段F A 的中点B 在抛物线上,且点B 到抛物线准线的距离为324,则点A 的坐标为( )A .(0,±2)B .(0,2)C .(0,±4)D .(0,4)7.直角△ABC 的三个顶点都在给定的抛物线y 2=2x 上,且斜边AB 和y 轴平行,则直角△ABC 斜边上的高的长度为________.8.直线y =x -1被抛物线y 2=4x 截得的弦的中点坐标为________. 9.抛物线y 2=2px (p >0)上一点M (1,m )(m >0)到其焦点的距离为5,双曲线x 2a-y 2=1的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 平行,则双曲线的离心率为________.10.(平顶山调研)已知点M (-1,1)和抛物线C :y 2=4x ,过抛物线C 的焦点且斜率为k 的直线与抛物线C交于A,B两点,若∠AMB=90°,求k的值.11.求过定点P(-1,1),且与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线l的方程.12.设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(-2,0),过点A的直线l与抛物线C交于M,N两点.(1)当l与x轴垂直时,求直线BM的方程;(2)证明:∠ABM=∠ABN.B组-[素养提升](北京卷)已知抛物线C:x2=-2py经过点(2,-1).(1)求抛物线C的方程及其准线方程;(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=-1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.11/ 11。
抛物线11.若抛物线x 2=4y 上的点P (m ,n )到其焦点的距离为5,则n =( ) A .194B .92C .3D .4解析:选D 抛物线x 2=4y 的准线方程为y =-1,根据抛物线定义可知5=n +1,即n =4.2.(2019·全国卷Ⅱ)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:选D 抛物线y 2=2px (p >0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,椭圆x 23p +y2p =1的焦点坐标为(±2p ,0).3.已知动点P (x ,y )满足5(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y -1|,则点P 的轨迹为( ) A .直线 B .抛物线 C .双曲线 D .椭圆解析:选B 把5(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y -1|化为(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y -1|5,由于点(1,2)不在直线3x +4y -1=0上,满足抛物线的定义,则点P 的轨迹为抛物线.4.O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=2x 的焦点,P (x 0,y 0)为C 上一点,若|PF |=32x 0,则△POF 的面积为( )A .1B .2C .22D .24解析:选D 由题意知,F 的坐标为⎝⎛⎭⎫12,0,因为点P (x 0,y 0)为C 上一点,|PF |=32x 0,则12+x 0=32x 0,解得x 0=1,所以P (1,±2),则△POF 的面积为:12×12×2=24. 5.已知A ,B 两点均在焦点为F 的抛物线y 2=2px (p >0)上,若|AF |+|BF |=4,线段AB 的中点到直线x =p2的距离为1,则p 的值为( )A .1B .1或3C .2D .2或6解析:选B |AF |+|BF |=4⇒x A +p 2+x B +p2=4⇒x A +x B =4-p ⇒2x中=4-p ,因为线段AB 的中点到直线x =p2的距离为1,所以⎪⎪⎪⎪x 中-p 2=1,所以|2-p |=1⇒p =1或3. 6.已知A ,B 为抛物线y 2=2x 上两点,且A 与B 的纵坐标之和为4,则直线AB 的斜率为( )A .12B .-12C .-2D .2解析:选A 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4,由⎩⎪⎨⎪⎧y 21=2x 1,y 22=2x 2,得(y 1+y 2)(y 1-y 2)x 1-x 2=2,即4k AB =2,k AB =12.7.(2020·福州期末)设抛物线y 2=2px 上的三个点A ⎝⎛⎭⎫23,y 1,B (1,y 2),C ⎝⎛⎭⎫32,y 3到该抛物线的焦点距离分别为d 1,d 2,d 3.若d 1,d 2,d 3中的最大值为3,则p 的值为________.解析:根据抛物线的几何性质可得d 1=p 2+23,d 2=p 2+1,d 3=p 2+32,由题意可得p >0,因此可判断d 3最大,故d 3=p 2+32=3,解得p =3.答案:38.(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:设点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 的中点,∴M 为A ′B ′的中点,∴MM ′平行于x 轴, ∴y 1+y 2=2,∴k =2. 答案:29.抛物线y =-14x 2上的动点M 到两定点F (0,-1),E (1,-3)的距离之和的最小值为________.解析:抛物线标准方程为x 2=-4y ,其焦点坐标为(0,-1),准线方程为y =1,则|MF |的长度等于点M 到准线y =1的距离,从而点M 到两定点F ,E 的距离之和的最小值为点E (1,-3)到直线y =1的距离.即最小值为4.答案:410.已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M (1,m )到其焦点的距离为5,双曲线x 2-y 2a=1的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 垂直,则实数a =________.解析:根据抛物线的定义得1+p2=5,p =8.不妨取M (1,4),则AM 的斜率为2,由已知得-a ×2=-1,故a =14.答案:1411.如图,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,点A 到抛物线准线的距离等于5,过点A 作AB 垂直于y 轴,垂足为点B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)过点M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标. 解:(1)抛物线y 2=2px 的准线方程为x =-p2,于是4+p2=5,p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x .(2)由题意得A (4,4),B (0,4),M (0,2).又F (1,0), 所以k AF =43,则直线FA 的方程为y =43(x -1).因为MN ⊥FA ,所以k MN =-34,则直线MN 的方程为y =-34x +2.解方程组⎩⎨⎧ y =-34x +2,y =43(x -1)得⎩⎨⎧x =85,y =45,所以N ⎝⎛⎭⎫85,45.12.已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的过焦点F 的一条弦.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点为M (x 0,y 0).求证:(1)若AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2psin 2θ; (2)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(3)1|AF |+1|BF |为定值2p. 证明:(1)设直线AB 的方程为x =my +p2,代入y 2=2px ,可得y 2-2pmy -p 2=0,则y 1y 2=-p 2,y 1+y 2=2pm ,∴y 21+y 22=2p (x 1+x 2)=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=4p 2m 2+2p 2,∴x 1+x 2=2pm 2+p .当θ=90°时,m =0,x 1+x 2=p , ∴|AB |=x 1+x 2+p =2p =2p sin 2θ;当θ≠90°时,m =1tan θ,x 1+x 2=2ptan 2θ+p ,∴|AB |=x 1+x 2+p =2p tan 2θ+2p =2psin 2θ. ∴|AB |=2p sin 2θ. (2)由(1)知,y 1y 2=-p 2,∴x 1x 2=(y 1y 2)24p 2=p 24.(3)1|AF |+1|BF |=1x 1+p 2+1x 2+p2=x 1+x 2+p x 1x 2+p 2(x 1+x 2)+p 24=x 1+x 2+p p 2(x 1+x 2+p )=2p .13.已知抛物线y 2=2x .(1)设点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫23,0,求抛物线上距离点A 最近的点P 的坐标及相应的距离|PA |; (2)在抛物线上求一点M ,使M 到直线x -y +3=0的距离最短,并求出距离的最小值. 解:(1)设抛物线上任一点P (x ,y ),则|PA |2=⎝⎛⎭⎫x -232+y 2=⎝⎛⎭⎫x -232+2x =⎝⎛⎭⎫x +132+13, 因为x ≥0,且在此区间上函数单调递增, 所以当x =0时,|PA |min =23,故距点A 最近的点P 的坐标为(0,0).(2)设点M (x 0,y 0)是y 2=2x 上任一点,则M 到直线x -y +3=0的距离为d =|x 0-y 0+3|2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪y 20-2y 0+622=|(y 0-1)2+5|22,当y 0=1时,d min =522=524,所以点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.。
抛物线专题复习一、抛物线的知识点:标准方程图形顶点对称轴焦点准线离心率焦半径焦点弦公式22ppx yxyOFl,0x 轴,2p 2p x1e 02x p PF)(21x x p AB22ppx yxyOFl,0x 轴0,2p2p x1e 02x p PF)(21x x p AB22ppy x,0y轴2,0p 2p y1e 02y p PF)(21y y pAB 022ppy x,0y轴2,0p 2p y1e 02y p PF)(21y y p AB 通径:过焦点且垂直于对称轴的相交弦通径:pd 2AB 为抛物线px y 22的焦点弦,则BA x x 42p,B A y y 2p ,||AB =px x BA考点 1 抛物线的定义[例1 ]已知点P 在抛物线x y42上,则点P 到点)1,2(Q 的距离与点P 到抛物线焦点距离之和的最小值为考点 2 抛物线的标准方程[例2 ]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)2,3(; (2)焦点在直线240xy 上考点 3 抛物线的几何性质[例3 ]设B A,为抛物线px y22上的点,且O AOB(2为原点),则直线AB 必过的定点坐标为_______[例4 ]设F 是抛物线2:4G xy 的焦点.(I )过点(04)P ,作抛物线G 的切线,求切线方程;(II )设A B ,为抛物线G 上异于原点的两点,且满足,0FBFA 延长AF ,BF 分别交抛物线G 于点C D ,,求四边形ABCD 面积的最小值.二.基本题型1.过抛物线x y42的焦点作直线交抛物线于1122(,),(,)A x y B x y 两点,如果621x x ,那么||AB =( )(A )10 (B )8 (C )6 (D )42.已知抛物线22(0)ypx p的焦点为F ,点111222()()P x y P x y ,,,,333()P x y ,在抛物线上,且||1F P 、||2F P 、||3F P 成等差数列,则有()A .321x x x B .321y y y C .2312x x x D. 2312y y y 3.已知M 为抛物线x y42上一动点,F 为抛物线的焦点,定点1,3P ,则||||MF MP 的最小值为()(A )3 (B )4(C )5(D )64.过抛物线02aaxy 的焦点F 作直线交抛物线于P 、Q 两点,则||1||1QF PF ()(A )a 2(B )a21(C )a4(D )a45.已知抛物线C :24y x 的焦点为,F 准线为,l 过抛物线C 上的点A 作准线l 的垂线,垂足为M ,若△AMF 与△AOF (其中O 为坐标原点)的面积之比为3:1,则点A 的坐标为()A .(2,22)B .(2,-22)C .(2,±2)D .(2,±22)6.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11,B A ,则11FB A ()A. 45B. 60C. 90D.1207.两个正数a 、b 的等差中项是92,一个等比中项是25,且,b a则抛物线2()y b a x 的焦点坐标为()A .1(0,)4 B .1(0,)4 C .1(,0)2 D .1(,0)48.抛物线,42F x y的焦点为准线为l l ,与x 轴相交于点,E 过F 且倾斜角等于3的直线与抛物线在x 轴上方的部分相交于点,,l ABA 垂足为,B 则四边形ABEF 的面积等于()A .33B .34C .36D.389.已知抛物线C :212xy ,过点(0,4)A 和点(,0)B t 的直线与抛物线C 没有公共点,则实数t 的取值范围是()A .(,1)(1,)B. 22(,)(,)22C .(,22)(22,)D .(,22)(2,)10.如果1P ,2P ,…,8P 是抛物线24y x 上的点,它们的横坐标依次为1x ,2x ,…,8x ,F 是抛物线的焦点,若)(,,,21N nx x x n 成等差数列且45921x x x ,则||5F P =().A .5B .6C .7D .911.设O 是坐标原点,F 是抛物线24yx 的焦点,A 是抛物线上的一点,FA 与x 轴正向的夹角为60,则OA为.12.若直线10axy 经过抛物线24yx 的焦点,则实数a13.若抛物线22ypx 的焦点与双曲线2213xy的右焦点重合,则p 的值14.(文)如图,过抛物线y 2=2px(p>0)的焦点F 作倾斜角为60°的直线l ,交抛物线于A 、B 两点,且|FA |=3,则抛物线的方程是________.15.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3||,17||AF AM ,求此抛物线的方程.16.在抛物线24y x 上求一点,使该点到直线45y x 的距离为最短,求该点的坐标.17.设抛物线22y px (0p )的焦点为,F 经过点F 的直线交抛物线于B A,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 .18.已知直线b xy 与抛物线px y220p 相交于A 、B 两点,若OB OA,(O 为坐标原点)且52AOB S ,求抛物线的方程.19.椭圆12222by ax 上有一点)59,4(在抛物线px y22(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||||NQ MN 的最小值.20.椭圆C 1:2221(04xy b<b <2)的离心率e3,2抛物线C 2:22(x py p >0)的焦点在椭圆C 1的顶点上.(1)求抛物线C 2的方程;(2)若过(1,0)M 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.21.已知抛物线C :24yx 的焦点为,F 过点(1,0)K 的直线l 与C 相交于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为 D.(1)证明:,点F 在直线BD 上;(2)设8.9FA FB求BDK 的内切圆M 的方程.20.(文)[解析](1)已知椭圆的长半轴长为a =2,半焦距c =4-b 2,由离心率e =ca =4-b 22=32得,b 2=1. ∴椭圆的上顶点为(0,1),即抛物线的焦点为(0,1),∴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,则可设直线l 的方程为y =k(x +1),E(x 1,y 1),F (x 2,y 2),(理)如图,过抛物线y 2=2px(p>0)的焦点的直线l依次交抛物线及其准线于点A 、B 、C ,若|BC|=2|BF |,且|AF |=3,则抛物线的方程是________.∵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 +1x 2=4y得:x 2-4kx -4k =0,由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x -y +1=0. 21.[解析]设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),D (x 1,-y 1),l 的方程为x =my -1(m ≠0)(1)将x =my -1(m ≠0)代入y 2=4x 并整理得y 2-4my +4=0,从而y 1+y 2=4m ,y 1y 2=4①直线BD 的方程为y -y 2=y 2+y 1x 2-x 1(x -x 2),即y -y 2=4y 2-y 1x -y 224令y =0,得x =y 1y 24=1,所以点F(1,0)在直线BD 上.(2)由(1)知,x 1+x 2=(my 1-1)+(my 2-1)=4m 2-2,x 1x 2=(my 1-1)(my 2-1)=1因为FA →=(x 1-1,y 1),FB →=(x 2-1,y 2),F A →·FB →=(x 1-1,y 1)·(x 2-1,y 2)=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+4=8-4m 2,故8-4m 2=89,解得m =±43,直线l 的方程为3x +4y +3=0,3x -4y +3=0.从而y 2-y 1=±4m 2-4×4=±437,故4y 2-y 1=±37因而直线BD 的方程为3x +7y -3=0,3x -7y -3=0.因为KF 为∠BKD 的角平分线,故可设圆心M (t,0),(-1<t<1),M(t,0)到直线l 及BD 的距离分别为3|t +1|5,3|t -1|4,由3|t +1|5=3|t -1|4得t =19或t =9(舍去),故圆M 的半径为r =3|t +1|5=23,所以圆M 的方程为x -192+y 2=49. 例4(I )设切点24x Q x ,.由2xy ,知抛物线在Q 点处的切线斜率为02x ,故所求切线方程为200()42xx yx x .即20424x xyx.因为点(0)P ,在切线上.所以2044x,2016x,04x .所求切线方程为24y x .(II )设11()A x y ,,22()C x y ,.由题意知,直线AC 的斜率k 存在,由对称性,不妨设0k.因直线AC 过焦点(01)F ,,所以直线AC 的方程为1ykx .点A C ,的坐标满足方程组214y kx xy ,,得2440xkx,由根与系数的关系知121244.x x k x x ,2222212121212()()1()44(1)ACx x y y k x x x x k .因为ACBD ,所以BD 的斜率为1k,从而BD 的方程为11yx k .同理可求得22214(1)41k BD kk.2222218(1)18(2)322ABCDk S AC BDk kk≥.当1k时,等号成立.所以,四边形ABCD 面积的最小值为32.。
高中数学复习-抛物线典型例题
一、求抛物线的标准方程。
例1 指出抛物线的焦点坐标、准线方程.
(1)y x 42= (2))0(2≠=a ay x
解:(1)2=p Θ,∴焦点坐标是(0,1),准线方程是:1-=y
(2)原抛物线方程为:x a
y 12=,a p 12=∴ ①当0>a 时,
a
p 412=,抛物线开口向右, ∴焦点坐标是)0,41(a ,准线方程是:a
x 41-=. ②当0<a 时,a
p 412-=,抛物线开口向左, ∴焦点坐标是)0,41(a ,准线方程是:a x 41-=. 综合上述,当0≠a 时,抛物线2ay x =的焦点坐标为)0,41(
a ,准线方程是:a x 41-=. 二、求直线与抛物线相结合的问题
例2 若直线2-=kx y 与抛物线x y 82=交于A 、B 两点,且AB 中点的横坐标为2,求此直线方程. 解法一:设),(11y x A 、),(22y x B ,则由:⎩⎨⎧=-=x y kx y 82
2可得:04)84(2
2=++-x k x k . ∵直线与抛物线相交,0≠∴k 且0>∆,则1->k .
∵AB 中点横坐标为:2842221=+=+∴k
k x x , 解得:2=k 或1-=k (舍去).
故所求直线方程为:22-=x y .
解法二:设),(11y x A 、),(22y x B ,则有2221
2188x y x y ==. 两式作差解:)(8))((212121x x y y y y -=+-,即2
121218y y x x y y +=--. 421=+x x Θ444)(22212121-=-+=-+-=+∴k x x k kx kx y y ,
4
48-=∴k k 故2=k 或1-=k (舍去). 则所求直线方程为:22-=x y .
三、求直线中的参数问题
例3(1)设抛物线x y 42=被直线k x y +=2截得的弦长为53,求k 值.
(2)以(1)中的弦为底边,以x 轴上的点P 为顶点作三角形,当三角形的面积为9时,求P 点坐标.
解:(1)由⎩⎨⎧+==k
x y x y 242得:0)44(422=+-+k x k x
设直线与抛物线交于),(11y x A 与),(22y x B 两点.则有:4,122121k x x k x x =⋅-=
+ [][])21(5)1(54)(5))(21(22212212212k k k x x x x x x AB -=--=-+=-+=∴ 53)21(5,53=-∴=∴k AB ,即4-=k
(2)9=∆S Θ,底边长为53,∴三角形高5565392=⨯=
h ∵点P 在x 轴上,∴设P 点坐标是)0,(0x
则点P 到直线42-=x y 的距离就等于h ,即5
56124
02220=+--x 10-=∴x 或50=x ,即所求P 点坐标是(-1,0)或(5,0).
四、与抛物线有关的最值问题
例4 定长为3的线段AB 的端点A 、B 在抛物线x y =2
上移动,求AB 的中点到y 轴的距离的最小值,并求出此时AB 中点的坐标.
解:如图,设F 是x y =2的焦点,A 、B 两点到准线的垂线分别是AC 、BD ,又M 到准线的垂线为MN ,C 、D 和N 是垂足,则
2
321)(21)(21=≥+=+=AB BF AF BD AC MN . 设M 点的横坐标为x ,纵坐标为y ,41+=x MN ,则4
54123=-≥x . 等式成立的条件是AB 过点F .
当45=x 时,4
1221-=-=P y y ,故 22
122)(212221221=-=++=+x y y y y y y , 221±=+y y ,22±
=y .
所以)22,45(±M ,此时M 到y 轴的距离的最小值为4
5. 例 已知点)2,3(M ,F 为抛物线x y 22=的焦点,点P 在该抛物线上移动,当PF PM +取最小值时,点P
的坐标为__________.
解:如图,
由定义知PE PF =,故2
13=≥≥+=+MN ME PM PF PF PM .
取等号时,M 、P 、E 三点共线,∴P 点纵坐标为2,代入方程,求出其横坐标为2,
所以P 点坐标为)2,2(.。