高考数学一轮复习课标理科配套课件第9章第7节抛物线70
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第七节ꢀ抛ꢀ物ꢀ线内容索引【教材·知识梳理】1.抛物线的定义抛物线平面内到一个定点F和一条定直线l(F∉l)的距离相等的点的轨迹叫做_______,焦点准线定点F叫做抛物线的_____,定直线l叫做抛物线的_____.2.抛物线的标准方程与几何性质【常用结论】1.焦半径、通径:抛物线y2=2px(p>0)上一点P(x0,y)到焦点F的距离|PF|=x+,也称为抛物线的焦半径.过焦点垂直于对称轴的弦称为通径,通径长等于2p,是过焦点最短的弦.2.四倍关系:y2=ax的焦点坐标为,准线方程为x=-.3.抛物线中的常用结论:直线AB过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,交抛物线于A(x,y),B(x,y)两点,如图.1122①y y=-p2,x x=1212②|AB|=x+x+p,x+x≥2=p,即当x=x时,121212弦长最短为2p.③为定值.④弦长AB=(α为AB的倾斜角).⑤以AB为直径的圆与准线相切.【知识点辨析】ꢀ(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.(ꢀꢀ)(2)方程y=ax2(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,准线方程是x=-.(ꢀꢀ)(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.(ꢀꢀ)(4)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.(ꢀꢀ)(5)AB为抛物线y2=2px(p>0)的过焦点F,yy=-p2,弦长|AB|=x+x+p.的弦,若A(x,y),B(x,y),则xx=112212 (ꢀꢀ)1212(6)过抛物线的焦点与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段叫做抛物线的通径,那么抛物线x2=-2ay(a>0)的通径长为2a.(ꢀꢀ)提示:(1)×.当定点在定直线上时,轨迹为过定点与定直线垂直的一条直线,不是抛物线.(2)×.方程y=ax2(a≠0)可化为x2=y是焦点在y轴上的抛物线,且其焦点坐标是,准线方程是y=-.(3)×.抛物线是只有一条对称轴的轴对称图形.(4)×.例如,直线y=1与抛物线y2=4x只有一个交点,但它们相交.(5)√.由焦半径的性质可知正确.(6)√.由通径定义及抛物线性质知正确.【易错点索引】序号易错警示典题索引1 2 3不会利用定义转化考点一、T1,2联想不到利用焦点弦的有关结论求解考点二、T3运算不过关导致出错考点三、角度1【教材·基础自测】1.(选修2-1P70练习AT2改编)过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x,y),11Q(x,y)两点,如果x+x=6,则|PQ|等于(ꢀꢀ)2212A.9ꢀB.8ꢀC.7ꢀD.6【解析】选B.抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1,根据题意可得|PQ|=|PF|+|QF|=x+1+x+1=x+x+2=8.12122.(选修2-1P63例3改编)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,P为抛物线上任意一点,则以PF为直径的圆C与y轴(ꢀꢀ)A.相交C.相离B.相切D.以上都不对【解析】选B.由抛物线方程得F,设P(x,y),则由抛物线定义可得|PF|=x+.000由已知点C为PF的中点则C的坐标为,半径r=,故C点到y轴的距离d=,所以d=r,故圆C与y轴相切,故选B.3.(选修2-1P61练习BT3改编)顶点在坐标原点,焦点为F(0,1)的抛物线上有一动点A,圆(x+1)2+(y-4)2=1上有一动点M,则当|AM|+|AF|取得最小值时=(ꢀꢀ) A.3 B. C.2 D.【解析】选B.由题知,抛物线方程为x2=4y,其准线为y=-1,设d=|AF|为A到准线的距离,则|AM|+|AF|的最小值等于圆心(-1,4)到准线的距离减去半径,此时A,则ꢀ考点一ꢀ抛物线的定义及标准方程ꢀ【题组练透】1.已知抛物线y2=4x的焦点为F,定点P(4,-2),在抛物线上找一点M,使得|PM|+|MF|最小,则点M的坐标为(ꢀꢀ)A.(2,-2)ꢀB.(1,2)ꢀC.(1,-2)ꢀD.(-1,2)2.已知直线l:4x-3y+6=0和l:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l和直线l的1212距离之和的最小值是(ꢀꢀ)A. B.2ꢀ3.(2020·保定模拟)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5.若以MF为直径的圆过点A(0,2),则C的方程为(ꢀꢀ)C.ꢀD.3A.y2=4x或y2=8xꢀC.y2=4x或y2=16xꢀB.y2=2x或y2=8x D.y2=2x或y2=16x4.设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F为焦点,若B(3,2),则|PB|+|PF|的最小值为________.世纪金榜导学号ꢀ5.已知抛物线C的顶点为坐标原点,对称轴为坐标轴,直线l过抛物线C的焦点F,且与抛物线的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,且|AB|=8,M为抛物线C准线上一点,则△ABM的面积为________.世纪金榜导学号ꢀ【解析】1.选C.过P作PM垂直于抛物线的准线,交抛物线于点M,交准线于点N,则|PM|+|MF|=|PM|+|MN|=|PN|,此时|PM|+|MF|最小,点M纵坐标为-2,故横坐标为1,所以点M的坐标为(1,-2).:x=-1是抛物线y2=4x的准线,设抛物线的焦点(1,0)为F,则动2.选B.由题可知l2点P到l的距离等于|PF|,则动点P到直线l和直线l的距离之和的最小值,即焦212点F到直线l:4x-3y+6=0的距离,所以最小值是13.选C.由已知得抛物线的焦点设点M(x0,y),则由已知得,=0,即-8y+16=0,因而y=4,由|MF|=5,得又p>0,解得p=2或p=8.故C的方程为y2=4x或y2=16x.4.如图,过点B作BQ垂直准线于点Q,交抛物线于点P,则|P Q|=|P F|,111则有|PB|+|PF|≥|P B|+|P Q|=|BQ|=4,11即|PB|+|PF|的最小值为4.答案:45.不妨设抛物线方程为y2=2px(p>0),则焦点将代入抛物线方程,可得2p×=42,得p=4,则准线方程为x=-2,设M(-2,t),则S=|AB|×p=4×4=16.△ABM答案:16【规律方法】1.抛物线定义的应用利用抛物线的定义解决问题时,应灵活地进行抛物线上的点到焦点距离与其到准线距离间的等价转化.“看到准线应该想到焦点,看到焦点应该想到准线”,这是解决有关抛物线距离问题的有效途径.2.求抛物线的标准方程的方法(1)定义法根据抛物线的定义,确定p的值(系数p是指焦点到准线的距离),再结合焦点位置,求出抛物线方程.标准方程有四种形式,要注意选择.(2)待定系数法①根据抛物线焦点是在x轴上还是在y轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于p的方程,解出p,从而写出抛物线的标准方程.②当焦点位置不确定时,有两种方法解决:分情况讨论,注意要对四种形式的标准方程进行讨论,对于焦点在x轴方法一上的抛物线,为避免开口方向不确定可分为y2=2px(p>0)和y2=-2px(p>0)两种情况求解设成y2=mx(m≠0),若m>0,开口向右;若m<0,开口向左;若m有两个解,则抛物线的标准方程有两个.同理,焦点在y轴上的抛物线可以设成方法二x2=my(m≠0).如果不确定焦点所在的坐标轴,应考虑上述两种情况设方程考点二ꢀ直线与抛物线的综合问题ꢀ【典例】1.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线l交抛物线于A,B两点(点A在第一象限),若直线l的倾斜角为则=(ꢀꢀ)2.(2020·濮阳模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F的直线l交抛物线C于A、B两点,弦AB的中点M到抛物线C的准线的距离为5,则直线l的斜率k为(ꢀꢀ)3.(2019·全国卷Ⅰ)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.世纪金榜导学号(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程.(2)若求|AB|.【解题导思】序号联想解题一看到抛物线上的点到焦点或到准线的距离问题,即联想到利用抛物线的定义进行转化12 3当条件中出现弦的中点(即中点弦问题)时,应立即考虑到设而不求(点差)法当条件中出现过抛物线焦点的直线时,应立即考虑到抛物线焦点弦的有关结论【解析】1.选A.过A、B分别作准线的垂线,垂足分别为M,N,作AE⊥BN,垂足为E,设|AF|=m,|BF|=n,则由抛物线的定义得|AM|=|AF|=m,|BN|=|BF|=n,|AB|=m+n, |BE|=n-m,因为∠ABN=60°,于是解得n=3m,则2.选C.抛物线C:y2=4x的焦点F(1,0),设A(x,y),B(x,y),线段AB的中点M(x,y),则由弦AB 112200的中点M到抛物线C的准线的距离为5,即x+=5,则x=4,00由两式相减得(y+y)(y-y)1212=4(x-x),则即k=则12即y=±,所以直线l的斜率k=3.设直线l:y=x+t,A(x,y),B(x,y).1122 (1)由题设得故|AF|+|BF|=x1+x2+,由题设可得x1+x2=.由可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,则x+x=12从而得t=所以l的方程为y=(2)由由可得y=-3y.12可得y2-2y+2t=0.所以y+y=2.从而-3y+y=2,故y=-1,y=3.122221代入C的方程得x=3,x=.12故|AB|=【规律方法】1.直线与抛物线交点问题的解题思路(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组.(2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决.2.解决抛物线的弦及弦中点问题的常用方法(1)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,可直接使用焦点弦公式,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(2)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.【变式训练】1.已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,E为其准线与x轴的交点,过F的直线交抛物线C于A,B两点,M为线段AB的中点,且|ME|=,则|AB|=()A.6B.3C.8D.9【解析】选A.由y2=4x得焦点F(1,0),E(-1,0),设直线AB的方程为x=ty+1并代入抛物线y2=4x得:y2-4ty-4=0.设A(x,y),B(x,y),则y+y=4t,y y=-4,11221212所以x+x=t(y+y)+2=4t2+2,所以M(2t2+1,2t),1212|ME|2=(2t2+2)2+(2t)2=11,即4t4+12t2-7=0,解得t2=或t2=-(舍),所以|AB|=x1+x2+p=4t2+2+2=4×+2+2=6.2.已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,若|AF|+|BF|=5,则线段AB的中点到y轴的距离为________.【解析】设A(x,y),B(x,y),则由抛物线定义得|AF|+|BF|=5,即x++x+ 112212=5,则x1+x2=,所以线段AB的中点到y轴的距离为答案:考点三抛物线的性质及应用考什么:(1)考查抛物线的定义、顶点及直线与抛物线中的最值范围问题.(2)考查数学运算、逻辑推理、直观想象的核心素养及数形结合、转化与化归等思想方法.怎么考:借助距离考查抛物线的定义;结合函数单调性或基本不等式考查最值问题.新趋势:抛物线离心率的求解仍是考查的重点.命题精解读学1.定义的应用霸当题目中出现到焦点的距离或到准线(或到与对称轴垂直直线)的距离时,好应立即考虑到利用定义转化.方2.交汇问题法与函数、不等式结合考查范围最值,要注意定义域问题.【命题角度1】与抛物线有关的最值问题【典例】(2020·沈阳模拟)已知抛物线C:x2=2py(p>0),其焦点到准线的距离为2,直线l与抛物线C交于A,B两点,过A,B分别作抛物线C的切线l,l,且l与l交1212于点M.(1)求p的值.(2)若l⊥l,求△MAB面积的最小值.12【解析】(1)由题意知,抛物线焦点为焦点到准线的距离为2,即p=2.准线方程为y=(2)抛物线的方程为x2=4y,即y=x2,所以y′=x,设A(x,y),B(x,y),1122l 1:y-(x-x),l:y-(x-x2),12由于l⊥l,所以=-1,即x1x2=-4.12设直线l方程为y=kx+m,与抛物线方程联立,得所以x2-4kx-4m=0,Δ=16k2+16m>0,x+x=4k,x x=-4m=-4,1212所以m=1,即l:y=kx+1.联立方程得:即M(2k,-1).M点到直线l的距离d=|AB|=所以S=×4(1+k2)×当k=0时,△MAB的面积取得最小值4.【命题角度2】抛物线与向量的综合问题【典例】已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x,y),B(x,y)(x<x)两点,且|AB|=9.世纪金榜导学号112212(1)求该抛物线的方程.(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若求λ的值.【解析】(1)直线AB 的方程是y=与y 2=2px 联立,得4x 2-5px+p 2由抛物线定义知|AB|=x +x =0,由已知,方程必有两个不等实根,所以x 1+x 2=+p=+p=9,解得p=4,所以抛物线方程为y 2=8x.12(2)由(1)知,x2-5x+4=0,所以x=1,x=4,y=-2,y=4,1212所以A(1,-2),B(4,4).设C(x,y),则=(x,y)=(1,-2)+λ(4,4)=(4λ+1,4λ-2), 3333又=8x,即[2(2λ-1)]2=8(4λ+1),整理得(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或3λ=2.【题组通关】【变式巩固·练】1.(2019·九江模拟)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,第九章“勾股”,讲述了“勾股定理”及一些应用,还提出了一元二次方程的解法问题直角三角形的三条边长分别称“勾”“股”“弦”.设点F是抛物线y2=2px (p>0)的焦点,l是该抛物线的准线,过抛物线上一点A作准线的垂线AB,垂足为B,射线AF交准线l于点C,若Rt△ABC的“勾”=3、“股”则抛物线方程为A.y2=2x ()B.y2=3xC.y2=4xD.y2=6x【解析】选B.由题意可知,抛物线的图象如图:|AB|=3,|BC|=3,可得|AC|=所以∠CAB=60°,△ABF是正三角形,并且F是AC的中点,又|AB|=3,则p=,所以抛物线方程为y2=3x.2.设抛物线y2=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________.。
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.❶其中点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❷和几何性质若定点F 在定直线l 上,则动点的轨迹为过点F 且垂直于l 的一条直线. 四种不同抛物线方程的异同点[熟记常用结论]设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则(1)x1x2=p24,y1y2=-p2;(2)|AF|=p1-cos α,|BF|=p1+cos α,弦长|AB|=x1+x2+p=2psin2α(α为弦AB的倾斜角);(3)1|FA|+1|FB|=2p;(4)以弦AB为直径的圆与准线相切;(5)以AF或BF为直径的圆与y轴相切;(6)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上.[小题查验基础]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1)平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( ) (2)抛物线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.( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)× 二、选填题1.抛物线y =2x 2的焦点坐标是( ) A.⎝⎛⎭⎫18,0 B.⎝⎛⎭⎫12,0 C.⎝⎛⎭⎫0,18 D.⎝⎛⎭⎫0,12 解析:选C 抛物线的标准方程为x 2=12y ,所以焦点坐标是⎝⎛⎭⎫0,18. 2.若点P 到点F (0,2)的距离比它到直线y +4=0的距离小2,则P 的轨迹方程为( ) A .y 2=8x B.y 2=-8x C .x 2=8yD .x 2=-8y解析:选C 点P 到F (0,2)的距离比它到直线y +4=0的距离小2,因此P 到F (0,2)的距离与它到直线y +2=0的距离相等,故P 的轨迹是以F 为焦点,y =-2为准线的抛物线,所以P 的轨迹方程为x 2=8y .3.抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,则抛物线方程是( ) A .y 2=-8x B.y 2=-4x C .y 2=8xD .y 2=4x解析:选C 由抛物线的顶点在原点,准线方程为x =-2,知p =4,且开口向右,故抛物线方程为y 2=8x .4.焦点在直线2x +y +2=0上的抛物线的标准方程为____________________. 解析:当焦点在x 轴上时,令方程2x +y +2=0中的y =0,得焦点为(-1,0), 故抛物线方程为y 2=-4x ,当焦点在y 轴上时,令方程2x +y +2=0中的x =0,得焦点为(0,-2), 故抛物线方程为x 2=-8y . 答案:y 2=-4x 或x 2=-8y5.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,∴y =1516. 答案:1516考点一 抛物线的定义及应用[师生共研过关][典例精析](1)若抛物线y 2=4x 上一点P 到其焦点F 的距离为2,O 为坐标原点,则△OFP 的面积为( )A.12 B .1 C.32D .2(2)设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,F 是抛物线的焦点.若B (3,2),则|PB |+|PF |的最小值为________.[解析] (1)设P (x P ,y P ),由题可得抛物线焦点为F (1,0),准线方程为x =-1. 又点P 到焦点F 的距离为2, ∴由定义知点P 到准线的距离为2. ∴x P +1=2,∴x P =1. 代入抛物线方程得|y P |=2,∴△OFP 的面积为S =12·|OF |·|y P |=12×1×2=1.(2)如图,过点B 作B Q 垂直准线于点Q ,交抛物线于点P1, 则|P 1Q |=|P 1F |.则有|PB |+|PF |≥|P 1B |+|P 1Q |=|B Q |=4, 即|PB |+|PF |的最小值为4. [答案] (1)B (2)4 [变式发散]1.(变条件)若将本例(2)中“B (3,2)”改为B (3,4),则|PB |+|PF |的最小值为________. 解析:由题意可知点B (3,4)在抛物线的外部.∵|PB |+|PF |的最小值即为B ,F 两点间的距离,F (1,0), ∴|PB |+|PF |≥|BF |=42+22=25,即|PB|+|PF|的最小值为2 5.答案:2 52.(变设问)在本例(2)条件下,点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值为________.解析:如图,易知抛物线的焦点为F(1,0),准线是x=-1,由抛物线的定义知点P到直线x=-1的距离等于点P到点F的距离.于是,问题转化为在抛物线上求一点P,使点P到点A(-1,1)的距离与点P到点F(1,0)的距离之和最小,显然,连接AF与抛物线相交的点即为满足题意的点,此时最小值为[1-(-1)]2+(0-1)2= 5.答案: 5[解题技法]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.[提醒]注意灵活运用抛物线上一点P(x,y)到焦点F的距离|PF|=|x|+p2或|PF|=|y|+p2.[过关训练]1.若点A的坐标为(3,2),F是抛物线y2=2x的焦点,点M在抛物线上移动时,使|MF|+|MA|取得最小值的M的坐标为________.解析:过点M作准线的垂线,垂足是N,则|MF|+|MA|=|MN|+|MA|,当A,M,N三点共线时,|MF|+|MA|取得最小值,此时M(2,2).答案:(2,2)2.(2019·襄阳测试)已知抛物线y=12x2的焦点为F,准线为l,M在l上,线段MF与抛物线交于N点,若|MN|=2|NF|,则|MF|=________.解析:如图,过N作准线的垂线NH,垂足为H.根据抛物线的定义可知|NH|=|NF|,在Rt△NHM中,|NM|=2|NH|,则∠NMH=45°.在△MFK中,∠FMK=45°,所以|MF|=2|FK|.而|FK|=1.所以|MF|= 2.答案: 2考点二抛物线的标准方程与几何性质[师生共研过关][典例精析](1)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为()A.(-1,0)B.(1,0)C.(0,-1) D.(0,1)(2)设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5.若以MF 为直径的圆过点A (0,2),则C 的方程为( )A .y 2=4x 或y 2=8x B.y 2=2x 或y 2=8x C .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x[解析] (1)抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p 2且过点(-1,1),故-p2=-1,解得p =2.所以抛物线的焦点坐标为(1,0).(2)由已知得抛物线的焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0设点M (x 0,y 0),则AF ―→=⎝⎛⎭⎫p 2,-2,AM ―→=⎝⎛⎭⎫y 202p ,y 0-2.由已知得,AF ―→·AM ―→=0,即y 20-8y 0+16=0,因而y 0=4,M ⎝⎛⎭⎫8p ,4. 由|MF |=5,得 ⎝⎛⎭⎫8p -p 22+16=5.又p >0,解得p =2或p =8.故C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x .[答案] (1)B (2)C[解题技法]1.求抛物线标准方程的方法(1)定义法:若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p ),那么只需求出p 即可. (2)待定系数法:若题目未给出抛物线的方程,对于焦点在x 轴上的抛物线的标准方程可统一设为y 2=ax (a ≠0),a 的正负由题设来定;焦点在y 轴上的抛物线的标准方程可设为x 2=ay (a ≠0),这样就减少了不必要的讨论.2.抛物线性质的应用技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程. (2)要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质简化运算.[过关训练]1.(2019·武汉调研)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 交抛物线于点A ,B ,交其准线于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=6,则此抛物线方程为( )A .y 2=9xB .y 2=6xC .y 2=3xD .y 2=3x解析:选B 如图分别过点A ,B 作准线的垂线,分别交准线于点E ,D ,设|BF |=a ,则由已知得:|BC |=2a ,由抛物线定义得:|BD |=a ,故∠BCD =30°,在直角三角形ACE 中,因为|AE |=|AF |=6,|AC |=6+3a ,2|AE |=|AC |,所以6+3a =12,从而得a =2,|FC |=3a =6,所以p =|FG |=12|FC |=3,因此抛物线方程为y 2=6x .2.(2018·合肥模拟)已知抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,点P 为抛物线上的动点,点M 为其准线上的动点,若△FPM 为边长是4的等边三角形,则此抛物线的方程为________.解析:△FPM 为等边三角形,则|PM |=|PF |,由抛物线的定义得PM 垂直于抛物线的准线,设P ⎝⎛⎭⎫m ,m 22p ,则点M ⎝⎛⎭⎫m ,-p 2.因为焦点F ⎝⎛⎭⎫0,p2,△FPM 是等边三角形,所以⎩⎨⎧m 22p +p2=4,⎝⎛⎭⎫p 2+p 22+m 2=4,解得⎩⎪⎨⎪⎧m 2=12,p =2,因此抛物线方程为x 2=4y .答案:x 2=4y考点三 直线与抛物线的位置关系[师生共研过关][典例精析]设A ,B 为曲线C :y =x 22上两点,A 与B 的横坐标之和为2.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,曲线C 在点M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.[解] (1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1≠x 2,y 1=x 212,y 2=x 222,x 1+x 2=2,故直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 22=1.(2)由y =x 22,得y ′=x .设M (x 3,y 3),由题设知x 3=1,于是M ⎝⎛⎭⎫1,12. 设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (1,1+m ),|MN |=⎪⎪⎪⎪m +12. 将y =x +m 代入y =x 22,得x 2-2x -2m =0.由Δ=4+8m >0,得m >-12,x 1,2=1±1+2m .从而|AB |=2|x 1-x 2|=22(1+2m ). 由题设知|AB |=2|MN |,即2(1+2m )=⎪⎪⎪⎪m +12,解得m =72.所以直线AB 的方程为y =x +72.[解题技法]1.直线与抛物线交点问题的解题思路(1)求交点问题,通常解直线方程与抛物线方程组成的方程组. (2)与交点相关的问题通常借助根与系数的关系或用向量法解决. 2.解决抛物线的弦及弦中点问题的常用方法(1)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,可直接使用焦点弦公式,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(2)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.[过关训练]1.(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 中点为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 中点,∴M 为A ′B ′的中点,∴MM ′平行于x 轴, ∴y 1+y 2=2,∴k =2. 答案:22.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), ∴(-8)2=2p ×8,∴2p =8,∴抛物线C 的方程为y 2=8x .(2)直线l 2与l 1垂直,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,∴m >-2. y 1+y 2=8,y 1y 2=-8m ,∴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, ∴m =8或m =0(舍去),∴直线l 2:x =y +8,M (8,0).故S △FAB =S △FMB +S △FMA =12·|FM |·|y 1-y 2|=3(y 1+y 2)2-4y 1y 2=24 5.。