解密21+抛物线-备战2018年高考数学(理)之高频考点解密+Word版含解析
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考点1 定积分的计算题组一 用牛顿—莱布尼茨公式求定积分调研1 已知函数1(10)()πcos (0)2x x f x x x +-≤≤⎧⎪=⎨<≤⎪⎩,则π21()d f x x -=⎰A .12 B .1 C .2 D .32【答案】D 【解析】πππ200222101113()d (1)d cos d ()|sin |1222x f x x x x x x x x ---=++=++=+=⎰⎰⎰,故选D.☆技巧点拨☆1.用牛顿—莱布尼茨公式求定积分的步骤(1)把被积函数变形为幂函数、正弦函数、余弦函数、指数函数与常数的积的和或差;(2)把定积分用定积分性质变形为求被积函数为上述函数的定积分; (3)分别用求导公式找到一个相应的原函数; (4)利用牛顿—莱布尼茨公式求出各个定积分的值; (5)计算原始定积分的值. 2.分段函数的定积分分段函数求定积分,可先把每一段函数的定积分求出后再相加.题组二 用定积分的几何意义求定积分 调研2 计算333(cos )d x x x -=⎰.【答案】0【解析】∵3cos y x x =为奇函数,∴333(cos )d 0x x x -=⎰.调研3 m 等于 A .−1 B .0 C .1D .2【答案】B【解析】由已知可得: y =的图象为圆:22(1)1x y ++=对应的上半部分,由定积分的几何意义可得0m =,故选B.☆技巧点拨☆1.求定积分的三种方法(1)利用定义求定积分(定义法),可操作性不强; (2)利用微积分基本定理求定积分;(3)利用定积分的几何意义求定积分.当曲边梯形面积易求时,可通过求曲边梯形的面积求定积分.例如,定积分x ⎰的几何意义是求单位圆面积的14,所以π=4x ⎰.2.奇偶函数的定积分(1)若奇函数y =f (x )的图象在[−a ,a ]上连续,则()d 0aaf x x -=⎰;(2)若偶函数y =g (x )的图象在[−a ,a ]上连续,则()d 2()d aaag x x g x x -=⎰⎰.考点2 定积分的应用题组一 利用定积分求平面图形的面积调研1 已知a >0,若曲线y =x a =与0y =所围成的封闭区域的面积为2a ,则a =________.【答案】49【解析】由题意322002|3aa a x x ==⎰,所以a =49. 调研2 已知{()|,01}1,0x y x y Ω≤≤≤≤=,A 是由直线x =1,y =0和曲线y =x 4所围成的曲边三角形的平面区域,若向平面区域Ω内随机投一点M ,则点M 落在区域A 内的概率为________. 【答案】15【解析】区域Ω对应的是边长为1的正方形,其面积为S =1.区域A 是由直线x =1,y =0和曲线y =x 4围成的曲边三角形,如图中阴影部分,故区域A 的面积为S A =14510011d |55x x x ==⎰.所以点M 落在区域A 内的概率为15.☆技巧点拨☆利用定积分求平面图形的面积是近几年高考考查定积分的一个重要考查方向,多以选择题、填空题的形式考查.难度一般不大,属中低档题型.常见的题型及其解法如下: 1.利用定积分求平面图形面积的步骤①根据题意画出图形;②借助图形确定出被积函数,求出交点坐标,确定积分的上、下限;③把曲边梯形的面积表示成若干个定积分的和;④计算定积分,写出答案.注意:当曲边梯形位于x轴上方时,定积分的值为正;当曲边梯形位于x轴下方时,定积分的值为负;当位于x轴上方的曲边梯形与位于x轴下方的曲边梯形面积相等时,定积分的值为零.2.知图形的面积求参数求解此类题的突破口:画图,一般是先画出它的草图;然后确定积分的上、下限,确定被积函数,由定积分求出其面积,再由已知条件可找到关于参数的方程,从而可求出参数的值.3.与概率相交汇问题解决此类问题应先利用定积分求出相应平面图形的面积,再用相应概率公式进行计算.题组二定积分的物理意义调研3 一列火车在平直的铁轨上行驶,由于遇到紧急情况,火车以速度55()51V t tt=-++(t的单位:s,v的单位:m/s)紧急刹车至停止.在此期间火车继续行驶的距离是A.55ln 10 m B.55ln 11 m C.(12+55ln 7) m D.(12+55ln 6) m 【答案】B【解析】令55501tt-+=+,注意到t>0,得t=10,即行驶的时间为10 s.行驶的距离s=10210551(5)d[555ln(1)]|55ln1112t t t t tt-+=-++=+⎰,即紧急刹车后火车继续行驶的距离为55ln 11 m.☆技巧点拨☆利用定积分解决变速直线运动问题和变力做功问题时,关键是求出物体做变速直线运动的速度函数和变力与位移之间的函数关系,确定好积分区间,得到积分表达式,再利用微积分基本定理计算即得所求.1.(2018届江西省高三年级阶段性检测考试(二))1204d x x -=⎰A .7B .C .D .4【答案】C【解析】.故选C.2.(辽宁省鞍山市第一中学2018届高三上学期第二次模拟考试(期中))由曲线1xy =与直线y x =,3y =所围成的封闭图形的面积为 A .2ln3- B .ln3 C .2D .4ln3-【答案】D3.(安徽省淮南市第二中学、宿城第一中学2018届高三第四次考试)设()[](]cos ,0,π1,π,2πx x f x x ⎧∈⎪=⎨∈⎪⎩,则()2πd f x x =⎰A .0B .πC .π-D .π2【答案】B【解析】由已知得()2πd f x x =⎰π2ππ2π0π0πcos d 1d sin ||πx x x x x +=+=⎰⎰,故选B.4.(安徽省阜阳市临泉县第一中学2018届高三上学期第二次模拟)若,125b -=,π01sin d 4c x x =⎰,则的大小关系是A .B .C .D .【答案】D【解析】∵π01sin d 4c x x =⎰,∴,∵,∴,故选D.5.(陕西省西安市长安区2018届高三上学期质量检测大联考(一)2ny y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中常数项为A .8B .16C .24D .60【答案】C6.(陕西省西安市西北工业大学附属中学2017届高三下学期第七次模拟)已知平面区域(){,|0π,01}x y x y Ω=≤≤≤≤,现向该区域内任意掷点,则该点落在曲线2sin y x =下方的概率是A .12 B .1π C .2πD .π4【答案】A7.(东北师大附中、哈尔滨师大附中、辽宁省实验中学2017届高三下学期第四次联合模拟考试)已知函数()f x 的部分图象如图所示,向图中的矩形区域随机投出200粒豆子,记下落入阴影区域的豆子数,通过100次这样的试验,算得落入阴影区域的豆子的平均数为66,由此可估计()20d f x x ⎰的值约为A .9925 B .9950 C .310D .35【答案】B【解析】由定积分的几何意义知()2d f x x ⎰的值即为阴影部分面积S ,再由几何概型可知6620023S=⨯,解得9950S =.故本题选B .8.(四川省德阳市2018【答案】42π+【解析】令y =则()2240x y y +=≥,其图象为半圆,且面积为2π,又22221d |4x x --==⎰,所以填42π+. 9.(安徽省合肥一中、马鞍山二中等六校教育研究会2018届高三上学期第一次联考)如图所示,在平面直角坐标系内,四边形ABCD 为正方形且点C 坐标为11,2⎛⎫⎪⎝⎭.抛物线Γ的顶点在原点,关于x 轴对称,且过点C .在正方形ABCD 内随机取一点M ,则点M 在阴影区域内的概率为_________.【答案】2310.(江西省新余市第一中学2018届高三毕业班第四次模拟考试)设曲线cos y x =与x 轴、y 轴、围成的封闭图形的面积为b ,若()22ln 2g x x bx kx =--在[)1,+∞上单调递减,则实数k 的取值范围是__________. 【答案】[0,)+∞则()222ln 22ln g x x bx kx x x kx =--=--,()22g x x k x-'=-, 由()22ln 2g x x bx kx =--在[)1,+∞上单调递减,1.(2015年高考湖南卷)2(1)d x x -=⎰.【答案】0 【解析】2220011(1)d ()|42022x x x x -=-=⨯-=⎰.2.(2015年高考天津卷)曲线2y x =与直线y x =所围成的封闭图形的面积为 . 【答案】16【解析】由题意可得封闭图形的面积为122310011111()d ()|23236x x x x x -=-=-=⎰. 3.(2015年高考山东卷)执行如图所示的程序框图,输出的T 的值为 .【答案】错误!未找到引用源。
备战2018年高考数学(理)之高频考点解密考点1 抛物线的定义及方程题组一抛物线的定义的应用调研1 已知抛物线的焦点为,其上有两点满足,则A.B.C.D.【答案】B【解析】由抛物线的定义可知()221212122AF BF y y x x -=-=-=,则,所以==.☆技巧点拨☆抛物线的离心率e =1,体现了抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦的问题,可以优先考虑利用抛物线的定义将点到焦点的距离转化为点到准线的距离,即2PF px =+或2PF py =+,使问题简化. 抛物线的定义常在高考中作为转为问题的工具,需熟练掌握.题组二 求抛物线的方程调研 2 已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离与椭圆22194x y +=的长轴长相等,则抛物线的标准方程为__________. 【答案】212y x =【解析】在椭圆22194x y +=中,3a =,2b =,故长轴长为6,由抛物线的焦点F 到准线的距离与椭圆的长轴长相等可得6p =,故抛物线的标准方程为212y x =.调研 3 已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线22221x y a b -=的一个焦点,抛物线与双曲线的交点为32P ⎛ ⎝,求抛物线方程和双曲线方程. 【解析】依题意设抛物线方程为()220y px p =>,∵点32P ⎛⎝在抛物线上,∴3622p =⨯,解得2p =,∴所求抛物线方程为24y x =. 故抛物线的准线方程为1x =-,∵双曲线的左焦点在抛物线的准线上,∴1c =, 故221a b +=,又点32⎛⎝在双曲线上,∴229614a b -=,2213,44a b ==. ∴所求双曲线方程为224413x y -=.☆技巧点拨☆高考中常求抛物线的方程,一般会与其他知识相结合,求抛物线方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点的位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p ,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.考点2 抛物线的性质 题组一 焦点弦问题调研1 过抛物线y 2=4x 的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A ,B 两点,则弦长|AB |为________. 【答案】8【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),易得抛物线的焦点是F (1,0),所以直线AB 的方程是y =x -1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =x -1,消去y 得x 2-6x +1=0,所以x 1+x 2=6,所以|AB |=x 1+x 2+p =6+2=8. 题组二 最值问题 调研 2已知抛物线的焦点为,准线为,且过点在抛物线上,若点,则的最小值为A .2B .3C .4D .5【答案】B 【解析】由题可得,.由抛物线的定义可知,,所以=.故选B .调研3 已知定点()3,4A ,点P 是抛物线24y x =上一动点,点P 到直线1x =-的距离为d ,则PA d +的最小值是_______ .【答案】【解析】点A 是抛物线24y x =外一点,所以PA d +()2231425PF PA AF =+≥=-+=,当且仅当点P为线段AF 与抛物线的交点时取等号, 故PA d +的最小值是5☆技巧点拨☆有关抛物线上一点M 到抛物线焦点F 和到已知点E (E 在抛物线内)的距离之和的最小值问题,可依据抛物线的图形,过点E 作准线l 的垂线,其与抛物线的交点到抛物线焦点F 和到已知点E 的距离之和是最小值.1.(2017-2018学年重庆市九校联盟高三上学期第一次联合考试)已知抛物线=经过点,则该抛物线的焦点到准线的距离等于 A . B . C .D .1【答案】B 【解析】∵抛物线=经过点∴=∴=∴抛物线的焦点到准线的距离等于2.(北京市丰台区2018年高三年级一模数学)已知抛物线C 的开口向下,其焦点是双曲线2213y x -=的一个焦点,则C 的标准方程为 A .28y x =B .28x y =-C .2y =D .2x =【答案】B3.(吉林省吉林市2018届高三第三次调研考试数学)以抛物线28y x =上的任意一点为圆心作圆与直线2x =-相切,这些圆必过一定点,则这一定点的坐标是 A .()0,2 B .()2,0 C .()4,0 D .()0,4【答案】B【解析】由题意得抛物线28y x =的准线方程为2x =-,因为动圆的圆心在抛物线28y x =上,且与抛物线的准线相切,所以动圆的圆心必过抛物线的焦点,即过点()2,0.选B .4.(2017河南八市联考)已知点M (-3,2)是坐标平面内一定点,若抛物线y 2=2x 的焦点为F ,点Q 是该抛物线上的一动点,则|MQ |-|QF |的最小值是 A .72 B .3 C .52 D .2【答案】C5.(2018届河北省武邑中学高三上学期第五次调研考试)已知抛物线的焦点为,其准线与双曲线223=1y x -相交于两点,若MNF △为直角三角形,其中为直角顶点,则A .B .C .D .6【答案】A【解析】由题可得,抛物线的焦点为, 准线x =-.所以其准线与双曲线223=1y x -相交于22333,,32424p p p p M N ⎛⎛-+--+ ⎝⎝.因为MNF △为直角三角形,其中为直角顶点,所以2334p p =+.故选A .6.(2017-2018学年湖南省长沙市第一中学高三高考模拟卷)已知抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,则AFK △的面积为A .4B .6C .8D .12【答案】C 【解析】抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,过点A 作准线的垂线,垂足为M ,则,所以可知,所以可知AMK △为等腰直角三角形,所以AFK △也为等腰直角三角形,且腰长为,所以该三角形的面积为14482S =⨯⨯=.故选C .7.(上海市普陀区2018届高三下学期质量调研(二模)数学)抛物线212x y =的准线方程为__________. 【答案】3y =- 【解析】2212,32p x py y ==∴=,∴抛物线212x y =的准线方程为32py =-=-,故答案为3y =-. 8.(河北省保定市2018届高三第一次模拟考试数学)抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴上,抛物线上的点()2,P a -到焦点的距离为3,则a =__________. 【答案】22±9.(河南省2018届普通高中毕业班4月高考适应性考试数学)已知点是抛物线的焦点,,是该抛物线上两点,,则线段的中点的横坐标为__________.【答案】210.(2018届安徽省安庆市高三二模考试)设抛物线的焦点为点在抛物线上,且满足若32AF =uuu r ,则的值为__________.【答案】12【解析】由题意得.因为为抛物线的焦点弦,所以1121AF BF p+==.而,解得3BF =uu u r.又因为,所以31232AF BFλ===uu u r uu u r .11.(云南省保山市2018届普通高中毕业生第二次市级统测)已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,点A 的坐标为()2,6,点P 是C 上的任意一点,当P 在点1P 时,PF PA -取得最大值;当P 在点2P 时,PF PA -取得最小值,则1P ,2P 两点间的距离为__________.51712.(2017-2018学年福建省高三毕业班第三次质量检查)已知抛物线上的点到点距离的最小值为.(1)求抛物线的方程;△面积的最小(2)若,圆,过作圆的两条切线分别交轴于两点,求MAB值.【解析】(1),,==.,∴当即时,,不符合题意,舍去;则,即时,,(舍去),.(2016新课标全国I理科)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=1.|DE|=C 的焦点到准线的距离为 A .2 B .4 C .6 D .8【答案】B2.(2015上海理科)抛物线22y px =(0p >)上的动点Q 到焦点的距离的最小值为1,则p = . 【答案】2【解析】因为抛物线上动点到焦点的距离为动点到准线的距离,因此抛物线上动点到焦点的最短距离为顶点到准线的距离,即1, 2.2pp == 3.(2017新课标全国II 理科)已知F 是抛物线:C 28y x =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 =_______________.【答案】6【解析】如图所示,不妨设点M 位于第一象限,设抛物线的准线与x 轴交于点F',作MB l ⊥于点B ,NA l ⊥于点A ,由抛物线的解析式可得准线方程为2x =-,则||2,||4AN FF'==,在直角梯形ANFF'中,中位线||||||32AN FF'BM +==,由抛物线的定义有:||||3MF MB ==,结合题意,有||||3MN MF ==,故336FN FM NM =+=+=.【名师点睛】抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化.4.(2016新课标全国III 理科)已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线1l ,2l 分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.(1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明ARFQ ;(2)若PQF △的面积是ABF △的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.。
2018年高中数学联赛一试11题的另解------抛物线----圆锥曲线系列讲义之12关于圆锥曲线的系列文章,我在去年写了11篇,写了椭圆系列10篇和圆的1篇,其实还有几篇与解析几何有关的文章没有编入此系列中。
例如(《2008年江苏省数学高考18题的推广与研究》)此系列文章主要针对高考学生,不过对于解析几何而言高考和竞赛之间差距不大。
后来一直有朋友催促再往下写关于抛物线的文章,今天有空以2018年高中数学联赛第11题为例再写一篇,争取尽快把这个系列写完。
2018年高中数学联赛一试11题为:这个题目是2018年一试的压轴题,是比较难的一道题目。
拿到这个问题,我首先画出一个草图,如下图所示,其中P、O也可能在AB的同侧,不过这只是一个示意图,通过最终计算发现,P、O在AB的同侧还是异侧对计算结果其实没有影响。
已知曲线是抛物线y^2=4x,A,P,B,O都在曲线上,这种与抛物线有关的问题最常见的基本套路就是设出各点坐标,并尽可能的少用未知数。
自然的思路是设坐标为A(a^2,2a),B(b^2,2b),P(p^2,2p)。
这样AB的斜率很容易计算,为(2b-2a)/(b^2-a^2)=2/(a+b)。
这个结论虽然很简单,但是根据我的经验,这应该是涉及抛物线弦的问题中最重要而且最常用也是最有用的公式,没有之一。
对称的,同理可得AP,BP斜率为2/(a+p),2/(p+b)。
ABF共线,这是一个条件,利用AB和FB斜率相等,会得到一个关于a,b的等式。
即2/(a+b)=2b/(b^2-1)化简得到ab=-1.这是一个很常见的结论,大家应该都比较熟悉。
下面出现第一个难点——如何利用APBO共圆这个条件,共圆的基本性质是对角互补,不难发现∠AOB不是定值,看来只能硬算。
也就是用∠AOB和∠APB互补算,因为有了各线的斜率,所以夹角可以用两个直线的“到角公式”计算,所谓的“到角公式”,也就是一条直线按逆时针旋转到另一条支线所经过的最小夹角的正切值,是老教材中课本中的结论。
椭圆、双曲线、抛物线的基本问题【考点梳理】1.圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|);(2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|);(3)抛物线:|MF |=d (d 为M 点到准线的距离).2.圆锥曲线的标准方程(1)椭圆:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)(焦点在y 轴上);(2)双曲线:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在x 轴上)或y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)(焦点在y 轴上);(3)抛物线:y 2=2px ,y 2=-2px ,x 2=2py ,x 2=-2py (p >0).3.圆锥曲线的重要性质(1)椭圆、双曲线中a ,b ,c 之间的关系①在椭圆中:a 2=b 2+c 2;离心率为e =c a =1-b 2a 2.②在双曲线中:c 2=a 2+b 2;离心率为e =c a =1+b 2a 2. (2)双曲线的渐近线方程与焦点坐标①双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±b a x ;焦点坐标F 1(-c ,0),F 2(c ,0).②双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±a b x ,焦点坐标F 1(0,-c ),F 2(0,c ).(3)抛物线的焦点坐标与准线方程①抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,准线方程x =-p 2. ②抛物线x 2=2py (p >0)的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,准线方程y =-p 2. 4.弦长问题(1)直线与圆锥曲线相交的弦长设而不求,利用根与系数的关系,进行整体代入.即当斜率为k ,直线与圆锥曲线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)时,|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2.(2)过抛物线焦点的弦长抛物线y 2=2px (p >0)过焦点F 的弦AB ,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2,弦长|AB |=x 1+x 2+p .【题型突破】题型一、圆锥曲线的定义及标准方程【例1】(1)已知P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,Q 是圆(x -3)2+(y -1)2=1上的一个动点,N (1,0)是一个定点,则|PQ |+|PN |的最小值为( )A.3B.4C.5D.2+1 (2)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,离心率为 2.若经过F 和P (0,4)两点的直线平行于双曲线的一条渐近线,则双曲线的方程为( ) A.x 24-y 24=1B.x 28-y 28=1C.x 24-y 28=1D.x 28-y 24=1【答案】(1)A (2)B【解析】(1)由抛物线方程y 2=4x ,可得抛物线的焦点F (1,0),又N (1,0),所以N 与F 重合.过圆(x -3)2+(y -1)2=1的圆心M 作抛物线准线的垂线MH ,交圆于Q ,交抛物线于P ,则|PQ |+|PN |的最小值等于|MH |-1=3.(2)由e =2知a =b ,且c =2a .∴双曲线渐近线方程为y =±x .又k PF =4-00+c =4c=1,∴c =4,则a 2=b 2=c 22=8. 故双曲线方程为x 28-y 28=1.【类题通法】1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离,一般运用定义转化为到准线的距离处理.如本例充分运用抛物线定义实施转化,使解答简捷、明快.2.求解圆锥曲线的标准方程的方法是“先定型,后计算”.所谓“定型”,就是指确定类型,所谓“计算”,就是指利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2,p 的值,最后代入写出椭圆、双曲线、抛物线的标准方程.【对点训练】(1)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为25,且双曲线的一条渐近线与直线2x +y =0垂直,则双曲线的方程为( )A.x 24-y 2=1B.x 2-y 24=1C.3x 220-3y 25=1D.3x 25-3y 220=1(2)已知椭圆x 24+y 22=1的两个焦点是F 1,F 2,点P 在该椭圆上,若|PF 1|-|PF 2|=2,则△PF 1F 2的面积是________.【答案】(1)A (2) 2【解析】(1)依题意得b a =12,①又a 2+b 2=c 2=5,②联立①②得a =2,b =1.∴所求双曲线的方程为x 24-y 2=1.(2)由椭圆的方程可知a =2,c =2,且|PF 1|+|PF 2|=2a =4,又|PF 1|-|PF 2|=2,所以|PF 1|=3,|PF 2|=1.又|F 1F 2|=2c =22,所以有|PF 1|2=|PF 2|2+|F 1F 2|2,即△PF 1F 2为直角三角形,且∠PF 2F 1为直角,所以S △PF 1F 2=12|F 1F 2||PF 2|=12×22×1= 2.题型二、圆锥曲线的几何性质【例2】(1)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( )A.13B.12C.23D.34(2)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右支与焦点为F 的抛物线x 2=2py (p >0)交于A ,B 两点,若|AF |+|BF |=4|OF |,则该双曲线的渐近线方程为________.【答案】(1)B (2)y =±22x【解析】(1)不妨设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),右焦点F (c ,0),则直线l 的方程为x c +y b =1,即bx +cy -bc =0. 由题意|-bc |b 2+c2=12b ,且a 2=b 2+c 2, 得b 2c 2=14b 2a 2,所以e =c a =12.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程:⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2b 2=1,x 2=2py ,消去x 得a 2y 2-2pb 2y +a 2b 2=0, 由根与系数的关系得y 1+y 2=2b 2a 2p ,又∵|AF |+|BF |=4|OF |,∴y 1+p 2+y 2+p 2=4×p 2,即y 1+y 2=p ,∴2b 2a 2p =p ,即b 2a 2=12⇒b a =22.∴双曲线渐近线方程为y =±22x .。
专题21抛物线(解答题压轴题)1.(2021·全国高三模拟预测)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线E :()220y px p =>上一点00(4,)(0)S y y >到焦点F 的距离5SF =.不经过点S 的直线l 与E 交于A ,B .(1)求抛物线E 的标准方程;(2)若直线AS ,BS 的斜率之和为2,证明:直线l 过定点.2.(2021·全国高三月考(理))已知直线l 过原点O ,且与圆A 交于M ,N 两点,4MN =,圆A 与直线2y =-相切,OA 与直线l 垂直,记圆心A 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)过直线1y =-上任一点P 作C 的两条切线,切点分别为1Q ,2Q ,证明:①直线12Q Q 过定点;②12PQ PQ ⊥.3.(2021·安徽高三开学考试(理))已知中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,离心率为2的椭圆C 过点1)2.(1)求C 的标准方程;(2)是否存在不过原点O 的直线:l y kx m =+与C 交于,P Q 两点,使得直线OP 、PQ 、OQ 的斜率成等比数列、若存在,求k 的值及m 的取值范围;若不存在,请说明理由.4.(2021·全国高三专题练习)如图,已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为()1,0F ,D 为x 轴上位于F 右侧的点,点A 为抛物线C 在第一象限上的一点,且AF DF =,分别延长线段AF 、AD 交抛物线C 于M 、N .(1)若AM MN ⊥,求直线AF 的斜率;(2)求三角形AMN 面积的最小值.5.(2021·全国高三月考(理))已知抛物线()220x py p =>上一点()02,P y 到其焦点F 的距离为2,过点(),0T t ()0t >作两条斜率为1k ,2k 的直线1l ,2l 分别与该抛物线交于A ,B 与C ,D 两点,且120k k +=,FAB FCD S S =△△.(Ⅰ)求抛物线的方程;(Ⅱ)求实数t 的取值范围.6.(2021·浙江瑞安中学高三模拟预测)已知抛物线()21:20C y px p =>和右焦点为F 的椭圆222:143x y C +=.如图,过椭圆2C 左顶点T 的直线交抛物线1C 于,A B 两点,且2AB TA =.连接AF 交2C 于两点,M N ,交1C 于另一点C ,连BC ,Q 为BC 的中点,TQ交AC 于D .(1)证明:点A 的横坐标为定值;(2)记CDT ∆,QMN ∆的面积分别为1S ,2S ,若12512S S =,求抛物线的方程.7.(2021·全国高三专题练习(理))已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,且F 与圆22:(4)1M x y ++=上点的距离的最小值为4.(1)求p ;(2)若点P 在M 上,,PA PB 是C 的两条切线,,A B 是切点,求PAB ∆面积的最大值.8.(2021·浙江省杭州第二中学高三模拟预测)已知抛物线()2:20C y px p =>经过点(2,,P 是圆()22:11M x y ++=上一点,PA 、PB 都是C 的切线.(1)求抛物线C 的方程及其准线方程;(2)求PAB ∆的面积的最大值.9.(2021·广东汕头·高三三模)已知圆()22:21C x y +-=与定直线:1l y =-,且动圆M 与圆C 外切并与直线l 相切.(1)求动圆圆心M 的轨迹E 的方程;(2)已知点P 是直线1:2l y =-上一个动点,过点P 作轨迹E 的两条切线,切点分别为A 、B .①求证:直线AB 过定点;②求证:PCA PCB ∠=∠.10.(2021·河南郑州·高三三模(理))已知抛物线2:4C x y =和圆()22:11E x y ++=,过抛物线上一点()00,P x y ,作圆E 的两条切线,分别与x 轴交于,A B 两点.(1)若切线PB 与抛物线C 也相切,求直线PB 的斜率;(2)若02y ≥,求PAB ∆面积的最小值.11.(2021·浙江高三三模)如图,已知抛物线C :214y x =,点()()000,1A x y y ≥为抛物线上一点,过点A 的圆G 与y 轴相切于点()0,M t ,且与抛物线C 在点A 处有相同切线,8OM NO =,过点N 的直线l 交抛物线于点E ,F ,直线AE ,AF 的斜率分别为1k ,2k ,满足120k k +=.(1)求抛物线C 的焦点坐标和准线方程;(2)求点A 到直线l 的距离的最小值.12.(2021·四川泸州·高三三模(理))从抛物线24y x =上各点向x 轴作垂线段,记垂线段中点的轨迹为曲线P .(1)求曲线P 的方程,并说明曲线P 是什么曲线;(2)过点()2,0M 的直线l 交曲线P 于两点A 、B ,线段AB 的垂直平分线交曲线P 于两点C 、D ,探究是否存在直线l 使A 、B 、C 、D 四点共圆?若能,请求出圆的方程;若不能,请说明理由.13.(2021·浙江高三期末)如图,已知抛物线21:C x y =在点A 处的切线l 与椭圆222:12x C y +=相交,过点A 作l 的垂线交抛物线1C 于另一点B ,直线OB (O 为直角坐标原点)与l 相交于点D ,记()11,A x y 、()22,B x y ,且1>0x .(1)求12x x -的最小值;(2)求DODB的取值范围.14.(2021·河北沧州·高三二模)已知(2,0)M -,(2,0)N ,动点P 满足:直线PM 与直线PN 的斜率之积为常数14-,设动点P 的轨迹为曲线1C .抛物线22:2(0)C x py p =>与1C 在第一象限的交点为A ,过点A 作直线l 交曲线1C 于点B 交抛物线2C 于点E (点,B E 不同于点A ).(1)求曲线1C 的方程.(2)是否存在不过原点的直线l ,使点E 为线段AB 的中点?若存在,求出p 的最大值;若不存在,请说明理由.15.(2021·湖南长沙·高三模拟预测)已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,点(),1m 在抛物线C 上,该点到原点的距离与到C 的准线的距离相等.(1)求抛物线C 的方程;(2)过焦点F 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,且与以焦点F 为圆心2为半径的圆交于M ,N 两点,点B ,N 在y 轴右侧.①证明:当直线l 与x 轴不平行时,AM BN≠②过点A ,B 分别作抛物线C 的切线1l ,2l ,1l 与2l 相交于点D ,求DAM △与DBN 的面积之积的取值范围.16.(2021·浙江高三专题练习)已知椭圆22:14x T y +=,抛物线2:2M y px =的焦点是F ,且动点()1,G t -在其准线上.(1)当点G 在椭圆T 上时,求GF 的值;(2)如图,过点G 的直线1l 与椭圆T 交于,P Q 两点,与抛物线M 交于,A B 两点,且G 是线段PQ 的中点,过点F 的直线2l 交抛物线M 于,C D 两点.若//AC BD ,求2l 的斜率k 的取值范围.17.(2021·河南高三月考(理))已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,且点F 与圆()22:41M x y ++=171.(1)求p ;(2)已知直线:4l y kx =+与C 相交于A ,B 两点,过点B 作平行于y 轴的直线BD 交直线:4l y '=-于点D .问:直线AD 是否过y 轴上的一定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,试说明理由.18.(2021·上海市实验学校高三月考)已知直线2y x =与抛物线:Γ()220y px p =>交于1G ,2G 两点,且125G G ,过椭圆221:143x y C +=的右顶点Q 的直线l 交于抛物线Γ于A ,B 两点.(1)求抛物线Γ的方程;(2)若射线OA ,OB 分别与椭圆1C 交于点D ,E ,点O 为原点,ODE ,OAB 的面积分别为1S ,2S ,问是否存在直线l 使213S S =?若存在求出直线l 的方程,若不存在,请说明理由;(3)若P 为2x =-上一点,PA ,PB 与x 轴相交于M ,N 两点,问M ,N 两点的横坐标的乘积M N x x ⋅是否为定值?如果是定值,求出该定值,否则说明理由.19.(2021·全国高三专题练习)在平面直角坐标系xOy 中,原点为O ,抛物线C 的方程为24x y =,线段AB 是抛物线C 的一条动弦.(1)求抛物线C 的准线方程;(2)求=4OA OB ⋅-,求证:直线AB 恒过定点;(3)过抛物线的焦点F 作互相垂直的两条直线1l 、2l ,1l 与抛物线交于P 、Q 两点,2l 与抛物线交于C 、D 两点,M 、N 分别是线段PQ 、CD 的中点,求FMN 面积的最小值.20.(2021·浙江高三模拟预测)已知点F 为抛物线C :214y x =的焦点,点()0,4D ,点A 为抛物线C 上的动点,直线l :y t =截以AD 为直径的圆所得的弦长为定值.(1)求t 的值;(2)如图,直线l 交y 轴于点E ,抛物线C 上的点B 满足AB 的中垂线过点D 且直线AB 不与x 轴平行,求ABE 的面积的最大值.。
解密21抛物线考点1 抛物线的定义及方程题组一抛物线的定义的应用调研1 已知抛物线y2=4x的焦点为F,抛物线上一点P,若|PF|=5,则ΔPOF的面积为A.2 B.3C.4 D.5【答案】A【解析】由抛物线y2=4x知F(1,0),准线方程为x=﹣1,设P (x 0,y 0),则|PF |=x 0+1=5,即x 0=4, 不妨设P 在第一象限,则P (4,4), ∴POF S =△12×|FO |×|y 0|=12×1×4=2. 故选A .☆技巧点拨☆抛物线的离心率e =1,体现了抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦的问题,可以优先考虑利用抛物线的定义将点到焦点的距离转化为点到准线的距离,即2PF px =+或2PF py =+,使问题简化. 抛物线的定义常在高考中作为转为问题的工具,需熟练掌握.题组二 求抛物线的方程调研2 已知抛物线y 2=24ax(a >0)上的点M(3,y 0)到焦点的距离是5,则抛物线的方程为 A .y 2=8x B .y 2=12x C .y 2=16x D .y 2=20x【答案】A【解析】由题意知,3+6a =5,则a =13,∴抛物线的方程为y 2=8x . 故选A.调研3 已知直线:10l x y -+=与焦点为F 的抛物线2:2(0)C y px p =>相切. (1)求抛物线C 的方程;(2)过点F 的直线m 与抛物线C 交于A ,B 两点,求A ,B 两点到直线l 的距离之和的最小值. 【解析】(1)将:10l x y -+=与抛物线2:2C y px =联立,得2220y py p -+=,l Q 与C 相切,2480p p ∆∴=-=,解得:2p =,∴抛物线C 的方程为24y x =.(2)由题意知,直线m 的斜率不为0,可设直线m 的方程为1x ty =+,联立241y x x ty ⎧=⎨=+⎩,得2440y ty --=,设()11,A x y ,()22,B x y ,则124y y t +=,212121142x x ty ty t ∴+=+++=+, ∴线段AB 的中点()221,2M t t +,设,,A B M 到直线l 的距离分别为,,A B M d d d ,则221322124A B M d d d t t ⎫+===-+=-+⎪⎭,2133244t ⎛⎫-+≥ ⎪⎝⎭Q ,∴当12t =时,2min 133244t ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, ,A B ∴两点到直线l的距离之和的最小值为34=.☆技巧点拨☆高考中常求抛物线的方程,一般会与其他知识相结合,求抛物线方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点的位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p ,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.考点2 抛物线的性质题组一 焦点弦问题调研 1 已知点()()121,,9,A y B y 是抛物线22(0)y px p =>上的两点,210y y >>,点F 是它的焦点,若5BF AF =,则212y y +的值为__________.【答案】10【解析】由抛物线的定义可得1,922p p AF BF =+=+, 依据题设可得595222p pp +=+⇒=, 则22122414,49366y y y =⨯==⨯=⇒=(舍去负值),故21210y y +=,应填10.调研2 已知点F 是抛物线y 2=4x 的焦点,M ,N 是该抛物线上两点,|MF |+|NF |=6,则线段MN 的中点的横坐标为__________. 【答案】2【解析】∵抛物线y 2=4x,∴准线方程为x =−1, 由|MF |+|NF |=6,可得x M +1+x N +1=6, 即x M +x N =4, ∴MN 的中点的横坐标为22M Nx x +=. 题组二 最值问题调研3 已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,点A 的坐标为()2,6,点P 是C 上的任意一点,当P 在点1P 时,PF PA -取得最大值;当P 在点2P 时,PF PA -取得最小值,则1P ,2P 两点间的距离为__________.【解析】由抛物线的方程为28y x =,得点F 的坐标为()20,,当PA 平行于x 轴时,PF PA -取得最大值,则1P 的坐标为962⎛⎫ ⎪⎝⎭,; 当P F A ,,三点共线,且点F 在P A ,之间时,PF PA -取得最小值,由点A 的坐标为()26,,得2P 的坐标为()24-,,所以12PP =. 调研4 设P 为抛物线28y x =上的动点,P 在y 轴的投影为点M ,点(4,6)A ,则||||PA PM +的最小值是________.【答案】2【解析】由题得焦点(2,0)F ,准线2x =-,延长PM 交准线于H 点,则有||||PF PH =,||||2||2PM PH PF ∴=-=-,||||||||2PM PA PF PA ∴+=+-,即求出||||PF PA +的最小值即可.已知点A 在抛物线外,由三角形两边之和大于第三边可知||||||PF PA FA +≥,当点P 是线段F A 和抛物线的交点时,||||PF PA +可取得最小值为||FA ,由两点之间距离公式计算求得||FA =则||||PA PM +的最小值是2.☆技巧点拨☆有关抛物线上一点M 到抛物线焦点F 和到已知点E (E 在抛物线内)的距离之和的最小值问题,可依据抛物线的图形,过点E 作准线l 的垂线,其与抛物线的交点到抛物线焦点F 和到已知点E 的距离之和是最小值.1.(四川省凉山州2019-2020学年高三第一次诊断性检测数学)抛物线230x y +=的准线方程为A .34x = B .32x =-C .34y =D .32y =-【答案】C【解析】由抛物线230x y +=有23x y =-,根据抛物线的标准方程可得32p =. 则其准线方程为:34y =. 故选C.2.(重庆市第八中学2019-2020学年高三第四次月考(12月)数学)抛物线24y x =上一点()11,M x y 到其焦点的距离为3,则点M 到坐标原点的距离为A .2 BC .D 【答案】C【解析】由24y x =可知,抛物线的准线方程为1x =-,则113x +=,解得12x =,代入24y x =可得,1y =±,则点M =故选C .3.(山西省晋城市2019-2020学年高三第一次模拟考试数学)已知P 是抛物线2:2(0)C y px p =>上的一点,F 是抛物线C 的焦点,O 为坐标原点,若||2PF =,π3∠=PFO ,则抛物线C 的方程为 A .26y x = B .22y x = C .2y x =D .24y x =【答案】A【解析】过P 向x 轴作垂线,设垂足为Q ,∵π3∠=PFO ,||2PF =,∴||PQ =||1QF =,(1,2pP -, 将P 点的坐标代入22y px =,得3p =,故C 的方程为26y x =. 故选A.4.(广东省潮州市2019-2020学年高三上学期期末数学)已知双曲线x 2a2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左顶点与抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为 A .2√5 B .2√3 C .4√3 D .4√5【答案】A【解析】根据题意,双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的交点坐标为(-2,-1),即点(-2,-1)在抛物线的准线上, 又由抛物线y 2=2px 的准线方程为2=-px ,则p =4, 则抛物线的焦点为(2,0),则双曲线的左顶点为(-2,0),即a =2,点(-2,-1)在双曲线的渐近线上,则其渐近线方程为12=±y x , 由双曲线的性质,可得b =1,则c 2c =2√5. 故选A .5.(山西省晋城市2019-2020学年高三第一次模拟数学)斜率为3的直线l 过抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F ,若l 与圆22:(2)4M x y -+=相切,则p =A .12B .8C .10D .6【答案】A30°,即30MFA ∠=︒ 结合题意作图,由图可得||2||4MF AM ==,2242pr ∴-==,解得12p =. 故选A.6.(河北省保定七校2019-2020学年高三上学期第三次联考)已知M 是抛物线x 2=4y 上一点,F 为其焦点,C 为圆(x +1)2+(y −2)2=1的圆心,则|MF |+|MC |的最小值为 A .2 B .3 C .4D .5【答案】B【解析】设抛物线x 2=4y 的准线方程为l:y =−1,C 为圆(x +1)2+(y −2)2=1的圆心,所以C 的坐标为(−1,2),过M 作l 的垂线,垂足为E ,根据抛物线的定义可知|MF |=|ME |,所以问题求|MF |+|MC |的最小值,就转化为求|MC |+|ME |的最小值,由平面几何的知识可知,当C,M,E 在一条直线上时,此时CE ⊥l ,|MC |+|ME |有最小值,最小值为CE =2−(−1)=3,故本题选B .7.(广东省佛山市2019-2020学年高三教学质量检测(一)数学)已知抛物线22y px =上不同三点A ,B ,C 的横坐标成等差数列,那么下列说法正确的是A .A ,B ,C 的纵坐标成等差数列B .A ,B ,C 到x 轴的距离成等差数列 C .A ,B ,C 到点()0,0O 的距离成等差数列D .A ,B ,C 到点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离成等差数列 【答案】D【解析】设抛物线上三点A ,B ,C 的坐标分别为(),a a x y ,(),b b x y ,(),c c x y ,则A ,B ,C 到焦点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭的距离分别为2a p AF x =+,2b p BF x =+,2c p CF x =+,Q a x 、b x 、c x 成等差数列,AF ∴,BF ,CF 也成等差数列.故选D.8.(2019年12月四川省成都市双流区棠湖中学一模数学)已知直线l 过抛物线28y x =的焦点F ,与抛物线交于A ,B 两点,与其准线交于点C .若点F 是AC 的中点,则线段BC 的长为 A .83B .3C .163D .6【答案】C【解析】如图,A 在准线上的射影为E ,B 在准线上的射影为H ,由抛物线y 2=8x ,得焦点F (2,0),∵点F 是的AC 中点,∴AE =2p =8,则AF =8,∴A 点横坐标为6,代入抛物线方程,可得(6,A .62AF k ∴==-AF 所在直线方程为)2y x =-.联立方程:)228y x y x⎧=-⎪⎨=⎪⎩可得:2320120x x -+=, 264,3B B x x ∴==,则28||||233==+=BF BH . 故816||||||||||833=-=-=-=BC CF BF AF BF . 故选C .9.(河南省新乡市2019届高三第一次模拟考试)已知点M(x,y)是抛物线y 2=4x 上的动点,则√(x −2)2+(y −1)2+√(x −1)2+y 2的最小值为 A .3 B .4 C .5 D .6【答案】A【解析】因为√(x −1)2+y 2表示点M(x,y)到点F(1,0)的距离,即点M(x,y)到抛物线y 2=4x 的准线x =−1的距离,因为√(x −2)2+(y −1)2表示点M(x,y)到点A(2,1)的距离,所以√(x −2)2+(y −1)2+√(x −1)2+y 2的最小值为点A(2,1)到抛物线y 2=4x 的准线x =−1的距离3,即(√(x −2)2+(y −1)2+√(x −1)2+y 2)min =3. 故选A.10.(辽宁省沈阳市五校协作体2019-2020学年高三上学期期中考试数学)已知O 为坐标原点,抛物线2:8C y x =上一点A 到焦点F 的距离为4,若点P 为抛物线C 准线上的动点,则OP AP +的最小值为A .B .8C .D .【答案】A【解析】抛物线28y x =的准线方程为2x =-,如图,∵4AF =,∴A 到准线的距离为4,即A 点的横坐标为2, ∵点A 在抛物线上,∴A 的坐标()2,4A , ∵坐标原点关于准线的对称点的坐标为()4,0B -, ∴PO PB =,∴PA PO +的最小值为AB ==故选A .11.(江苏省盐城中学2019-2020学年高三年级第二次阶段性质量检测(12月)数学)在平面直角坐标系xOy中,抛物线22(0)x py p =>上纵坐标为1的一点到焦点的距离为3,则焦点到准线的距离为__________. 【答案】4【解析】因为抛物线22(0)x py p =>上纵坐标为1的一点到焦点的距离为3,即1+2p =3,所以2p=2,则焦点到准线的距离为p =4.12.(甘肃省兰州市城关区第一中学2019-2020学年高三上学期期中数学)已知点F 是抛物线2:4C y x =的焦点,点M 为抛物线C 上任意一点,过点M 向圆221(1)2x y -+=作切线,切点分别为,A B ,则四边形AFBM 面积的最小值为_________. 【答案】12【解析】如下图所示:圆的圆心与抛物线的焦点重合,若四边形AFBM 的面积最小,则MF 最小, 即M 距离准线最近,故满足条件时,M 与原点重合,此时||1,||||===MF BF BM ,此时四边形AFBM 面积112222△==⨯=BMF S S , 故答案为12. 13.(陕西省宝鸡市宝鸡中学、西安三中等五校2020届高三上学期第一次联考数学)已知抛物线2C :2(0)y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线l 与抛物线C 交于,A B 两点,且直线l 与圆222304x px y p -+-=交于,C D 两点,若3AB CD =,则直线l 的斜率为__________.【答案】【解析】由题意得,,02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由222304x px y p -+-=,配方为2222p x y p ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,可得2CD p =,所以直线l 过圆心,02p ⎛⎫⎪⎝⎭,可设直线l 的方程为()()1122,,,,2p y k x A x y B x y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,联立222p y k x y px⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩,化为222204p p x p x k ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭,1222p x x p k ∴+=+, 12222p AB x x p p k∴=++=+, 由223,26p AB CD p p k =∴+=,可得212k k =⇒±,故答案为2±. 14.(四川省泸县泸州市第四中学2019-2020学年高三上学期期末考试数学)已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,直线l 与C 交于A ,B 两点,AF BF ⊥,线段AB 的中点为M ,过点M 作抛物线C 的准线的垂线,垂足为N ,则ABMN的最小值为____.【解析】如图所示,设抛物线的准线为l ,作AQ l ⊥于点Q ,BP l ⊥于点P ,由抛物线的定义可设:,AF AQ a BF BP b ====,由勾股定理可知:AB ==由梯形中位线的性质可得:2a bMN +=,则22AB a b MN=≥=+ 当且仅当a b =时等号成立.即ABMN. 15.(福建省高三毕业班第三次质量检查)已知抛物线C:y 2=2px(p >0)上的点M(x 0,y 0)到点N(2,0)距离的最小值为√3. (1)求抛物线C 的方程;(2)若x 0>2,圆E:(x −1)2+y 2=1,过M 作圆E 的两条切线分别交y 轴于A(0,a),B(0,b)两点,求MAB △面积的最小值.【解析】(1)|MN|=√(x 0−2)2+(y 0−0)2,∵y 02=2px 0,∴|MN|2=x 02−4x 0+4+2px 0=x 02−2(2−p)x 0+4=[x 0−(2−p)]2+4−(2−p)2. ∵x 0≥0,∴当2−p ≤0即p ≥2时,|MN|min =2, 不符合题意,舍去;则2−p >0,即0<p <2时,|MN|min =√4−(2−p)2=√3, ∴(2−p)2=1,得p =1或p =3(舍去), ∴y 2=2x .(2)由题意可知,00MA y ak x -=, 所以直线MA 的方程为00y ay x a x -=+,即(y 0−a)x −x 0y +ax 0=0, 则1=,∴(y 0−a)2+x 02=|y 0−a +ax 0|2,整理得()2000220a x ay x -+-=, 同理,()2000220bx by x -+-=,∴a,b 为方程(x 0−2)x 2+2y 0x −x 0=0的两根,则00002,22y xa b ab x x +=-=---, 则022x a b x -==-, ∵x 0>2,∴2200000000044144224822222x x S a b x x x x x x x -+=-⋅===++=-++≥----, 当且仅当x 0=4时,取得最小值. 故MAB △面积的最小值为8.16.(湖北省荆门市两校2019-2020学年高三9月月考)已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q(0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线P A 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N . (1)求直线l 的斜率的取值范围;(2)设O 为原点,QM QO λ=u u u u r u u u r ,QN QO μ=u u u r u u u r ,求证:11λμ+为定值.【解析】(1)因为抛物线y 2=2px 经过点P (1,2), 所以4=2p ,解得p =2, 所以抛物线的方程为y 2=4x .由题意可知直线l 的斜率存在且不为0, 设直线l 的方程为y =kx +1(k ≠0).由241y x y kx ⎧=⎨=+⎩得()222410k x k x +-+=. 依题意()2224410=--⨯⨯>k k ∆,解得k <0或0<k <1. 又P A ,PB 与y 轴相交,故直线l 不过点(1,-2),从而k ≠-3. 所以直线l 斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1). (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由(1)知12224k x x k -+=-,1221x x k =. 直线P A 的方程为()112211y y x x --=--.令x =0,得点M 的纵坐标为1111212211M y kx y x x -+-+=+=+--. 同理得点N 的纵坐标为22121N kx y x -+=+-.由=QM QO λu u u u v u u u v ,=QN QO μu u u v u u u v得=1M y λ-,1N y μ=-.所以()()()2212121212122224211111111=21111111M N k x x x x x x k k y y k x k x k x x k k λμ-+-+--+=+=+=⋅=⋅------. 所以11λμ+为定值.1.(2019年高考全国Ⅱ卷理数)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2231x y pp+=的一个焦点,则p =A .2B .3C .4D .8【答案】D【解析】因为抛物线22(0)y px p =>的焦点(,0)2p是椭圆2231x y p p +=的一个焦点, 所以23()2p p p -=,解得8p =,故选D .【名师点睛】本题主要考查抛物线与椭圆的几何性质,渗透逻辑推理、运算能力素养.解答时,利用抛物线与椭圆有共同的焦点即可列出关于p 的方程,从而解出p ,或者利用检验排除的方法,如2p =时,抛物线焦点为(1,0),椭圆焦点为(±2,0),排除A ,同样可排除B ,C ,从而得到选D . 2.(2016新课标全国I 理科)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知|AB|=,|DE|=C 的焦点到准线的距离为 A .2 B .4 C .6 D .8【答案】B【解析】如图,设抛物线方程为22y px =(p >0),圆的半径为r ,,AB DE 分别交x 轴于,C F 点,则||AC =即A 点纵坐标为A 点横坐标为4p ,即4||OC p=,由勾股定理知2222||||||DF OF DO r +==,2222||||||AC OC AO r +==,即222()2p +=+24()p,解得4p =, 即C 的焦点到准线的距离为4,故选B .【名师点睛】本题主要考查抛物线的性质及运算,注意解析几何问题中最容易出现运算错误,所以解题时一定要注意运算的准确性与技巧性,基础题失分过多是相当一部分学生数学考不好的主要原因.3.(2017新课标全国II 理科)已知F 是抛物线:C 28y x =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 =_______________. 【答案】6【解析】如图所示,不妨设点M 位于第一象限,设抛物线的准线与x 轴交于点F',作MB l ⊥于点B ,NA l ⊥于点A ,由抛物线的解析式可得准线方程为2x =-, 则||2,||4AN FF'==,在直角梯形ANFF'中,中位线||||||32AN FF'BM +==,由抛物线的定义有:||||3MF MB ==,结合题意,有||||3MN MF ==,故336FN FM NM =+=+=.【名师点睛】抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化.4.(2016新课标全国III 理科)已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线1l ,2l 分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.(1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR FQ P ;(2)若PQF △的面积是ABF △的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程. 【解析】由题可知)0,21(F .设1:l y a =,2:l y b =,则0≠ab ,且2(,)2a A a ,2(,)2b B b ,1(,)2P a -,1(,)2Q b -,1(,)22a b R +-. 记过A ,B 两点的直线为l ,则直线l 的方程为0)(2=++-ab y b a x . (1)由于F 在线段AB 上,故01=+ab .记AR 的斜率为1k ,FQ 的斜率为2k , 则222111k b aaba ab a b a a b a k =-=-==--=+-=,所以AR FQ P . (2)设l 与x 轴的交点为)0,(1x D , 则1111||||||||222ABF S b a FD b a x =-=--△,||2PQF a b S -=△.由题设可得11||||||22a b b a x ---=,所以01=x (舍去)或11=x . 设满足条件的AB 的中点为),(y x E . 当AB 与x 轴不垂直时,由DE AB k k =,可得)1(12≠-=+x x y b a , 而y ba =+2,所以)1(12≠-=x x y . 当AB 与x 轴垂直时,E 与D 重合,所以所求轨迹方程为12-=x y .。
第七节抛物线[考纲传真] 1.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).2.理解数形结合的思想.3.了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用.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)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1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(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 =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 =-a 4.( )(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( )(4)AB 为抛物线y 2=2px (p >0)的过焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2,弦长|AB |=x 1+x 2+p .( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.(教材改编)若抛物线y=4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是()A.1716 B.1516C.78 D.0B[M到准线的距离等于M到焦点的距离,又准线方程为y=-1 16,设M(x,y),则y+116=1,∴y=1516.]3.抛物线y=14x2的准线方程是()A.y=-1 B.y=-2 C.x=-1 D.x=-2A[∵y=14x2,∴x2=4y,∴准线方程为y=-1.]4.(2017·西安质检)若抛物线y2=2px(p>0)的准线经过双曲线x2-y2=1的一个焦点,则p=__________.22[抛物线的准线方程为x=-p2,p>0,双曲线的焦点为F1(-2,0),F2(2,0),所以-p2=-2,p=2 2.]5.(2016·浙江高考)若抛物线y2=4x上的点M到焦点的距离为10,则M到y轴的距离是________.9[设点M的横坐标为x0,则点M到准线x=-1的距离为x0+1,由抛物线的定义知x0+1=10,∴x0=9,∴点M到y轴的距离为9.]抛物线的定义及应用,点A(x0,y0)是C 上一点,|AF |=54x 0,则x 0=( )A .1 B.2 C .4D.8(2)(2017·广东汕头调研)已知P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,Q 是圆(x -3)2+(y -1)2=1上的一个动点,N (1,0)是一个定点,则|PQ |+|PN |的最小值为( )A .3 B.4 C .5D.2+1(1)A (2)A [(1)由y 2=x ,知2p =1,即p =12, 因此焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0,准线l 的方程为x =-14.设点A (x 0,y 0)到准线l 的距离为d ,则由抛物线的定义可知d =|AF |. 从而x 0+14=54x 0,解得x 0=1.(2)由抛物线方程y 2=4x ,可得抛物线的焦点F (1,0),又N (1,0),所以N 与F 重合.过圆(x -3)2+(y -1)2=1的圆心M 作抛物线准线的垂线MH ,交圆于Q ,交抛物线于P ,则|PQ |+|PN |的最小值等于|MH |-1=3.][规律方法] 1.凡涉及抛物线上的点到焦点距离时,一般运用定义转化为到准线距离处理.如本例充分运用抛物线定义实施转化,使解答简捷、明快.2.若P (x 0,y 0)为抛物线y 2=2px (p >0)上一点,由定义易得|PF |=x 0+p2;若过焦点的弦AB 的端点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则弦长为|AB |=x 1+x 2+p ,x 1+x 2可由根与系数的关系整体求出.[变式训练1] (2017·郑州调研)已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若FP →=4 FQ →,则|QF |=( )A.72B.52 C .3D.2C [∵FP →=4 FQ →, ∴|FP →|=4|FQ →|, ∴|PQ ||PF |=34.如图,过Q 作QQ ′⊥l ,垂足为Q ′,设l 与x 轴的交点为A ,则|AF |=4, ∴|PQ ||PF |=|QQ ′||AF |=34, ∴|QQ ′|=3.根据抛物线定义可知|QF |=|QQ ′|=3.]抛物线的标准方程与几何性质方程是( )【导学号:01772323】A .x 2=112y B.x 2=112y 或x 2=-136y C .x 2=-136yD.x 2=12y 或x 2=-36y(2)(2016·全国卷Ⅰ)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C的准线于D ,E 两点.已知|AB |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为( )A .2 B.4 C .6D.8(1)D (2)B [(1)将y =ax 2化为x 2=1a y .当a >0时,准线y =-14a ,则3+14a =6,∴a =112. 当a <0时,准线y =-14a ,则⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+14a =6,∴a =-136. ∴抛物线方程为x 2=12y 或x 2=-36y .(2)设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),圆的方程为x 2+y 2=r 2. ∵|AB |=42,|DE |=25, 抛物线的准线方程为x =-p2, ∴不妨设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫4p ,22,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,5. ∵点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫4p ,22,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,5在圆x 2+y 2=r 2上,∴⎩⎪⎨⎪⎧16p 2+8=r 2,p 24+5=r 2,∴16p 2+8=p 24+5,∴p =4(负值舍去).∴C 的焦点到准线的距离为4.][规律方法] 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.由抛物线的方程可以确定抛物线的开口方向、焦点位置、焦点到准线的距离;从而进一步确定抛物线的焦点坐标及准线方程.[变式训练2] (1)(2017·河南中原名校联考)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 |=4|OF |,△MFO 的面积为43,则抛物线的方程为 ( )A .y 2=6x B.y 2=8x C .y 2=16xD.y 2=15x2(2)若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 29+y 25=1的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为__________.(1)B (2)x =-2 [(1)设M (x ,y ),因为|OF |=p2,|MF |=4|OF |, 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 .(2)由椭圆x 29+y 25=1,知a =3,b =5, 所以c 2=a 2-b 2=4,所以c =2. 因此椭圆的右焦点为(2,0), 又抛物线y 2=2px 的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0.依题意,得p2=2,于是抛物线的准线x =-2.]直线与抛物线的位置关系☞角度1 直线与抛物线的交点问题(2016·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :y 2=2px (p >0)于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连接ON 并延长交C 于点H .(1)求|OH ||ON |;(2)除H 以外,直线MH 与C 是否有其他公共点?说明理由. [解] (1)如图,由已知得M (0,t ),P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22p ,t .又N 为M 关于点P 的对称点,故N ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2p ,t ,2分故直线ON 的方程为y =p t x ,将其代入y 2=2px 整理得px 2-2t 2x =0,解得x 1=0,x 2=2t 2p .因此H ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t 2p ,2t .所以N 为OH 的中点,即|OH ||ON |=2.5分(2)直线MH 与C 除H 以外没有其他公共点.理由如下: 直线MH 的方程为y -t =p 2t x ,即x =2tp (y -t ).8分 代入y 2=2px 得y 2-4ty +4t 2=0,解得y 1=y 2=2t , 即直线MH 与C 只有一个公共点,所以除H 以外,直线MH 与C 没有其他公共点.12分[规律方法] 1.(1)本题求解的关键是求出点N ,H 的坐标.(2)第(2)问将直线MH 的方程与抛物线C 的方程联立,根据方程组的解的个数进行判断.2.(1)判断直线与圆锥曲线的交点个数时,可直接求解相应方程组得到交点坐标,也可利用消元后的一元二次方程的判别式来确定,需注意利用判别式的前提是二次项系数不为0.(2)解题时注意应用根与系数的关系及设而不求、整体代换的技巧.☞角度2 与抛物线弦长或中点有关的问题(2017·泰安模拟)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.【导学号:01772324】(1)求抛物线C 的方程;(2)不过原点的直线l 2与l 1的垂直,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△F AB 的面积.[解] (1)易知直线与抛物线的交点坐标为(8,-8),2分 ∴(-8)2=2p ×8,∴2p =8,∴抛物线方程为y 2=8x .5分(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 .6分由⎩⎪⎨⎪⎧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 2.8分由题意可知OA ⊥OB ,即x 1x 2+y 1y 2=m 2-8m =0, ∴m =8或m =0(舍),∴直线l 2:x =y +8,M (8,0).10分 故S △F AB =S △FMB +S △FMA =12·|FM |·|y 1-y 2| =3(y 1+y 2)2-4y 1y 2=24 5.12分[规律方法] 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,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,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”等方法.3.涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.[思想与方法]1.抛物线定义的实质可归结为“一动三定”:一个动点M ,一个定点F (抛物线的焦点),一条定直线l (抛物线的准线),一个定值1(抛物线的离心率).2.抛物线的定义中指明了抛物线上点到焦点的距离与到准线距离的等价性,故二者可相互转化,这一转化思想在解题中有着重要作用.3.抛物线的焦点弦:设过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线与抛物线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则:(1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24;(2)若直线AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2psin 2θ=x 1+x 2+p . [易错与防范]1.认真区分四种形式的标准方程.(1)区分y =ax 2(a ≠0)与y 2=2px (p >0),前者不是抛物线的标准方程.(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y2=mx或x2=my(m≠0).2.直线与抛物线结合的问题,不要忘记验证判别式.3.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.当直线与抛物线有一个公共点,并不表明直线与抛物线相切.。
专题40 抛物线1.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)。
2.理解数形结合的思想。
3.了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用。
热点题型一 抛物线的定义及标准方程例1、【2017课标II ,理16】已知F 是抛物线C :28y x =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 = 。
【答案】6【解析】如图所示,不妨设点M 位于第一象限,设抛物线的准线与轴交于点,作与点,与点,由抛物线的解析式可得准线方程为,则,在直角梯形中,中位线,由抛物线的定义有:,结合题意,有,故.【变式探究】(1)已知点M (3,2),F 为抛物线y 2=2x 的焦点,点P 在该抛物线上移动,当|PM |+|PF |取最小值时,点P 的坐标为________。
(2)已知抛物线y 2=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 .不确定解析:(1)如下图,由定义知|PF |=|PE |,故|PM |+|PF |=|PM |+|PE |≥|ME |≥|MN |=312。
显然,只有当点P 在由点M 向准线所作的垂线上时,距离之和最小,此时点P 的坐标为(2,2)。
【提分秘籍】与抛物线有关的最值问题的解题策略该类问题一般情况下都与抛物线的定义有关。
实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化。
(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解。
(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决。
(3)引入变量,建立目标函数,利用不等式或者函数性质求解。
【举一反三】已知抛物线C :y 2=x 的焦点为F ,A (x 0,y 0)是C 上一点,|AF |=54x 0,则x 0=( )A .1B .2C .4D .8解析:由题意知抛物线的准线为x =-14。
解析几何热点一 圆锥曲线的标准方程与几何性质圆锥曲线的标准方程是高考的必考题型,圆锥曲线的几何性质是高考考查的重点,求离心率、准线、双曲线的渐近线是常考题型.【例1】(1)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一个焦点为F (2,0),且双曲线的渐近线与圆(x -2)2+y 2=3相切,则双曲线的方程为( ) A.x 29-y 213=1 B.x 213-y 29=1 C.x 23-y 2=1D.x 2-y 23=1(2)若点M (2,1),点C 是椭圆x 216+y 27=1的右焦点,点A 是椭圆的动点,则|AM |+|AC |的最小值为________.(3)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与抛物线y 2=2px (p >0)有相同的焦点F ,P ,Q 是椭圆与抛物线的交点,若直线PQ 经过焦点F ,则椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为________.答案 (1)D (2)8-26 (3)2-1解析 (1)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一个焦点为F (2,0),则a 2+b 2=4,①双曲线的渐近线方程为y =±ba x , 由题意得2b a 2+b2=3,② 联立①②解得b =3,a =1, 所求双曲线的方程为x 2-y 23=1,选D.(2)设点B 为椭圆的左焦点,点M (2,1)在椭圆内,那么|BM |+|AM |+|AC |≥|AB |+|AC |=2a ,所以|AM |+|AC |≥2a -|BM |,而a =4,|BM |=(2+3)2+1=26,所以(|AM |+|AC |)最小=8-26.(3)因为抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设椭圆另一焦点为E .如图所示,将x =p 2代入抛物线方程得y =±p ,又因为PQ 经过焦点F ,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p 且PF ⊥OF .所以|PE |=⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+p 22+p 2=2p , |PF |=p ,|EF |=p .故2a =2p +p ,2c =p ,e =2c2a =2-1.【类题通法】(1)在椭圆和双曲线中,椭圆和双曲线的定义把曲线上的点到两个焦点的距离联系在一起,可以把曲线上的点到一个焦点的距离转化为到另一个焦点的距离,也可以结合三角形的知识,求出曲线上的点到两个焦点的距离.在抛物线中,利用定义把曲线上的点到焦点的距离转化为其到相应准线的距离,再利用数形结合的思想去解决有关的最值问题.(2)求解与圆锥曲线的几何性质有关的问题关键是建立圆锥曲线方程中各个系数之间的关系,或者求出圆锥曲线方程中的各个系数,再根据圆锥曲线的几何性质通过代数方法进行计算得出结果.【对点训练】已知椭圆x 24+y 22=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1且倾斜角为45°的直线l 交椭圆于A ,B 两点,以下结论:①△ABF 2的周长为8;②原点到l 的距离为1;③|AB |=83.其中正确结论的个数为( ) A.3B.2C.1D.0答案 A解析 ①由椭圆的定义,得|AF 1|+|AF 2|=4,|BF 1|+|BF 2|=4,又|AF 1|+|BF 1|=|AB |,所以△ABF 2的周长为|AB |+|AF 2|+|BF 2|=8,故①正确;②由条件,得F 1(-2,0),因为过F 1且倾斜角为45°的直线l 的斜率为1,所以直线l 的方程为y =x +2,则原点到l 的距离d =|2|2=1,故②正确;③设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +2,x 24+y 22=1,得3x 2+42x =0,解得x 1=0,x 2=-423,所以|AB |=1+1·|x 1-x 2|=83,故③正确.故选A.热点二 圆锥曲线中的定点、定值问题定点、定值问题一般涉及曲线过定点、与曲线上的动点有关的定值问题以及与圆锥曲线有关的弦长、面积、横(纵)坐标等的定值问题.【例2】已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,点(2,2)在C 上. (1)求C 的方程;(2)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M ,证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值. (1)解 由题意有a 2-b 2a =22,4a 2+2b 2=1, 解得a 2=8,b 2=4. 所以C 的方程为x 28+y 24=1.(2)证明 设直线l :y =kx +b (k ≠0,b ≠0), A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ). 将y =kx +b 代入x 28+y 24=1得 (2k 2+1)x 2+4kbx +2b 2-8=0.故x M =x 1+x 22=-2kb 2k 2+1,y M =k ·x M +b =b2k 2+1.于是直线OM 的斜率k OM =y M x M=-12k ,即k OM ·k =-12.所以直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.【类题通法】解答圆锥曲线中的定点、定值问题的一般步骤第一步:研究特殊情形,从问题的特殊情形出发,得到目标关系所要探求的定点、定值.第二步:探究一般情况.探究一般情形下的目标结论. 第三步:下结论,综合上面两种情况定结论.【对点训练】已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F (1,0),O 为坐标原点,A ,B 是抛物线C 上异于O 的两点. (1)求抛物线C 的方程;(2)若直线OA ,OB 的斜率之积为-12,求证:直线AB 过x 轴上一定点.(1)解 因为抛物线y 2=2px (p >0)的焦点坐标为(1,0),所以p2=1,所以p =2.所以抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)证明 ①当直线AB 的斜率不存在时,设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 24,t ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 24,-t .因为直线OA ,OB 的斜率之积为-12,所以t t 24·-t t 24=-12,化简得t 2=32.所以A (8,t ),B (8,-t ),此时直线AB 的方程为x =8.②当直线AB 的斜率存在时,设其方程为y =kx +b ,A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),联立得⎩⎨⎧y 2=4x ,y =kx +b ,化简得ky 2-4y +4b =0. 根据根与系数的关系得y A y B =4b k ,因为直线OA ,OB 的斜率之积为-12,所以y A x A·y BxB=-12,即x A x B +2y A y B =0.即y 2A 4·y 2B4+2y A y B =0,解得y A y B =0(舍去)或y A y B =-32.所以y A y B =4bk =-32,即b =-8k ,所以y =kx -8k ,即y =k (x -8).综上所述,直线AB 过定点(8,0). 热点三 圆锥曲线中的最值、范围问题圆锥曲线中的最值问题大致可分为两类:一是涉及距离、面积的最值以及与之相关的一些问题;二是求直线或圆锥曲线中几何元素的最值以及这些元素存在最值时求解与之有关的一些问题.【例3】平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率是32,抛物线E :x 2=2y 的焦点F 是C 的一个顶点. (1)求椭圆C 的方程;(2)设P 是E 上的动点,且位于第一象限,E 在点P 处的切线l 与C 交于不同的两点A ,B ,线段AB 的中点为D .直线OD 与过P 且垂直于x 轴的直线交于点M . ①求证:点M 在定直线上;②直线l 与y 轴交于点G ,记△PFG 的面积为S 1,△PDM 的面积为S 2,求S 1S 2的最大值及取得最大值时点P 的坐标.(1)解 由题意知a 2-b 2a =32,可得a 2=4b 2, 因为抛物线E 的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,所以b =12,a =1,所以椭圆C 的方程为x 2+4y 2=1.(2)①证明 设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,m 22(m >0),由x 2=2y ,可得y ′=x ,所以直线l 的斜率为m ,因此直线l 的方程为y -m 22=m (x -m ). 即y =mx -m 22.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 0,y 0).联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=1,y =mx -m 22,得(4m 2+1)x 2-4m 3x +m 4-1=0.由Δ>0,得0<m <2+5(或0<m 2<2+5).(*)且x 1+x 2=4m 34m 2+1,因此x 0=2m 34m 2+1,将其代入y =mx -m 22,得y 0=-m 22(4m 2+1),因为y 0x 0=-14m .所以直线OD 方程为y =-14m x ,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =-14m x ,x =m ,得点M 的纵坐标y M =-14, 所以点M 在定直线y =-14上. ②由①知直线l 的方程为y =mx -m 22, 令x =0,得y =-m 22,所以G ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-m 22,又P ⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,m 22,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 34m 2+1,-m 22(4m 2+1), 所以S 1=12·|GF |·m =(m 2+1)m 4,S 2=12·|PM |·|m -x 0|=12×2m 2+14×2m 3+m 4m 2+1=m (2m 2+1)28(4m 2+1).所以S 1S 2=2(4m 2+1)(m 2+1)(2m 2+1)2.设t =2m 2+1,则S 1S 2=(2t -1)(t +1)t 2=2t 2+t -1t 2=-1t 2+1t +2,当1t =12, 即t =2时,S 1S 2取到最大值94,此时m =22,满足(*)式,所以P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,14.因此S 1S 2的最大值为94,此时点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫22,14.【类题通法】圆锥曲线中的最值、范围问题解决方法一般分两种:一是代数法,从代数的角度考虑,通过建立函数、不等式等模型,利用二次函数法和基本不等式法、换元法、导数法、或利用判别式构造不等关系、利用隐含或已知的不等关系建立不等式等方法求最值、范围;二是几何法,从圆锥曲线的几何性质的角度考虑,根据圆锥曲线几何意义求最值.【对点训练】如图,设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线上的点A 到y 轴的距离等于|AF |-1. (1)求p 的值;(2)若直线AF 交抛物线于另一点B ,过B 与x 轴平行的直线和过F 与AB 垂直的直线交于点N ,AN 与x 轴交于点M ,求M 的横坐标的取值范围.解 (1)由题意可得,抛物线上点A 到焦点F 的距离等于点A 到直线x =-1的距离,由抛物线的定义得p2=1,即p =2.(2)由(1)得,抛物线方程为y 2=4x ,F (1,0), 可设A (t 2,2t ),t ≠0,t ≠±1.因为AF 不垂直于y 轴,可设直线AF :x =sy +1(s ≠0),由⎩⎨⎧y 2=4x ,x =sy +1消去x 得y 2-4sy -4=0.故y 1y 2=-4,所以B ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2,-2t .又直线AB 的斜率为2tt 2-1,故直线FN 的斜率为-t 2-12t ,从而得直线FN :y =-t 2-12t (x -1),直线BN :y =-2t .所以N ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2+3t 2-1,-2t .设M (m ,0),由A ,M ,N 三点共线得2t t 2-m =2t +2tt 2-t 2+3t 2-1,于是m =2t 2t 2-1,所以m <0或m >2.经检验,m <0或m >2满足题意.综上,点M 的横坐标的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞). 热点四 圆锥曲线中的探索性问题圆锥曲线的探索性问题主要体现在以下几个方面:(1)探索点是否存在;(2)探索曲线是否存在;(3)探索命题是否成立.涉及这类命题的求解主要是研究直线与圆锥曲线的位置关系问题.【例4】已知椭圆C :9x 2+y 2=m 2(m >0),直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 的中点为M . (1)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值;(2)若l 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫m 3,m ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由. (1)证明 设直线l :y =kx +b (k ≠0,b ≠0), A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ).将y =kx +b 代入9x 2+y 2=m 2得(k 2+9)x 2+2kbx +b 2-m 2=0,故x M =x 1+x 22=-kb k 2+9,y M =kx M+b =9bk 2+9. 于是直线OM 的斜率k OM =y M x M=-9k ,即k OM ·k =-9.所以直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值. (2)解 四边形OAPB 能为平行四边形.因为直线l 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫m 3,m ,所以l 不过原点且与C 有两个交点的充要条件是k >0,k ≠3.由(1)得OM 的方程为y =-9k x . 设点P 的横坐标为x P ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =-9k x ,9x 2+y 2=m 2得x 2P =k 2m 29k 2+81,即x P =±km 3k 2+9. 将点⎝ ⎛⎭⎪⎫m 3,m 的坐标代入l 的方程得b =m (3-k )3,因此x M=k (k -3)m 3(k 2+9). 四边形OAPB 为平行四边形当且仅当线段AB 与线段OP 互相平分,即x P =2x M . 于是±km 3k 2+9=2×k (k -3)m3(k 2+9),解得k 1=4-7,k 2=4+7.因为k i >0,k i ≠3,i =1,2,所以当l 的斜率为4-7或4+7时,四边形OAPB 为平行四边形.【类题通法】(1)探索性问题通常采用“肯定顺推法”,将不确定性问题明朗化.其步骤为假设满足条件的元素(点、直线、曲线或参数)存在,用待定系数法设出,列出关于待定系数的方程组,若方程组有实数解,则元素(点、直线、曲线或参数)存在;否则,元素(点、直线、曲线或参数)不存在.(2)反证法与验证法也是求解探索性问题常用的方法.【对点训练】在平面直角坐标系xOy 中,过点C (2,0)的直线与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). (1)求证:y 1y 2为定值;(2)是否存在平行于y 轴的定直线被以AC 为直径的圆截得的弦长为定值?如果存在,求出该直线方程和弦长;如果不存在,说明理由. (1)证明 法一 当直线AB 垂直于x 轴时, y 1=22,y 2=-2 2. 因此y 1y 2=-8(定值). 当直线AB 不垂直于x 轴时,设直线AB 的方程为y =k (x -2), 由⎩⎨⎧y =k (x -2),y 2=4x ,得ky 2-4y -8k =0. ∴y 1y 2=-8.因此有y 1y 2=-8为定值.法二 设直线AB 的方程为my =x -2, 由⎩⎨⎧my =x -2,y 2=4x ,得y 2-4my -8=0. ∴y 1y 2=-8.因此有y 1y 2=-8为定值. (2)解 设存在直线l :x =a 满足条件, 则AC 的中点E ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+22,y 12,|AC |=(x 1-2)2+y 21.因此以AC 为直径的圆的半径r =12|AC |=12(x 1-2)2+y 21=12x 21+4, 又点E 到直线x =a 的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1+22-a故所截弦长为 2r 2-d 2=214(x 21+4)-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+22-a 2=x 21+4-(x 1+2-2a )2=-4(1-a )x 1+8a -4a 2.当1-a =0,即a =1时,弦长为定值2,这时直线方程为x =1.。
第九章 解析几何 9.7 抛物线 理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 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)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:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p ,通径是过焦点最短的弦. 【思考辨析】判断下列结论是否正确(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)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(a4,0),准线方程是x =-a4.( × )(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( × )(4)AB 为抛物线y 2=2px (p >0)的过焦点F (p 2,0)的弦,若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2,弦长|AB |=x 1+x 2+p .( √ )1.(2016·四川)抛物线y 2=4x 的焦点坐标是( ) A .(0,2) B .(0,1) C .(2,0) D .(1,0)答案 D解析 ∵对于抛物线y 2=ax ,其焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫a4,0,∴对于y 2=4x ,焦点坐标为(1,0).2.(2016·甘肃张掖一诊)过抛物线y 2=4x 的焦点的直线l 交抛物线于P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=6,则|PQ |等于( ) A .9 B .8 C .7 D .6 答案 B解析 抛物线y 2=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+1+x 2+1=x 1+x 2+2=8.3.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( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12 B .[-2,2]C .[-1,1]D .[-4,4]答案 C解析 Q (-2,0),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 ≤1.4.(教材改编)已知抛物线的顶点是原点,对称轴为坐标轴,并且经过点P (-2,-4),则该抛物线的标准方程为________________. 答案 y 2=-8x 或x 2=-y解析 设抛物线方程为y 2=2px (p ≠0)或x 2=2py (p ≠0).将P (-2,-4)代入,分别得方程为y 2=-8x 或x 2=-y .5.(2017·合肥调研)已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆x 2+y 2-6x -7=0相切,则p 的值为________. 答案 2解析 抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p2,圆x 2+y 2-6x -7=0,即(x -3)2+y 2=16, 则圆心为(3,0),半径为4.又因为抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆x 2+y 2-6x -7=0相切,所以3+p2=4,解得p =2.题型一 抛物线的定义及应用例1 设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,若B (3,2),则|PB |+|PF |的最小值为________. 答案 4 解析 如图,过点B 作BQ 垂直准线于点Q , 交抛物线于点P 1,则|P 1Q |=|P 1F |.则有|PB |+|PF |≥|P 1B |+|P 1Q |=|BQ |=4.即|PB|+|PF|的最小值为4.引申探究1.若将本例中的B点坐标改为(3,4),试求|PB|+|PF|的最小值.解由题意可知点(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,∴|PB|+|PF|≥|BF|=42+22=16+4=25,即|PB|+|PF|的最小值为2 5.2.若将本例中的条件改为:已知抛物线方程为y2=4x,直线l的方程为x-y+5=0,在抛物线上有一动点P到y轴的距离为d1,到直线l的距离为d2,求d1+d2的最小值.解由题意知,抛物线的焦点为F(1,0).点P到y轴的距离d1=|PF|-1,所以d1+d2=d2+|PF|-1.易知d2+|PF|的最小值为点F到直线l的距离,故d2+|PF|的最小值为|1+5|12+-2=32,所以d1+d2的最小值为32-1.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.由于抛物线的定义在运用上有较大的灵活性,因此此类问题也有一定的难度.“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.设P是抛物线y2=4x上的一个动点,则点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________.答案 5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--2+-2= 5.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例2 已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为( ) A .x 2=833yB .x 2=1633yC .x 2=8y D .x 2=16y答案 D解析 ∵x 2a 2-y 2b2=1的离心率为2,∴c a =2,即c 2a 2=a 2+b 2a 2=4,∴b 2a 2=3,ba= 3. x 2=2py (p >0)的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,x 2a 2-y2b2=1的渐近线方程为y =±b a x ,即y =±3x .由题意得p21+32=2,∴p =8.故C 2的方程为x 2=16y .命题点2 抛物线的几何性质例3 已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是过F 的直线与抛物线的两个交点,求证: (1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24;(2)1|AF |+1|BF |为定值; (3)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切. 证明 (1)由已知得抛物线焦点坐标为(p2,0).由题意可设直线方程为x =my +p2,代入y 2=2px ,得y 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫my +p 2,即y 2-2pmy -p 2=0.(*)则y 1,y 2是方程(*)的两个实数根,所以y 1y 2=-p 2. 因为y 21=2px 1,y 22=2px 2,所以y 21y 22=4p 2x 1x 2,所以x 1x 2=y 21y 224p 2=p 44p 2=p 24.(2)1|AF |+1|BF |=1x 1+p 2+1x 2+p2 =x 1+x 2+px 1x 2+p 2x 1+x 2+p 24.因为x 1x 2=p 24,x 1+x 2=|AB |-p ,代入上式,得1|AF |+1|BF |=|AB |p 24+p2AB |-p +p24=2p(定值).(3) 设AB 的中点为M (x 0,y 0),分别过A ,B 作准线的垂线,垂足为C ,D ,过M 作准线的垂线,垂足为N ,则|MN |=12(|AC |+|BD |)=12(|AF |+|BF |)=12|AB |.所以以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.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,由于标准方程只有一个参数p ,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.(1)(2016·全国乙卷)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知|AB |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为( ) A .2 B .4 C .6 D .8(2)(2016·昆明三中、玉溪一中统考)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,已知点A 、B 为抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =120°.过弦AB 的中点M 作抛物线准线的垂线MN ,垂足为N ,则|MN ||AB |的最大值为( ) A.33 B .1 C.233D .2 答案 (1)B (2)A解析 (1)不妨设抛物线C :y 2=2px (p >0),则圆的方程可设为x 2+y 2=r 2(r >0),如图,又可设A (x 0,22),D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,5, 点A (x 0,22)在抛物线y 2=2px 上,∴8=2px 0,① 点A (x 0,22)在圆x 2+y 2=r 2上,∴x 20+8=r 2,②点D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p2,5在圆x 2+y 2=r 2上,∴5+⎝ ⎛⎭⎪⎫p 22=r 2,③ 联立①②③,解得p =4,即C 的焦点到准线的距离为p =4,故选B. (2)设|AF |=a ,|BF |=b ,分别过A 、B 作准线的垂线,垂足分别为Q 、P , 由抛物线的定义知,|AF |=|AQ |,|BF |=|BP |, 在梯形ABPQ 中,2|MN |=|AQ |+|BP |=a +b .|AB |2=a 2+b 2-2ab cos 120°=a 2+b 2+ab =(a +b )2-ab . 又ab ≤(a +b2)2,所以(a +b )2-ab ≥(a +b )2-14(a +b )2=34(a +b )2,得到|AB |≥32(a +b ), 所以|MN ||AB |≤12a +b32a +b=33, 即|MN ||AB |的最大值为33. 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例4 已知抛物线C :y 2=8x 与点M (-2,2),过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A 、B 两点.若MA →·MB →=0,则k =________. 答案 2解析 抛物线C 的焦点为F (2,0),则直线方程为y =k (x -2),与抛物线方程联立,消去y 化简得k 2x 2-(4k 2+8)x +4k 2=0.设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 则x 1+x 2=4+8k2,x 1x 2=4.所以y 1+y 2=k (x 1+x 2)-4k =8k,y 1y 2=k 2[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4]=-16.因为MA →·MB →=(x 1+2,y 1-2)·(x 2+2,y 2-2)=(x 1+2)(x 2+2)+(y 1-2)(y 2-2)=x 1x 2+2(x 1+x 2)+y 1y 2-2(y 1+y 2)+8=0,将上面各个量代入,化简得k 2-4k +4=0,所以k =2. 命题点2 与抛物线弦的中点有关的问题例5 (2016·全国丙卷)已知抛物线C :y 2=2x 的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线l 1,l 2分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点. (1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明:AR ∥FQ ;(2)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.(1)证明 由题意知,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,设l 1:y =a ,l 2:y =b ,则ab ≠0,且A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22,a ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫b 22,b ,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,a ,Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b , R ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,a +b 2. 记过A ,B 两点的直线为l ,则l 的方程为2x -(a +b )y +ab =0. 由于F 在线段AB 上,故1+ab =0.记AR 的斜率为k 1,FQ 的斜率为k 2,则k 1=a -b 1+a 2=a -b a 2-ab =1a =-ab a =-b =b -0-12-12=k 2. 所以AR ∥FQ .(2)解 设过AB 的直线为l ,设l 与x 轴的交点为D (x 1,0), 则S △ABF =12|b -a ||FD |=12|b -a |⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1-12, S △PQF =|a -b |2. 由题意可得|b -a |⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 1-12=|a -b |2,所以x 1=1,x 1=0(舍去). 设满足条件的AB 的中点为E (x ,y ). 当AB 与x 轴不垂直时,由k AB =k DE 可得2a +b =y x -1(x ≠1).而a +b 2=y ,所以y 2=x -1(x ≠1).当AB 与x 轴垂直时,E 与D 重合,此时E 点坐标为(1,0), 所以,所求轨迹方程为y 2=x -1(x ≠1).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,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.(2017·北京东城区质检)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF |=54|PQ |.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A 、B 两点,若AB 的垂直平分线l ′与C 相交于M 、N 两点,且A 、M 、B 、N 四点在同一圆上,求l 的方程.解 (1)设Q (x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p.所以|PQ |=8p ,|QF |=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p,解得p =-2(舍去)或p =2. 所以C 的方程为y 2=4x . (2)依题意知l 与坐标轴不垂直, 故可设l 的方程为x =my +1(m ≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4. 故AB 的中点为D (2m 2+1,2m ), |AB |=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1my +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4my -4(2m 2+3)=0.设M (x 3,y 3),N (x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故MN 的中点为E (2m 2+2m 2+3,-2m),|MN |= 1+1m2|y 3-y 4|=m 2+2m 2+1m 2,由于MN 垂直平分AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE |=|BE |=12|MN |,从而14|AB |2+|DE |2=14|MN |2,即4(m 2+1)2+(2m +2m )2+(2m2+2)2=m 2+2m 2+m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1. 所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.7.直线与圆锥曲线问题的求解策略典例 (12分)已知抛物线C :y =mx 2(m >0),焦点为F ,直线2x -y +2=0交抛物线C 于A ,B 两点,P 是线段AB 的中点,过P 作x 轴的垂线交抛物线C 于点Q . (1)求抛物线C 的焦点坐标;(2)若抛物线C 上有一点R (x R,2)到焦点F 的距离为3,求此时m 的值;(3)是否存在实数m ,使△ABQ 是以Q 为直角顶点的直角三角形?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.思维点拨 (3)中证明QA →·QB →=0.解 (1)∵抛物线C :x 2=1m y ,∴它的焦点F (0,14m ).[2分](2)∵|RF |=y R +14m ,∴2+14m =3,得m =14.[4分](3)存在,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y =mx 2,2x -y +2=0,消去y 得mx 2-2x -2=0,依题意,有Δ=(-2)2-4×m ×(-2)>0⇒m >-12.[6分]设A (x 1,mx 21),B (x 2,mx 22),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2m,x 1·x 2=-2m.(*)∵P 是线段AB 的中点,∴P (x 1+x 22,mx 21+mx 222),即P (1m ,y P ),∴Q (1m ,1m ).[8分]得QA →=(x 1-1m ,mx 21-1m),QB →=(x 2-1m ,mx 22-1m),若存在实数m ,使△ABQ 是以Q 为直角顶点的直角三角形,则QA →·QB →=0, 即(x 1-1m )·(x 2-1m )+(mx 21-1m )(mx 22-1m)=0,[10分]结合(*)化简得-4m 2-6m+4=0,即2m 2-3m -2=0,∴m =2或m =-12,而2∈(-12,+∞),-12∉(-12,+∞).∴存在实数m =2,使△ABQ 是以Q 为直角顶点的直角三角形.[12分]解决直线与圆锥曲线的位置关系的一般步骤: 第一步:联立方程,得关于x 或y 的一元二次方程;第二步:写出根与系数的关系,并求出Δ>0时参数范围(或指出直线过曲线内一点); 第三步:根据题目要求列出关于x 1x 2,x 1+x 2(或 y 1y 2,y 1+y 2)的关系式,求得结果; 第四步:反思回顾,查看有无忽略特殊情况.1.(2017·昆明调研)已知抛物线C 的顶点是原点O ,焦点F 在x 轴的正半轴上,经过F 的直线与抛物线C 交于A 、B 两点,如果OA →·OB →=-12,那么抛物线C 的方程为( ) A .x 2=8y B .x 2=4y C .y 2=8x D .y 2=4x答案 C解析 由题意,设抛物线方程为y 2=2px (p >0),直线方程为x =my +p2,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px ,x =my +p2,消去x 得y 2-2pmy -p 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=-p 2,得OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(my 1+p 2)(my 2+p 2)+y 1y 2=m 2y 1y 2+pm 2(y 1+y 2)+p 24+y 1y 2=-34p 2=-12⇒p =4,即抛物线C 的方程为y 2=8x .2.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 的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( ) A .x =1 B .x =-1 C .x =2 D .x =-2 答案 B解析 ∵y 2=2px (p >0)的焦点坐标为(p2,0),∴过焦点且斜率为1的直线方程为y =x -p2,即x =y +p2,将其代入y 2=2px ,得y 2=2py +p 2,即y 2-2py -p 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则y 1+y 2=2p ,∴y 1+y 22=p =2,∴抛物线的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1.3.(2016·上饶四校联考)设抛物线C :y 2=3px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF |=5,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则抛物线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=16x D .y 2=2x 或y 2=16x答案 C解析 ∵抛物线C :y 2=3px (p >0)的焦点为F (3p 4,0),∴|OF |=3p4,∵以MF 为直径的圆过点(0,2),设A (0,2),连接AF ,AM ,可得AF ⊥AM ,在Rt△AOF 中,|AF |=4+9p 216,∴sin∠OAF =|OF ||AF |=3p 44+9p 216,根据抛物线的定义,得直线AO 切以MF 为直径的圆于点A , ∴∠OAF =∠AMF ,可得在Rt△AMF 中,sin∠AMF =|AF ||MF |=3p 44+9p 216,∵|MF |=5,|AF |=4+9p 216,∴4+9p 2165=3p 44+9p 216,整理得4+9p 216=15p 4,解得p =43或p =163,∴C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x .4.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点弦AB 的两端点坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1y 2x 1x 2的值一定等于( )A .-4B .4C .p 2D .-p 2答案 A解析 ①若焦点弦AB ⊥x 轴, 则x 1=x 2=p 2,∴x 1x 2=p 24; ∴y 1=p ,y 2=-p ,∴y 1y 2=-p 2, ∴y 1y 2x 1x 2=-4. ②若焦点弦AB 不垂直于x 轴, 可设AB 的直线方程为y =k (x -p2),联立y 2=2px ,得k 2x 2-(k 2p +2p )x +p 2k 24=0,则x 1x 2=p 24.∴y 1y 2=-p 2.故y 1y 2x 1x 2=-4. 5.如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A 、B ,交其准线l 于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为( )A .y 2=9x B .y 2=6x C .y 2=3x D .y 2=3x 答案 C 解析 如图,分别过A 、B 作AA 1⊥l 于A 1,BB 1⊥l 于B 1,由抛物线的定义知:|AF |=|AA 1|,|BF |=|BB 1|,∵|BC |=2|BF |,∴|BC |=2|BB 1|,∴∠BCB 1=30°,∴∠AFx =60°,连接A 1F ,则△AA 1F 为等边三角形,过F 作FF 1⊥AA 1于F 1,则F 1为AA 1的中点,设l 交x 轴于K ,则|KF |=|A 1F 1|=12|AA 1|=12|AF |,即p =32,∴抛物线方程为y 2=3x .故选C.6.抛物线y 2=4x 的焦点为F ,点P (x ,y )为该抛物线上的动点,若点A (-1,0),则|PF ||PA |的最小值是( )A.12B.22C.32D.223 答案 B解析 抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1, 如图,过P 作PN 垂直直线x =-1于N ,由抛物线的定义可知|PF |=|PN |,连接PA , 在Rt△PAN 中,sin∠PAN =|PN ||PA |, 当|PN ||PA |=|PF ||PA |最小时,sin∠PAN 最小, 即∠PAN 最小,即∠PAF 最大,此时,PA 为抛物线的切线,设PA 的方程为y =k (x +1),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +,y 2=4x ,得k 2x 2+(2k 2-4)x +k 2=0,所以Δ=(2k 2-4)2-4k 4=0,解得k =±1,所以∠PAF =∠NPA =45°, |PF ||PA |=|PN ||PA |=cos∠NPA =22,故选B. 7.设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,则|AB |=________. 答案 12解析 焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫34,0,方法一 直线AB 的斜率为33, 所以直线AB 的方程为y =33⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34, 即y =33x -34,代入y 2=3x ,得13x 2-72x +316=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=212,所以|AB |=x 1+x 2+p =212+32=12.方法二 由抛物线焦点弦的性质可得 |AB |=2p sin 2θ=3sin 230°=12. 8.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线为l ,过M (1,0)且斜率为3的直线与l 相交于点A ,与C 的一个交点为B ,若AM →=MB →,则p =________. 答案 2 解析 如图,由AB 的斜率为3, 知∠α=60°,又AM →=MB →, ∴M 为AB 的中点.过点B 作BP 垂直准线l 于点P , 则∠ABP =60°,∴∠BAP =30°, ∴|BP |=12|AB |=|BM |.∴M 为焦点,即p2=1,∴p =2.9.已知椭圆E 的中心在坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线C :y 2=8x 的焦点重合,A ,B 是C 的准线与E 的两个交点,则|AB |=________.答案 6解析 抛物线y 2=8x 的焦点为(2,0), 准线方程为x =-2.设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由题意,c =2,c a =12,可得a =4,b 2=16-4=12. 故椭圆方程为x 216+y 212=1.把x =-2代入椭圆方程,解得y =±3. 从而|AB |=6.*10.设直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,与圆(x -5)2+y 2=r 2(r >0)相切于点M ,且M 为线段AB 的中点.若这样的直线l 恰有4条,则r 的取值范围是________________.答案 (2,4) 解析 如图,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,两式相减得,(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2).当l 的斜率k 不存在时,符合条件的直线l 必有两条. 当k 存在时,x 1≠x 2, 则有y 1+y 22·y 1-y 2x 1-x 2=2, 又y 1+y 2=2y 0,所以y 0k =2. 由CM ⊥AB ,得k ·y 0-0x 0-5=-1, 即y 0k =5-x 0,因此2=5-x 0,x 0=3, 即M 必在直线x =3上.将x =3代入y 2=4x , 得y 2=12,则有-23<y 0<2 3.因为点M 在圆上,所以(x 0-5)2+y 20=r 2, 故r 2=y 20+4<12+4=16.又y 20+4>4(为保证有4条,在k 存在时,y 0≠0), 所以4<r 2<16,即2<r <4.11.(2016·沈阳模拟)已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC →=OA →+λOB →,求λ的值. 解 (1)直线AB 的方程是y =22(x -p2),与y 2=2px 联立,从而有4x 2-5px +p 2=0. 所以x 1+x 2=5p4,由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =5p4+p =9,所以p =4,从而抛物线方程为y 2=8x .(2)由于p =4,则4x 2-5px +p 2=0, 即x 2-5x +4=0,从而x 1=1,x 2=4, 于是y 1=-22,y 2=42, 从而B (4,42).设C (x 3,y 3),则OC →=(x 3,y 3)=(1,-22)+λ(4,42) =(4λ+1,42λ-22).又y 23=8x 3,即[22(2λ-1)]2=8(4λ+1), 整理得(2λ-1)2=4λ+1, 解得λ=0或λ=2.12.设P ,Q 是抛物线y 2=2px (p >0)上相异两点,P ,Q 到y 轴的距离的积为4,且OP →·OQ →=0.(1)求该抛物线的标准方程;(2)过点Q 的直线与抛物线的另一交点为R ,与x 轴的交点为T ,且Q 为线段RT 的中点,试求弦PR 长度的最小值.解 (1)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),∵OP →·OQ →=0,则x 1x 2+y 1y 2=0.又点P ,Q 在抛物线上,∴y 21=2px 1,y 22=2px 2,代入得y 212p ·y 222p +y 1y 2=0,y 1y 2=-4p 2,∴|x 1x 2|=y 1y 224p2=4p 2.又|x 1x 2|=4, ∴4p 2=4,p =1,∴抛物线的标准方程为y 2=2x .(2)设直线PQ 过点E (a,0)且方程为x =my +a ,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x =my +a ,y 2=2x ,消去x 得y 2-2my -2a =0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=2m ,y 1y 2=-2a ,①设直线PR 与x 轴交于点M (b,0), 则可设直线PR 的方程为x =ny +b , 并设R (x 3,y 3),同理可知,⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 3=2n ,y 1y 3=-2b ,②由①②可得y 3y 2=ba.由题意得,Q 为线段RT 的中点, ∴y 3=2y 2,∴b =2a .又由(1)知,y 1y 2=-4,代入①, 可得-2a =-4,∴a =2, ∴b =4,y 1y 3=-8, ∴|PR |=1+n 2|y 1-y 3| =1+n 2·y 1+y 32-4y 1y 3=21+n 2·n 2+8≥4 2. 当n =0,即直线PR 垂直于x 轴时, |PR |取最小值4 2.*13.如图,由部分抛物线:y 2=mx +1(m >0,x ≥0)和半圆x 2+y 2=r 2(x ≤0)所组成的曲线称为“黄金抛物线C ”,若“黄金抛物线C ”经过点(3,2)和(-12,32).(1)求“黄金抛物线C ”的方程;(2)设P (0,1)和Q (0,-1),过点P 作直线l 与“黄金抛物线C ”相交于A ,P ,B 三点,问是否存在这样的直线l ,使得QP 平分∠AQB ?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解 (1)∵“黄金抛物线C ”过点(3,2)和(-12,32),∴r 2=(-12)2+(32)2=1,4=3m +1,∴m =1.∴“黄金抛物线C ”的方程为y 2=x +1(x ≥0)和x 2+y 2=1(x ≤0).(2)假设存在这样的直线l ,使得QP 平分∠AQB ,显然直线l 的斜率存在且不为0,设直线l :y =kx +1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,y 2=x +1,消去y ,得k 2x 2+(2k -1)x =0,∴x B =1-2k k ,y B =1-k k,即B (1-2k k 2,1-k k),∴k BQ =k1-2k,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2+y 2=1,消去y ,得(k 2+1)x 2+2kx =0,∴x A =-2k k 2+1,y A =1-k 2k 2+1,即A (-2k k 2+1,1-k2k 2+1),∴k AQ =-1k,∵QP 平分∠AQB ,∴k AQ +k BQ =0, ∴k1-2k -1k=0,解得k =-1±2,由图形可得k =-1-2应舍去,∴k =2-1, ∴存在直线l :y =(2-1)x +1,使得QP 平分∠AQB .。
考点1 抛物线的定义及方程题组一抛物线的定义的应用调研1 已知抛物线的焦点为,其上有两点满足,则A.B.C.D.【答案】B【解析】由抛物线的定义可知()221212122AF BF y y x x-=-=-=,则,所以==.☆技巧点拨☆抛物线的离心率e =1,体现了抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离,因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦的问题,可以优先考虑利用抛物线的定义将点到焦点的距离转化为点到准线的距离,即2PF px =+或2PF py =+,使问题简化. 抛物线的定义常在高考中作为转为问题的工具,需熟练掌握.题组二 求抛物线的方程调研 2 已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点F 到准线的距离与椭圆22194x y +=的长轴长相等,则抛物线的标准方程为__________. 【答案】212y x =【解析】在椭圆22194x y +=中,3a =,2b =,故长轴长为6,由抛物线的焦点F 到准线的距离与椭圆的长轴长相等可得6p =,故抛物线的标准方程为212y x =.调研3 已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线22221x y a b -=的一个焦点,抛物线与双曲线的交点为32P ⎛ ⎝,求抛物线方程和双曲线方程. 【解析】依题意设抛物线方程为()220y px p =>,∵点32P ⎛⎝在抛物线上,∴3622p =⨯,解得2p =,∴所求抛物线方程为24y x =. 故抛物线的准线方程为1x =-,∵双曲线的左焦点在抛物线的准线上,∴1c =,故221a b +=,又点32⎛⎝在双曲线上,∴229614a b -=,2213,44a b ==. ∴所求双曲线方程为224413x y -=.☆技巧点拨☆高考中常求抛物线的方程,一般会与其他知识相结合,求抛物线方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点的位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p ,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.考点2 抛物线的性质 题组一 焦点弦问题调研1 过抛物线y 2=4x 的焦点F 作倾斜角为45°的直线交抛物线于A ,B 两点,则弦长|AB |为________. 【答案】8【解析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),易得抛物线的焦点是F (1,0),所以直线AB 的方程是y =x -1,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =x -1,消去y 得x 2-6x +1=0,所以x 1+x 2=6,所以|AB |=x 1+x 2+p =6+2=8.题组二 最值问题 调研 2已知抛物线的焦点为,准线为,且过点在抛物线上,若点,则的最小值为A .2B .3C .4D .5【答案】B 【解析】由题可得,.由抛物线的定义可知,,所以=.故选B .调研3 已知定点()3,4A ,点P 是抛物线24y x =上一动点,点P 到直线1x =-的距离为d ,则PA d +的最小值是_______ .【答案】【解析】点A 是抛物线24y x =外一点,所以PA d +PF PA AF =+≥==,当且仅当点P 为线段AF 与抛物线的交点时取等号,故PA d +的最小值是☆技巧点拨☆有关抛物线上一点M 到抛物线焦点F 和到已知点E (E 在抛物线内)的距离之和的最小值问题,可依据抛物线的图形,过点E 作准线l 的垂线,其与抛物线的交点到抛物线焦点F 和到已知点E 的距离之和是最小值.1.(2017-2018学年重庆市九校联盟高三上学期第一次联合考试)已知抛物线=经过点,则该抛物线的焦点到准线的距离等于 A . B . C .D .1【答案】B【解析】∵抛物线=经过点∴=∴=∴抛物线的焦点到准线的距离等于2.(北京市丰台区2018年高三年级一模数学)已知抛物线C 的开口向下,其焦点是双曲线2213y x -=的一个焦点,则C 的标准方程为A .28y x =B .28x y =-C .2y =D .2x =【答案】B3.(吉林省吉林市2018届高三第三次调研考试数学)以抛物线28y x =上的任意一点为圆心作圆与直线2x =-相切,这些圆必过一定点,则这一定点的坐标是A .()0,2B .()2,0C .()4,0D .()0,4【答案】B【解析】由题意得抛物线28y x =的准线方程为2x =-,因为动圆的圆心在抛物线28y x =上,且与抛物线的准线相切,所以动圆的圆心必过抛物线的焦点,即过点()2,0.选B .4.(2017河南八市联考)已知点M (-3,2)是坐标平面内一定点,若抛物线y 2=2x 的焦点为F ,点Q 是该抛物线上的一动点,则|MQ |-|QF |的最小值是 A .72 B .3 C .52 D .2【答案】C5.(2018届河北省武邑中学高三上学期第五次调研考试)已知抛物线的焦点为,其准线与双曲线223=1y x -相交于两点,若MNF △为直角三角形,其中为直角顶点,则A .B .C .D .6【答案】A【解析】由题可得,抛物线的焦点为, 准线x =-.所以其准线与双曲线223=1y x -相交于,,22p p M N ⎛⎛-- ⎝⎝.因为MNF △为直角三角形,其中为直角顶点,所以p =.故选A .6.(2017-2018学年湖南省长沙市第一中学高三高考模拟卷)已知抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,则AFK △的面积为A .4B .6C .8D .12【答案】C 【解析】抛物线的焦点为,准线与轴的交点为,点在抛物线上,且,过点A 作准线的垂线,垂足为M ,则,所以可知,所以可知AMK △为等腰直角三角形,所以AFK △也为等腰直角三角形,且腰长为,所以该三角形的面积为14482S =⨯⨯=.故选C .7.(上海市普陀区2018届高三下学期质量调研(二模)数学)抛物线212x y =的准线方程为__________. 【答案】3y =- 【解析】2212,32p x py y ==∴=,∴抛物线212x y =的准线方程为32py =-=-,故答案为3y =-.8.(河北省保定市2018届高三第一次模拟考试数学)抛物线的顶点在原点,焦点在x 轴上,抛物线上的点()2,P a -到焦点的距离为3,则a =__________.【答案】±9.(河南省2018届普通高中毕业班4月高考适应性考试数学)已知点是抛物线的焦点,,是该抛物线上两点,,则线段的中点的横坐标为__________.【答案】210.(2018届安徽省安庆市高三二模考试)设抛物线的焦点为点在抛物线上,且满足若32AF =uuu r ,则的值为__________.【答案】12【解析】由题意得.因为为抛物线的焦点弦,所以1121AF BF p+==.而,解得3BF =uu u r.又因为,所以31232AF BFλ===uu u r uu u r .11.(云南省保山市2018届普通高中毕业生第二次市级统测)已知F 是抛物线C :28y x =的焦点,点A 的坐标为()2,6,点P 是C 上的任意一点,当P 在点1P 时,PF PA -取得最大值;当P 在点2P 时,PF PA -取得最小值,则1P ,2P 两点间的距离为__________.51712.(2017-2018学年福建省高三毕业班第三次质量检查)已知抛物线上的点到点距离的最小值为.(1)求抛物线的方程;△面(2)若,圆,过作圆的两条切线分别交轴于两点,求MAB积的最小值.【解析】(1),,==.,∴当即时,,不符合题意,舍去;则,即时,,(舍去),.1.(2016新课标全国I理科)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.A.2 B.4C.6 D.8【答案】B2.(2015上海理科)抛物线22y px =(0p >)上的动点Q 到焦点的距离的最小值为1,则p = . 【答案】2【解析】因为抛物线上动点到焦点的距离为动点到准线的距离,因此抛物线上动点到焦点的最短距离为顶点到准线的距离,即1, 2.2pp == 3.(2017新课标全国II 理科)已知F 是抛物线:C 28y x =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 =_______________. 【答案】6【解析】如图所示,不妨设点M 位于第一象限,设抛物线的准线与x 轴交于点F',作MB l ⊥于点B ,NA l ⊥于点A ,由抛物线的解析式可得准线方程为2x =-,则||2,||4AN FF'==,在直角梯形ANFF'中,中位线||||||32AN FF'BM +==,由抛物线的定义有:||||3MF MB ==,结合题意,有||||3MN MF ==,故336FN FM NM =+=+=.【名师点睛】抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化.4.(2016新课标全国III 理科)已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,平行于x 轴的两条直线1l ,2l 分别交C 于A ,B 两点,交C 的准线于P ,Q 两点.(1)若F 在线段AB 上,R 是PQ 的中点,证明AR FQ ;(2)若PQF △的面积是ABF △的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.。