圆锥曲线-抛物线的基本知识与练习
- 格式:doc
- 大小:398.00 KB
- 文档页数:4
根据抛物线知识点梳理及练习抛物线是数学中的一个重要概念,广泛应用于物理、工程和其他领域。
本文将对抛物线的知识点进行梳理,并提供一些练题供研究和巩固。
1. 抛物线的定义和特点抛物线可以通过以下定义来进行描述:抛物线是平面上一种曲线,其点到焦点的距离等于该点到准线的距离。
主要特点包括:- 顶点:抛物线的最高或最低点称为顶点,记为(V)。
- 焦点:抛物线的焦点是准线与对称轴的交点。
- 准线:平行于对称轴,且与焦点的距离等于对称轴的曲线。
- 对称轴:通过顶点和焦点的一条直线为对称轴,对称轴上各点到焦点的距离相等。
2. 抛物线的方程和表示方法抛物线的方程可以使用以下形式表示:- 标准形式:y = ax^2 + bx + c- 顶点形式:y = a(x - h)^2 + k- 描述形式:(x - h)^2 = 4p(y - k)其中,a是抛物线的开口方向和形状因子,h和k分别是顶点的横坐标和纵坐标,p是焦点到对称轴的距离。
3. 抛物线的性质和运动学应用抛物线具有一些重要的性质和运动学应用:- 对称性:关于对称轴具有对称性,即抛物线上的任意一点到对称轴的距离相等。
- 最值点:顶点是抛物线的最高或最低点,根据抛物线的开口方向可确定是极大值还是极小值。
- 轨迹:抛物线的轨迹可以描述物体自由落体运动的路径。
- 抛物线方程应用:抛物线方程可以应用于弹道学、反射面天线和卫星轨迹等计算中。
练题1. 写出以下抛物线的方程形式:- 顶点在(2, 3),开口向上的抛物线。
- 焦点在(-1, 4),准线为y = 3,开口向下的抛物线。
2. 抛物线的准线为x = -1,焦点在(2, 5),开口向上,请写出抛物线的标准形式方程。
3. 抛物线的焦点在(3, 4),顶点在(1, 2),请写出抛物线的顶点形式方程。
参考答案1.- y = a(x - 2)^2 + 3- (x + 1)^2 = -8(y - 4)2. y = (1/4)(x + 1)^2 + 53. y = (1/2)(x - 1)^2 + 2以上是对抛物线知识点的梳理和一些练习题的提供,希望能对学习和理解抛物线有所帮助。
抛物线 典例剖析知识点一 抛物线概念的应用已知抛物线y 2=2x 的焦点是F ,点P 是抛物线上的动点,又有点A (3,2),求|P A |+|PF |的最小值,并求出取最小值时P 点的坐标.解将x=3代入抛物线方程 y 2=2x ,得y=〒6.6>2,∴点A 在抛物线内部.设抛物线上点P 到准线l : x=21的距离为d ,由定义知|PA|+|PF|=|PA|+d , 当PA ⊥l 时,|PA|+d 最小, 最小值为27,即|PA|+|PF|的最小值为27, 此时P 点纵坐标为2,代入y 2=2x ,得x=2, ∴点P 坐标为(2,2).知识点二 求抛物线的标准方程求适合下列条件的抛物线的标准方程:(1)过点(-3,2);(2)焦点在直线x -2y -4=0上.分析 设出抛物线的标准形式,依据条件求出p 的值.解 (1)设抛物线标准方程为y 2=-2px 或x 2=2py (p >0),则将点(-3,2)代入方程得2p =43,或2p =92,故抛物线的标准方程为y 2=-43x ,或x 2=92y .(2)①令x =0,由方程x -2y -4=0,得y =-2. ∴抛物线的焦点为F (0,-2).设抛物线方程为x 2=-2py ,则由p2=2,得2p =8.∴所求的抛物线方程为x 2=-8y .②令y =0,由x -2y -4=0,得x =4. ∴抛物线的焦点为F (4,0).设抛物线方程为y 2=2px ,由p2=4,得2p =16.∴所求抛物线方程为y 2=16x .知识点三 抛物线在实际中的应用汽车前灯反射镜与轴截面的交线是抛物线的一部分,灯口所在的圆面与反射镜的轴垂直,灯泡位于抛物线焦点处,已知灯口的直径是24 cm ,灯深10 cm ,那么灯泡与反射镜的顶点(即截得抛物线顶点)距离是多少?分析 确定抛物线方程,求出抛物线的焦点到其顶点的距离解 取反射镜的轴即抛物线的对称轴为x 轴,抛物线的顶点为坐标原点,建立直角坐标系xOy ,如图所示.因灯口直径|AB|=24.灯深|OP|=10, 所以点A 的坐标是(10,12).设抛物线的方程为y 2=2px(p>0).由点A(10,12)在抛物线上,得122=2p ×10, ∴p=7.2.抛物线的焦点F 的坐标为(3.6,0).因此灯泡与反射镜顶点的距离是3.6 cm.知识点四 抛物线几何性质的简单应用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.分析 先确定抛物线方程的形式,再依条件求待定参数.解 椭圆9x 2+4y 2=36可化为x 24+y 29=1,得抛物线的对称轴为x 轴.设抛物线的方程为y 2=ax (a ≠0), 又抛物线的焦点到顶点的距离为3,则有|a4|=3,∴|a |=12,即a =±12.故所求抛物线方程为y 2=12x ,或y 2=-12x .知识点五 直线与抛物线已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,且|AB |=52p ,求AB 所在的直线方程.解 焦点F (p2,0),设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),若AB ⊥Ox ,则|AB |=2p <52p ,不合题意.所以直线AB 的斜率存在,设为k ,则直线AB 的方程为y =k (x -p2),k ≠0.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -p 2),y 2=2px ,消去x ,整理得ky 2-2py -kp 2=0.韦达定理得,y 1+y 2=2pk,y 1y 2=-p 2.∴|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=(1+1k 2)·(y 1-y 2)2=1+1k2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2=2p (1+1k 2)=52p .解得k =±2.∴AB 所在直线方程为y =2(x -p 2),或y =-2(x -p 2).知识点六 抛物线的焦点弦问题AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦,M 是AB 的中点,l 是抛物线的准线,MN ⊥l ,N 为垂足.求证:(1)AN ⊥BN ; (2)FN ⊥AB ;(3)若MN 交抛物线于Q ,则Q 平分MN .证明 (1)作AC ⊥l ,垂足为C ,作BD ⊥l ,垂足为D ,在直角梯形ABDC 中, ∵|AF|=|AC|,|BF|=|BD|, ∴|MN|=21(|AC|+|BD|) =21(|AF|+|BF|) =21|AB|, 由平面几何知识可知△ANB 是直角三角形,即AN ⊥BN. (2)∵|AM|=|NM|, ∴∠MAN=∠MNA , ∵AC ∥MN ,∴∠CAN=∠MNA ,∴∠MAN=∠CAN.在△ACN 和△AFN 中,|AN|=|AN|,|AC|=|AF|, 且∠CAN=∠FAN ,∴△ACN ≌△AFN , ∴∠NFA=∠NCA=90°, 即FN ⊥AB.(3)在Rt △MNF 中,连结QF , 由抛物线的定义及(2)的结论得 |QN|=|QF|⇒∠QNF=∠QFN ,且∠QFN=90°-∠QFM ,∠QMF=90°-∠QNF , ∴∠QFM=∠QMF ,∴|QF|=|QM|, ∴|QN|=|QM|,即Q 平分MN.知识点七 抛物线的综合问题过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作倾斜角为θ的直线交抛物线于A 、B 两点,设△AOB 的面积为S (O 为原点).(1)用θ、p 表示S ;(2)求S 的最小值;当最小值为4时,求抛物线的方程.解 (1)设直线y =k ⎝⎛⎭⎫x -p2,代入y 2=2px , 得y 2=2p ⎝⎛⎭⎫y k +p 2,即y 2-2pk y -p 2=0,∴y 1+y 2=2pk,y 1y 2=-p 2.∴|AB |= 1+1k2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2= k 2+1k 2·4p 2k2+4p 2=(1+1k 2)2p =(1+1tan 2θ)2p=2p sin 2θ.① 当直线AB ⊥x 轴时,①也成立.∴S =12|OF ||AF |sin θ+12|OF ||BF |sin(π-θ)=12|OF ||AB |sin θ =12·p 22p sin 2θsin θ=p 22sin θ. (2)当θ=90°时,S min =12p 2.若S min =4,则12p 2=4.∴p =2 2.∴此时抛物线的方程为y 2=42x .考题赏析1.(辽宁高考)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.172 B .3 C. 5 D.92解析 如图所示,由抛物线的定义知,点P 到准线x =-12的距离d 等于点P 到焦点的距离|PF |.因此点P 到点(0,2)的距离与点P 到准线的距离之和可转化为点P 到点(0,2)的距离与点P到点F 的距离之和,其最小值为点M (0,2)到点F ⎝⎛⎭⎫12,0的距离,则距离之和的最小值为4+14=172.答案 A2.(全国Ⅰ高考)已知抛物线y =ax 2-1的焦点是坐标原点,则以抛物线与两坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积为________.解析 ∵y =ax 2-1,∴y +1=ax 2.令y +1=y ′,x =x ′,则y ′=ax ′2,∴x ′2=2×12ay ′,∴x ′2=1a y ′的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,14a ,即y +1=14a , ∴y =ax 2-1的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,14a -1. 又y =ax 2-1的焦点是原点,∴14a =1,∴a =14.∴y =14x 2-1.令x =0,得y =-1,令y =0,得x =±2.故y =14x 2-1与两坐标轴的三个交点为(0,-1),(2,0),(-2,0),∴围成三角形面积为S =12×4×1=2.答案 23.(全国Ⅱ高考)已知F 是抛物线C :y 2=4x 的焦点,A 、B 是抛物线C 上的两个点,线段AB 的中点为M (2,2),则△ABF 的面积等于________.解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 21=4x 1,y 22=4x 2. ∴(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2).∵x 1≠x 2,∴y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=1.∴直线AB 的方程为y -2=x -2,即y =x . 将其代入y 2=4x ,得A (0,0)、B (4,4).∴|AB |=4 2.又F (1,0)到y =x 的距离为22,∴S △ABF =12×22×42=2.答案 21.抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点到其准线的距离是( ) A.|a |4 B.|a |2C .|a |D .-a2答案 B解析 因为y 2=ax ,所以p =|a |2,即该抛物线的焦点到其准线的距离为|a |2,故选B.2.抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 到焦点的距离是a (a >p2),则点M 的横坐标是( )A .a +p 2B .a -p2C .a +pD .a -p 答案 B解析 由抛物线的定义知:点M 到焦点的距离a 等于点M 到抛物线的准线x =-p2的距离,所以点M 的横坐标即点M 到y 轴的距离为a -p2.3.已知抛物线的方程为标准方程,焦点在x 轴上,其上点P (-3,m )到焦点F 的距离为5,则抛物线方程为( )A .y 2=8xB .y 2=-8xC .y 2=4xD .y 2=-4x 答案 B解析 点P (-3,m )在抛物线上,焦点在x 轴上,所以抛物线的标准方程可设为y 2=-2px (p >0).由抛物线定义知|PF |=3+p2=5.所以p =4,所以抛物线的标准方程是y 2=-8x .应选B.4.抛物线y 2=ax 的焦点与双曲线x 23-y 2=1的左焦点重合,则这条抛物线的方程是( )A .y 2=4xB .y 2=-4xC .y 2=-42xD .y 2=-8x 答案 D解析 因为x 23-y 2=1的左焦点为(-2,0),所以抛物线开口向左,所以a <0,且p =|a |2=4,所以a =-8,所以抛物线方程为y 2=-8x ,故选D.5.已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 且斜率为1的直线交抛物线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 ∵y 2=4x 的焦点坐标为 F (1,0),准线方程为x =-1,∴过F 且斜率为1的直线方程为y = x - 1.将其代入y 2= 4x 得 x 2 - 6x + 1=0.∴x 1, 2 =62± = 3〒22.∵|FA|>|FB|,∴x A =3+22,x B =3-22.又|FA|= x +1,|FB|= x B +1,∴|FA||FB|== 3+22. 答案 -36. 过抛物线y 2 = 4x 的焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,O 为坐标原点,则· 的值是________.. 解析 当直线过焦点且垂直于x 轴时,直线方程为x =1,代入y 2=4x ,y 1,2=±2.A 、B 点的坐标分别为(1,2),(1,-2).∴·OB →=1-4=-3.当直线过焦点不垂直x 轴时,则直线的方程可设为y =k (x -1),设A ,B 坐标分别为(x 1,y 1)(x 2,y 2).则y 21·y 22=16x 1x 2.由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =k (x -1),得k 2x 2-(2k +4)x +k 2=0, ·OB →=x 1x 2+y 1y 2=1-4=-3. 7.已知圆A :(x +2)2+y 2=1与定直线l :x =1,若动圆C 与圆A 相外切,且与直线l 相切,求动圆圆心C 的轨迹方程.解 设圆心C 到直线l 的距离为d ,则由题意知|CA |=d +1从而可知圆心C 到点(-2,0)的距离和到定直线x =2的距离相等.所以动圆圆心C 的轨迹是抛物线,其焦点为(-2,0),准线为x =2,故设动圆圆心C 的轨迹方程为y 2=-2px (p >0),由p2=2,得p =4.因此动圆圆心C 的轨迹方程为y 2=-8x .8.已知点M (-2,4)及焦点为F 的抛物线y =18x 2,在此抛物线上求一点P 使|PM |+|PF |的值最小.分析 先根据已知条件画出图形,由定义知,抛物线上的点P 到焦点F 的距离等于P 到准线l 的距离d ,所以求|PM |+|PF |的最小值问题可转化为求|PM |+d 的最小值问题,让点P 在抛物线上运动,容易发现当点P 运动到过点M 且与x 轴垂直的直线与抛物线的交点处时,|PM |+d 最小.解 如图,设MN ⊥x 轴,与准线交于N ,与抛物线交于点P ,在抛物线上任取一点P ′,连P ′M ,P ′F ,作P ′N 垂直于准线,垂足为N ′.由抛物线的定义,|PN|=|PF|,|P ′N ′|=|P ′F||P ′M|+|P ′N ′|=|P ′M|+|P ′F| |PN|+|PM|=|PM|+|PF|∵|P ′M|+|P ′N ′|≥|PN|+|PM| ∴|P ′M|+|P ′F|≥|PM|+|PF|这就是说,当P ′与P 重合时,|PM|+|PF|的值最小解方程组22,1,8x y x =-⎧⎪⎨=⎪⎩得P(-2,12). 9.已知抛物线y 2=2x ,过点Q (2,1)作一条直线交抛物线于A 、B 两点,试求弦AB 中点的轨迹方程.解 设弦AB 的中点M (x ,y ),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有y 21=2x 1,y 22=2x 2, ∴y 1-y 2x 1-x 2=2y 1+y 2,又y 1+y 2=2y ,∴y 1-y 2x 1-x 2=1y,即k AB =1y .又k MQ =y -1x -2,由题意知k MQ =k AB .∴y -1x -2=1y,整理, 得y 2-x -y +2=0.所以,弦AB 中点的轨迹方程为y 2-x -y +2=0.10.抛物线的顶点在原点,以x 轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线,被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线方程.解 如右图所示,依题意设抛物线方程为y 2=2px(p>0),则直线方程为y=-x+12p. 设直线交抛物线于A(x 1,y 1), B(x 2,y 2),则由抛物线定义得|AB|=|AF|+|FB|=|AC|+|BD| =x 1+2P + x 2 + 2P , 即x 1+x 2 +p=8.①又A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)是抛物线和直线的交点.由⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +12p ,y 2=2px ,消去y 得x 2-3px +p 24=0,∴x 1+x 2=3p ,将其代入①得p =2. ∴所求抛物线方程为y 2=4x .当抛物线方程设为y 2=-2px (p >0)时,同理可求得抛物线方程为y 2=-4x . 故抛物线的方程为y 2=4x 或y 2=-4x .讲练学案部分2.4.1 抛物线及其标准方程.对点讲练知识点一 求抛物线的标准方程分别求出满足下列条件的抛物线的标准方程.(1)过点(3,-4).(2)焦点在直线x +3y +15=0上. 解 (1)∵点(3,-4)在第四象限,∴抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0)或x 2=-2p 1y (p 1>0),把点(3,-4)的坐标分别代入得(-4)2=2p ×3,32=-2p 1×(-4)即2p =163,2p 1=94∴所求抛物线的方程为y 2=163x 或x 2=-94y .(2)令x =0得y =-5;令y =0得x =-15 ∴抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0)∴所求抛物线的标准方程为y 2=-60x 或x 2=-20y .【反思感悟】 求抛物线方程应首先确定焦点的位置,进而确定方程的形式,然后利用已知条件求p 的值.求满足下列条件的抛物线的方程.(1)以坐标轴为对称轴,且过点A (2,3);(2)以坐标轴为对称轴,焦点到准线的距离为52.解 (1)由题意,方程可设为y 2=mx 或x 2=ny , 将点A (2,3)的坐标代入,得32=m ·2或22=n ·3,∴m =92或n =43.∴所求的抛物线方程为y 2=92x 或x 2=43y .(2)由焦点到准线的距离为52,可知p =52.∴所求抛物线方程为y 2=5x 或y 2=-5x 或x 2=5y 或x 2=-5y .知识点二 抛物线定义的应用已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点M (-3,m )到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m 的值.解 设抛物线的方程为y 2=-2px (p >0),则准线方程为x =p2.∵点M (-3,m )是抛物线上的点,根据抛物线定义,M 点到焦点的距离等于M 点到准线的距离∴|-3|+p2=5 ∴p =4.∴抛物线方程为y 2=-8x .又点M (-3,m )在抛物线上故m 2=-8×(-3) ∴m =±2 6.【反思感悟】 涉及抛物线上一点与焦点的距离问题要注意用定义转化为该点到准线的距离,可简化计算.若动圆与圆(x -2)2+y 2=1相外切,又与直线x +1=0相切,则动圆圆心的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .双曲线的一支D .抛物线答案 D解析 设动圆的圆心为M ,半径为r ,动圆与圆(x -2)2+y 2=1相外切,则M 到定点(2,0)的距离为r +1,动圆与直线x =-1相切,则点M 到定直线x =-1的距离为r ,所以M 到定点(2,0)和到定直线x =-2的距离相等,由抛物线定义知,答案选D.知识点三 抛物线知识在实际中的应用喷灌的喷头装在直立管柱OA 的顶点A 处,喷出水流的最高点B 高5 m ,且与OA 所在的直线相距4 m ,水流落在以O 为圆心,半径为9 m 的圆上,则管柱OA 的长是多少?解 如图所示,建立直角坐标系,设水流所形成的抛物线的方程为x 2= -2py(p>0),点C(5, -5)在抛物线上,所以25= -2p ·(-5),2p=5,所以抛物线的方程为x 2= -5y ,点A(-4,y 0)在抛物线上,所以16= -5y 0,y 0 = -165,所以OA 的长为5 - 165=1.8 (m).∴管柱OA 的长是1.8 m.【反思感悟】 根据题意,建立直角坐标系,用待定系数法求出抛物线方程,再利用抛物线方程解决实际问题.抛物线型拱桥顶距离水面2米,水面宽4米,当水下降1米后,水面宽________米.答案 2 6解析 可设抛物线方程为x 2=-2py ,则点(-2,-2)在抛物线上,则有:4=4p . ∴p =1,抛物线方程为x 2=-2y ,当y =-3时,x =±6. ∴水面宽为2 6. 课堂小结:1.四个标准方程的区分:焦点在一次项字母对应的坐标轴上,开口方向由一次项系数的符号确定.当系数为正时,开口方向为坐标轴的正方向;系数为负时,开口方向为坐标轴的负方向.2.焦点在y 轴上的抛物线的标准方程x 2=2py 通常又可以写成y=ax 2,这与以前学习的二次函数的解析式是完全一致的,但需要注意的是,由方程y=ax 2来求其焦点和准线时,必须先化成标准形式.3.经过抛物线的焦点的弦称为抛物线的焦点弦,它有以下特性:设焦点弦AB 的端点坐标分别为A (x 1 , y 1),B(x 2,y 2),则y 1y 2= - p 2, x 1x 2 = 24p ,|AB|= x 1 + x 2 + p.课时作业一、选择题1.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,焦点在曲线x 24-y 22=1上,则抛物线方程为( )A .y 2=8xB .y 2=4xC .y 2=2xD .y 2=±8x 答案 D解析 由题意知抛物线的焦点为双曲线x 24-y 22=1的顶点,即(-2,0)、(2,0),所以抛物线的方程为y 2=8x 或y 2=-8x .2.抛物线y =mx 2(m <0)的焦点坐标是( )A .(0,m 4)B .(0,14m )C .(0,-m 4)D .(0,-14m)答案 B解析 由于抛物线方程可化为x 2=1my (m <0),所以抛物线的焦点在y 轴的负半轴上,且2p =-1m ,所以p 2=-14m ,所以抛物线的焦点坐标是(0,14m),答案选B.3.过点M (2,4)作与抛物线y 2=8x 只有一个公共点的直线l 有( ) A .0条 B .1条 C .2条 D .3条 答案 C解析 容易发现点M (2,4)在抛物线y 2=8x 上,这样l 过M 点且与x 轴平行时,l 与抛物线有一个公共点,或者l 在M 点上与抛物线相切,故选C.4.已知P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是抛物线y 2=2px (p >0)上不同的两点,则y 1·y 2=-p 2是直线P 1P 2通过抛物线焦点的( )A .充分不必要条件B .充分必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件 答案 B解析 设直线P 1P 2的斜率为k ,在x 轴上的截距为x 0,则P 1P 2的方程为y =k (x -x 0), x =1ky +x 0(k =0时只有一个交点不合题意), 所以y 2=2p ⎝⎛⎭⎫1k y +x 0,即y 2-2pky -2px 0=0. 当直线P 1P 2过焦点时,x 0=p2,则y 1y 2=-p 2.当y 1y 2=-p 2时,即-2px 0=-p 2,则x 0=p2,直线过焦点.当斜率不存在时也可验证是充要条件.5.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=6,那么|AB |等于( )A .10B .8C .6D .4 答案 B解析 方法一 由已知得抛物线焦点为(1,0),过焦点的直线设为y =k (x -1)(由x 1+x 2=6知,此直线不平行于y 轴,因而k 存在).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x ,消去y 得k 2x 2-2(k 2+2)x +k 2=0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2(k 2+2)k 2=6,x 1·x 2=1得k =±1.所以|AB |2=(1+k 2)(x 1-x 2)2=2(x 1-x 2)2=64,故|AB |=8.方法二 由焦半径公式|AB |=|AF |+|BF |=x 1+p 2+x 2+p2=8.二、填空题6.抛物线2y 2+5x =0的焦点坐标为____________,准线方程为______________.答案 ⎝⎛⎭⎫-58,0 x =58解析 化抛物线2y 2+5x =0为标准方程y 2=-52x,2p =52,p 2=58,所以焦点坐标为(-58,0),准线方程为x =58.7.设点M ⎝⎛⎭⎫3,103与抛物线y 2=2x 上的点P 之间的距离为d 1,P 到抛物线准线l 的距离为d 2,则当d 1+d 2取最小值时,P 点坐标为____________.答案 (2,2)解析 当P 点是M 与焦点F ⎝⎛⎭⎫12,0连线与抛物线交点时,d 1+d 2最小,MF 的方程为y =43x -23,与抛物线y 2=2x 联立得P (2,2). 三、解答题8.过点Q (4,1)作抛物线y 2=8x 的弦AB ,若弦恰被Q 平分,求AB 所在直线方程. 解 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因点Q (4,1)为A ,B 的中点则有⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=8y 1+y 2=2将A 、B 两点坐标代入y 2=8x .则有⎩⎪⎨⎪⎧y 21=8x 1 ①y 22=8x 2 ②①-②得:(y 1-y 2)(y 1+y 2)=8(x 1-x 2),由y 1+y 2=2,则有y 1-y 2x 1-x 2=4,∴k AB =4.∴所求直线方程为y -1=4(x -4),即4x -y -15=0.9.一抛物线拱桥跨度为52米,拱顶离水面6.5米,一竹排上有一宽4米、高6米的矩形大木箱,问能否安全通过?解建立坐标系如图,设抛物线方程为 x 2= -2py ,则点(26, -6.5)在抛物线上, ∴262= -2p ·(-6.5),∴p=52,抛物线的方程为x 2= -104y ,当y=-0.5时,x=〒213,则有413>4, 所以木箱能安全通过.10.已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点. 求证:(1)x 1x 2为定值;(2)1|F A |+1|FB |为定值. 证明 (1)抛物线y 2=2px 的焦点为F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,当AB 不垂直于x 轴时,设直线AB 的方程为y =k ⎝⎛⎭⎫x -p2 (k ≠0). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝⎛⎭⎫x -p 2y 2=2px消去y , 得k 2x 2-p (k 2+2)x +k 2p 24=0.由根与系数的关系得x 1x 2=p 24(定值).当AB ⊥x 轴时,x 1=x 2=p2,x 1x 2=p24也成立.(2)由抛物线的定义知,|F A |=x 1+p 2,|FB |=x 2+p2.又由(1)得x 1x 2=p24,所以1|F A |+1|FB |=1x 1+p 2+1x 2+p2=x 1+x 2+pp 2(x 1+x 2)+x 1x 2+p 24 =x 1+x 2+p p 2(x 1+x 2)+p 22=x 1+x 2+p p 2(x 1+x 2+p )=2p(定值). 2.4.2 抛物线的简单几何性质.对点讲练知识点一 由性质求方程已知抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为x 轴,且与圆x 2+y 2=4相交的公共弦长等于23,求这条抛物线的方程.解 设所求抛物线方程为y 2=2px (p >0)或y 2=-2px (p >0),设交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),(y 1>0,y 2<0),则|y 1|+|y 2|=23,即y 1-y 2=23,由对称性知,y 2=-y 1,代入上式得y 1=3,把y 1=3代入x 2+y 2=4得x =±1.所以点(1,3)在抛物线y 2=2px 上,点(-1,3)在抛物线y 2=-2px 上,所以3=2p 或3=-2p ×(-1).所以p =32,所以所求抛物线方程为y 2=3x 或y 2=-3x .【反思感悟】 (1)由已知的几何条件求抛物线方程,常用待定系数法.(2)由于抛物线是轴对称图形,所以与对称轴垂直的弦一定被对称轴平分.已知抛物线的焦点在x 轴上,直线y =2x +1被抛物线截得的线段长为15,求此抛物线的标准方程.解 ∵抛物线的焦点在x 轴上,∴设它的标准方程为y 2=2px由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2pxy =2x +1得4x 2+(4-2p )x +1=0.∴|x 1-x 2|=(4-2p )2-164=p 2-4p2.∴1+22|x 1-x 2|=52p 2-4p .∴52p 2-4p =15.∴p =6或p =-2. ∴抛物线的方程为y 2=12x 或y 2=-4x .知识点二 与抛物线有关的证明问题过抛物线焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,通过点A 和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于点D ,求证:直线DB 平行于抛物线的对称轴.证明如图所示,以抛物线的对称轴为x 轴,它的顶点为原点,建立直角坐标系. 设抛物线的方程为y 2=2px ,①点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫y 202p ,y 0,则直线OA 的方程为 y =2py 0x (y 0≠0),②抛物线的准线方程是x =-p2.③联立②③,可得点D 的纵坐标为y =-p 2y 0④因为点F 的坐标是⎝⎛⎭⎫p 2,0,当AB ⊥x 轴时,|y 0|=p 此时,|OA |=|OD |,∴DB ∥x 轴当AB 与x 轴不垂直时,即y 20≠p 2时,直线AF 的方程为y =2py 0y 20-p 2⎝⎛⎭⎫x -p 2,⑤ 联立①⑤,可得点B 的纵坐标为y =-p 2y 0.⑥由④⑥可知,DB ∥x 轴.【反思感悟】 因抛物线方程的独特形式,较之椭圆与双曲线,它上面的点便于用一个变量表示出来,如y 2=2px 上任一点,可表示为⎝ ⎛⎭⎪⎫y 22p ,y ,注意恰当运用.设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,Q 是抛物线上除顶点外的任意一点,直线QO 交准线于P 点,过Q 且平行于抛物线对称轴的直线交准线于R 点,求证:PF ⊥RF .证明如图所示,设点Q ⎝⎛⎭⎫y 202p ,y 0,则R.(-2p,y 0 ) 直线OQ 的方程为y=02y p x , 当x=-2p 时,解得y=-02y p,∴P =2,20p p y ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,又F (2p ,0),∴RF →=⎝⎛⎭⎫p ,p 2y 0,RF →=(p ,-y 0) ∴RF →·RF →=0,∴PF ⊥RF .知识点三 直线与抛物线的交点问题已知抛物线的方程为y 2=4x ,直线l 过定点P (-2,1),斜率为k .k 为何值时,直线l 与抛物线y 2=4x :只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点?解 由题意,设直线l 的方程为y -1=k (x +2).由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y -1=k (x +2)y 2=4x ,可得:ky 2-4y +4(2k +1)=0.① (1)当k =0时,由方程①得y =1.把y =1代入y 2=4x ,得x =14.这时,直线l 与抛物线只有一个公共点⎝⎛⎭⎫14,1. (2)当k ≠0时,方程①的判别式为 Δ=-16(2k 2+k -1). 1°由Δ=0,即2k 2+k -1=0,解得k =-1,或k =12.于是,当k =-1,或k =12时,方程①只有一个解,从而方程组(*)只有一个解.这时,直线l 与抛物线只有一个公共点.2°由Δ>0,即2k 2+k -1<0,解得-1<k <12.于是,当-1<k <12,且k ≠0时,方程①有两个解,从而方程组有两个解.这时,直线l与抛物线有两个公共点.3°由Δ<0,即2k 2+k -1>0,解得k <-1,或k >12.于是,当k <-1,或k >12时,方程①没有实数解,从而方程组(*)没有解.这时,直线l与抛物线没有公共点.综上,我们可得当k =-1,或k =12,或k =0时,直线l 与抛物线只有一个公共点;当-1<k <12,且k ≠0时,直线l 与抛物线有两个公共点;当k <-1,或k >12时,直线l 与抛物线没有公共点.【反思感悟】 当直线与抛物线的对称轴平行或重合时,抛物线和直线相交,只有一个交点.解决直线与抛物线位置关系问题时,不要忽视这一点,否则容易漏解.直线l :y =kx +1,抛物线C :y 2=4x ,当k 为何值时,l 与C 分别相切、相交、相离?解 将l 和C 的方程联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1, ①y 2=4x , ②①式代入②式,并整理,得 k 2x 2+(2k -4)x +1=0.当k ≠0时,是一元二次方程, ∴Δ=(2k -4)2-4k 2=16(1-k ).(1)当Δ=0时,即k =1时,l 与C 相切. (2)当Δ>0时,即k <1时,l 与C 相交. (3)当Δ<0时,即k >1时,l 与C 相离.当k =0时,直线l :y =1与曲线C :y 2=4x 相交.综上所述,当k =0或k <1时,l 与C 相交,当k =1时,l 与C 相切,当k >1时,l 与C 相离.课堂小结:1.在已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为x 轴,求抛物线的标准方程时,为避免讨论张口的方向可设抛物线的方程为y 2=2ax (a ≠0).此时,不论a>0或a<0,焦点坐标都是(2a,0),准线方程都为x=-2a . 2.抛物线y 2= 2px (p>0)上任一点的坐标可用一个量y 1表示为21(1),2y y p;x 2 = 2py (p>0)上任一点坐标可设为(x 1 , 212x p).3.直线与抛物线的位置关系设直线l :y=kx+m ,抛物线:y 2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立整理成关于x 的方程:ax 2+bx+c=0,(1)若a ≠0,当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点; 当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个交点; 当Δ<0时,直线与抛物线相离,无公共点.(2)若a=0,直线与抛物线有一个交点,此时直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合,因此直线与抛物线有一个交点是直线与抛物线相切的必要不充分条件.一、选择题1.P (x 0,y 0)是抛物线y 2=2px (p ≠0)上任一点,则P 到焦点的距离是( )A .|x 0-p 2|B .|x 0+p2|C .|x 0-p |D .|x 0+p | 答案 B解析 当p >0时,由抛物线定义得点P (x 0,y 0)到焦点的距离为x 0+p2,当p <0时由抛物线定义知P (x 0,y 0)到焦点的距离为-p 2-x 0,综上得所求距离为|x 0+p2|,故选B.2.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4,则|AB |等于( )A .10B .8C .6D .4 答案 A解析 设A 、B 两点的横坐标分别为x A 、x B ,则有x A +x B =8,|AB |=|AF |+|BF |=x A +p 2+x B +p2=8+p =8+2=10.3.抛物线y 2=2px 与直线ax +y -4=0的一个交点是(1,2),则抛物线的焦点到该直线的距离为( )A.32 3B.25 5C.710 5D.172 答案 B解析 由已知得抛物线方程为y 2=4x ,直线方程为2x +y -4=0,抛物线y 2=4x 的焦点坐标是F (1,0),到直线2x +y -4=0的距离d =|2+0-4|22+1=255.4.若抛物线y 2=2px (p >0)上三个点的纵坐标的平方成等差数列,那么这三个点到抛物线焦点的距离的关系是( )A .成等差数列B .既成等差数列又成等比数列C .成等比数列D .既不成等比数列也不成等差数列 答案 A解析 设三点为P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),P 3(x 3,y 3),则y 21=2px 1,y 22=2px 2,y 23=2px 3,因为2y 22=y 21+y 23, 所以x 1+x 3=2x 2,即|P 1F |-p 2+|P 3F |-p2=2⎝⎛⎭⎫|P 2F |-p 2, 所以|P 1F |+|P 3F |=2|P 2F |. 二、填空题5.抛物线的顶点在原点,准线垂直于x 轴,且焦点到顶点的距离为4,则其方程为______________________.答案 y 2=16x 或y 2=-16x解析 焦点到顶点的距离即p2=4,p =8.6.抛物线y =x 2上的点到直线2x -y -4=0的距离最短的点的坐标是____________. 答案 (1,1)解析 设点A (x ,y )是符合题设条件的点,则由点到直线的距离公式,得d =55|2x -y -4|=55|2x -x 2-4| =55|-(x -1)2-3|≥355. 当且仅当x =1时,d 取得最小值,故所求点为(1,1).7.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____________.答案 [-1,1]解析 Q 点坐标为(-2,0),直线l 的斜率不存在时,不满足题意,所以可设直线l 的斜率为k ,方程为y =k (x +2).当k =0时满足.当k ≠0时,x =1ky -2,代入y 2=8x ,得y 2-8k y +16=0.Δ=64k2-64≥0,k 2≤1,即-1≤k ≤1(k ≠0).综上,-1≤k ≤1.三、解答题8.过点(-3,2)的直线与抛物线y 2=4x 只有一个公共点,求此直线方程. 解 显然,直线存在斜率k , 设其方程为y -2=k (x +3), 由⎩⎪⎨⎪⎧y -2=k (x +3)y 2=4x 消去x ,整理得ky 2-4y +8+12k =0①(1)当k =0时,方程①化为-4y +8=0,即y =2, 此时过(-3,2)的直线方程为y =2,满足条件. (2)当k ≠0时,方程①应有两个相等实根. 由⎩⎪⎨⎪⎧ k ≠0Δ=0即⎩⎪⎨⎪⎧k ≠016-4k (8+12k )=0,得k =13或k =-1.∴直线方程为y -2=13(x +3)或y -2=-(x +3),即x -3y +9=0或x +y +1=0.故所求直线有三条,其方程分别为: y =2,x -3y +9=0或x +y +1=0.9.A ,B 是抛物线y 2=2px (p >0)上两点,满足OA ⊥OB ,其中O 为抛物线顶点.求证: (1)A ,B 两点的纵坐标乘积为定值; (2)直线AB 恒过一定点. 证明(1)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),x 1≠0,x 2≠0,则y 12=2px 1, y 22=2px 2. ∵OA ⊥OB ,∴x 1x 2 + y 1y 2=0.∴y 12y 22、= 4p 2 x 1x 2 = 24p -y 1y 2.∴y 1y 2 =24p -为定值, x 1x 2=-y 1y 2=4p 2也为定值.∴A 、B 两点的纵坐标乘积为定值.(2)若AB ⊥x 轴,则易知直线AB 方程为x = 2p , 过点(2p,0);若AB 与x 轴不垂直,则x 1≠x 2,y 1+y 2≠0.由y 12-y 22=2p(x 1-x 2),得1212122y y px x y y -++=. ∴直线AB 的方程是y= 122py y + (x -x 1)+y 1,即y = 211121222px px y y y y y ++-+。
圆锥曲线抛物线的基本知识点一、什么是抛物线?抛物线是一种特殊的圆锥曲线,它是由一个固定点(焦点)和一个固定直线(准线)确定的所有点到焦点距离等于该点到准线距离的轨迹。
二、抛物线的基本性质1. 抛物线的对称轴是准线,焦点在对称轴上;2. 抛物线上任意一点与其对称轴的距离相等;3. 焦点到抛物线上任意一点的距离与该点到准线的距离相等;4. 抛物线在对称轴上有最小值,即顶点;5. 抛物线开口方向由焦点和准线位置决定。
三、抛物线方程1. 标准式:y = ax^2 (a>0)其中 a 为常数,表示开口方向和开口大小。
2. 顶点式:y - k = a(x - h)^2其中 (h, k) 为顶点坐标。
3. 参数式:x = at^2, y = 2at其中 t 为参数。
四、抛物线应用1. 物理学中,抛物运动就是指在重力作用下,以一定初速度沿着一个确定角度投掷出去后,运动轨迹为抛物线的运动方式。
2. 工程学中,抛物线常用于设计拱形桥、天桥、高架桥等建筑结构。
3. 数学中,抛物线是圆锥曲线中最简单的一种,也是研究圆锥曲线的基础。
五、抛物线相关概念1. 焦距:焦点到顶点的距离。
2. 焦直线:过焦点且与准线垂直的直线。
3. 焦半径:从焦点到抛物线上任意一点的距离。
4. 垂直平分线:过顶点且与对称轴垂直的直线。
六、抛物线相关定理1. 抛物定理:从焦点到抛物线上任意一点的距离等于该点到准线距离的一半。
2. 切角定理:从焦点引一条切线,该切线与准线之间的夹角等于该切点处法向量与准线方向向量之间夹角(即反射角等于入射角)。
3. 两个相交抛物面交于一条直母线。
3.3.2 抛物线的简单几何性质A级必备知识基础练1.以x轴为对称轴,通径长为8,顶点在坐标原点的抛物线的标准方程是( )A.y2=8x或x2=8yB.y2=-8x或x2=-8yC.y2=8x或y2=-8xD.x2=8y或x2=-8y2.已知F为抛物线C:x2=4y的焦点,直线l与C交于A,B两点,若AB中点的纵坐标为3,则|AF|+| BF|的值( )A.等于8B.等于7C.等于5D.随A,B两点坐标变化而变化3.(2022北京二中高二月考)抛物线C:y2=2px(p>0)上一点(1,y0)到其焦点的距离为3,则抛物线C的标准方程为( )A.y2=4xB.y2=8xC.y2=12xD.y2=16x4.已知点(x,y)在抛物线y2=4x上,则z=x2+y2+3的最小值是( )A.2B.3C.4D.05.(多选题)平面内到定点F(0,1)和到定直线l:y=-1的距离相等的动点的轨迹为曲线C,则( )A.曲线C的标准方程为x2=4yB.曲线C关于y轴对称C.当点P(x,y)在曲线C上时,y≥2D.当点P在曲线C上时,点P到直线l的距离d≥26.如图1是抛物线型拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2米,水面宽4米,建立如图2所示的直角坐标系,则抛物线的标准方程为 ;水面下降1米后,水面宽 米.图1图27.已知抛物线的焦点F在x轴的正半轴上,直线l过点F且垂直于x轴,l与抛物线交于A,B两点,O 为坐标原点.若△OAB的面积等于4,则抛物线的标准方程为 .8.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,且抛物线C与y=2x的一个交点是M(m,2).(1)求抛物线C的标准方程;(2)若直线l:y=x+n(n≠0)与抛物线C交于A,B两点,且OA⊥OB(O为坐标原点),求n的值.B级关键能力提升练9.已知直线l过抛物线C:y2=x的焦点,并交抛物线C于A,B两点,|AB|=2,则弦AB的中点G的横坐标是( )A. B. C. D.110.如图,过抛物线y2=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,准线与对称轴交于点M.若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的标准方程为( )A.y2=xB.y2=3xC.y2=xD.y2=9x11.已知M是抛物线y2=4x上的一点,F是抛物线的焦点,O为坐标原点,若∠OFM=120°,则|FM|等于( )A.2B.C.2D.412.(多选题)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离是2,过点F的直线l与抛物线交于A,B两点,M为线段AB的中点,O为坐标原点,则下列结论正确的是( )A.C的准线方程为x=-1B.线段AB的长度的最小值为4C.M的坐标可能是(3,2)D.存在直线l,使得OA与OB垂直13.抛物线x2=y上到直线2x-y-4=0的距离最短的点的坐标是 .14.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.(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(2)若=3,求|AB|.C级学科素养创新练15.已知抛物线E的顶点为坐标原点,对称轴为x轴,且直线y=x+1与E相切.(1)求E的标准方程;(2)设P为E的准线上一点,过P作E的两条切线,切点为A,B,求证:PA⊥PB.参考答案3.3.2 抛物线的简单几何性质1.C 当抛物线的焦点在x轴的正半轴上时,设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),可得2p=8,解得p=4,所以抛物线的标准方程为y2=8x;当抛物线的焦点在x轴的负半轴上时,设抛物线的标准方程为y2=-2px(p>0),可得2p=8,解得p=4,所以抛物线的标准方程为y2=-8x.所以所求抛物线的标准方程为y2=±8x.故选C.2.A 设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|+|BF|=y1+y2+p=6+2=8,故选A.3.B 抛物线C:y2=2px(p>0)的准线方程为x=-,由抛物线的定义以及抛物线上一点(1,y0)到其焦点的距离为3,可得1--=3,解得p=4,所以抛物线的标准方程为y2=8x.故选B.4.B 因为点(x,y)在抛物线y2=4x上,所以x≥0.因为z=x2+y2+3=x2+2x+3=(x+1)2+2,所以当x=0时,z最小,最小值为3.故选B.5.AB 由抛物线定义可知曲线C是以F为焦点,直线l为准线的抛物线,其标准方程为x2=4y,曲线关于y轴对称,故A正确,B正确;由x2=4y知y≥0,故C错误;点P到直线l的距离d≥1,故D错误.故选AB.6.x2=-4y 4 设这条抛物线的标准方程为x2=-2py(p>0),由已知抛物线经过点(2,-2),可得8=-2p×(-2),解得p=2,所以抛物线的标准方程为x2=-4y.当y=-3时,x2=12,解得x=±2,所以当水面下降1米后,水面宽4米.7.y2=4x 由题意,可设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),则焦点F,0,直线l:x=,|AB| =2p.因为△OAB的面积为S△OAB=×2p=4,所以p=2.所以抛物线的标准方程为y2=4x.8.解(1)由题意可得解得故抛物线C的标准方程是y2=4x.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立整理得y2-4y+4n=0,Δ=16-16n>0,n<1,则y1+y2=4,y1y2=4n,从而x1x2==n2.因为OA⊥OB,所以=0,即x1x2+y1y2=n2+4n=0,又n≠0,所以n=-4.9.C 如图所示,由题意可得抛物线的准线m的方程为x=-.过点G向准线m作垂线,垂足为D,过A,B分别向准线m作垂线,垂足为A',B',则|AA'|+|BB'|=| AB|=2.因为弦AB的中点为G,所以|GD|=(|AA'|+|BB'|)=|AB|=1,所以点G的横坐标是1-,故选C.10.B 由抛物线定义,|BF|等于点B到准线的距离,因为|BC|=2|BF|,所以∠BCM=30°.又|AF|=3,所以A.点A在抛物线上,代入抛物线方程y2=2px(p>0),解得p=(负值舍去).故抛物线的标准方程为y2=3x.故选B.11.D 抛物线y2=4x的焦点坐标为F(1,0),准线方程为x=-1,设点M,y,∵∠OFM=120°,∴>1,∴|y|=-1,整理得y2-4|y|-4=0.解得|y|=2(负值舍去),∴|FM|==4.故选D.12.ABC 由已知可得p=2,所以抛物线的标准方程为y2=4x,则点F(1,0),准线的方程为x=-1,故A正确;当AB⊥x轴时,AB的长度取最小值,令x=1,代入抛物线方程解得y=±2,所以AB的长度的最小值为4,故B正确;设直线l的方程为x=my+1,A(x A,y A),B(x B,y B),M(x M,y M),将x=my+1代入抛物线方程可得y2-4my-4=0,Δ=16(m2+1)>0,则y A+y B=4m,所以x A+x B=m(y A+y B)+2=4m2+2,x M=2m2+1,当m=1时,可得M(3,2),故C正确;因为y A y B=-4,所以x A x B=1,所以=x A x B+y A y B=1-4=-3,所以≠0,故D错误.故选ABC.13.(1,1) 设抛物线y=x2上一点为A(x0,),点A(x0,)到直线2x-y-4=0的距离d=|(x0-1)2+3|,当x0=1时,抛物线x2=y上一点到直线2x-y-4=0的距离最短,此时点A的坐标为(1,1).14.解设直线l:y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).(1)由题设得F,0,故|AF|+|BF|=x1+x2+.又|AF|+|BF|=4,所以x1+x2=.联立可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,Δ=144(t-1)2-144t2=144(1-2t)>0,t<,则x1+x2=-.从而-,得t=-.所以l的方程为y=x-.(2)由=3可得y1=-3y2.联立可得y2-2y+2t=0,Δ=4-8t>0,t<,所以y1+y2=2,从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3.代入C的方程得x1=3,x2=,即A(3,3),B,-1.故|AB|=.15.(1)解依题意可设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),与直线y=x+1联立,可得x2+(2-2p)x+1=0,由Δ=(2-2p)2-4=0,解得p=2(p=0舍去).所以抛物线的标准方程为y2=4x. (2)证明易知过点P的两条切线斜率存在且不为0,设P(-1,m),切线的方程为y-m=k(x+1),与y2=4x联立,可得ky2-4y+4k+4m=0,由Δ=0,即16-16(k+m)k=0,整理得k2+km-1=0,易知方程有两个不相等的实数根,设为k1,k2,所以k1k2=-1,即PA⊥PB.。
FA P HBQ专题:解圆锥曲线问题常用方法(一)【学习要点】解圆锥曲线问题常用以下方法: 1、定义法(1)椭圆有两种定义。
第一定义中,r 1+r 2=2a 。
第二定义中,r 1=ed 1 r 2=ed 2。
(2)双曲线有两种定义。
第一定义中,a r r 221=-,当r 1>r 2时,注意r 2的最小值为c-a :第二定义中,r 1=ed 1,r 2=ed 2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与“点到准线距离”互相转化。
(3)抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。
2、韦达定理法因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用。
3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为“设而不求法”。
设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用“点差法”,即设弦的两个端点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦AB 中点为M(x 0,y 0),将点A 、B 坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的“设而不求”法,具体有:(1))0(12222>>=+b a b y a x 与直线相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有02020=+k b y a x 。
(2))0,0(12222>>=-b a by a x 与直线l 相交于A 、B ,设弦AB 中点为M(x 0,y 0)则有02020=-k b y a x (3)y 2=2px (p>0)与直线l 相交于A 、B 设弦AB 中点为M(x 0,y 0),则有2y 0k=2p,即y 0k=p. 【典型例题】例1、(1)抛物线C:y 2=4x 上一点P 到点A(3,42)与到准线的距离和最小,则点 P 的坐标为______________(2)抛物线C: y 2=4x 上一点Q 到点B(4,1)与到焦点F 的距离和最小,则点Q 的坐标为 。
高考数学圆锥曲线部分知识点梳理一、方程的曲线:在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点,那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线。
点与曲线的关系:若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)=0;点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)≠0。
两条曲线的交点:若曲线C 1,C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)是C 1,C 2的交点⇔{0),(0),(002001==y x f y x f 方程组有n个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有交点。
二、圆:1、定义:点集{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.2、方程:(1)标准方程:圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r 2圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 2(2)一般方程:①当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0叫做圆的一般方程,圆心为)2,2(ED --半径是2422F E D -+。
配方,将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E )2=44F -E D 22+②当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点(-2D ,-2E );③当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.(3)点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0),则|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,其中|MC |=2020b)-(y a)-(x +。
圆锥曲线练习一、选择题(本大题共13小题,共65。
0分)1.若曲线表示椭圆,则k的取值范围是()A。
k>1 B.k<—1C。
-1<k<1 D。
-1<k<0或0<k<12。
方程表示椭圆的必要不充分条件是()A.m∈(—1,2)B。
m∈(-4,2)C。
m∈(-4,-1)∪(—1,2) D.m∈(—1,+∞)3.已知椭圆:+=1,若椭圆的焦距为2,则k为()A.1或3 B。
1 C.3 D。
64。
已知椭圆的焦点为(-1,0)和(1,0),点P(2,0)在椭圆上,则椭圆的标准方程为()A. B.C。
D。
5.平面内有两定点A、B及动点P,设命题甲是:“|PA|+|PB|是定值”,命题乙是:“点P的轨迹是以A、B 为焦点的椭圆”,那么()A。
甲是乙成立的充分不必要条件B。
甲是乙成立的必要不充分条件C.甲是乙成立的充要条件D.甲是乙成立的非充分非必要条件6。
“a>0,b>0”是“方程ax2+by2=1表示椭圆”的()A。
充要条件B。
充分非必要条件C.必要非充分条件D。
既不充分也不必要条件7。
方程+=10,化简的结果是()A。
+=1 B。
+=1 C.+=1 D。
+=18.设椭圆的左焦点为F,P为椭圆上一点,其横坐标为,则|PF|=()A.B。
C.D。
9。
若点P到点F(4,0)的距离比它到直线x+5=0 的距离小1,则P点的轨迹方程是( )A。
y2=-16x B.y2=—32x C.y2=16x D.y2=32x10。
抛物线y=ax2(a<0)的准线方程是( )A.y=—B.y=-C.y=D.y=11.设抛物线y2=4x上一点P到直线x=—3的距离为5,则点P到该抛物线焦点的距离是()A.3B.4C.6D.812。
已知点P是抛物线x=y2上的一个动点,则点P到点A(0,2)的距离与点P到y轴的距离之和的最小值为( )A。
2 B。
C.-1 D。
+113.若直线y=kx—2与抛物线y2=8x交于A,B两个不同的点,且AB的中点的横坐标为2,则k=() A。
圆锥曲线一、椭圆:(1)椭圆的定义:平面内与两个定点21,F F 的距离的和等于常数(大于||21F F )的点的轨迹。
其中:两个定点叫做椭圆的焦点,焦点间的距离叫做焦距。
注意:||221F F a >表示椭圆;||221F F a =表示线段21F F ;||221F F a <没有轨迹; (2)椭圆的标准方程、图象及几何性质:中心在原点,焦点在x 轴上中心在原点,焦点在y 轴上标准方程)0(12222>>=+b a by a x )0(12222>>=+b a b x a y 图 形顶 点 ),0(),,0()0,(),0,(2121b B b B a A a A -- ),0(),,0()0,(),0,(2121a B a B b A b A -- 对称轴 x 轴,y 轴;短轴为b 2,长轴为a 2焦 点 )0,(),0,(21c F c F - ),0(),,0(21c F c F -焦 距 )0(2||21>=c c F F 222b a c -=离心率)10(<<=e ace (离心率越大,椭圆越扁) 通 径 22b a(过焦点且垂直于对称轴的直线夹在椭圆内的线段)3.常用结论:(1)椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的两个焦点为21,F F ,过1F 的直线交椭圆于B A ,两点,则2ABF ∆的周长=(2)设椭圆)0(12222>>=+b a by a x 左、右两个焦点为21,F F ,过1F 且垂直于对称轴的直线交椭圆于Q P ,两点,则Q P ,的坐标分别是 =||PQ二、双曲线:xO F 1 F 2 P y A 2 B 2 B 1xO F 1F 2 Py A 2A 1B 1B 2 A 1(1)双曲线的定义:平面内与两个定点21,F F 的距离的差的绝对值等于常数(小于||21F F )的点的轨迹。
1图形几何意义参数p 表示焦点到准线的距离,p 越大,开口越阔. 开口方向标准方程焦 点准线方程范 围对 称轴 离心率 通 径焦半径12p AF x =+12p AF x =-+12p AF y =+12p AF y =-+方程及性质1、顶点是原点,对称轴是x 轴,抛物线过点(5-,25),抛物线的标准方程是2、22(0)y px p =>焦点为F ,(0,2)A .FA 中点B 在抛物线上,B 到准线的距离为3、F 为x y 42=的焦点,A 是上一点,4-=⋅AF OA ,点A 的坐标4、过y 2=4x 的焦点作直线,交抛物线于A(x 1, y 1) ,B(x 2, y 2),x 1+ x 2=6,|AB|= 抛物线曲线几何意义4、动点P 到点(2,0)F 的距离与它到直线20x +=的距离相等,则P 的轨迹方程为5、22(0)y px p =>的准线与圆22670x y x +--=相切,则p 的值为6、点M 与点()0,4F 的距离比它到直线05=+x 的距离小1,求点M 的轨迹方程7、28y x =上点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,P 点的轨迹方程.8.到点(1,1)和直线x +2y =3距离相等的点的轨迹是9.x,y=则(),P x y 的轨迹焦半径10、从x y 42=上一点P 引准线垂线,垂足M,|PM|=5,焦点F,△MPF 面积为 11、A,B,C 为22(0)y px p =>上的三点,F 为焦点,0FA FB FC ++=,求||||||FA FB FC ++=12、顶点在原点,焦点在x 轴的正半轴上,F 为焦点,,,A B C 为抛物线上的三点.满足0FA FB FC ++=,FA +FB +6FC =,抛物线的方程为13、y 2=4x ,过点P (4,0)的直线与抛物线相交于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两点,则y 12+y 22的最小值是14、2:8C y x =焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点A 在C 上且AK =,则AFK ∆的面积为过焦点弦15.过抛物线x y =2焦点作一条直线与抛物线交于A 、B 两点,它们横坐标之和等于3,直线有 条16.点),4,3(A F1.过抛物线x y 42=的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于)(422R a a a ∈++,则这样的直线最值问题17.,42x y =焦点为F,)2,2(A ,P 为抛物线上的点,则PF PA +的最小值为 18、点P 在24y x =上,点P 到点(21)Q -,的距离与点P 到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P=19在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 20.P 是抛物线上的一个动点1)求点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到直线的距离之和的最小值2)若B (3,2),求的最小值21.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 22.过抛物线()022>=p 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=+ 三、定点与定值23.一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24.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 =- 25.求证:以抛物线过焦点的弦为直径的圆,必与此抛物线准线相切26.抛物线22(0)y px 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2312x x x =+.27.抛物线D :y 2=4x 的焦点与椭圆Q :)0(12222>>=+b a by a x 的右焦点F 1重合,且点)26,2(P 在椭圆Q 上. (Ⅰ)求椭圆Q 的方程及其离心率; (Ⅱ)若倾斜角为45°的直线l 过椭圆Q 的左焦点F 2,且与椭圆相交于A ,B两点,求△ABF1的面积.。
完整版)抛物线基础练习题抛物线基础练习题1.抛物线方程及性质1.1 抛物线的标准方程为 $y = ax^2 + bx + c$,其中 $a$、$b$、$c$ 是实数常数。
a 的值决定了抛物线的开口方向。
当 $a。
0$ 时,抛物线开口向上。
当 $a < 0$ 时,抛物线开口向下。
1.2 抛物线的对称轴是垂直于 x-轴的直线,可以通过以下公式求得:x = -\frac{b}{2a}$$2.抛物线图像绘制2.1 绘制抛物线图像的步骤:确定抛物线的方程。
找出对称轴的 x 坐标。
绘制对称轴,并确定对称轴上的一点。
根据对称轴上的点,绘制抛物线的图像。
2.2 使用上述步骤绘制以下抛物线的图像:2.2.1 $y = x^2$,开口向上的抛物线。
首先,我们可以得知对称轴的 x 坐标为 $x = 0$。
确定对称轴上的一点 P(0,0),然后根据 P 点的坐标起始绘制抛物线图像。
绘制结果如下图所示:抛物线图像](image.png)3.练习题请计算并回答下列问题:1.当抛物线方程为 $y = -2x^2 + 3x + 1$ 时,求其对称轴的 x 坐标。
2.给定抛物线方程 $y = 4x^2 + 2x + 1$,求其开口方向。
4.答案解析解答上述练习题:1.根据公式 $x = -\frac{b}{2a}$,代入 $a=-2$ 和 $b=3$,我们可以计算得到对称轴的 x 坐标为 $x = -\frac{3}{2}$。
2.根据抛物线方程 $y = 4x^2 + 2x + 1$,我们可以得知 $a = 4.0$,所以抛物线的开口方向是向上。
希望以上内容能够帮助你理解抛物线的基本概念和绘制方法。
如果还有其他问题,请随时提问。
抛物线1.抛物线的概念定义: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.抛物线的标准方程和几何性质(教材定义)标准方程y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离图形顶点 O (0,0)对称轴 y =0x =0焦点 F ⎝⎛⎭⎫p 2,0F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p2 离心率 e =1准线方程 x =-p 2x =p 2 y =-p2y =p 2 范围 x ≥0,y ∈Rx ≤0,y ∈Ry ≥0,x ∈Ry ≤0,x ∈R开口方向向右向左向上向下学习奥数的优点1、激发学生对数学学习的兴趣,更容易让学生体验成功,树立自信。
2、训练学生良好的数学思维习惯和思维品质。
要使经过奥数训练的学生,思维更敏捷,考虑问题比别人更深层次。
3、锻炼学生优良的意志品质。
可以培养持之以恒的耐心和克服困难的信心, 以及战胜难题的勇气。
可以养成坚韧不拔的毅力4、获得扎实的数学基本功,发挥创新精神和创造力的最大空间。
3.抛物线的补充的性质及二级结论以开口向右为例:y 2=2px (p >0)1)通径:(过焦点的所有弦长中通径最短为p MN 2=) 2)准线:2px l -=:准线 3)焦半径公式:如图二θp x p AF A cos -=+=12,θpx p BF B cos +=+=12 推导:A x pAP AF +==2,AFcos θRF FT RF RT AP AF +=+=== 所以:AFcos θp AF +=即θpAF cos -=1,同理可证BF4)过焦点弦长公式:如图二θsin px x p AB B A 22=++= 推导:B A B A x x p x px p BF AF AB ++=+++=+=22θsin p cos θp cos θp BF AF AB 2211=++-=+= 5)被焦点截的线段倒数之和=p24==通径 如图二所示:pBF AF 241111==+通径 推导:由焦半径公式可知θp AF cos -=1,θpBF cos +=1所以:通径421111==++-=+p p θp θBF AF cos cos 6)一般弦长公式:直线l :y =kx +m 与抛物线C 交于A (x 1,y 1)B (x 2,y 2)则弦长AB 的计算公式为()212212212411x x x x k x x k AB -++=-+=或者()21221221241111y y y y k y y k AB -++=-+=7)sin θp 2S 2OAB=∆(如图二,直线l 过F 交抛物线与A 、B 两点) 8)42p x x B A =,2p y y B A -=(如图二,直线l 过F 交抛物线与A 、B 两点)【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. (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.3.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化. 抛物线上的点到焦点的距离根据定义转化为到准线的距离,即|PF |=|x |+p 2或|PF |=|y |+p2.。
圆锥曲线抛物线的基本知识点一、什么是圆锥曲线抛物线?抛物线是一种特殊的圆锥曲线,它由一个平面与一个平行于该平面的直线相交而形成。
抛物线具有独特的形状,呈现出对称性和特定的数学性质。
二、抛物线的定义与特点1.定义:抛物线是平面上到一个定点距离与到一条定直线距离相等的点的轨迹。
2.特点:–抛物线具有对称性,它关于焦点和准线对称。
–抛物线的焦点是定点,准线是定直线。
–抛物线的离心率为1,是所有圆锥曲线中离心率等于1的一种情况。
–抛物线具有无穷远点,它是一条无限延伸的曲线。
三、抛物线方程的一般形式抛物线的方程通常可以表达为一般二次方程的形式:y=ax2+bx+c,其中a、b、c为常数,且a≠0。
四、抛物线的焦点与准线1.焦点:抛物线的焦点是定义抛物线的重要元素之一,与抛物线的离心率密切相关。
焦点的坐标可通过方程求解得到。
2.准线:抛物线的准线与焦点共同决定了抛物线的形状,准线的坐标也可通过方程求解得到。
五、抛物线的性质1.对称性:抛物线关于焦点对称,对称轴为准线。
这个性质使得抛物线在很多实际应用中具有重要意义。
2.焦距公式:定义抛物线焦点到准线的距离为焦距,通过焦距公式可以计算焦点到准线的距离。
3.切线方程:抛物线上任一点处的切线方程可以通过求导得到,切线斜率即为函数的导数值。
4.弧长与曲率:抛物线上任意两点之间的弧长可以通过积分计算得到,曲率表示曲线的弯曲程度。
六、抛物线的应用抛物线在现实生活和科学研究中具有广泛的应用,以下是一些例子: 1. 物理学中的抛物线轨迹:在无空气阻力的情况下,自由落体运动的轨迹为抛物线。
2. 抛物面反射:抛物面反射是一种利用抛物面的反射特性设计的照明系统,例如汽车大灯、探照灯等。
3. 投射问题:抛体在给定初始速度和角度下的运动轨迹就是抛物线,如炮弹飞行轨迹、游泳、跳水等。
七、抛物线与其他圆锥曲线的关系抛物线与其他圆锥曲线(椭圆、双曲线)具有一些相似和不同的地方: 1. 相似之处:抛物线、椭圆和双曲线都是圆锥曲线,它们的定义都可以归纳为距离比例关系。
专题70:抛物线基础知识和典型例题(解析版)抛物线1、定义:平面内与一个定点和一条定直线的距离相等的点的轨迹称为抛物线.定点称为抛物线的焦点,定直线称为抛物线的准线.2、抛物线的几何性质:标准方程范围顶点对称轴轴轴焦点准线方程离心率,越大,抛物线的开口越大焦半径通径过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦称为通径:焦点弦长公式3、过抛物线的焦点作垂直于对称轴且交抛物线于、两点的线段,称为抛物线的“通径”,即.4、关于抛物线焦点弦的几个结论:设为过抛物线焦点的弦,,直线的倾斜角为,则⑴⑵⑶以为直径的圆与准线相切;⑷焦点对在准线上射影的张角为⑸四、直线与圆锥曲线的位置关系2.直线与圆锥曲线的位置关系:⑴.从几何角度看:(特别注意)要特别注意当直线与双曲线的渐进线平行时,直线与双曲线只有一个交点;当直线与抛物线的对称轴平行或重合时,直线与抛物线也只有一个交点。
⑵.从代数角度看:设直线L的方程与圆锥曲线的方程联立得到。
①.若=0,当圆锥曲线是双曲线时,直线L与双曲线的渐进线平行或重合;当圆锥曲线是抛物线时,直线L与抛物线的对称轴平行或重合。
②.若,设。
③..时,直线和圆锥曲线相交于不同两点,相交。
b.时,直线和圆锥曲线相切于一点,相切。
c.时,直线和圆锥曲线没有公共点,相离。
五、弦长问题:直线与圆锥曲线相交时的弦长问题是一个难点,化解这个难点的方法是:设而不求,根据根与系数的关系,进行整体代入。
即当直线与圆锥曲线交于点,时,则====题型一:求抛物线的解析式例1求适合下列条件的抛物线的标准方程: (1)顶点在原点,焦点是(0,5)F ; (2)顶点在原点,准线是4x =; (3)焦点是8(0,)F -,准线是8y =;(4)顶点在原点,关于x 轴对称,顶点与焦点的距离等于6.例1(1)220x y =;(2)216y x =-;(3)232x y =-;(4)224y x =±. 【解析】 【分析】(1)判断焦点位置,设出抛物线方程,根据焦点求解出抛物线的标准方程;(2)根据准线判断焦点位置,设出抛物线方程,根据准线方程求解出抛物线的标准方程; (3)根据焦点和准线设出抛物线方程,根据焦点坐标即可求解出抛物线的标准方程; (4)先判断出顶点位置,然后设出抛物线的标准方程,利用已知条件求解出抛物线的标准方程. 【详解】(1)因为焦点在y 轴正半轴,设抛物线方程22x py =,所以52p=,所以10p =, 所以抛物线的标准方程为220x y =;(2)因为准线4x =,所以焦点在x 轴负半轴,设22y px =-,所以42p=,所以8p =, 所以抛物线的标准方程为216y x =-;(3)由条件可知抛物线的焦准距被坐标原点平分,所以抛物线的顶点在坐标原点,设抛物线方程22x py =-, 所以82p=,所以16p =,所以抛物线的标准方程为232x y =-;(4)设抛物线的标准方程为22y px =,所以62p=,所以12p =±, 所以抛物线的标准方程为:224y x =±. 【点睛】本题考查根据已知条件求解抛物线的标准方程,主要考查学生的分析与计算能力,难度较易. 例2:已知抛物线2:4C x y =的焦点为F ,椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,点F 是它的一个顶点,且其离心率2e =求椭圆E 的方程. 例3:2214x y +=.【解析】 【分析】由点抛物线焦点F 是椭圆的一个顶点可得1b =,由椭圆离心率e =c a =椭圆方程可求. 【详解】设椭圆E 的方程为22221x y a b+=,半焦距为c .由已知条件,()0,1F ,1b ∴=,c a =222a b c =+, 解得2a =,1b =.所以椭圆E 的方程为2214x y +=.【点睛】本题考查了利用待定系数法求椭圆方程,属于基础题.题型二:求抛物线的轨迹例3:已知曲线()2C :2y x =+上有一点A ,定点()B 2,0,求线段AB 中点P 的轨迹方程。
抛物线的概念与几何性质一、知识梳理1.抛物线的定义(1)平面内与一个定点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)其数学表达式:{M ||MF |=d }(d 为点M 到准线l 的距离). 2.抛物线的标准方程与几何性质3.通径:过焦点且垂直于对称轴的弦长等于2p ,通径是过焦点最短的弦.4.焦半径: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.二、例题精讲 + 随堂训练1.判断下列结论正误(在括号内打“√”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⎝ ⎛⎭⎪⎫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)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x 2=-2ay (a >0)的通径长为2a .( )解析 (1)当定点在定直线上时,轨迹为过定点F 与定直线l 垂直的一条直线,而非抛物线.(2)方程y =ax 2(a ≠0)可化为x 2=1a y ,是焦点在y 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14a ,准线方程是y =-14a .(3)抛物线是只有一条对称轴的轴对称图形. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√2.顶点在原点,且过点P (-2,3)的抛物线的标准方程是________________. 解析 设抛物线的标准方程是y 2=kx 或x 2=my ,代入点P (-2,3),解得k =-92,m =43,所以y 2=-92x 或x 2=43y .答案 y 2=-92x 或x 2=43y3. 抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点的个数为________.解析 设P (x 1,y 1),则|PF |=x 1+2=5,得x 1=3,y 1=±2 6.故满足条件的点的个数为2. 答案 24.(2019·黄冈联考)已知方程y 2=4x 表示抛物线,且该抛物线的焦点到直线x =m 的距离为4,则m 的值为( ) A.5B.-3或5C.-2或6D.6解析 抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),它与直线x =m 的距离为d =|m -1|=4,∴m=-3或5.答案B5.(2019·北京海淀区检测)设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是()A.4B.6C.8D.12解析如图所示,抛物线的准线l的方程为x=-2,F是抛物线的焦点,过点P 作P A⊥y轴,垂足是A,延长P A交直线l于点B,则|AB|=2.由于点P到y轴的距离为4,则点P到准线l的距离|PB|=4+2=6,所以点P到焦点的距离|PF|=|PB|=6.故选B.答案B6.(2019·宁波调研)已知抛物线方程为y2=8x,若过点Q(-2,0)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________.解析设直线l的方程为y=k(x+2),代入抛物线方程,消去y整理得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,当k=0时,显然满足题意;当k≠0时,Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)≥0,解得-1≤k<0或0<k≤1,因此k的取值范围是[-1,1].答案[-1,1]考点一抛物线的定义及应用【例1】(1)(2019·厦门外国语模拟)已知抛物线x2=2y的焦点为F,其上有两点A(x1,y1),B(x2,y2)满足|AF|-|BF|=2,则y1+x21-y2-x22=()A.4B.6C.8D.10(2)若抛物线y2=4x的准线为l,P是抛物线上任意一点,则P到准线l的距离与P到直线3x+4y+7=0的距离之和的最小值是()A.2B.135 C.145 D.3解析 (1)由抛物线定义知|AF |=y 1+12,|BF |=y 2+12,∴|AF |-|BF |=y 1-y 2=2,又知x 21=2y 1,x 22=2y 2,∴x 21-x 22=2(y 1-y 2)=4,∴y 1+x 21-y 2-x 22=(y 1-y 2)+(x 21-x 22)=2+4=6.(2)由抛物线定义可知点P 到准线l 的距离等于点P 到焦点F 的距离,由抛物线y 2=4x 及直线方程3x +4y +7=0可得直线与抛物线相离,∴点P 到准线l 的距离与点P 到直线3x +4y +7=0的距离之和的最小值为点F (1,0)到直线3x +4y +7=0的距离,即|3+7|32+42=2. 答案 (1)B (2)A规律方法 应用抛物线定义的两个关键点(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)注意灵活运用抛物线上一点P (x 0,y 0)到焦点F 的距离|PF |=|x 0|+p2或|PF |=|y 0|+p 2.【训练1】 (1)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__________.(2)(2017·全国Ⅱ卷)已知F 是抛物线C :y 2=8x 的焦点,M 是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N .若M 为FN 的中点,则|FN |=________.解析 (1)设动圆的圆心坐标为(x ,y ),则圆心到点(1,0)的距离与到直线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y 2=4x .(2)如图,不妨设点M 位于第一象限内,抛物线C 的准线交x 轴于点A ,过点M 作准线的垂线,垂足为点B ,交y 轴于点P ,∴PM ∥OF .由题意知,F (2,0),|FO |=|AO |=2. ∵点M 为FN 的中点,PM ∥OF ,∴|MP |=12|FO |=1. 又|BP |=|AO |=2, ∴|MB |=|MP |+|BP |=3.由抛物线的定义知|MF |=|MB |=3,故|FN |=2|MF |=6. 答案 (1)y 2=4x (2)6考点二 抛物线的标准方程及其性质【例2】 (1)(2018·晋城模拟)抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,其准线l 与x 轴交于点A ,点M 在抛物线C 上,当|MA ||MF |=2时,△AMF 的面积为( ) A.1B. 2C.2D.22(2)已知圆C 1:x 2+(y -2)2=4,抛物线C 2:y 2=2px (p >0),C 1与C 2相交于A ,B 两点,且|AB |=855,则抛物线C 2的方程为( )A.y 2=85xB.y 2=165xC.y 2=325xD.y 2=645x 解析 (1)过M 作MP 垂直于准线,垂足为P , 则|MA ||MF |=2=|MA ||MP |=1cos ∠AMP ,则cos ∠AMP =22,又0°<∠MAP <180°, 则∠AMP =45°,此时△AMP 是等腰直角三角形, 设M (m ,4m ),由|MP |=|MA |,得|m +1|=4m , 解得m =1,M (1,2),所以△AMF 的面积为12×2×2=2. (2)由题意,知直线AB 必过原点, 则设AB 的方程为y =kx (易知k >0), 圆心C 1(0,2)到直线AB 的距离d =|-2|k 2+1=22-⎝ ⎛⎭⎪⎫4552=255,解得k =2,由⎩⎨⎧y =2x ,x 2+(y -2)2=4得⎩⎨⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =85,y =165,把⎝ ⎛⎭⎪⎫85,165代入抛物线方程, 得⎝ ⎛⎭⎪⎫1652=2p ·85,解得p =165, 所以抛物线C 2的方程为y 2=325x . 答案 (1)C (2)C规律方法 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.【训练2】 (1)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________.(2)(2019·济宁调研)已知点A (3,0),过抛物线y 2=4x 上一点P 的直线与直线x =-1垂直相交于点B ,若|PB |=|P A |,则P 的横坐标为( ) A.1B.32C.2D.52解析 (1)设A ,B 在准线上的射影分别为A 1,B 1, 由于|BC |=2|BF |=2|BB 1|,则直线的斜率为3, 故|AC |=2|AA 1|=6,从而|BF |=1,|AB |=4,故p |AA 1|=|CF ||AC |=12,即p =32,从而抛物线的方程为y 2=3x .(2)由抛物线定义知:|PB |=|PF |,又|PB |=|P A |,所以|P A |=|PF |,所以x P =x A +x F2=2(△PF A 为等腰三角形). 答案 (1)y 2=3x (2)C考点三 直线与抛物线的综合问题【例3】 (2019·武汉调研)已知抛物线C :x 2=2py (p >0)和定点M (0,1),设过点M 的动直线交抛物线C 于A ,B 两点,抛物线C 在A ,B 处的切线交点为N . (1)若N 在以AB 为直径的圆上,求p 的值; (2)若△ABN 面积的最小值为4,求抛物线C 的方程. 解 (1)可设AB :y =kx +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 将AB 的方程代入抛物线C ,得x 2-2pkx -2p =0,显然方程有两不等实根, 则x 1+x 2=2pk ,x 1x 2=-2p .① 又x 2=2py 得y ′=xp ,则A ,B 处的切线斜率乘积为x 1x 2p 2=-2p =-1, 则有p =2.(2)设切线AN 为y =x 1p x +b ,又切点A 在抛物线y =x 22p 上,∴y 1=x 212p ,∴b =x 212p -x 21p =-x 212p ,切线AN 的方程为y AN =x 1p x -x 212p ,同理切线BN 的方程为y BN =x 2p x -x 222p . 又∵N 在y AN 和y BN 上,∴⎩⎪⎨⎪⎧y =x 1p x -x 212p ,y =x 2p x -x 222p,解得N ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,x 1x 22p .∴N (pk ,-1). |AB |=1+k 2|x 2-x 1|=1+k 24p 2k 2+8p , 点N 到直线AB 的距离d =|kx N +1-y N |1+k 2=|pk 2+2|1+k 2,S △ABN =12·|AB |·d =p (pk 2+2)3≥22p , ∴22p =4,∴p =2, 故抛物线C 的方程为x 2=4y .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”等解法.提醒:涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.【训练3】 (2017·全国Ⅰ卷)已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A ,B 两点,直线l 2与C 交于D ,E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( ) A.16B.14C.12D.10解析 抛物线C :y 2=4x 的焦点为F (1,0),由题意可知l 1,l 2的斜率存在且不为0.不妨设直线l 1的斜率为k ,则l 2直线的斜率为-1k ,故l 1:y =k (x -1),l 2:y =-1k (x -1).由⎩⎨⎧y 2=4x ,y =k (x -1),消去y 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴x 1+x 2=2k 2+4k 2=2+4k 2, 由抛物线定义可知,|AB |=x 1+x 2+2=4+4k 2. 同理得|DE |=4+4k 2,∴|AB |+|DE |=8+4k 2+4k 2≥8+216=16. 当且仅当1k 2=k 2,即k =±1时取等号. 故|AB |+|DE |的最小值为16. 答案 A[思维升华]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;|AB |=x 1+x 2+p ; (3)若F 为抛物线焦点,则有1|AF |+1|BF |=2p . [易错防范]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y 2=mx 或x 2=my (m ≠0).2.直线与抛物线结合的问题,不要忘记验证判别式.数学抽象——活用抛物线焦点弦的四个结论1.数学抽象素养水平表现为能够在关联的情境中抽象出一般的数学概念和规则,能够将已知数学命题推广到更一般情形.本课时中研究直线方程时常用到直线系方程就是其具体表现之一.2.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 1·x 2=p 24. (2)y 1·y 2=-p 2.(3)|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α是直线AB 的倾斜角). (4)1|AF |+1|BF |=2p 为定值(F 是抛物线的焦点).【例1】 过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,若|AF |=2|BF |,则|AB |等于( ) A.4B.92C.5D.6[一般解法]易知直线l 的斜率存在,设为k ,则其方程为y =k (x -1). 由⎩⎨⎧y =k (x -1),y 2=4x得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,得x A ·x B =1,①因为|AF |=2|BF |,由抛物线的定义得x A +1=2(x B +1), 即x A =2x B +1,②由①②解得x A =2,x B =12, 所以|AB |=|AF |+|BF |=x A +x B +p =92.[应用结论]法一 由对称性不妨设点A 在x 轴的上方,如图设A ,B 在准线上的射影分别为D ,C ,作BE ⊥AD 于E ,设|BF |=m ,直线l 的倾斜角为θ, 则|AB |=3m ,由抛物线的定义知 |AD |=|AF |=2m ,|BC |=|BF |=m ,所以cos θ=|AE ||AB |=13,所以tan θ=2 2.则sin 2θ=8cos 2θ,∴sin 2θ=89.又y 2=4x ,知2p =4,故利用弦长公式|AB |=2p sin 2θ=92.法二 因为|AF |=2|BF |,1|AF |+1|BF |=12|BF |+1|BF |=32|BF |=2p =1, 解得|BF |=32,|AF |=3,故|AB |=|AF |+|BF |=92. 答案 B【例2】 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,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A.334B.938C.6332D.94[一般解法]由已知得焦点坐标为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,0,因此直线AB 的方程为y =33⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34,即4x -43y -3=0.与抛物线方程联立,化简得4y 2-123y -9=0, 故|y A -y B |=(y A +y B )2-4y A y B =6.因此S△OAB =12|OF||y A-y B|=12×34×6=94.[应用结论]由2p=3,及|AB|=2p sin2α得|AB|=2psin2α=3sin230°=12.原点到直线AB的距离d=|OF|·sin 30°=3 8,故S△AOB =12|AB|·d=12×12×38=94.答案D【例3】(2019·益阳、湘潭调研)如图,过抛物线y2=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F是AC的中点,且|AF|=4,则线段AB的长为()A.5B.6C.163 D.203[一般解法]如图,设l与x轴交于点M,过点A作AD⊥l交l于点D,由抛物线的定义知,|AD|=|AF|=4,由F是AC的中点,知|AD|=2|MF|=2p,所以2p=4,解得p=2,所以抛物线的方程为y2=4x.设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|=x1+p2=x1+1=4,所以x1=3,可得y1=23,所以A(3,23),又F(1,0),所以直线AF的斜率k=233-1=3,所以直线AF 的方程为y=3(x-1),代入抛物线方程y2=4x得3x2-10x+3=0,所以x1+x2=103,|AB |=x 1+x 2+p =163.故选C.[应用结论]法一 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |=x 1+p 2=x 1+1=4,所以x 1=3,又x 1x 2=p 24=1,所以x 2=13,所以|AB |=x 1+x 2+p =3+13+2=163.法二 因为1|AF |+1|BF |=2p ,|AF |=4,所以|BF |=43,所以|AB |=|AF |+|BF |=4+43=163.答案 C三、课后练习1.抛物线y 2=8x 的焦点为F ,设A ,B 是抛物线上的两个动点,|AF |+|BF |=233|AB |,则∠AFB 的最大值为( )A.π3B.3π4C.5π6D.2π3解析 设|AF |=m ,|BF |=n ,∵|AF |+|BF |=233|AB |,∴233|AB |≥2mn ,∴mn ≤13|AB |2,在△AFB 中,由余弦定理得cos ∠AFB =m 2+n 2-|AB |22mn =(m +n )2-2mn -|AB |22mn =13|AB |2-2mn 2mn ≥-12,∴∠AFB 的最大值为2π3. 答案 D2.(2019·武汉模拟)过点P (2,-1)作抛物线x 2=4y 的两条切线,切点分别为A ,B ,P A ,PB 分别交x 轴于E ,F 两点,O 为坐标原点,则△PEF 与△OAB 的面积之比为( )A.32B.33C.12D.34解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则点A ,B 处的切线方程为x 1x =2(y +y 1),x 2x =2(y +y 2),所以E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2y 1x 1,0,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫2y 2x 2,0,即E ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 12,0,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22,0,因为这两条切线都过点P (2,-1),则⎩⎨⎧2x 1=2(-1+y 1),2x 2=2(-1+y 2),所以l AB :x =-1+y ,即l AB 过定点(0,1),则S △PEF S OAB=12×1×⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 12-x 2212×1×|x 1-x 2|=12. 答案 C3.已知抛物线方程为y 2=-4x ,直线l 的方程为2x +y -4=0,在抛物线上有一动点A ,点A 到y 轴的距离为m ,到直线l 的距离为n ,则m +n 的最小值为________.解析 如图,过A 作AH ⊥l ,AN 垂直于抛物线的准线,则|AH |+|AN |=m +n +1,连接AF ,则|AF |+|AH |=m +n +1,由平面几何知识,知当A ,F ,H 三点共线时,|AF |+|AH |=m +n +1取得最小值,最小值为F 到直线l 的距离,即65=655,即m +n 的最小值为655-1.答案655-14.(2019·泉州一模)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,点A 在C 上,若|AO |=|AF |=32.(1)求抛物线C 的方程;(2)设直线l 与C 交于P ,Q ,若线段PQ 的中点的纵坐标为1,求△OPQ 的面积的最大值.解 (1)因为点A 在C 上,|AO |=|AF |=32,所以点A 的纵坐标为p 4,所以p 4+p 2=32,所以p =2,所以C 的方程为x 2=4y .(2)由题意知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =kx +b (b ≥0),代入抛物线方程,可得x 2-4kx-4b =0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4b ,所以y 1+y 2=4k 2+2b , 因为线段PQ 的中点的纵坐标为1,所以2k 2+b =1,即2k 2=1-b ≥0,所以0<b ≤1,S △OPQ =12b |x 1-x 2|=12b (x 1+x 2)2-4x 1x 2=12b 16k 2+16b =b 2+2b =2·b 3+b 2(0<b ≤1),设y =b 3+b 2,y ′=3b 2+2b >0,函数单调递增,所以b =1时,△OPQ 的面积最大,最大值为2.5.已知点A (0,2),抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,射线F A 与抛物线C 相交于点M ,与其准线相交于点N ,若|FM ||MN |=55,则p 的值等于( ) A.14 B.2 C.4 D.8解析 过点M 作抛物线的准线的垂线,垂足为点M ′,则易得|MM ′|=|MF |,所以cos ∠NMM ′=|MM ′||MN |=|MF ||MN |=55,则k AM =-tan ∠NMM ′=-1-cos 2∠NMM ′cos 2∠NMM ′=-2,则直线AM 的方程为y -2=-2x ,令y =0得抛物线的焦点坐标F (1,0),则p =2×1=2,故选B.答案 B。
专题2.10 圆锥曲线-抛物线1.求轨迹方程的常用方法(1)直接法:根据题目条件,直译为关于动点的几何关系,再利用解析几何有关公式(两点距离公式、点到直线距离公式、夹角公式等)进行整理、化简,即把这种关系“翻译”成含x ,y 的等式就得到曲线的轨迹方程了.(2)定义法:若动点轨迹满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量,求出动点的轨迹方程.(3)相关点法:有些问题中,其动点满足的条件不便用等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的,如果相关点所满足的条件是明显的,或是可分析的,这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标,根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程. 2.解决直线与曲线的弦长时,往往设直线与曲线的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则()()2121222121221(1)(1)44AB k x x x x y y y y k ⎡⎤⎡⎤=+=+⎣⎦-⋅+-⋅⎣+⎦(k 为直线斜率).3.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.1.已知抛物线2:2(0)C y px p =>,过焦点F 作x 轴的垂线与抛物线C 相交于M 、N 两点,2MON S =△.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)若A 、B 两点在抛物线C 上,且10AF BF +=,求证:直线AB 的垂直平分线l 恒过定点.2.已知抛物线C :22y px =(0p >)的焦点为F ,M (4,0y )是抛物线C 上的点,O 为坐标原点,3cos 5OFM ∠=-.(1)求抛物线C 的方程;(2)P (a ,b )(0a ≠)为抛物线C 上一点,过点P 的直线l 与圆()2231x y -+=相切,这样的直线l 有两条,它们分别交该抛物线C 于A ,B (异于点P )两点.若直线l 的方程为x ty tb a =-+,当|P A |=|PB |时,求实数a 的值.3.已知抛物线2:2(0)E x py p =>的焦点为F ,点11,4T ⎛⎫⎪⎝⎭在E 上.(1)求TF ;(2)O 为坐标原点,E 上两点A 、B 处的切线交于点P ,P 在直线2y =-上,P A 、PB 分别交x 轴于M 、N 两点,记OAB 和PMN 的面积分别为1S 和2S .试探究:12S S 是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是定值,说明理由.4.已知过点()2,0P 的动直线与抛物线2:2(0)C y px p =>交于点,A B ,抛物线C 的焦点为F ,当点A 横坐标为32时,2AF =. (1)求抛物线C 的方程;(2)当直线AB 变动时,x 轴上是否存在点Q ,使得点P 到直线,AQ BQ 的距离相等,若存在,求出点Q 坐标;若不存在,说明理由.5.已知抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴上,抛物线C 上一点(4,)M m 到其焦点的距离为6.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)不过原点的直线:l y x m =+与抛物线C 交于不同两点P ,Q ,若OP OQ ⊥,求m 的值.6.已知F 为抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点,直线:21l y x =+与C 交于,A B 两点.且20AF BF +=. (1)求C 的方程;(2)设动直线m 平行于直线l ,且与C 交于M ,N 两点,直线AM 与BN 相交于点T ,证明:点T 在一条定直线上.7.在平面直角坐标系xOy 中,已知点M (0,18),点P 到点M 的距离比点P 到x 轴的距离大18,记P 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)过点P (0x ,0y )(其中00x ≠)的两条直线分别交C 于E ,F 两点,直线PE ,PF 分别交y 轴于A ,B 两点,且满足PA PB =.记1k 为直线EF 的斜率,2k 为C 在点P 处的切线斜率,判断12k k +是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由.8.动圆P 与直线1x =-相切,点(1,0)F 在动圆上. (1)求圆心P 的轨迹Q 的方程;(2)过点F 作曲线O 的两条互相垂直的弦AB ,CD ,设AB ,CD 的中点分别为M ,N ,求证:直线MN 必过定点.9.如图,已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线l 交抛物线C 于A ,B两点,动点P 满足P AB 的垂心为原点O .当直线l 的倾斜角为30°时,16AB =.(1)求抛物线C 的标准方程; (2)求证:点P 在定直线上.10.已知椭圆方程为221259y x +=,若抛物线22(0)x py p =>的焦点是椭圆的一个焦点.(1)求该抛物线的方程;(2)过抛物线焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点,分别在点A ,B 处作抛物线的切线,两条切线交于P 点,则PAB △的面积是否存在最小值?若存在,求出这个最小值及此时对应的直线l 的方程;若不存在,请说明理由.11.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,点()04,P y 是抛物线C 上一点,点Q 是PF 的中点,且Q 到抛物线C 的准线的距离为72. (1)求抛物线C 的方程;(2)已知圆22:(2)4M x y -+=,圆M 的一条切线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,求证:OA ,OB 的斜率之差的绝对值为定值.12.如图,已知抛物线2:2(0)C y px p =>上的点R 的横坐标为1,焦点为F ,且||2RF =,过点(4,0)P -作抛物线C 的两条切线,切点分别为A 、B ,D 为线段P A 上的动点,过D 作抛物线的切线,切点为E (异于点A ,B ),且直线DE 交线段PB 于点H .(1)求抛物线C 的方程; (2)求证:||||AD BH +为定值;13.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的准线经过点(1,H -,过点(0,1)Q 的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点,A B ,点()1,(P m 其中0)m >在抛物线C 上,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(1)求直线l 斜率的取值范围;(2)设O 为原点,若,QM QO QN QO λμ==,求证:11λμ+为定值.14.在直角坐标系xOy 中,抛物线()2:20C y px p =>与直线:4l x =交于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.抛物线C 的准线与x 轴点交于点M ,G 是以M 为圆心,OM 为半径的圆上的一点(非原点),过点G 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B . (1)求抛物线C 的方程; (2)求ABG 面积的取值范围.15.已知面积为的等边ABO (O 是坐标原点)的三个顶点都在抛物线()2:20E y px p =>上,过点(),2P p -作抛物线E 的两条切线分别交y 轴于M ,N 两点. (1)求p 的值;(2)求PMN 的外接圆的方程.16.已知抛物线C :22y px =(0p >),过焦点F 作x 轴的垂线与抛物线C 相交于M 、N 两点,S △MON =2.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)点A 是抛物线C 上异于点O 的一点,连接AO 交抛物线的准线于点D ,过点D 作x 轴的平行线交抛物线于点B ,求证:直线AB 恒过定点.17.已知抛物线2:2C x py =的焦点为F ,抛物线上一点()(),20A m m >到F 的距离为3, (1)求抛物线C 的方程和点A 的坐标;(2)设直线l 与抛物线C 交于D ,E两点,抛物线C 在点D ,E 处的切线分别为12,l l ,若直线1l 与2l 的交点恰好在直线2y =-上,证明:直线l 恒过定点.18.焦点为F 的抛物线2:2(0)C y px p =>上点0(2)P x 到原点O 的距离等于它到抛物线的准线的距离.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)抛物线C 上A 、B 两点,以AB 为直径的圆经过焦点F ,若AFB △的面积为4,且直线AB 的斜率存在,求直线AB 的方程.19.已知点F 为抛物线E :22y px =(0p >)的焦点,点P (−3,2),25PF =点P 作直线与抛物线E 顺次交于A ,B 两点,过点A 作斜率为1的直线与抛物线的另一个交点为点C .(1)求抛物线E 的标准方程; (2)求证:直线BC 过定点;(3)若直线BC 所过定点为点Q QAB ,△PBC 的面积分别为S 1,S 2,求12S S 的取值范围20.已知抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点为F ,(4,)()P m m p ->是抛物线C 上一点,且||5PF =.(1)求抛物线C 的方程;(2)设直线AB 与抛物线C 交于A ,B 两点,且直线P A ,PB 关于直线4y =对称,当||20AB =时,求直线AB 的方程.21.已知动点P 到点()0,1F 和直线l :1y =-的距离相等. (1)求动点P 的轨迹方程;(2)设点P 的轨迹为曲线C ,点Q 在直线l 上,过Q 的两条直线QA ,QB 与曲线C 相切,切点分别为A ,B ,以AB 为直径作圆M ,判断直线l 和圆M 的位置关系,并证明你的结论.22.已知抛物线E :22y px =(02p <<)上一点Q (),2Q x 到其焦点的距离为52. (1)求抛物线E 的方程,(2)设点P ()00,x y 在抛物线E 上,且204y ≠,过P 作圆C :()2244x y -+=的两条切线,分别与抛物线E 交于点M ,N (M ,N 两点均异于P ).证明:直线MN 经过R ()06,y -.23.已知抛物线2:2C y px =的焦点为F A ,为C 上异于原点的任意一点,过A 作直线1x =-的垂线,垂足为H B ,为x 轴上点.AF FB =且四边形AHFB 为平行四边形.直线AF AB ,与抛物线C 的另一个交点分别为.D E ,(1)求抛物线C 的方程;(2)求三角形ADE 面积的最小值.24.如图,设抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,圆()22:14E x y ++=与y 轴的正半轴的交点为A ,AEF 为等边三角形.(1)求抛物线C 的方程;(2)设抛物线C 上的点()001,04P y y ⎛⎫⎪⎭>⎝处的切线与圆E 交于M ,N 两点,问在圆E 上是否存在点Q ,使得直线QM ,QN 均为抛物线C 的切线,若存在,求Q 点坐标;若不存在,请说明理由.25.已知动点Q 到直线2x =-的距离比到定点(1,0)的距离大1.(1)写出动点Q 的轨迹C 的方程;(2)设1x my =+为过(1,0)作曲线C 的任一条弦AB 所在直线方程,弦AB 的中点为D ,过D 点作直线DP 与直线1x =-交于点P ,与x 轴交于点M ,且使得||||PA PB =,||||PD AB =,求PMF ∠的正弦值(其中F 为定点(1,0)).。
解析几何板块
1.解析几何板块——圆锥曲线
抛物线:
1.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. 标准方程
坐标系:使坐标轴经过点F且垂直于直线l于K,并使原点与线段KF的中点重合。
设|KF|=p(p>0),则抛物线的标准方程及焦点坐标、准线方程如下表:
3. 几何性质
以抛物线y2=2px(p>0)为例。
(1)范围。
x≥0,|y|随x增大而增大,但无渐近线。
(2)对称性。
关于x轴对称。
(对称轴与准线垂直)
(3)顶点。
对称轴与抛物线的交点。
(4)离心率。
同椭圆、双曲线离心率定义。
e=1(注e与抛物线开口大小无关,开口大小由p值确定,画特征草图时,先画出通径(2p)过焦点且与对称轴垂直的弦)。
4. 几个重要的解析结果:
(1)平行抛物线对称轴的直线和抛物线只有一个交点。
练习题:。