2021版新高考地区高考数学(人教版)大一轮复习第7讲 抛物线
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第7讲 抛物线1.理解抛物线的定义、几何图形和标准方程,以及它们的考试要求简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).2.理解抛物线的简单应用.01聚焦必备知识知识梳理1.抛物线的定义平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)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.抛物线的标准方程和几何性质常用结论夯基诊断××√×2.回源教材(1)抛物线y 2=10x的焦点到准线的距离是________.答案:5抛物线的方程为y 2=10x ,则p =5,所以抛物线y 2=10x 的焦点到准线的距离是5.(2)过点P(-2,3)的抛物线的标准方程为________.(3)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点A为抛物线C上一点,若|AF|=3,则点A的横坐标为________.答案:202突破核心命题例1 (1)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,点A 是抛物线C 上一点,AD ⊥l ,交l 于D .若|AF |=4,∠DAF =60°,则抛物线C 的方程为________.考 点 一 抛物线的方程与几何性质答案:y 2=4x(2)(2021·新高考Ⅰ卷)已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且PQ⊥OP.若|FQ|=6,则C的准线方程为________.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.应用抛物线的几何性质解题时,常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.训练1 (1)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线l 交抛物线于点A ,B ,交其准线于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为( )C答案:16例2 (2024·福州质检)在平面直角坐标系Oxy 中,动点P (x ,y )到直线x=1的距离比它到定点(-2,0)的距离小1,则P 的轨迹方程为( )A.y 2=2xB.y 2=4xC.y 2=-4xD.y 2=-8x考 点 二抛物线的定义及应用考向 1求轨迹方程DD 由题意知动点P(x,y)到直线x=2的距离与到定点(-2,0)的距离相等,由抛物线的定义知,P的轨迹是以(-2,0)为焦点,x=2为准线的抛物线,所以p=4,轨迹方程为y2=-8x.例3 若在抛物线y 2=-4x 上存在一点P ,使其到焦点F 的距离与到A (-2,1)的距离之和最小,则该点的坐标为__________.2最值问题与抛物线有关的最值问题的两个转化策略(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”“三角形两边之和大于第三边”,使问题得以解决.(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.反思感悟DA考 点 三抛物线的综合问题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.反思感悟训练3 过抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点F作直线l与抛物线C交于A,B两点,当点A的纵坐标为1时,|AF|=2.(1)求抛物线C的方程;(2)若抛物线C上存在点M(-2,y0),使得MA⊥MB,求直线l的方程.03限时规范训练(六十三)A级 基础落实练1.(2023·临汾第一次适应性训练)已知抛物线C的焦点F关于其准线对B称的点为(0,-9),则C的方程为( )A.x2=6yB.x2=12yC.x2=18yD.x2=36y2.(2024·昆明一中月考)过抛物线y2=8x的焦点的直线l与抛物线相交于M,N两点.若M,N两点到直线x=-3的距离之和等于11,则这样的直线l( C )A.不存在B.有且仅有一条C.有且仅有两条D.有无穷多条C 由题意知M,N两点到准线x=-2的距离之和等于9,由抛物线定义得|MN|=9.又抛物线y2=8x的通径长为2p=8<|MN|=9根据过焦点的弦的对称性知,这样的弦有且仅有两条,故选C.图① 图②A.1 B.2C.3D.4ABB6.(多选)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F到准线的距离为4,直线l过点F且与抛物线交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),若M(m,2)是线段AB的中ACD点,则下列结论正确的是( )A.p=4B.抛物线方程为y2=16xC.直线l的方程为y=2x-4D.|AB|=10。
2021年高考数学一轮复习第九篇解析几何第7讲抛物线教案理新人教版【xx年高考会这样考】1.考查抛物线定义、标准方程.2.考查抛物线的焦点弦问题.3.与向量知识交汇考查抛物线的定义、方程、性质等.【复习指导】熟练掌握抛物线的定义及四种不同的标准形式,会根据抛物线的标准方程研究得出几何性质及会由几何性质确定抛物线的标准方程;掌握代数知识,平面几何知识在解析几何中的作用.基础梳理1.抛物线的定义:平面内与一个定点F和一条定直线l(l不过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.其数学表达式:|MF|=d(其中d为点M到准线的距离).2.抛物线的标准方程与几何性质标准方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py(p>0)x2=-2py(p>0)p的几何意义:焦点F到准线l的距离图形顶点O(0,0)对称轴y=0 x=0焦点F⎝⎛⎭⎪⎫p2,0F⎝⎛⎭⎪⎫-p2,0F⎝⎛⎭⎪⎫0,p2F⎝⎛⎭⎪⎫0,-p2离心率e=1准线方程x=-p2x=p2y=-p2y=p2范围x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 开口方向向右向左向上向下焦半径|PF|=x0+p2|PF|=-x0+p2|PF|=y0+p2|PF|=-y0+p2一个结论焦半径:抛物线y2=2px(p>0)上一点P(x0,y0)到焦点F⎝⎛⎭⎪⎫p2,0的距离|PF|=x0+p2.两种方法(1)定义法:根据条件确定动点满足的几何特征,从而确定p的值,得到抛物线的标准方程.(2)待定系数法:根据条件设出标准方程,再确定参数p的值,这里要注意抛物线标准方程有四种形式.从简单化角度出发,焦点在x轴的,设为y2=ax(a≠0),焦点在y轴的,设为x2=by(b≠0).双基自测1.(人教A版教材习题改编)抛物线y2=8x的焦点到准线的距离是( ).A.1 B.2 C.4 D.8解析由2p=8得p=4,即焦点到准线的距离为4.答案 C2.(xx·金华模拟)已知抛物线的焦点坐标是(0,-3),则抛物线的标准方程是( ).A.x2=-12y B.x2=12yC.y2=-12x D.y2=12x解析p2=3,∴p=6,∴x2=-12y.答案 A3.(xx·陕西)设抛物线的顶点在原点,准线方程x=-2,则抛物线的方程是( ).A.y2=-8x B.y2=-4x C.y2=8x D.y2=4x解析 由准线方程x =-2,顶点在原点,可得两条信息:①该抛物线焦点为F (2,0);②该抛物线的焦准距p =4.故所求抛物线方程为y 2=8x . 答案 C4.(xx·西安月考)设抛物线y 2=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 据已知抛物线方程可得其准线方程为x =-2,又由点P 到y 轴的距离为4,可得点P 的横坐标x P =4,由抛物线定义可知点P 到焦点的距离等于其到准线的距离,即|PF |=x P +p2=x P +2=4+2=6. 答案 B5.(xx·长春模拟)抛物线y 2=8x 的焦点坐标是________.解析 ∵抛物线方程为y 2=8x ,∴2p =8,即p =4.∴焦点坐标为(2,0). 答案 (2,0)考向一 抛物线的定义及其应用【例1】►(xx·辽宁)已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( ). A.34 B .1 C.54 D.74[审题视点] 由抛物线定义将|AF |+|BF |转化为线段AB 的中点到准线的距离即可. 解析设抛物线的准线为l ,作AA 1⊥l 于A 1,BB 1⊥l 于B 1,由抛物线的定义知|AA 1|+|BB 1|=|AF |+|BF |=3,则AB 的中点到y 轴的距离为12(|AA 1|+|BB 1|)-14=54.答案 C涉及抛物线上的点到焦点(准线)的距离问题,可优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线(焦点)的距离问题求解.【训练1】 (xx·济南模拟)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 由抛物线的定义知,点P 到该抛物线的距离等于点P 到其焦点的距离,因此点P 到点(0,2)的距离与点P 到该抛物线准线的距离之和即为点P 到点(0,2)的距离与点P 到焦点的距离之和,显然,当P 、F 、(0,2)三点共线时,距离之和取得最小值,最小值等于⎝ ⎛⎭⎪⎫0-122+2-02=172. 答案 A考向二 抛物线的标准方程及性质【例2】►(1)(xx·南京模拟)以原点为顶点,坐标轴为对称轴,并且经过P (-2,-4)的抛物线方程为________.(2)(xx·浙江)设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点A (0,2).若线段FA 的中点B 在抛物线上,则B 到该抛物线准线的距离为________.[审题视点] (1)为求抛物线的方程问题,用待定系数法求解,根据题设条件,按焦点所在位置的可能情况,分类讨论.(2)抓住FA 的中点B 在抛物线上,求出p . 解析 (1)由于点P 在第三象限.①当焦点在x 轴负半轴上时,设方程为y 2=-2px (p >0), 把点P (-2,-4)代入得:(-4)2=-2p ×(-2), 解得p =4,∴抛物线方程为y 2=-8x .②当焦点在y 轴负半轴上时,设方程为x 2=-2py (p >0),把点P (-2,-4)代入得:(-2)2=-2p ×(-4).解得p =12.∴抛物线方程为x 2=-y .综上可知抛物线方程为y 2=-8x 或x 2=-y .(2)抛物线的焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,则线段FA 的中点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p4,1,代入抛物线方程得1=2p ×p 4,解得p =2,故点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫24,1,故点B 到该抛物线准线的距离为24+22=324. 答案 (1)y 2=-8x 或x 2=-y (2)324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.【训练2】 已知F 为抛物线x 2=2py (p >0)的焦点,M 为其上一点,且|MF |=2p ,则直线MF 的斜率为( ). A .-33 B .±33C .- 3D .± 3 解析 依题意,得F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,准线为y =-p2,过点M 作MN 垂直于准线于N ,过F 作FQ 垂直于MN 于Q ,则|MN |=|MF |=2p ,|MQ |=p ,故∠MFQ =30°, 即直线MF 的倾斜角为150°或30°,斜率为-33或33. 答案 B考向三 抛物线的综合应用【例3】►(xx·江西)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.[审题视点] (1)联立方程,利用焦点弦公式求解;(2)先求出A 、B 坐标,利用关系式表示出点C 坐标,再利用点C 在抛物线上求解.解 (1)直线AB 的方程是y =22⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,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 =9, 所以p =4,从而抛物线方程是y 2=8x .(2)由p =4,4x 2-5px +p 2=0可简化为x 2-5x +4=0, 从而x 1=1,x 2=4,y 1=-22,y 2=42, 从而A (1,-22),B (4,42);设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), 即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0,或λ=2.本题综合考查了直线与抛物线的位置关系、抛物线的标准方程与几何性质、平面向量知识,以及数形结合思想和化归思想.其中直线与圆锥曲线的相交问题一般是联立方程,设而不求,借助根的判别式及根与系数的关系进行转化.【训练3】 设抛物线C :y 2=4x ,F 为C 的焦点,过F 的直线L 与C 相交于A 、B 两点. (1)设L 的斜率为1,求|AB |的大小; (2)求证:OA →·OB →是一个定值.(1)解 ∵F (1,0),∴直线L 的方程为y =x -1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y 2=4x 得x 2-6x +1=0,∴x 1+x 2=6,x 1x 2=1. ∴|AB |=x 2-x 12+y 2-y 12=2·x 1+x 22-4x 1x 2=2·36-4=8.(2)证明 设直线L 的方程为x =ky +1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ky +1,y 2=4x 得y 2-4ky -4=0.∴y 1+y 2=4k ,y 1y 2=-4, OA →=(x 1,y 1),OB →=(x 2,y 2).∵OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2 =(ky 1+1)(ky 2+1)+y 1y 2 =k 2y 1y 2+k (y 1+y 2)+1+y 1y 2 =-4k 2+4k 2+1-4=-3. ∴OA →·OB →是一个定值.阅卷报告14——忽视“判别式”致误【问题诊断】 由于“判别式”是判断直线与圆锥曲线是否有公共点的重要方法,在解决直线与圆锥曲线相交的问题时,有时不需要考虑判断式,致使有的考生思维定势的原因,任何情况下都没有考虑判别式,导致解题错误.【防范措施】 解题后任何情况下都来检验判别式Δ.【示例】►(xx·福建)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)过点A (1,-2). (1)求抛物线C 的方程,并求其准线方程;(2)是否存在平行于OA (O 为坐标原点)的直线l ,使得直线l 与抛物线C 有公共点,且直线OA 与l 的距离等于55?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.实录 (1)将点A (1,-2)代入y 2=2px ,得p =2,故所求抛物线C 的方程为y 2=4x , 其准线方程为x =-1.错因 遗漏判别式的应用.(2)假设存在直线l ,设l :y =-2x +t , 由直线OA 与l 的距离d =55,得|t |5=15,解得t =±1.故符合题意的直线l 存在,其方程为2x +y -1=0或2x +y +1=0. 正解 (1)将(1,-2)代入y 2=2px ,得(-2)2=2p ·1, 所以p =2.故所求的抛物线C 的方程为y 2=4x ,其准线方程为x =-1. (2)假设存在符合题意的直线l ,其方程为y =-2x +t ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x +t ,y 2=4x ,得y 2+2y -2t =0.因为直线l 与抛物线C 有公共点, 所以Δ=4+8t ≥0,解得t ≥-12.另一方面,由直线OA 与l 的距离d =55, 可得|t |5=15,解得t =±1.因为-1∉⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞,1∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞, 所以符合题意的直线l 存在,其方程为2x +y -1=0.【试一试】 (xx·杭州模拟)在直角坐标系xOy 中,椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,F 2也是抛物线C 2:y 2=4x 的焦点,点M 为C 1与C 2在第一象限的交点,且|MF 2|=53. (1)求C 1的方程;(2)平面上的点N 满足MN →=MF 1→+MF 2→,直线l ∥MN ,且与C 1交于A 、B 两点,若OA →·OB →=0,求直线l 的方程.[尝试解答] (1)由C 2:y 2=4x ,知F 2(1,0), 设M (x 1,y 1),M 在C 2上,因为|MF 2|=53,所以x 1+1=53,得x 1=23,y 1=263.所以M ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,263.M 在C 1上,且椭圆C 1的半焦距c =1,于是⎩⎪⎨⎪⎧49a 2+83b2=1,b 2=a 2-1,消去b 2并整理得9a 4-37a 2+4=0.解得a =2⎝ ⎛⎭⎪⎫a =13不合题意,舍去.故b 2=4-1=3.故椭圆C 1的方程为x 24+y 23=1.(2)由MF 1→+MF 2→=MN →,知四边形MF 1NF 2是平行四边形,其中心为坐标原点O , 因为l ∥MN ,所以l 与OM 的斜率相同. 故l 的斜率k =26323= 6.设l 的方程为y =6(x -m ).由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,y =6x -m消去y 并整理得9x 2-16mx +8m 2-4=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 则x 1+x 2=16m 9,x 1x 2=8m 2-49.因为OA →⊥OB →,所以x 1x 2+y 1y 2=0. 所以x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+6(x 1-m )(x 2-m ) =7x 1x 2-6m (x 1+x 2)+6m 2 =7·8m 2-49-6m ·16m 9+6m 2=19(14m 2-28)=0. 所以m =± 2.此时Δ=(16m )2-4×9(8m 2-4) =-32m 2+144=-32×2+144>0.故所求直线l 的方程为y =6x -23,或y =6x +2 3.。
第七讲抛物线ZHI SHI SHU LI SHUANG JI ZI CE知识梳理·双基自测错误!错误!错误!错误!知识点一抛物线的定义抛物线需要满足以下三个条件:(1)在平面内;(2)动点到定点F的距离与到定直线l的距离__相等__;(3)定点F与定直线l的关系为__点F∉l__.知识点二抛物线的标准方程与几何性质标准方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py(p>0)x2=-2py(p>0)p的几何意义:焦点F到准线l的距离图形顶点O(0,0)对称轴y=0x=0焦点F(错误!,F(-F(0,F(0,-0) 错误!,0)错误!) 错误!) 离心率e=__1__准线方程x=-错误!x=错误!y=-p2y=错误!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焦半径(其中P (x0,y0))|PF|=x0+错误!|PF|=-x0+错误!|PF|=y0+错误!|PF|=-y0+错误!错误!错误!错误!错误!抛物线焦点弦的处理规律直线AB过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,如图.(1)y1y2=-p2,x1x2=错误!.(2)|AB|=x1+x2+p,x1+x2≥2错误!=p,即当x1=x2时,弦长最短为2p.(3)错误!+错误!=错误!.(4)弦长AB=错误!(α为AB的倾斜角).(5)以AB为直径的圆与准线相切.(6)焦点F对A,B在准线上射影的张角为90°.(7)A、O、D三点共线;B、O、C三点共线.双基错误!错误!题组一走出误区1.(多选题)下列结论正确的是( CD )A.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B.方程y=ax2(a≠0)表示的曲线是焦点在x轴上的抛物线,且其焦点坐标是(错误!,0),准线方程是x=-错误!C.AB为抛物线y2=2px(p〉0)的过焦点F(错误!,0)的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=错误!,y1y2=-p2,弦长|AB|=x1+x2+pD.过抛物线的焦点与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段叫做抛物线的通径,那么抛物线x2=-2ay(a>0)的通径长为2a题组二走进教材2.(必修2P69例4)(2019·甘肃张掖诊断)过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,则|PQ|等于( B )A.9 B.8C.7 D.6[解析]抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1。
第七讲 抛物线知识梳理·双基自测 知识梳理知识点一 抛物线的定义 抛物线需要满足以下三个条件: (1)在平面内;(2)动点到定点F 的距离与到定直线l 的距离__相等__; (3)定点F 与定直线l 的关系为__点F ∉l __. 知识点二 抛物线的标准方程与几何性质标准 方程y 2=2px (p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)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 2,0 F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p 2 离心率 e =__1__ 准线 方程 __x =-p 2____x =p 2____y =-p 2____y =p 2__范围 x ≥0,y ∈R x ≤0,y ∈R y ≥0,x ∈R y ≤0,x ∈R 开口方向 向右 向左 向上 向下 焦半径 (其中P (x 0,y 0)) |PF |=__x 0+p2__|PF |=__-x 0+p2__|PF |=__y 0+p2__|PF |=__-y 0+p2__重要结论抛物线焦点弦的处理规律直线AB 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如图.(1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24. (2)|AB |=x 1+x 2+p ,x 1+x 2≥2x 1x 2=p ,即当x 1=x 2时,弦长最短为2p . (3)1|AF |+1|BF |=2p. (4)弦长AB =2psin 2α(α为AB 的倾斜角).(5)以AB 为直径的圆与准线相切.(6)焦点F 对A ,B 在准线上射影的张角为90°. (7)A 、O 、D 三点共线;B 、O 、C 三点共线.双基自测题组一 走出误区1.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⎝⎛⎭⎫a 4,0,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=p24,y 1y 2=-p 2,弦长|AB |=x 1+x 2+p .( √ )(5)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 .( √ )题组二 走进教材2.(必修2P 69例4)(2021·甘肃张掖诊断)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( B )A .9B .8C .7D .6[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.(2021·河南郑州名校调研)抛物线y =-4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( B ) A .-1716B .-1516C .716D .1516[解析] 由抛物线的方程y =-4x 2,可得标准方程为x 2=-14y ,则焦点坐标为F ⎝⎛⎭⎫0,-116,准线方程为y =116,设M (x 0,y 0),则由抛物线的定义可得-y 0+116=1,解得y 0=-1516.故选B . 题组三 走向高考4.(2019·课标全国Ⅱ)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p=1的一个焦点,则p =( D ) A .2 B .3 C .4D .8[解析] ∵抛物线y 2=2px (p >0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0, ∴椭圆x 23p +y 2p =1的一个焦点为⎝⎛⎭⎫p 2,0, ∴3p -p =p 24,∴p =8.故选D .5.(2020·新课标Ⅰ)已知A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,则p =( C )A .2B .3C .6D .9[解析] A 为抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,点A 到C 的焦点的距离为12,到y 轴的距离为9,因为抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离相等,故有:9+p2=12⇒p =6;故选C .考点突破·互动探究考点一 抛物线的定义及应用——多维探究 角度1 轨迹问题例1 (1)动圆与定圆A :(x +2)2+y 2=1外切,且和直线x =1相切,则动圆圆心的轨迹是( D ) A .直线 B .椭圆 C .双曲线D .抛物线[解析] 设动圆的圆心为C ,则C 到定圆A :(x +2)2+y 2=1的圆心的距离等于r +1,而动圆的圆心到直线x =1的距离等于r ,所以动圆到直线x =2距离为r +1,即动圆圆心到定点(-2,0)和定直线x =2的距离相等,根据抛物线的定义知,动圆的圆心轨迹为抛物线,所以答案为D .角度2 到焦点与到定点距离之和最小问题(2)①(2021·河北保定七校联考)已知M是抛物线x2=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(B)A.2 B.3C.4 D.5②(2021·山西运城联考)已知抛物线C:x2=8y的焦点为F,O为原点,点P是抛物线C的准线上的一动点,点A在抛物线C上,且|AF|=4,则|P A|+|PO|的最小值为(B)A.4 2 B.213C.313 D.4 6[解析]①设抛物线x2=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|ME|+|MC|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,|ME|+|MC|有最小值,最小值为|CE|=2-(-1)=3,故选B.②由抛物线的定义知|AF|=y A+p2=y A+2=4,∴y A=2,代入x2=8y,得x A=±4,不妨取A(4,2),又O关于准线y=-2的对称点为O′(0,-4),∴|P A|+|PO|=|P A|+|PO′|≥|AO′|=(-4-2)2+(0-4)2=213,当且仅当A、P、O′共线时取等号,故选B.[引申]本例(2)①中,(ⅰ)|MC|-|MF|的最大值为__2__;最小值为__-2__;(ⅱ)若N为⊙C上任一点,则|MF|+|MN|的最小值为__2__.角度3到准线与到定点距离之和最小问题(3)已知圆C:x2+y2+6x+8y+21=0,抛物线y2=8x的准线为l,设抛物线上任意一点P到直线l的距离为d,则d+|PC|的最小值为(A)A.41 B.7C.6 D.9[解析]由题意得圆的方程为(x+3)2+(y+4)2=4,圆心C的坐标为(-3,-4).由抛物线定义知,当d+|PC |最小时为圆心与抛物线焦点间的距离,即d +|PC |=(-3-2)2+(-4)2=41.角度4 到两定直线的距离之和最小问题(4)(2021·北京人大附中测试)点P 在曲线y 2=4x 上,过P 分别作直线x =-1及y =x +3的垂线,垂足分别为G ,H ,则|PG |+|PH |的最小值为( B )A .322B .2 2C .322+1D .2+2[解析] 由题可知x =-1是抛物线的准线,焦点F (1,0),由抛物线的性质可知|PG |=|PF |,∴|PG |+|PH |=|PF |+|PH |≤|FH |=|1-0+3|2=22,当且仅当H 、P 、F 三点共线时取等号,∴|PG |+|PH |的最小值为22.故选B .名师点拨利用抛物线的定义可解决的常见问题(1)轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线. (2)距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离问题时,注意在解题中利用两者之间的关系进行相互转化.(3)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. 〔变式训练1〕(1)(角度1)到定点A (0,2)的距离比到定直线l :y =-1大1的动点P 的轨迹方程为__x 2=8y __. (2)(角度1)(2021·吉林省吉林市调研)已知抛物线y 2=4x 的焦点F ,点A (4,3),P 为抛物线上一点,且P 不在直线AF 上,则△P AF 周长取最小值时,线段PF 的长为( B )A .1B .134C .5D .214(3)(角度2)(2021·山西大学附中模拟)已知点Q (22,0)及抛物线y =x 24上一动点P (x ,y ),则y +|PQ |的最小值是__2__.(4)(角度3)(2021·上海虹口区二模)已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1和l 2的距离之和的最小值为( C )A .3716B .115C .2D .74[解析] (1)由题意知P 到A 的距离等于其到直线y =-2的距离,故P 的轨迹是以A 为焦点,直线y =-2为准线的抛物线,所以其方程为x 2=8y .(2)求△P AF 周长的最小值,即求|P A |+|PF |的最小值,设点P 在准线上的射影为D ,根据抛物线的定义,可知|PF |=|PD |,因此,|P A |+|PF |的最小值,即|P A |+|PD |的最小值.根据平面几何知识,可得当D ,P ,A 三点共线时|P A |+|PD |最小,此时P (94,3),且|PF |=94+1=134,故选B .(3)抛物线y =x 24即x 2=4y ,其焦点坐标为F (0,1),准线方程为y =-1.因为点Q 的坐标为(22,0),所以|FQ |=(22)2+12=3.过点P 作准线的垂线PH ,交x 轴于点D ,如图所示.结合抛物线的定义,有y +|PQ |=|PD |+|PQ |=|PH |+|PQ |-1=|PF |+|PQ |-1≥|FQ |-1=3-1=2,即y +|PQ |的最小值是2.(4)直线l 2:x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),则点P 到直线l 2:x =-1的距离等于PF ,过点F 作直线l 1:4x -3y +6=0的垂线,和抛物线的交点就是点P ,所以点P 到直线l 1:4x -3y +6=0的距离和到直线l 2:x =-1的距离之和的最小值就是点F (1,0)到直线l 1:4x -3y +6=0的距离,所以最小值为|4-0+6|32+42=2,故选C .考点二 抛物线的标准方程——自主练透例2 (1)过点P (-3,2)的抛物线的标准方程为__y 2=-43x 或x 2=92y __.(2)焦点在直线x -2y -4=0上的抛物线的标准方程为__y 2=16x 或x 2=-8y __,准线方程为__x =-4或y =2__.(3)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线依次交抛物线及准线于点A ,B ,C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则抛物线的方程为( B )A .y 2=32xB .y 2=3xC .y 2=92xD .y 2=9x[解析] (1)设所求抛物线的方程为y 2=-2px (p >0)或x 2=2py (p >0). ∵过点(-3,2),∴4=-2p ·(-3)或9=2p ·2. ∴p =23或p =94.∴所求抛物线的标准方程为y 2=-43x 或x 2=92y .(2)令x =0,得y =-2,令y =0,得x =4. ∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2). 当焦点为(4,0)时,p2=4,∴p =8,此时抛物线方程为y 2=16x ; 当焦点为(0,-2)时,p2=2,∴p =4,此时抛物线方程为x 2=-8y .∴所求的抛物线的标准方程为y 2=16x 或x 2=-8y , 对应的准线方程分别是x =-4,y =2.(3)如图,分别过点A ,B 作准线的垂线,分别交准线于点E ,D ,设|BF |=a ,则由已知得|BC |=2a ,由定义得|BD |=a ,故∠BCD =30°. 在直角三角形ACE 中,∵|AE |=|AF |=3,|AC |=3+3a ,2|AE |=|AC |, ∴3+3a =6,从而得a =1.∵BD ∥FG ,∴|BD ||FG |=|BC ||FC |,即1p =23,求得p =32,因此抛物线的方程为y 2=3x .名师点拨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,若焦点位置确定,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.一般焦点在x 轴上的抛物线的方程可设为y 2=ax (a ≠0);焦点在y 轴上的抛物线的方程可设为x 2=ay (a ≠0).〔变式训练2〕(1)(2021·重庆沙坪坝区模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过点(p,0)且垂直于x 轴的直线与抛物线C 在第一象限内的交点为A ,若|AF |=1,则抛物线C 的方程为( A )A .y 2=43xB .y 2=2xC .y 2=3xD .y 2=4x(2)(2021·安徽蚌埠一中期中)已知抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,其上的点P (m ,-3)到焦点的距离为5,则抛物线方程为( D )A .x 2=8yB .x 2=4yC .x 2=-4yD .x 2=-8y[解析] (1)由题意知x A =p ,又|AF |=x A +p 2=3p 2=1,∴p =23,∴抛物线C 的方程为y 2=43x ,故选A .(2)由题意可知抛物线的焦点在y 轴负半轴上,故设其方程为x 2=-2py (p >0),所以3+p2=5,即p =4,所以所求抛物线方程为x 2=-8y ,故选D .考点三 抛物线的几何性质——师生共研例3 (1)(2021·广西四校联考)已知抛物线y 2=2px (p >0)上横坐标为4的点到此抛物线焦点的距离为9,则该抛物线的焦点到准线的距离为( C )A .4B .9C .10D .18(2)(2021·四川眉山模拟)点F 为抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,过F 的直线交抛物线C 于A ,B 两点(点A 在第一象限),过A 、B 分别作抛物线C 的准线的垂线段,垂足分别为M 、N ,若|MF |=4,|NF |=3,则直线AB 的斜率为( D )A .1B .724C .2D .247[解析] (1)抛物线y 2=2px 的焦点为⎝⎛⎭⎫p 2,0,准线方程为x =-p 2.由题意可得4+p2=9,解得p =10,所以该抛物线的焦点到准线的距离为10.故选C .(2)由抛物线定义知|AM |=|AF |,|BN |=|BF |,∴∠AFM +∠BFM =360°-∠MAF -∠NBF2=90°,∴∠MFN =90°, 又|MF |=4,|NF |=3, ∴|MN |=5,∴p =|KF |=|MF |·|NF ||MN |=125, 又∠AFM =∠AMF =∠MFK ,∴k AB =tan(180°-2∠MFK )=-2tan ∠MFK 1-tan 2∠MFK =-831-⎝⎛⎭⎫432=247.故选D .名师点拨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.〔变式训练3〕(1)(2021·广东茂名五校联考)设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F (1,0),过焦点的直线交抛物线于A 、B 两点,若|AF |=4|BF |,则|AB |=__254__.(2)(2021·湖北荆州模拟)从抛物线y 2=4x 在第一象限内的一点P 引抛物线准线的垂线,垂足为M ,且|PM |=9,设抛物线的焦点为F ,则直线PF 的斜率为( C )A .627B .1827C .427D .227[解析] (1)∵p2=1,∴p =2,不妨设直线AB 方程为x =my +1, A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x x =my +1,得y 2-4my -4=0, ∴y 1y 2=-4,又|AF |=4|BF |,∴y 1=-4y 2, ∴y 2=-1,从而x 2=14,∴|BF |=1+14=54,∴|AB |=5|BF |=254.(2)设P (x 0,y 0),由抛物线y 2=4x , 可知其焦点F 的坐标为(1,0), 故|PM |=x 0+1=9,解得x 0=8, 故P 点坐标为(8,42), 所以k PF =0-421-8=427.故选C .考点四 直线与抛物线的综合问题——师生共研例4 (1)已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 与双曲线x 212-y 24=1的一个焦点重合,直线y =x -4与抛物线交于A ,B 两点,则|AB |等于( B )A .28B .32C .20D .40(2)(2021·陕西师大附中期中)已知抛物线y 2=4x 的一条弦AB 恰好以P (1,1)为中点,则弦AB 所在直线的方程是( B )A .y =x -1B .y =2x -1C .y =-x +2D .y =-2x +3(3)(2021·湖南五市十校联考)已知抛物线C :y 2=2px (p >0),直线y =x -1与C 相交所得的长为8. ①求p 的值;②过原点O 的直线l 与抛物线C 交于M 点,与直线x =-1交于H 点,过点H 作y 轴的垂线交抛物线C 于N 点,求证:直线MN 过定点. [解析] (1)双曲线x 212-y 24=1的焦点坐标为(±4,0),故抛物线的焦点F 的坐标为(4,0).因此p =8,故抛物线方程为y 2=16x ,易知直线y =x -4过抛物线的焦点.设A 、B 两点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=16x ,y =x -4,可得x 2-24x +16=0,故x 1+x 2=24. 故|AB |=x 1+x 2+p =24+8=32.故选B .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴y 1+y 2=2,由⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1y 22=4x 2,知k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=2, ∴AB 的方程为y -1=2(x -1),即2x -y -1=0,故选B .(3)①由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px y =x -1,消x 可得y 2-2py -2p =0,∴y 1+y 2=2p ,y 1y 2=-2p ,∴弦长为1+12·(y 1+y 2)2-4y 1y 2=2·4p 2+8p =8,解得p =2或p =-4(舍去),∴p =2,②由①可得y 2= 4x ,设M ⎝⎛⎭⎫14y 20,y 0, ∴直线OM 的方程y =4y 0x , 当x =-1时,∴y H =-4y 0, 代入抛物线方程y 2=4x ,可得x N =4y 20, ∴N ⎝⎛⎭⎫4y 20,-4y 0, ∴直线MN 的斜率k =y 0+4y 0y 204-4y 20=4y 0y 20-4, 直线MN 的方程为y -y 0=4y 0y 20-4⎝⎛⎭⎫x -14y 20,整理可得y =4y 0y 20-4(x -1), 故直线MN 过点(1,0).名师点拨(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,一般要将两方程联立,消元,用到根与系数的关系.(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物线的焦点(设焦点在x 轴的正半轴上),可直接使用公式|AB |=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、斜率问题一般用“点差法”求解.〔变式训练4〕(1)(2021·甘肃诊断)直线l 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,且交抛物线于A ,B 两点,交其准线于C 点,已知|AF |=4,CB →=3BF →,则p =( C )A .2B .43C .83D .4(2)(2021·安徽皖南八校模拟)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 到直线x -y +1=0的距离为2. ①求抛物线C 的方程;②过点F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,交y 轴于点P .若|AB →|=3|BP →|,求直线l 的方程.[解析] (1)过A ,B 分别作准线的垂线交准线于E ,D 两点,设|BF |=a ,根据抛物线的性质可知,|BD |=a ,|AE |=4,根据平行线段比例可知|BD ||AE |=|CB ||AC |, 即a 4=3a 3a +a +4,解得a =2, 又|BD ||GF |=|BC ||CF |,即a p =3a 4a, 解得p =43a =83,故选C .(2)①由抛物线C :y 2=2px (p >0),可得焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,因为焦点到x -y +1=0的距离为2,即⎪⎪⎪⎪p 2+12=2,解得p =2,所以抛物线C 的方程y 2=4x .②由①知焦点F (1,0),设直线l :y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)y 2=4x ,整理得 k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,所以x 1+x 2=2+4k2, ① x 1x 2=1,②又由|AB →|=3|BP →|,得AB →=3BP →,可得x 1=4x 2,③ 由②③,可得x 1=2,x 2=12, 代入①,可得2+4k 2=52,解得k =±22, 所以直线l 的方程为22x - y -22=0或22x +y -22=0.名师讲坛·素养提升巧解抛物线的切线问题例5 (1)抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的焦点与双曲线C 2:x 23-y 2=1的右焦点的连线交C 1于第一象限的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p =( D )A .316B .38C .233D .433(2)(2019·新课标Ⅲ,节选)已知曲线C :y =x 22,D 为直线y =-12上的动点,过D 作C 的两条切线,切点分别为A ,B .证明:直线AB 过定点.[解析] (1)抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,p 2,双曲线x 23-y 2=1的右焦点坐标为(2,0),两点连线的方程为y =-p 4(x -2),联立⎩⎨⎧ y =-p 4(x -2),y =12p x 2,得2x 2+p 2x -2p 2=0.设点M 的横坐标为m ,易知在M 点处切线的斜率存在,则在点M 处切线的斜率为y ′⎪⎪⎪⎪x =m =⎝⎛⎭⎫12p x 2′x=m =m p. 又双曲线x 23-y 2=1的渐近线方程为x 3±y =0,其与切线平行,所以m p =33,即m =33p ,代入2x 2+p 2x -2p 2=0,得p =433或p =0(舍去). (2)设D ⎝⎛⎭⎫t ,-12,A (x 1,y 1),则x 21=2y 1,由于y ′=x , ∴切线DA 的斜率为x 1,故y 1+12x 1-t=x 1, 整理得:2tx 1-2y 1+1=0.设B (x 2,y 2),同理可得2tx 2-2y 2+1=0.故直线AB 的方程为2tx -2y +1=0,即y -12=tx . ∴直线AB 过定点⎝⎛⎭⎫0,12.名师点拨利用导数工具解决抛物线的切线问题,使问题变得巧妙而简单,若用判别式解决抛物线的切线问题,计算量大,易出错.注意:直线与抛物线只有一个公共点是直线与抛物线相切的必要不充分条件,过抛物线外一点与抛物线只有一个公共点的直线有0条或3条;过抛物线上一点和抛物线只有一个公共点的直线有2条.〔变式训练5〕(1)已知抛物线C :y 2=2px (p >0),过点M ⎝⎛⎭⎫-p 2,0作C 的切线,则切线的斜率为__±1__. (2)已知抛物线x 2=8y ,过点P (b,4)作该抛物线的切线P A ,PB ,切点为A ,B ,若直线AB 恒过定点,则该定点为( C )A .(4,0)B .(3,2)C .(0,-4)D .(4,1)[解析] (1)设斜率为k ,则切线为y =k ⎝⎛⎭⎫x +p 2代入y 2=2px 中得k 2x 2+p (k 2-2)x +k 2p 24=0. Δ=0,即p 2(k 2-2)2-4·k 2·k 2p 24=0.解得k 2=1,∴k =±1.(2)设A ,B 的坐标为(x 1,y 1),(x 2,y 2),∵y =x 28,y ′=x4,∴P A ,PB 的方程y -y 1=x 14(x -x 1),y -y 2=x 24(x -x 2),由y 1=x 218,y 2=x 228,可得y =x 14x -y 1,y =x 24x -y 2,∵切线P A ,PB 都过点P (b,4),∴4=x 14×b -y 1,4=x 24×b -y 2,故可知过A ,B 两点的直线方程为4=b4x -y ,当x =0时,y =-4,∴直线AB 恒过定点(0,-4).故选C .。
第7讲抛物线一、知识梳理1.抛物线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线:(1)在平面内;(2)动点到定点F的距离与到定直线l的距离相等;(3)定点不在定直线上.2.抛物线的标准方程和几何性质与焦点弦有关的常用结论(以图为依据)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). (1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24. (2)|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2θ(θ为直线AB 的倾斜角).(3)1|AF |+1|BF |为定值2p.(4)以AB 为直径的圆与准线相切. (5)以AF 或BF 为直径的圆与y 轴相切. (6)过焦点垂直于对称轴的弦长等于2p (通径). 二、教材衍化1.若抛物线的焦点是F ⎝⎛⎭⎫0,-12,则抛物线的标准方程为________. 答案:x 2=-2y2.抛物线y 2+4x =0的准线方程________. 答案:x =13.抛物线y 2=12x 上与焦点的距离等于6的点的坐标是________. 答案:(3,±6)一、思考辨析判断正误(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)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.( ) (3)若一抛物线过点P (-2,3),则其标准方程可写为y 2=2px (p >0).( ) (4)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× 二、易错纠偏常见误区| (1)不注意抛物线方程的标准形式; (2)忽视p 的几何意义.1.顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点P (-4,-2)的抛物线的标准方程是( ) A .y 2=-xB .x 2=-8yC .y 2=-8x 或x 2=-yD .y 2=-x 或x 2=-8y解析:选D .设抛物线为y 2=mx ,代入点P (-4,-2),解得m =-1,则抛物线方程为y 2=-x ;设抛物线为x 2=ny ,代入点P (-4,-2),解得n =-8,则抛物线方程为x 2=-8y .2.已知抛物线C 与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C 的方程是________.解析:由已知可知双曲线的焦点为(-2,0),(2,0).设抛物线方程为y 2=±2px (p >0),则p2=2,所以p =22,所以抛物线方程为y 2=±42x .答案:y 2=±42x考点一 抛物线的定义(基础型)复习指导| 了解抛物线的定义及几何图形. 核心素养: 直观想象(1)(2020·安徽五校联盟第二次质检)已知抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,点P ⎝⎛⎭⎫x 0,12在C 上,且|PF |=34,则p =( ) A .14B .12C .34D .1(2)设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,F 为抛物线的焦点,若B (3,2),则|PB |+|PF |的最小值为________.【解析】 (1)抛物线的准线方程为y =-p2,因为P ⎝⎛⎭⎫x 0,12 在抛物线上,所以点P 到准线的距离d =12+p 2=|PF |=34,则p =12,故选B .(2)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.【答案】(1)B(2)4【迁移探究1】(变条件)若将本例(2)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.因为|PB|+|PF|的最小值即为B,F两点间的距离,所以|PB|+|PF|≥|BF|=42+22=16+4=25,即|PB|+|PF|的最小值为2 5.【迁移探究2】(变设问)若本例(2)条件不变,求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________.解析: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y2=4x及直线方程3x+4y+7=0可得直线与抛物线相离,所以点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:2抛物线定义的应用(1)利用抛物线的定义解决问题,应灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化.即“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”.(2)注意灵活运用抛物线上一点P(x,y)到焦点F的距离|PF|=|x|+p2或|PF|=|y|+p2.1.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,A ,B 是该抛物线上的两点,且|AF |+|BF |=3,则线段AB 的中点到y 轴的距离为( )A .34B .1C .54D .74解析:选C .如图所示,设抛物线的准线为l ,AB 的中点为M ,作AA 1⊥l 于点A 1,BB 1⊥l 于点B 1,MM 1⊥l 于点M 1,由抛物线的定义知p =12,|AA 1|+|BB 1|=|AF |+|BF |=3,则点M 到y 轴的距离为|MM 1|-p 2=12(|AA 1|+|BB 1|)-14=54.故选C .2.(2020·沈阳市质量监测(一))抛物线y 2=6x 上一点M (x 1,y 1)到其焦点的距离为92,则点M 到坐标原点的距离为________.解析:由y 2=6x ,知p =3,由焦半径公式得x 1+p 2=92,即x 1=3.代入得y 21=18,则|MO |=x 21+y 21=33(O 为坐标原点),故填3 3.答案:3 3考点二 抛物线的标准方程及性质(基础型)复习指导| 了解抛物线的标准方程及其简单的几何性质. 核心素养: 数学运算、直观想象(1)(2020·陕西榆林二模)已知抛物线y 2=2px (p >0)上的点M 到其焦点F 的距离比点M 到y 轴的距离大12,则抛物线的标准方程为( )A .y 2=xB .y 2=2xC .y 2=4xD .y 2=8x(2)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 .2B .4C .6D .8【解析】 (1)抛物线y 2=2px (p >0)上的点M 到其焦点F 的距离比点M 到y 轴的距离大12,由抛物线的定义可得x M +p 2=x M +12,所以p =1,所以抛物线方程为y 2=2x .故选B . (2)由题意,不妨设抛物线方程为y 2=2px (p >0), 由|AB |=42,|DE |=25, 可取A ⎝⎛⎭⎫4p ,22,D ⎝⎛⎭⎫-p2,5, 设O 为坐标原点,由|OA |=|OD |,得16p2+8=p24+5,得p=4,故选B.【答案】(1)B(2)B(1)求抛物线标准方程的方法①先定位:根据焦点或准线的位置;②再定形:即根据条件求p.(2)抛物线性质的应用技巧①利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程;②要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质简化运算.1.若抛物线的焦点在直线x-2y-4=0上,则此抛物线的标准方程为________.解析:令x=0,得y=-2;令y=0,得x=4.所以抛物线的焦点是(4,0)或(0,-2),故所求抛物线的标准方程为y2=16x或x2=-8y.答案:y2=16x或x2=-8y2.(2020·沈阳质量检测(一))已知正三角形AOB (O 为坐标原点)的顶点A ,B 在抛物线y 2=3x 上,则△AOB 的边长是________.解析:如图,设△AOB 的边长为a ,则A ⎝⎛⎭⎫32a ,12a ,因为点A 在抛物线y 2=3x 上,所以14a 2=3×32a ,所以a =6 3.答案:6 33.(2020·东北四市模拟)若点P 为抛物线y =2x 2上的动点,F 为抛物线的焦点,则|PF |的最小值为________.解析:由题意知x 2=12y ,则F ⎝⎛⎭⎫0,18, 设P (x 0,2x 20), 则|PF |=x 20+⎝⎛⎭⎫2x 20-182=4x 40+12x 20+164=2x 20+18, 所以当x 20=0时,|PF |min =18. 答案:18考点三 直线与抛物线的位置关系(综合型)复习指导| 了解圆锥曲线的简单应用,了解抛物线的实际背景. 核心素养:数学运算、逻辑推理(2019·高考全国卷Ⅰ)已知抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,斜率为32的直线l 与C 的交点为A ,B ,与x 轴的交点为P .(1)若|AF |+|BF |=4,求l 的方程; (2)若AP →=3PB →,求|AB |.【解】 设直线l :y =32x +t ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(1)由题设得F ⎝⎛⎭⎫34,0,故|AF |+|BF |=x 1+x 2+32,由题设可得x 1+x 2=52. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x 可得9x 2+12(t -1)x +4t 2=0,则x 1+x 2=-12(t -1)9.从而-12(t -1)9=52,得t =-78.所以l 的方程为y =32x -78.(2)由AP →=3PB →可得y 1=-3y 2. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =32x +t ,y 2=3x可得y 2-2y +2t =0. 所以y 1+y 2=2.从而-3y 2+y 2=2,故y 2=-1,y 1=3. 代入C 的方程得x 1=3,x 2=13.故|AB |=4133.解决直线与抛物线位置关系问题的方法(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=|x 1|+|x 2|+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(3)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.[注意] 涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.1.已知抛物线x 2=ay 与直线y =2x -2相交于M ,N 两点,若MN 中点的横坐标为3,则此抛物线方程为( )A .x 2=32yB .x 2=6yC .x 2=-3yD .x 2=3y解析:选D .设点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=ay ,y =2x -2,消去y 得x 2-2ax +2a =0, 所以x 1+x 22=2a 2=3,即a =3,所以所求的抛物线方程是x 2=3y .2.(2018·高考全国卷Ⅰ)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过点(-2,0)且斜率为23的直线与C 交于M ,N 两点,则FM →·FN →=( )A .5B .6C .7D .8解析:选D .法一:过点(-2,0)且斜率为23的直线的方程为y =23(x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =23(x +2),y 2=4x ,得x 2-5x +4=0,解得x =1或x =4,所以⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =4,不妨设M (1,2),N (4,4),易知F (1,0),所以FM →=(0,2),FN →=(3,4),所以FM →·FN →=8.故选D .法二:过点(-2,0)且斜率为23的直线的方程为y =23(x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =23(x +2),y 2=4x ,得x 2-5x+4=0,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则y 1>0,y 2>0,根据根与系数的关系,得x 1+x 2=5,x 1x 2=4.易知F (1,0),所以FM →=(x 1-1,y 1),FN →=(x 2-1,y 2),所以FM →·FN →=(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+4x 1x 2=4-5+1+8=8.故选D .3.过点(-2,1)斜率为k 的直线l 与抛物线y 2=4x 只有一个公共点,则由k 的值组成的集合为________.解析:设l 的方程为y -1=k (x +2),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +(2k +1),y 2=4x ,得ky 2-4y +4(2k +1)=0,①当k =0时,y =1,此时x =14,l 与抛物线仅有一个公共点⎝⎛⎭⎫14,1;②当k ≠0时,由Δ=-16(2k 2+k -1)=0,得k =-1或k =12,所以k 的值组成的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,-1,12. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,-1,12[基础题组练]1.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线的焦点坐标为( ) A .(-1,0) B .(1,0) C .(0,-1)D .(0,1)解析:选B .抛物线y 2=2px (p >0)的准线为x =-p 2且过点(-1,1),故-p2=-1,解得p =2.所以抛物线的焦点坐标为(1,0).2.(2020·湖南省湘东六校联考)抛物线的顶点在原点,焦点在y 轴上,其上的点P (m ,-3)到焦点的距离为4,则抛物线方程为( )A .x 2=8yB .x 2=4yC .x 2=-4yD .x 2=-8y解析:选C .依题意,设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0),则p2+3=4,所以p =2,所以抛物线的方程为x 2=-4y ,故选C .3.(2020·甘肃张掖第一次联考)已知抛物线C 1:x 2=2py (y >0)的焦点为F 1,抛物线C 2:y 2=(4p +2)x 的焦点为F 2,点P ⎝⎛⎭⎫x 0,12在C 1上,且|PF 1|=34,则直线F 1F 2的斜率为( ) A .-12B .-14C .-13D .-15解析:选B .因为|PF 1|=34,所以12+p 2=34,解得p =12.所以C 1:x 2=y ,C 2:y 2=4x ,F 1⎝⎛⎭⎫0,14,F 2(1,0),所以直线F 1F 2的斜率为140-1=-14.故选B .4. (应用型)(2020·河北邯郸一模)位于德国东部萨克森州的莱科勃克桥有“仙境之桥”之称,它的桥形可近似地看成抛物线,该桥的高度为5 m ,跨径为12 m ,则桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为( )A .2512 mB .256 mC .95mD .185m解析:选D .建立如图所示的平面直角坐标系.设抛物线的解析式为x 2=-2py ,p >0,因为抛物线过点(6,-5),所以36=10p ,可得p =185,所以桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为185m .故选D .5.(2020·河北衡水三模)设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A ,B ,C 为该抛物线上三点,若A ,B ,C 三点坐标分别为(1,2),(x 1,y 1),(x 2,y 2),且|F A →|+|FB →|+|FC →|=10,则x 1+x 2=( )A .6B .5C .4D .3解析:选A .根据抛物线的定义,知|F A →|,|FB →|,|FC →|分别等于点A ,B ,C 到准线x =-1的距离,所以由|F A →|+|FB →|+|FC →|=10,可得2+x 1+1+x 2+1=10,即x 1+x 2=6.故选A .6.在直角坐标系xOy 中,有一定点M (-1,2),若线段OM 的垂直平分线过抛物线x 2=2py (p >0)的焦点,则该抛物线的准线方程是________.解析:依题意可得线段OM 的垂直平分线的方程为2x -4y +5=0,把焦点坐标⎝⎛⎭⎫0,p 2代入可求得p =52,所以准线方程为y =-54.答案:y =-547.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________.解析:由题意,不妨设抛物线方程为y 2=2px (p >0),由|AB |=42,|DE |=25,可取A ⎝⎛⎭⎫4p ,22,D ⎝⎛⎭⎫-p2,5,设O 为坐标原点,由|OA |=|OD |, 得16p 2+8=p 24+5,得p =4. 答案:48.(2020·湖南师大附中月考改编)抛物线x 2=2py (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线x 23-y 23=1相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =________,抛物线的焦点到双曲线渐近线的距离为________.解析:抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,p 2,准线方程为y =-p2,准线方程与双曲线方程联立可得x 23-p 212=1,解得x =±3+p 24,因为△ABF 为等边三角形,所以32|AB |=p ,即32×23+p 24=p ,解得p =6.则抛物线的焦点坐标为(0,3),双曲线的渐近线方程为y =±x ,则抛物线的焦点到双曲线渐近线的距离为32=322.答案:63229.顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线截直线y =2x -4所得的弦长|AB |=35,求此抛物线方程.解:设所求的抛物线方程为y 2=ax (a ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),把直线y =2x -4代入y 2=ax ,得4x 2-(a +16)x +16=0,由Δ=(a +16)2-256>0,得a >0或a <-32. 又x 1+x 2=a +164,x 1x 2=4,所以|AB |=(1+22)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=5⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a +1642-16=35, 所以5⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a +1642-16=45,所以a =4或a =-36.故所求的抛物线方程为y 2=4x 或y 2=-36x .10.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4,且位于x 轴上方的点,A 到抛物线准线的距离等于5,过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)若过M 作MN ⊥F A ,垂足为N ,求点N 的坐标. 解:(1)抛物线y 2=2px 的准线为x =-p 2,于是4+p2=5,所以p =2.所以抛物线方程为y 2=4x . (2)因为点A 的坐标是(4,4), 由题意得B (0,4),M (0,2). 又因为F (1,0),所以k F A =43,因为MN ⊥F A ,所以k MN =-34.又F A 的方程为y =43(x -1),①MN 的方程为y -2=-34x ,②联立①②,解得x =85,y =45,所以点N 的坐标为⎝⎛⎭⎫85,45.[综合题组练]1.(多选)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,P 为C 上一点,PQ 垂直于l 且交l 于点Q ,M ,N 分别为PQ ,PF 的中点,MN 与x 轴相交于点R ,若∠NRF =60°,则( )A .∠FQP =60°B .|QM |=1C .|FP |=4D .|FR |=2解析:选ACD .如图,连接FQ ,FM ,因为M ,N 分别为PQ ,PF 的中点,所以MN ∥FQ ,又PQ ∥x 轴,∠NRF =60°,所以∠FQP =60°,由抛物线的定义知,|PQ |=|PF |,所以△FQP 为等边三角形,则FM ⊥PQ ,|QM |=2,等边三角形FQP 的边长为4,|FP |=|PQ |=4,|FN |=12|PF |=2,则△FRN 为等边三角形,所以|FR |=2.故选ACD .2.(多选)过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,且|AF |=3|BF |,则直线AB 的斜率为( )A .2B . 3C .- 2D .- 3解析:选BD .如图所示,当点A 在第一象限时,过A ,B 分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为D ,E ,过A 作x 轴的垂线,与EB 交于点C ,则四边形ADEC 为矩形.由抛物线的定义可知|AD |=|AF |,|BE |=|BF |,设|AF |=3|BF |=3m ,所以|AD |=|CE |=3m ,所以|AB |=4m ,在Rt △ABC 中,|BC |=2m ,所以∠ABC =60°,所以直线l 的斜率为3;当点B 在第一象限时,同理可知直线l 的斜率为- 3.3.过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线交该抛物线于A ,B 两点,O 为坐标原点.若|AF |=3,则△AOB 的面积为________.解析:由题意设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(y 1>0,y 2<0),如图所示,|AF |=x 1+1=3, 所以x 1=2,y 1=2 2.设AB 的方程为x -1=ty ,由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x -1=ty 消去x 得y 2-4ty -4=0.所以y 1y 2=-4,所以y 2=-2,x 2=12,所以S △AOB =12×1×|y 1-y 2|=322.答案:3224.过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 且倾斜角为锐角的直线l 与C 交于A ,B 两点,过线段AB 的中点N 且垂直于l 的直线与C 的准线交于点M ,若|MN |=|AB |,则l 的斜率为________.解析:设抛物线的准线为m ,分别过点A ,N ,B 作AA ′⊥m ,NN ′⊥m ,BB ′⊥m ,垂足分别为A ′,N ′,B ′.因为直线l 过抛物线的焦点,所以|BB ′|=|BF |,|AA ′|=|AF |.又N 是线段AB 的中点,|MN |=|AB |,所以|NN ′|=12(|BB ′|+|AA ′|)=12(|BF |+|AF |)=12|AB |=12|MN |,所以∠MNN ′=60°,则直线MN 的倾斜角为120°.又MN ⊥l ,所以直线l 的倾斜角为30°,斜率是33. 答案:335.设A ,B 为曲线C :y =x 22上两点,A 与B 的横坐标之和为2.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,曲线C 在点M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.解:(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1≠x 2,y 1=x 212,y 2=x 222,x 1+x 2=2,故直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 22=1.(2)由y =x 22,得y ′=x .设M (x 3,y 3),由题设知x 3=1,于是M ⎝⎛⎭⎫1,12. 设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (1,1+m ),|MN |=⎪⎪⎪⎪m +12. 将y =x +m 代入y =x 22,得x 2-2x -2m =0.由Δ=4+8m >0,得m >-12,x 1,2=1±1+2m .从而|AB |=2|x 1-x 2|=22(1+2m ). 由题设知|AB |=2|MN |, 即2(1+2m )=⎪⎪⎪⎪m +12,21 解得m =72或m =-12(舍). 所以直线AB 的方程为y =x +72. 6.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 处的切线的交点为N .(1)若N 在以AB 为直径的圆上,求p 的值;(2)若△ABN 的面积的最小值为4,求抛物线C 的方程.解:设直线AB :y =kx +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线AB 的方程代入抛物线C 的方程得x 2-2pkx -2p =0,则x 1+x 2=2pk ,x 1x 2=-2p .①(1)由x 2=2py 得y ′=x p ,则A ,B 处的切线斜率的乘积为x 1x 2p 2=-2p ,因为点N 在以AB 为直径的圆上,所以AN ⊥BN ,所以-2p =-1,所以p =2.(2)易得直线AN :y -y 1=x 1p (x -x 1),直线BN :y -y 2=x 2p (x -x 2),联立,得⎩⎨⎧y -y 1=x 1p(x -x 1),y -y 2=x 2p (x -x 2),结合①式,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =pk ,y =-1,即N (pk ,-1).|AB |=1+k 2|x 2-x 1|=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=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,则△ABN 的面积S △ABN =12·|AB |·d =p (pk 2+2)3≥22p ,当k =0时,取等号,因为△ABN 的面积的最小值为4,所以22p =4,所以p =2,故抛物线C 的方程为x 2=4y .。