高中数学选修2-1-抛物线的方程及性质
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抛物线的方程及性质知识集结知识元抛物线的定义
知识讲解1.抛物线的定义
【概念】
抛物线是指平面内到一个定点和一条定直线l距离相等的点的轨迹.他有许多表示方法,
比如参数表示,标准方程表示等等.它在几何光学和力学中有重要的用处.抛物线也是圆锥
曲线的一种,即圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线.抛物线在合适的坐标变换
下,也可看成二次函数图象.
【标准方程】①y2=2px,当p>0时,为右开口的抛物线;当p<0时,为左开口抛物线;②x2=2py,当p>0时,为开口向上的抛物线,当p<0时,为开口向下的抛物线.
【性质】
我们以y2=2px(p>0)为例:
①焦点为(,0);②准线方程为:x=﹣;③离心率为e=1.④通径为2p(过焦点并垂
直于x轴的弦);⑤抛物线上的点到准线和到焦点的距离相等.
【实例解析】
例1:点P是抛物线y2=x上的动点,点Q的坐标为(3,0),则|PQ|的最小值为
解:∵点P是抛物线y2=x上的动点,
∴设P(x,),∵点Q的坐标为(3,0),
∴|PQ|===,
∴当x=,即P()时,
|PQ|取最小值.故答案为:.
这个例题其实是一个求最值的问题,一般的解题思路就是把他转化为求一个未知数的最
值,需要注意的是一定要明确这个未知数的定义域,后面的工作就是求函数的最值了.
例2:已知点P是抛物线y2=4x上的一个动点,点P到点(0,3)的距离与点P到该抛物线
的准线的距离之和的最小值是.
解:如图所示,
设此抛物线的焦点为F(1,0),准线l:x=﹣1.
过点P作PM⊥l,垂足为M.
则|PM|=|PF|.
设Q(0,3),因此当F、P、Q三点共线时,|PF|+|PQ|取得最小值.
∴(|PF|+|PQ|)min=|QF|==.
即|PM|+|PQ|的最小值为.故答案为:.
这是个经典的例题,解题的关键是用到了抛物线的定义:到准线的距离等于到焦点的距离,
然后再根据几何里面的两点之间线段最短的特征求出p点.这个题很有参考价值,我希望看了
这个例题的同学能把这个题记下了,并拓展到椭圆和双曲线上面去.
【考点分析】
抛物线是初中高中阶段重要的一个知识点,高中主要是增加了焦点、准线还有定义,这
也提示我们这将是它的一个重点,所以在学习的时候要多多理会它的含义,并能够灵活运用.例题精讲
抛物线的定义
例1.'已知动圆过定点F(2,0),且与直线x=-2相切,求动圆圆心C的轨迹.'
例2.'平面内哪些点到直线l:x=-2和到点P(2,0)距离之比小于1.'
例3.'点M到点F(3,0)的距离等于它到直线x=-3的距离,点M运动的轨迹是什么图形?你能写
出它的方程吗?能画出草图吗?'抛物线的标准方程
知识讲解1.抛物线的标准方程
【知识点的认识】
抛物线的标准方程的四种种形式:
(1)y2=2px,焦点在x轴上,焦点坐标为F(,0),(p可为正负)
(2)x2=2py,焦点在y轴上,焦点坐标为F(0,),(p可为正负)
四种形式相同点:形状、大小相同;
四种形式不同点:位置不同;焦点坐标不同.
下面以两种形式做简单的介绍:标准方程y2=2px(p>0),焦点在x轴上x2=2py(p>0),焦点在y轴上
图形
顶点(0,0)(0,0)
对称轴x轴
焦点在x轴长上y轴
焦点在y轴长上
焦点(,0)(0,)
焦距无无
离心率e=1e=1
准线x=﹣y=﹣例题精讲
抛物线的标准方程
例1.'已知Q(1,1)是抛物线x2=2py(p>0)上一点,过抛物线焦点F作一条直线l与抛物线交于
不同两点A,B.在点A处作抛物线的切线l1,在点B处作抛物线的切线l2,直线l1、l2交于P
点.
(Ⅰ)求p的值及焦点F的坐标;
(Ⅱ)求证PA⊥PB.
'
例2.'根据下列条件求抛物线的标准方程:
(1)已知抛物线的焦点坐标是F(0,-2);
(2)焦点在x轴负半轴上,焦点到准线的距离是5。'
例3.'若抛物线y2=mx的准线与圆x2+y2-4x-5=0相切,求抛物线的准线和标准方程.'抛物线的性质
知识讲解1.抛物线的性质
【知识点的知识】抛物线的简单性质:例题精讲
抛物线的性质
例1.'已知抛物线C方程:y2=2px(p>0),点(1,2)在C上,F为焦点.
(Ⅰ)求抛物线C的方程和焦点F坐标;
(Ⅱ)若抛物线C上有两个定点A,B分别在其对称轴的上、下两侧,且|AF|=2,|BF|=5,求
原点O到直线AB的距离.例2.'求焦点在直线x-y+2=0的抛物线的标准方程.'
例3.'已知过点M(2,3)的直线l与抛物线E:y2=8x交于点A,B.
(1)若弦AB的中点为M,求直线l的方程;
(2)设O为坐标原点,OA⊥OB,求|AB|.'
当堂练习解答题
练习1.'求满足下列条件的曲线的标准方程.
(1)过点(-3,2)的抛物线;
(2)实轴、虚轴长之和为28且实轴长大于虚轴长,焦距等于20的双曲线.'
练习2.'在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,a)(a≥2),抛物线y=mx2的焦点是(0,1),P
是抛物线上的动点。
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)若PA的最小值是2,求a的值.'练习3.'过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,引两条互相垂直的弦AC和BD,求四边形ABCD面积的最
小值.'
练习4.'(1)若抛物线的焦点是(-8,0),求此抛物线的标准方程;
(2)双曲线的右焦点是(4,0),且以y=为渐近线,求此双曲线的标准方程.'
练习5.'已知抛物线x2=py(p>0)上点P处的切线方程为x+y+1=0.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)设A(x1,y1)和B(x2,y2)为抛物线上的两个动点,其中y1≠y2且y1+y2=2,线段AB
的垂直平分线l与y轴交于点T,求△ABT面积的最大值.'
练习6.'求下列各曲线的标准方程.
(1)抛物线的焦点是双曲线16x2-9y2=144的右顶点.
(2
)与焦点相同,且过点的椭圆.'练习7.'已知抛物线C的顶点在原点,焦点F在x轴的正半轴上,设A,B是抛物线C上的两个动点
(AB不垂直于x轴),且AF+BF=8,线段AB的垂直平分线恒经过定点Q(6,0),求此抛
物线的方程.'
练习8.'曲线C:y2=4x,设过焦点F且斜率为k的直线l1交曲线C于两点A,B,且|AB|=6,求l1的方
程.'
练习9.'已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上的一点M(m,-3)到焦点的距离等于5,求m的值并写出抛物线的标准方程,准线方程,和焦点坐标.'
练习10.'已知直线y=ax+1和抛物线y2=4x(F是抛物线的焦点)相交于A、B两点.
(Ⅰ)求实数a的取值范围;
(Ⅱ)求实数a的值,使得以AB为直径的圆过F点.'练习11.'过抛物线y2=2px的焦点F的直线L与抛物线交于A、B两点,AM、BM分别是该抛物线在A、B两点处的切线.相交于点M.(1)求证:AM⊥BM;
(2)求点M的轨迹方程。
'练习12.'
在抛物线y2=2px(p>0)上是否存在点M,使该点与抛物线的顶点O和焦点F的距离比
最大?若M点存在,求出该点的坐标及此时的最大值;若不存在,说明理由.'
练习13.'已知抛物线C的方程为x2=2py(p>0).
(1)若抛物线C上一点N(x0,6)到焦点F的距离|NF|=x0,求抛物线C的标准方程;
(2)过点M(a,-2p)(a为常数)作抛物线C的两条切线,切点分别为A,B(A右B
左),设直线AM,BM的斜率分别为k1,k2,求证k1∙k2为定值.
'