人教版高中数学选修(1-1)-2.3典型例题:抛物线及其标准方程
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第二章 圆锥曲线与方程2.3 抛物线2.3.1 抛物线及其标准方程A 级 基础巩固一、选择题1.准线方程为y =23的抛物线的标准方程为( ) A .x 2=83y B .x 2=-83y C .y 2=-83xD .y 2=83x解析:由准线方程为y =23,知抛物线焦点在y 轴负半轴上,且p 2=23,则p =43.故所求抛物线的标准方程为x 2=-83y .答案:B2.已知抛物线y -2 016x 2=0,则它的焦点坐标是( ) A .(504,0) B.⎝⎛⎭⎪⎫18 064,0 C.⎝⎛⎭⎪⎫0,18 064 D.⎝⎛⎭⎪⎫0,1504 解析:抛物线的标准方程为x 2=12 016y ,故其焦点为(0,18 064). 答案:C3.抛物线y =12x 2上的点到焦点的距离的最小值为( ) A .3 B .6 C.148 D.124解析:将方程化为标准形式是x 2=112y ,因为2p =112,所以p =124.故到焦点的距离最小值为148. 答案:C4.一动圆的圆心在抛物线y 2=8x 上,且动圆恒与直线x +2=0相切,则动圆过定点( ) A .(4,0) B .(2,0) C .(0,2)D .(0,4)解析:由题意易知直线x +2=0为抛物线y 2=8x 的准线,由抛物线的定义知动圆一定过抛物线的焦点. 答案:B5.抛物线y 2=2px (p >0)上有A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3)三点,F 是焦点,|AF |,|BF |,|CF |成等差数列,则( )A .x 1,x 2,x 3成等差数列B .x 1,x 3,x 2成等差数列C .y 1,y 2,y 3成等差数列D .y 1,y 3,y 2成等差数列解析:由抛物线的定义知|AF |=x 1+p2,|BF |=x 2+p 2, |CF |=x 3+p 2.因为|AF |,|BF |,|CF |成等差数列,所以2⎝⎛⎭⎪⎫x2+p 2=⎝⎛⎭⎪⎫x1+p 2+⎝⎛⎭⎪⎫x3+p 2,即2x 2=x 1+x 3.故x 1,x 2,x 3成等差数列.故选A.答案:A 二、填空题6.抛物线y 2=2x 上的两点A ,B 到焦点的距离之和是5,则线段AB 中点的横坐标是________. 解析:由抛物线的定义知点A ,B 到准线的距离之和是5,则AB 的中点到准线的距离为52,故AB 中点的横坐标为x =52-12=2.答案:27.抛物线过原点,焦点在y 轴上,其上一点P (m ,1)到焦点的距离为5,则抛物线的标准方程是________. 解析:由题意,知抛物线开口向上,且1+p 2=5,所以p =8,即抛物线的标准方程是x 2=16y . 答案:x 2=16y8.焦点为F 的抛物线y 2=2px (p >0)上一点M 在准线上的射影为N ,若|MN |=p ,则|FN |=________. 解析:由条件知|MF |=|MN |=p ,MF ⊥MN ,在△MNF 中,∠FMN =90°,得|FN |=2p . 答案:2p 三、解答题9.求满足下列条件的抛物线的标准方程.(1)焦点在坐标轴上,顶点在原点,且过点(-3,2);(2)顶点在原点,以坐标轴为对称轴,焦点在直线x -2y -4=0上.解:(1)当焦点在x 轴上时,设抛物线的标准方程为y 2=-2px (p >0).把(-3,2)代入,得22=-2p ×(-3),解得p =23.所以所求抛物线的标准方程为y 2=-43x .当焦点在y 轴上时,设抛物线的标准方程为x 2=2py (p >0). 把(-3,2)代入,得(-3)2=4p ,解得p =94.所以所求抛物线的标准方程为x2=92 y.(2)直线x-2y-4=0与x轴的交点为(4,0),与y轴的交点为(0,-2),故抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2).当焦点为(4,0)时,设抛物线方程为y2=2px(p>0),则p2=4,所以p=8.所以抛物线方程为y2=16x.当焦点为(0,-2)时,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则-p2=-2,所以p=4.所以抛物线方程为x2=-8y.10.已知动圆M与直线y=2相切,且与定圆C:x2+(y+3)2=1外切,求动圆圆心M的轨迹方程.解:设动圆圆心为M(x,y),半径为r,则由题意可得M到C(0,-3)的距离与到直线y=3的距离相等,则动圆圆心的轨迹是以C(0,-3)为焦点,y=3为准线的一条抛物线,其方程为x2=-12y.B级能力提升1.点M(5,3)到抛物线y=ax2的准线的距离为6,那么抛物线的方程是( )A.y=12x2B.y=12x2或y=-36x2C.y=-36x2D.y=112x2或y=-136x2解析:当a>0时,抛物线开口向上,准线方程为y=-14a,则点M到准线的距离为3+14a=6,解得a=112,抛物线方程为y=112x2.当a<0时,开口向下,准线方程为y=-14a,点M到准线的距离为⎪⎪⎪⎪⎪⎪3+14a=6,解得a=-136,抛物线方程为y=-136x2.答案:D2.已知直线l1:4x-3y+6=0和直线l2:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值为________.解析:由已知得抛物线的焦点为F(1,0),由抛物线的定义知:动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值即为焦点F(1,0)到直线l1:4x-3y+6=0的距离,由点到直线的距离公式得:d=|4-0+6|42+(-3)2=2,所以动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是2.答案:23.抛物线y2=2px(p>0)且一个内接直角三角形,直角顶点是原点,一条直角边所在直线方程为y=2x,斜边长为513,求此抛物线方程.解:设抛物线y2=2px(p>0)的内接直角三角形为AOB,直角边OA所在直线方程为y=2x,另一直角边所在直线方程为y =-12x .解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,y2=2px ,可得点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,p ;解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-12x ,y2=2px ,可得点B 的坐标为(8p ,-4p ).因为|OA |2+|OB |2=|AB |2,且|AB |=513,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫p24+p2+(64p 2+16p 2)=325.所以p =2,所以所求的抛物线方程为y 2=4x .。
人教新课标版(A )高二选修1-1 2.3.2 抛物线及其标准方程(二)同步练习题【基础演练】题型一:抛物线的基本运算 因为抛物线中的基本量之间存在着内在联系,所以从方程的角度来讲,可以已知一部分求另一部分,请根据以上知识解决以下1~4题。
1. 对抛物线ay 4x 2=(0a ≠),下列说法中正确的是A. 若0a >,焦点为(0,a ),若0a <,焦点为(0,-a )B. 若0a >,焦点为⎪⎭⎫ ⎝⎛2a ,0;若0a <,焦点为⎪⎭⎫ ⎝⎛-2a ,0C. 不论0a >,还是0a <,焦点都是(0,a )D. 不论a 0>,还是0a <,焦点都是⎪⎭⎫⎝⎛2a ,02. 已知椭圆14y 5x 22=+的中心为A ,右准线为l ,那么A 为顶点,l 为准线的抛物线方程为A. x 20y 2-=B. x 20y 2=C. x 10y 2-=D. x 10y 2=3. 已知P (8,a )在抛物线px 4y 2=上,且P 到焦点的距离为10,则焦点到准线的距离为 A. 2 B. 4 C. 8 D. 164. 对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件: ①焦点在y 轴上;②焦点在x 轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④抛物线的通径的长为5;⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1),能使此抛物线方程为x 10y 2=的条件是___________。
(要求填写合适条件的序号)。
题型二:求抛物线的方程 求抛物线方程的常用方法有:待定系数法、直译法、定义法、相关点法、几何法等,请根据以上知识解决以下5~7题。
5. 如图2-3-1所示,在正方体1111D C B A ABCD -中,P 是侧面C C BB 11内一动点,若P 到直线BC 与直线11D C 的距离相等,则动点P 的轨迹所在的曲线是A. 直线B. 圆C. 双曲线D. 抛物线6. 已知点A (-2,0)、B (3,0),动点P (x ,y )满足2x PB PA =⋅,则点P 的轨迹是 A. 圆 B. 椭圆 C. 双曲线 D. 抛物线7. 已知抛物线C 的顶点在坐标原点,对称轴为x 轴,直线AB 交抛物线C 于A 、B 两点,交x 轴的正半轴于点M (m ,0),A 、B 到x 轴的距离之积为2m ,求抛物线C 的方程。
2.3.1 抛物线及其标准方程填一填1.抛物线的定义平面内与一个定点F 和一条定直线l (l 不过点F )距离相等的点的集合叫作抛物线,点F 叫作抛物线的焦点,直线l 叫作抛物线的准线.2.抛物线的标准方程 (1)方程y 2=±2px ,x 2=±2py (p >0)叫作抛物线的标准方程.(2)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点坐标是⎝⎛⎭⎫p 2,0,准线方程是x =-p2,开口方向向右. (3)抛物线y 2=-2px (p >0)的焦点坐标是⎝⎛⎭⎫-p 2,0,准线方程是x =p2,开口方向向左. (4)抛物线x 2=2py (p >0)的焦点坐标是⎝⎛⎭⎫0,p 2,准线方程是y =-p2,开口方向向上. (5)抛物线x 2=-2py (p >0)的焦点坐标是⎝⎛⎭⎫0,-p 2,准线方程是y =p2,开口方向向下.判一判1.解析:由抛物线标准方程的推导过程可知正确.2.动点P 到点F (2,0)的距离与它到直线x -2=0的距离相等,则点P 的轨迹方程为抛物线.(×)解析:定点F 在定直线上,动点P 的轨迹是一条直线,故错误.3.抛物线x =2y 2的准线方程为y =-18.(×)解析:抛物线x =2y 2化为标准方程为y 2=12x ,准线方程为x =-18,故错误.4.抛物线y =ax 2的焦点坐标是⎝⎛⎭⎫14a ,0.(×) 解析:抛物线的焦点在y 轴上应为⎝⎛⎭⎫0,14a ,故错误. 5.顶点在原点,且过点(-4,4)的抛物线的标准方程是y 2=-4x .(×)解析:设抛物线方程为y 2=-2p 1x (p 1>0)或x 2=2p 2y (p 2>0),把(-4,4)代入得16=8p 1或16=8p 2,即p 1=2或p 2=2.抛物线的标准方程为y 2=-4x 或x 2=4y .故错误.6.若动圆与圆(x -2)2+y 2=1外切,又与直线x +1=0相切,则动圆圆心的轨迹方程是y 2=4x .(×)解析:设动圆的半径为r ,圆心为O ′(x ,y ),且O ′到点(2,0)的距离为r +1,O ′到直线x =-1的距离为r ,所以O ′到(2,0)的距离与到直线x =-2的距离相等,由抛物线的定义,动圆圆心的轨迹方程为y 2想一想1.在抛物线的定义中,若去掉“l 不过点F ”,点的轨迹还是抛物线么?提示:不一定是抛物线,当直线l 经过点F 时,点的轨迹是过定点F 且垂直于定直线l 的一条直线;l 不经过点F 时,点的轨迹是抛物线.2.抛物线的标准方程中p 的几何意义是什么? 提示:p 的几何意义是焦点到准线的距离. 3.求抛物线的标准方程的方法有哪些? 提示:(1)定义法根据抛物线的定义,确定p 的值(系数p 是指焦点到准线的距离),再结合焦点位置,求出抛物线方程.标准方程有四种形式,要注意选择.(2)待定系数法①根据抛物线焦点是在x 轴上还是在y 轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于p 的方程,解出p ,从而写出抛物线的标准方程.②当焦点位置不确定时,有两种方法解决: 法一、分情况讨论,注意要对四种形式的标准方程进行讨论,对于焦点在x 轴上的抛物线,为避免开口方向不确定可分为y 2=2px (p >0)和y 2=-2px (p >0)两种情况求解.法二、设成y 2=mx (m ≠0),若m >0,开口向右;若m <0,开口向左;若m 有两个解,则抛物线的标准方程有两个.同理,焦点在y 轴上的抛物线可以设成x 2=my (m ≠0).如果不确定焦点所在的坐标轴,应考虑上述两种情况设方程.4.四种位置的抛物线的标准方程有什么异同? 提示:(1)共同点:①原点在抛物线上;②焦点在坐标轴上;③焦点的非零坐标都是一次项系数的14;(2)不同点:①焦点在x 轴上时,x 为一次y 为二次;焦点在y 轴上时,y 为一次x 为二次;即一次项的变量与焦点所在的坐标轴的名称相同.②一次项系数的正负不同,x 为一次项且系数为正(负)开口向x 轴的正(反)方向;y 为一次项且系数为正(负)开口向y 轴的正(反)方向,即一次项系数的符号决定抛物线的开口方向.思考感悟:练一练1.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.答案:B2.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x 轴,焦点在双曲线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,即为(-2,0)或(2,0),所以抛物线的方程为y 2=8x 或y 2=-8x .答案:D3.抛物线x 2+12y =0的准线方程是________.解析:抛物线x 2+12y =0,即x 2=-12y ,故其准线方程是y =3. 答案:y =34.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为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,并写出抛物线的焦点坐标和准线方程.解析:设抛物线方程为y 2=-2px (p >0),则焦点F ⎝⎛⎭⎫-p2,0,由题意, 得⎩⎪⎨⎪⎧m 2=6p , m 2+⎝⎛⎭⎫3-p 22=5, 解得⎩⎨⎧ p =4,m =26,或⎩⎨⎧p =4,m =-2 6.故所求的抛物线方程为y 2=-8x ,m =±2 6. 抛物线的焦点坐标为(-2,0),准线方程为x =2.知识点一抛物线的定义1.已知动点M 的坐标满足方程5x 2+y 2=|3x +4y -12|,则动点M 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆解析:方程5x 2+y 2=|3x +4y -12|可化为x 2+y 2=|3x +4y -12|5,它表示点M 到坐标原点O 的距离等于它到直线3x +4y -12=0的距离,由抛物线的定义可知,动点M 的轨迹是抛物线.故选C.答案:C2.给出下列命题:①到定点F (-1,0)的距离和定直线x =1的距离相等的动点P 的轨迹为抛物线;②到定点F (2,1)的距离和到定直线3x -2y -4=0的距离相等的动点P 的轨迹为抛物线; ③抛物线的焦点一定在y 轴上. 其中假命题是________(填序号).解析:由抛物线的定义,知命题①为真命题;因为定点F (2,1)在定直线3x -2y -4=0上,可知动点P 的轨迹为一条直线,所以命题②为假命题;因为抛物线的焦点可以随建立坐标系的方式不同而不同,因此可以在x 轴上,所以命题③为假命题.答案:②③3.平面上动点P 到定点F (1,0)的距离比点P 到y 轴的距离大1,求动点P 的轨迹方程. 解析:方法一:设点P 的坐标为(x ,y ), 则(x -1)2+y 2=|x |+1.两边平方并化简,得y 2=2x +2|x |,所以y 2=⎩⎪⎨⎪⎧4x ,x ≥0,0,x <0. 于是动点P 的轨迹方程为y 2=4x (x ≥0)或y =0(x <0).方法二:由于点F (1,0)到y 轴的距离为1,所以当x <0时,射线y =0上的点满足题意;当x ≥0时,已知条件等价于点P 到点F (1,0)的距离与到其直线x =-1的距离相等,所以点P 的轨迹是以点F 为焦点,直线x =-1为准线的抛物线,方程为y 2=4x .2知识点二 抛物线的标准方程 4.准线方程为y =23的抛物线的标准方程为( )A .x 2=83yB .x 2=-83yC .y 2=-83xD .y 2=83x解析:由准线方程为y =23,知抛物线焦点在y 轴负半轴上,且p 2=23,则p =43.故所求抛物线的标准方程为x 2=-83y .答案:B5.已知抛物线y -2 016x 2=0,则它的焦点坐标是( )A .(504,0) B.⎝⎛⎭⎫18 064,0C.⎝⎛⎭⎫0,18 064D.⎝⎛⎭⎫0,1504 解析:抛物线的标准方程为x 2=12 016y ,故其焦点为⎝⎛⎭⎫0,18 064. 答案:C6.抛物线y =x 2的焦点坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫-14,0B.⎝⎛⎭⎫14,0 C.⎝⎛⎭⎫0,-14 D.⎝⎛⎭⎫0,14 解析:∵抛物线方程为y =x 2,∴2p =1,∴p =12,又∵焦点在y 轴的正半轴,∴焦点坐标为⎝⎛⎭⎫0,14,故选D. 答案:D7.根据下列条件写出抛物线的标准方程: (1)准线方程为y =-1;(2)焦点在x 轴的正半轴上,焦点到准线的距离是3.解析:(1)由准线方程为y =-1知抛物线焦点在y 轴正半轴上,且p2=1,则p =2.故抛物线的标准方程为x 2=4y .(2)设焦点在x 轴的正半轴上的抛物线的标准方程为y 2=2px (p >0),则焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,准线为x =-p 2, 则焦点到准线的距离是p =3,因此所求的抛物线的标准方程是y 2=6x .基础达标一、选择题1.抛物线y =2x 2的焦点坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫12,0B.⎝⎛⎭⎫0,12C.⎝⎛⎭⎫18,0D.⎝⎛⎭⎫0,18 解析:转化为标准方程,x 2=12y ,所以焦点为⎝⎛⎭⎫0,18.故选D. 答案:D2.抛物线y =ax 2的准线方程是( )A .y =-a 2B .y =-a4C .y =-12aD .y =-14a解析:首先将方程化为标准方程x 2=1a y =2·12a y .当a >0时,y =-14a ;当a <0时,y =-14a .所以抛物线y =ax 2的准线方程是y =-14a.故选D.答案:D3.若抛物线y 2=2px 的焦点与椭圆x 26+y 22=1的右焦点重合,则p 的值为( )A .-2B .2C .-4D .4解析:椭圆x 26+y 22=1的右焦点为(2,0),所以抛物线y 2=2px 的焦点为(2,0),则p =4.答案:D4.已知两个正数a ,b 的等差中项是92,一个等比中项是25,且a >b ,则抛物线y 2=-bax 的焦点坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫-516,0B.⎝⎛⎭⎫-15,0 C.⎝⎛⎭⎫15,0 D.⎝⎛⎭⎫-25,0 解析:依题意,⎩⎪⎨⎪⎧a +b =9,ab =20,a >b 解得a =5,b =4,∴抛物线方程为y 2=-45x ,p =25,∴其焦点的坐标为⎝⎛⎭⎫-15,0,故选B. 答案:B5.点M ⎝⎛⎭⎫x 0,32是抛物线x 2=2py (p >0)上一点,若点M 到该抛物线的焦点的距离为2,则点M 到坐标原点的距离为( ) A.312B.31C.21D.212解析:抛物线x 2=2py (p >0)的准线方程是y =-p2,因为点M 到该抛物线的焦点的距离为2,所以32+p2=2,解得:p =1,所以该抛物线的方程是x 2=2y ,因为点M ⎝⎛⎭⎫x 0,32是抛物线x 2=2y上的一点,所以x 20=2×32=3,所以点M 到坐标原点的距离是x 20+⎝⎛⎭⎫322=3+94=212,故选D.答案:D6.抛物线y 2=2px (p >0)上的点M (4,m )到焦点的距离为5,则m 的值为( ) A .2 B .3C .4D .4或-4解析:抛物线y 2=2px 的准线方程为x =-p2,由抛物线的定义有⎪⎪⎪⎪4+p 2=5,p =2(负值舍去),此时y 2=4x ,将点M (4,m )代入抛物线方程中,求出m =±4.答案:D7.已知P 为抛物线y 2=4x 上一动点,记点P 到y 轴的距离为d ,对于定点A (4,5),则|P A |+d 的最小值为( )A .4 B.74C.17-1D.34-1解析:抛物线y 2=4x的焦点为F (1,0),准线l :x =-1.如图所示,过点P 作PN ⊥l 交y 轴于点M ,垂足为N ,则|PF |=|PN |.∴d =|PF |-1,∴|P A |+d ≥|AF |-1=(4-1)2+52-1=34-1,故选D. 答案:D 二、填空题8.抛物线y 2=2px (p >0)上的动点Q 到焦点的距离的最小值为1,则p =________.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p2=1,p =2.答案:29.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线与圆(x -3)2+y 2=16相切,则p 的值为________.解析:抛物线的准线为x =-p 2,与圆相切,则3+p2=4,p =2.答案:210.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.解析:以抛物线的顶点为原点,对称轴为y 轴建立直角坐标系,设抛物线的方程为x 2=-2py ,则点(2,-2)在抛物线上,代入可得p =1,所以x 2=-2y .当y =-3时,x 2=6,所以水面宽为26米.答案:2 611.已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线y 2-x 23=1相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =________.解析:如图,可得A ⎝⎛⎭⎫-p 2,p 3代入双曲线y 2-x 23=1可得p 23-p 23×4=1,解得p =2.答案:212.已知抛物线y =ax 2(a >0)的准线为l ,若l 与圆C (x -3)2+y 2=1相交所得弦长为3,则a =________.解析:抛物线y =ax 2(a >0)的准线l :y =-14a ,∴圆心(3,0)到其距离为d =1-34=12,∴14a =12,∴a =12. 答案:12三、解答题13.求满足下列条件的抛物线的标准方程: (1)经过点(-2,-4),且以坐标轴为对称轴; (2)焦点为直线2x -3y -6=0与坐标轴的交点; (3)顶点在坐标原点,准线方程为y =-5.解析:(1)因为点(-2,-4)在第三象限,所以可设抛物线的标准方程为y 2=-2px 或x 2=-2py (p >0)若点(-2,-4)在x 2=-2py (p >0)上,则(-2)2=-2p ×(-4),解得p =12若点(-2,-4)在y 2=-2px (p >0)上,则(-4)2=-2p ×(-2),解得p =4.故所求抛物线的标准方程为y 2=-8x 或x 2=-y .(2)直线2x -3y -6=0与x 轴的交点坐标为(3,0),与y 轴的交点坐标为(0,-2),当焦点坐标为(3,0)时,p2=3即p =6,抛物线的方程是y 2=12x ;当焦点坐标为(0,-2)时,p2=2即p =4,抛物线的方程是x 2=-8y .抛物线的标准方程为y 2=12x 或x 2=-8y .(3)因为准线方程为y =-5,所以可设抛物线的标准方程为x 2=2py (p >0),且p2=5,p =10,故所求抛物线的标准方程为x 2=20y .14.如图所示,一辆卡车高3 m ,宽1.6 m ,欲通过断面为抛物线形的隧道,已知拱口宽AB 恰好是拱高CD 的4倍,若拱口宽为a m ,求能使卡车通过的a 的最小整数值.解析:以拱顶为原点,拱高所在直线为y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.则点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫a 2,-a 4. 设抛物线方程为x 2=-2py (p >0), 因为点B 在抛物线上,所以⎝⎛⎭⎫a 22=-2p ·⎝⎛⎭⎫-a 4, 解得p =a2,所以抛物线方程为x 2=-ay .将点E (0.8,y )代入抛物线方程,得y =-0.64a.所以点E 到拱底AB 的距离为a 4-|y |=a 4-0.64a>3.解得a >12.21.因为a能力提升15.已知抛物线x 2=12y 的焦点为F ,M ,N 是抛物线上两点,若|MF |+|NF |=32,求线段MN的中点P 到x 轴的距离.解析:如图,抛物线x 2=12y 的焦点为⎝⎛⎭⎫0,18,准线为y =-18,过M ,N 分别作准线的垂线,则|MM ′|=|MF |,|NN ′|=|NF |,所以|MM ′|+|NN ′|=|MF |+|NF |=32,所以中位线|PP ′|=|MM ′|+|NN ′|2=34,所以中点P 到x 轴的距离为|PP ′|-18=34-18=58.16.设抛物线y 2=mx的准线与直线x =1的距离为3,求抛物线的方程.解析:当m >0时,准线方程为x =-m4,由条件知1-⎝⎛⎭⎫-m4=3,所以m =8. 此时抛物线方程为y 2=8x ;当m <0时,准线方程为x =-m4,由条件知-m4-1=3,所以m =-16,此时抛物线方程为y 2=-16x . 所以所求抛物线方程为y 2=8x 或y 2=-16x .。
2.3抛物线2.3.1抛物线及其标准方程课时过关·能力提升1.抛物线y2=12x的焦点坐标是()A.(12,0)B.(6,0)C.(3,0)D.(0,3)答案: C2.经过点(2,-3)且焦点在x轴正半轴上的抛物线的标准方程是()A.y.yC.y2=.y2=4x答案:B3.抛物线yA.x.xC.x=.x=答案:D4.已知圆(x-a)2+(y-b)2=r2的圆心为抛物线y2=4x的焦点,且该圆与直线3x+4y+2=0相切,则该圆的方程为()A.(x-1)2+y.x2+(y-1C.(x-1)2+y2=1D.x2+(y-1)2=1答案:C5.设点P是抛物线y2=16x上的点,它到焦点的距离h=10,则它到y轴的距离d等于()A.3B.6C.9D.12解析:设点P到抛物线y2=16x的准线的距离为l.由抛物线y2=16x.由抛物线定义知l=h,又l=d d=l-4=6.答案:B6.设定y2=2x上的点P之间的距离为d1,点P到抛物线准线l的距离为d2,则d1+d2取最小值时,点P的坐标为()A.(0,0)B.(1C.(2,2) D解析:连接PF,则d1+d2=|PM|+|PF|≥|MF|,知d1+d2的最小值是|MF|,当且仅当M,P,F三点共线时,等号成立,而直线MF的方程为y y2=2x联立求得x=2,y=2;x y=),此时,点P的坐标为(2,2).答案:C7.动点P到点F(2,0)的距离与它到直线x+2=0的距离相等,则点P的轨迹方程为.答案:y2=8x8.抛物线x=2y2的焦点坐标是.答案9. 已知y2=2px(p>0),求满足下列条件的抛物线的标准方程.(1)焦点为直线3x+4y-12=0与x轴的交点;(2)焦点到直线x=-5的距离是8.解: (1)直线与x轴的交点为(4,0),则=4,∴p=8,∴方程为y2=16x.(2)焦点在x轴上,设为,∴+5=8,解得=3,则其焦点为(3,0),∴p=6,故方程为y2=12x或y2=-52x.★10.如图,已知直线AB是抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,F是抛物线的焦点,点A(x1,y1),B(x2,y2),求证:(1)y1y2=-p2,x1x(2)|AB|=x1+x2+pθ为直线AB的倾斜角);(3.分析:设出直线AB的方程并与抛物线方程联立,借助一元二次方程根与系数的关系、抛物线的定义求解.证明:(1)由已知,得焦点F,当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=k(k≠0),由消去x,得ky2-2py-kp2=0.①由一元二次方程根与系数的关系,得y1y2=-p2,y1+y2=.又由y=k,得x=y+,故x1x2=y1y2+(y1+y2)+(-p2)+.当直线AB的斜率不存在时,直线AB的方程为x=,则y1=p,y2=-p,则y1y2=-p2,x1x2=.综上,y1y2=-p2,x1x2=.(2)当直线AB的斜率存在时,由抛物线的定义知,|AF|=x1+,|BF|=x2+,∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p.②又y=k(k≠0),∴x=y+,∴x1+x2=(y1+y2)+p.由①知y1+y2=,∴x1+x2=+p,代入②得|AB|=+2p=2p=2p.当直线AB的斜率不存在,即θ=时,A,B,|AB|=2p=+p=.综上,|AB|=x1+x2+p=.(3)=,将x1x2=,x1+x2=|AB|-p,代入上式,得.故为定值.。
2.3.1 抛物线及其标准方程
【例1】(1)已知抛物线的标准方程是y2=6x,求它的焦点坐标和准线方程.
(2)已知抛物线的焦点坐标是F(0,-2),求它的标准方程.
【例2】若直线y=kx-2与抛物线y2=8x交于A、B两点,且AB中点的横坐标为2,求此直线方程.
参考
例1:
【分析】1.先根据抛物线方程确定抛物线是四种中哪一种,求出p ,再写出焦点坐标和准线方程.
2.先根据焦点位置确定抛物线类型,设出标准方程,求出p ,再写出标准方程.
【解】(1)∵抛物线方程为y 2=6x
∴p =3 则焦点坐标是(2
3,0) 准线方程是x =-2
3 (2)∵焦点在y 轴的负半轴上,且
2p =2 ∴p =4
则所求抛物线的标准方程是
x 2=-8y
【点拨】开口方向和焦点所在的坐标轴是判断抛物线方程形式的重要手段.
例2:
【分析】由直线与抛物线相交利用韦达定理列出k 的方程求解.另由于已知与直线斜率及弦中点坐标有关,故也可利用“作差法”求k .
【解】解法一:设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则由。