高考数学一轮复习苏教版(理)抛物线名师精编教案(江苏专用)

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第50课抛物线[最新考纲]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 =4x 2上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是________.1516 [M 到准线的距离等于M 到焦点的距离,又准线方程为y =-116, 设M (x ,y ),则y +116=1,∴y =1516.] 3.抛物线y =14x 2的准线方程是________.y =-1 [∵y =14x 2,∴x 2=4y ,∴准线方程为y =-1.]4.已知抛物线y 2=2px (p >0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为________.(1,0) [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).]5.(2016·浙江高考)若抛物线y 2=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x ,则点M 到准线x =-1的距离为x +1,由抛物线的定义知x +1=10,∴x =9,∴点M 到y 轴的距离为9.]00C 上一点,AF=54x 0,则x 0=________. (2)已知抛物线y 2=4x ,过焦点F 的直线与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 分别作y 轴的垂线,垂足分别为C ,D ,则AC +BD 的最小值为__________.(1)1 (2)2 [(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y 2=4x ,知p =2,焦点F (1,0),准线x =-1. 根据抛物线的定义,AF =AC +1,BF =BD +1. 因此AC +BD =AF +BF -2=AB -2.所以AC +BD 取到最小值,当且仅当AB 取得最小值, 又AB =2p =4为最小值. 故AC +BD 的最小值为4-2=2.][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] 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 =________.【导学号:62172274】3 [∵FP →=4 FQ →, ∴FP =4FQ , ∴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.]顶点在原点,两直角边OA 与OB 的长分别为1和8,求抛物线的方程.图50-1[解] 设直线OA 的方程为y =kx ,k ≠0,则直线OB 的方程为y =-1k x , 由⎩⎨⎧y =kx ,y 2=2px ,得x =0或x =2p k 2. ∴A 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2p k 2,2p k ,同理得B 点坐标为(2pk 2,-2pk ),由OA =1,OB=8,可得⎩⎪⎨⎪⎧4p 2k 2+1k 4=1, ①4p 2k 2(k 2+1)=64, ②②÷①得k 6=64,即k 2=4. 则p 2=16k 2(k 2+1)=45.又p >0,则p =255,故所求抛物线方程为y 2=455x . [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] 写出适合下列条件的抛物线的标准方程: (1)抛物线的焦点与双曲线3x 2-y 2=3的一个焦点重合; (2)焦点到准线的距离为3.[解] (1)∵双曲线3x 2-y 2=3的焦点坐标为(±2,0), 当焦点坐标为(2,0)时,抛物线的标准方程为y 2=8x ; 当焦点坐标为(-2,0)时,抛物线的标准方程为y 2=-8x . 综上可知,抛物线的标准方程为y 2=±8x .(2)由题意可知p =3,故2p =6,故所求抛物线的标准方程为y 2=±6x 或x 2=±6y .11x 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)1AF +1BF 为定值;(3)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切. 【导学号:62172275】[证明] (1)由已知得抛物线焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0.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)1AF +1BF =1x 1+p 2+1x 2+p 2 =x 1+x 2+p x 1x 2+p 2(x 1+x 2)+p 24. 因为x 1x 2=p 24,x 1+x 2=AB -p ,代入上式, 得1AF +1BF =ABp 24+p 2(AB -p )+p 24=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 ) =12AB .所以以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切.[规律方法] 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、直观的特点解题,同时要注意抛物线定义的应用,如焦点弦问题:AB =x 1+x 2+p ,其中A ,B 为焦点弦的两个端点.[变式训练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________.322 [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,∴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.∴y 1y 2=-4. ∴y 2=-2,x 2=12,∴S △AOB =12×1×|y 1-y 2|=322.][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.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.课时分层训练(五十)A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)1.(2016·四川高考改编)抛物线y 2=4x 的焦点坐标是________. (1,0) [由y 2=4x 知p =2,故抛物线的焦点坐标为(1,0).]2.已知点F 是抛物线C :y 2=4x 的焦点,点A 在抛物线C 上,若AF =4,则线段AF 的中点到抛物线C 的准线的距离为________.3 [由题意易知F (1,0),F 到准线的距离为2,A 到准线的距离为AF =4,则线段AF 的中点到抛物线C 的准线的距离为2+42=3.]3.(2017·南京模拟)抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是________. 【导学号:62172276】32 [由双曲线x 2-y 23=1知其渐近线方程为y =±3x ,即3x ±y =0, 又y 2=4x 的焦点F (1,0), ∴焦点F 到直线的距离d =3(3)2+(-1)2=32.] 4.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________.y 2=±42x [因为双曲线的焦点为(-2,0),(2,0). 设抛物线方程为y 2=±2px (p >0),则p2=2,p =2 2. 所以抛物线方程为y 2=±42x .]5.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__________.8 [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.]6.已知点A (-2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,记C 的焦点为F ,则直线AF 的斜率为__________.-34 [∵点A (-2,3)在抛物线C 的准线上. ∴-p2=-2,∴p =4,焦点F (2,0). ∴k AF =3-0-2-2=-34.]7.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__________.x =-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.]8.设P 是抛物线y 2=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__________. 【导学号:62172277】5 [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.连结AF 交抛物线于点P ,此时最小值为AF =[1-(-1)]2+(0-1)2= 5.]9.如图50-2,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则b a =__________.图50-22+1 [由题意可得C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,-a ,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+b ,b , 则⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=pa ,b 2=2p ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+b ,b a =2+1(舍去2-1).]10.(2017·徐州模拟)抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,其准线与双曲线y 2-x 2=1相交于A ,B 两点,若△ABF 为等边三角形,则p =__________. 23 [y 2=2px 的准线为x =-p 2.由于△ABF 为等边三角形.因此不妨设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,p 3,B ⎝⎛⎭⎪⎫-p 2,-p 3. 又点A ,B 在双曲线y 2-x 2=1,从而p 23-p 24=1,所以p =2 3.]11.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________.-4 [①若焦点弦AB ⊥x 轴,则x 1=x 2=p 2,所以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 -p 2, 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,∴y 1y 2x 1x 2=-4.]12.设抛物线C :y 2=2px (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C 的方程为________. 【导学号:62172278】y 2=4x 或y 2=16x [由已知得抛物线的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设点A (0,2),点M (x 0,y 0).则AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,-2,AM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 202p ,y 0-2. 由已知得,AF →·AM →=0,即y 20-8y 0+16=0,因而y 0=4,M ⎝ ⎛⎭⎪⎫8p ,4. 由MF =5,得⎝ ⎛⎭⎪⎫8p -p 22+16=5, 又p >0,解得p =2或p =8.故C 的方程为y 2=4x 或y 2=16x .]B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.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 =________.12 [∵F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,∴F ⎝ ⎛⎭⎪⎫34,0,∴AB 的方程为y -0=tan 30°⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34,即y =33x -34. 联立⎩⎨⎧ y 2=3x ,y =33x -34,得13x 2-72x +316=0,∴x 1+x 2=--7213=212,即x A +x B =212.由于AB =x A +x B +p ,∴AB =212+32=12.]2.(2016·全国卷Ⅰ改编)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________.4 [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 =-p 2,∴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.]3.(2017·南京模拟)如图50-3,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 =2BF ,且AF =3,则此抛物线的方程为________.图50-3y 2=3x [如图,分别过A ,B 作AA1⊥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 =2BF ,∴BC =2BB 1,∴∠BCB 1=30°,∴∠AFx =60°,连结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=12AA 1=12AF ,即p =32,∴抛物线方程为y 2=3x .]4.O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=42x 的焦点,P 为C 上一点,若PF =42,则△POF 的面积为________. 23 [如图,设点P 的坐标为(x 0,y 0),由PF =x 0+2=42,得x 0=32,代入抛物线方程得,y 20=42×32=24,所以|y 0|=26,所以S △POF =12OF |y 0|=12×2×26=2 3.] 5.(2017·南通调研)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________.3 [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.]6.已知一条过点P (2,1)的直线与抛物线y 2=2x 交于A ,B 两点,且P 是弦AB 的中点,则直线AB 的方程为________.x -y -1=0 [依题意,设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有y 21=2x 1,y 22=2x 2,两式相减得y 21-y 22=2(x 1-x 2),即y 1-y 2x 1-x 2=2y 1+y 2=1,直线AB 的斜率为1,直线AB 的方程是y -1=x -2,即x -y -1=0.]。