高中数学第二章圆锥曲线与方程2.4.2抛物线的几何性质(二)学案苏教版选修1-1
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1 / 9 2.4.2 抛物线的几何性质(二)
学习目标1.掌握抛物线的几何特性.2.学会解决直线与抛物线相关的综合问题.
知识点一直线与抛物线的位置关系
思考1 若直线与抛物线只有一个交点,直线与抛物线一定相切吗?
思考2 直线与抛物线的位置关系与公共点个数.
梳理直线y
=kx
+b
与抛物线y2
=2px
(p
>0)的交点个数决定于关于x
的方程k2
x2
+2(kb
-
p)x+b2
=0的解的个数.当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有________个不同的公共
点;当Δ
=0时,直线与抛物线有________个公共点;当Δ
<0时,直线与抛物线________
公共点.当k
=0时,直线与抛物线的对称轴________________,此时直线与抛物线有
________个公共点.
知识点二抛物线中的弦长与中点弦问题
1.相交弦长
弦长公式:d
=1+k2|x
1-x
2|=1+1
k2|y
1-y
2|.
2.已知AB
是抛物线y2
=2px
(p
>0)的一条弦,其中点M
的坐标为(x
0,y
0),运用平方差法可
推导AB
的斜率如下:
设A
(x
1,y
1),B
(x
2,y
2),则有y21=2px1,①
y22=2px2,②
由①②得(y
2+y
1)(y
2-y
1)=2p
(x
2-x
1).③
∵k
AB=y2-y1
x2-x1,④
y
1+y
2=2y
0,⑤
由③④⑤得k
AB=p
y0,即弦AB
的斜率只与焦参数________和弦AB
中点的________坐标有
2 / 9 关.
类型一直线与抛物线的位置关系
例1 已知直线l
:y
=kx
+1,抛物线C
:y2
=4x
,当k
为何值时,l
和C
只有一个公共点?
有两个公共点?没有公共点?
跟踪训练1 平面内一动点M(x,y)到定点F(0,1)和到定直线y=-1的距离相等,设M的
轨迹是曲线C
.
(1)求曲线C
的方程;
(2)在曲线C上找一点P,使得点P到直线y=x-2的距离最短,求出P点的坐标;
(3)设直线l
:y
=x
+m
,当实数m
为何值时,直线l
与曲线C
有交点?
类型二与弦长、中点弦有关的问题
例2 已知A
,B
为抛物线E
上不同的两点,若抛物线E
的焦点坐标为(1,0),线段AB
恰被
M
(2,1)所平分.
(1)求抛物线E的方程;
(2)求直线AB
的方程.
反思与感悟中点弦问题解题策略方法
3 / 9 平分,求这条弦P
使它恰好被点
2P
1P
引一条弦(4,1)P
,过点x
6=2
y
已知抛物线2跟踪训练
.
2P
1P所在的直线方程及
类型三抛物线中的定点(定值)问题
.OB
⊥OA
上的两点,且>0)p
(px
2=2
y
是抛物线B
,A
已知点3例
(1)求两点的横坐标之积和纵坐标之积;
(2)求证:直线AB
过定点.
反思与感悟在直线和抛物线的综合题中,经常遇到求定值、过定点问题,解决这类问题的
方法很多,如斜率法、方程法、向量法、参数法等,解决这类问题的关键是代换和转化.
两点.B
、A
相交于不同的x
4=2
y
与抛物线l
中,直线xOy
在平面直角坐标系3跟踪训练
的值;OB→
·OA→
过抛物线的焦点,求l如果直线(1)
必过一定点,并求出该定点.l
,证明直线4=-OB→
·OA→
如果(2)
________.=a
相切,则x
=y
与直线1+2
ax
=y
.抛物线1
.________截得线段的中点坐标是x4=2
y被抛物线1-x=y.直线2
2x
的横坐标N
与
1x
的横坐标M
,则ON
、OM
作互相垂直的两弦O
的顶点x
4=2
y
.过抛物线3
之积为________.
的距离为AB
,则抛物线的焦点到直线24=AB
轴,且x
垂直于AB
的弦x
4=2
y
.若抛物线4
________.
,求此53=AB
所得的弦长4-x
2=y
轴上的抛物线截直线x
.已知顶点在原点,焦点在5
4 / 9 抛物线的方程.
求抛物线的方程常用待定系数法和定义法:直线和抛物线的弦长问题、中点弦问题及垂直、
对称等可利用判别式、根与系数的关系解决;抛物线的综合问题要深刻分析条件和结论,灵
活选择解题策略,对题目进行转化.
提醒:完成作业第2章§2.42.4.2(二)
5 / 9 答案精析
问题导学
知识点一
思考1 不一定,当平行或重合于抛物线的对称轴的直线与抛物线相交时,也只有一个交
点.
思考2
位置关系公共点个数
相交有两个或一个公共点
相切有且只有一个公共点
相离无公共点
梳理两一没有平行或重合一
知识点二
2.p纵
题型探究
例1 解将l
与C
的方程联立,
得y=kx+1,
y2=4x,消去y
,
可得k2
x2
+(2k
-4)x
+1=0,(*)
当k
=0时,方程(*)只有一个解为x
=1
4.
∴直线l与抛物线C只有一个公共点(1
4,1),
此时直线l
平行于x
轴.
当k≠0时,方程(*)是一个一元二次方程,
Δ
=(2k
-4)2
-4k2
=4k2
-16k
+16-4k2
=-16k
+16.
①当Δ
>0,即k
<1且k
≠0时,l
与C
有两个公共点,此时直线l
与抛物线C
相交;
②当Δ
=0,即k
=1时,l
与C
只有一个公共点,此时直线l
与抛物线C
相切;
③当Δ
<0,即k
>1时,直线l
与C
没有公共点.
所以,当k
=0或1时,l
和C
只有一个公共点;
当k
<1且k
≠0时,l
与C
有两个公共点;
当k
>1时,l
和C
没有公共点.
6 / 9 跟踪训练1 解(1)依题意知曲线C
是抛物线,设其方程为x2
=2py
(p
>0).由定义可得p
2=
1,解得p=2,所以抛物线C的方程为x2
=4y.
(2)设点P
(x
0,y
0),则有x
20=4y
0.点P
到直线y
=x
-2的距离为d
,由点到直线的距离公
式,得
d
=|x0-y0-2|
2=|x0-1
4x20-2|
2
=|1
4x0-22+1|
2,
所以当x
0=2,y
0=1,即P
的坐标为(2,1)时,点P
到直线y
=x
-2的距离最短,最短距离
为2
2.
(3)由题意,联立y
=x
+m
和x2
=4y
,
消去y
并整理得x2
-4x
-4m
=0,
因为直线与曲线C
有交点,
所以Δ
=(-4)2
+16m
≥0,解得m
≥-1.
例2 解(1)由于抛物线的焦点坐标为(1,0),
所以p
2=1,p
=2,
所以抛物线E
的方程为y2
=4x
.
(2)设A(x
1,y
1),B(x
2,y
2),
则y
21=4x
1,①
y
2=4x
2,②
且x
1+x
2=4,y
1+y
2=2.
由②-①,
得(y
1+y
2)(y
2-y
1)=4(x
2-x
1),
所以y2-y1
x2-x1=2.
所以直线AB
的方程为y
-1=2(x
-2),
即2x
-y
-3=0.
跟踪训练2 解方法一由题意易知直线方程的斜率存在,设所求方程为y
-1=k
(x
-
4).由y2=6x,
y=kx-4k+1,
得ky2
-6y-24k+6=0.