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

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.