抛物线知识点归纳总结与金典习题

  • 格式:doc
  • 大小:469.14 KB
  • 文档页数:12

抛物线

线 )0(22ppxy

)0(22ppxy

)0(22ppyx

)0(22ppyx

定义 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叫做抛物线,点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线。

{MFM=点M到直线l的距离}

范围 0,xyR 0,xyR ,0xRy ,0xRy

对称性 关于x轴对称 关于y轴对称

焦点 (2p,0) (2p,0) (0,2p) (0,2p)

焦点在对称轴上

顶点 (0,0)O

离心率 e=1

准线

方程 2px 2px 2py 2py

准线与焦点位于顶点两侧且到顶点的距离相等。

顶点到准线的距离 2p

焦点到准线的距离 p

焦半径

11(,)Axy 12pAFx 12pAFx 12pAFy 12pAFy x y

O l

F x y

O l

F

l F

x y

O x y

O l

F 焦 点弦

AB

12()xxp 12()xxp 12()yyp 12()yyp

焦点弦AB的几条性质11(,)Axy22(,)Bxy

以AB为直径的圆必与准线l相切

若AB的倾斜角为,则22sinpAB 若AB的倾斜角为,则22cospAB

2124pxx 212yyp

112AFBFABAFBFAFBFAFBFp

切线

方程 00()yypxx 00()yypxx 00()xxpyy 00()xxpyy

1. 直线与抛物线的位置关系

直线,抛物线,

,消y得:

(1)当k=0时,直线l与抛物线的对称轴平行,有一个交点;

(2)当k≠0时,

Δ>0,直线l与抛物线相交,两个不同交点;

Δ=0, 直线l与抛物线相切,一个切点;

Δ<0,直线l与抛物线相离,无公共点。

(3)若直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线必相切吗?(不一定)

o x 22,Bxy F y 11,Axy 2. 关于直线与抛物线的位置关系问题常用处理方法

直线l:bkxy 抛物线,)0(p

① 联立方程法:

pxybkxy220)(2222bxpkbxk

设交点坐标为),(11yxA,),(22yxB,则有0,以及2121,xxxx,还可进一步求出bxxkbkxbkxyy2)(212121,2212122121)())((bxxkbxxkbkxbkxyy

在涉及弦长,中点,对称,面积等问题时,常用此法,比如

a. 相交弦AB的弦长

2122122124)(11xxxxkxxkABak21

或 2122122124)(1111yyyykyykABak21

b. 中点),(00yxM, 2210xxx, 2210yyy

② 点差法:

设交点坐标为),(11yxA,),(22yxB,代入抛物线方程,得

1212pxy 2222pxy

将两式相减,可得

)(2))((212121xxpyyyy

2121212yypxxyy

a. 在涉及斜率问题时,212yypkAB

b. 在涉及中点轨迹问题时,设线段AB的中点为),(00yxM,00212121222ypypyypxxyy,

即0ypkAB, 同理,对于抛物线)0(22ppyx,若直线l与抛物线相交于BA、两点,点),(00yxM是弦AB的中点,则有pxpxpxxkAB0021222

(注意能用这个公式的条件:1)直线与抛物线有两个不同的交点,2)直线的斜率存在,且不等于零)

一、抛物线的定义及其应用

例1、设P是抛物线y2=4x上的一个动点.

(1)求点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;

(2)若B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.

例2、(2011²山东高考)设M(x0,y0)为抛物线C:x2=8y上一 点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交,则y0的取值范围是( )

A.(0,2) B.[0,2] C.(2,+∞) D.[2,+∞)

二、抛物线的标准方程和几何性质

例3、抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,经过F的直线与抛物线交于A、B两点,交准线于C点,点A在x轴上方,AK⊥l,垂足为K,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则△AKF的面积是 ( )

A.4 B.33 C.43 D.8

例4、过抛物线y2=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|=2|BF|,且|AF|=3则此抛物线的方程为 ( )

A.y2=32x B.y2=9x C.y2=92x D.y2=3x

三、抛物线的综合问题

例5、(2011²江西高考)已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1

(1)求该抛物线的方程;

(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若OC=

OA+λOB,求λ的值. 例6、(2011²湖南高考)(13分)已知平面内一动点P到点F(1,0)的距离与点P到y轴的距离的差等于1.

(1)求动点P的轨迹C的方程;

(2)过点F作两条斜率存在且互相垂直的直线l1,l2,设l1与轨迹C相交于点A,B,l2与轨迹C相交于点D,E,求AD²

EB的最小值

例7、已知点M(1,y)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,M点到抛物线C的焦点F的距离为2,直线l:y=-12x+b与抛物线C交于A,B两点.

(1)求抛物线C的方程;

(2)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.

例题答案解析

一、抛物线的定义及其应用

例1、(1)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到焦点F的距离.

于是,问题转化为:在曲线上求一点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.显然,连结AF交曲线于P点,则所求的最小值为|AF|,即为5.

(2)如图,自点B作BQ垂直准线于Q,交抛物线于点P1,则|P1Q|=|P1F|.则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.即|PB|+|PF|的最小值为4.

例2、解析:圆心到抛物线准线的距离为p,即p=4,根据已 知只要|FM|>4即可.根据抛物线定|FM|=y0+2由y0+2>4,解得y0>2,故y0的取值范围是(2,+∞).

二、抛物线的标准方程和几何性质

例3、设点A(x1,y1),其中y1>0.由点B作抛物线的准线的垂线,垂足为B1.则有

|BF|=|BB1|;又|CB|=2|FB|,因此有|CB|=2|BB1|,cos∠CBB1=|BB1||BC|=12,∠CBB1=π3.即直线AB与x轴的夹角为π3.又|AF|=|AK|=x1+p2=4,因此y1=4sinπ3=23,因此△AKF的面积等于12|AK|²y1=12³4³23=43.

例4.分别过点A、B作AA1、BB1垂直于l,且垂足分别为A1、B1,由已知条件|BC|=2|BF|得|BC|=2|BB1|,∴∠BCB1=30°,又|AA1|=|AF|=3,

∴|AC|=2|AA1|=6,∴|CF|=|AC|-|AF|=6-3=3,∴F为线段AC的中点.故点F到准线的距离为p=12|AA1|=32,故抛物线的方程为y2=3x.

三、抛物线的综合问题

例5、(1)直线AB的方程是y=22(x-p2),与y2=2px联立,从而有4x2-5px+p2=0,所以:x1+x2=5p4,由抛物线定义得:|AB|=x1+x2+p=9, 所以p=4,从而抛物线方程是y2=8x.

(2)由p=4,4x2-5px+p2=0可简化为x2-5x+4=0,从而x1=1,x2=4,y1=-22,y2=42,从而A(1,-22),B(4,42);

设 OC=(x3,y3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22).

又y23=8x3,即[22(2λ-1)]2=8(4λ+1).

即(2λ-1)2=4λ+1.解得λ=0,或λ=2.

例6、 (1)设动点P的坐标为(x,y),由题意有x-12+y2-|x|=1.化简得y2=2x+2|x|. 当x≥0时,y2=4x;当x<0时,y=0.

所以,动点P的轨迹C的方程为y2=4x(x≥0)和y=0(x<0).

(2)由题意知,直线l1的斜率存在且不为0,设为k,则l1的方程为y=k(x-1).由 y=kx-1y2=4x,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0. (7分)

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个实根,于是x1+x2=2+4k2,x1x2=1. (8分)

因为l1⊥l2,所以l2的斜率为-1k. 设D(x3,y3),E(x4,y4),则同理可得

x3+x4=2+4k2,x3x4=1.

=(x1+1)(x2+1)+(x3+1)²(x4+1)

= x1x2+(x1+x2)+1+x3x4+(x3+x4)+1 (11分)

=1+(2+4k2)+1+1+(2+4k2)+1=8+4(k2+1k2)≥8+4³2k2²1k2=16.

当且仅当k2=1k2,即k=±1时, AD²EB取最小值16.

例7 、(1)抛物线y2=2px(p>0)的准线为x=-p2,由抛物线定义和已知条件可知

|MF|=1-(-p2)=1+p2=2,解得p=2, 故所求抛物线C的方程为y2=4x.