高二数学 第10讲 抛物线 学案 (pdf版,学生版+教师版)

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高二数学 第10讲 抛物线 学案 (pdf版,学生版+教师版)

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第十讲 抛物线
【考试要求】
1.了解抛物线的定义、几何图形和标准方程,以及它们的简单几何性质.
2.通过圆锥曲线与方程的学习,进一步体会数形结合的思想.
【知识梳理】
1.抛物线的概念
(1)定义:平面内与一个定点 F和一条定直线 l(l不经过点 F)的距离相等的点的轨迹.
(2)焦点:点 F叫做抛物线的焦点.
(3)准线:直线 l叫做抛物线的准线.
2.抛物线的标准方程和简单几何性质
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
图形
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
p 0 p 0 0 p p焦点 , - , , 0,-
2 2 2 2
p p p p
准线方程 x=- x= y=- y=
2 2 2 2
对称轴 x轴 y轴
顶点 (0,0)
离心率 e=1
【基础自测】
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(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.( × )
a
,0
(2)方程 y=ax2(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 4 ,准线方
x a程是 =- .( × )
4
(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( × )
(4)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.( × )
2.过抛物线 y2=4x的焦点的直线 l交抛物线于 P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果 x1+x2=6,
则|PQ|等于( )
A.9 B.8 C.7 D.6
答案 B
解析 抛物线 y2=4x的焦点为 F(1,0),准线方程为 x=-1.根据题意可得,|PQ|=|PF|+|QF|
=x1+1+x2+1=x1+x2+2=8.
3.抛物线 y2=8x上到其焦点 F距离为 5的点的个数为______.
答案 2
解析 设 P(x1,y1),则|PF|=x1+2=5,得 x1=3,y1=±2 6.故满足条件的点的个数为 2.
4.已知 A(2,0),B为抛物线 y2=x上一点,则|AB|的最小值为________.
7
答案
2
解析 设点 B(x,y),则 x=y2≥0,
x 3-
所以|AB|= x-2 2+y2= x 7-2 2+x= x2-3x+4= 2 2+ .
4
3 7
所以当 x= 时,|AB|取得最小值,且|AB|min= .
2 2
5.(多选)顶点在原点,对称轴为坐标轴且过点 P(-2,3)的抛物线的标准方程是( )
A.y2 9x B x2 4= . = y
2 3
C 9.y2=- x D x2 4. =- y
2 3
答案 BC
9 4
解析 设抛物线的标准方程是 y2=kx或 x2=my,代入点 P(-2,3),解得 k=- ,m= ,
2 3
y2 9所以 =- x或 x2 4= y.
2 3
6.设抛物线 y2=8x的准线与 x轴交于点 Q,若过点 Q的直线 l与抛物线有公共点,则直线 l
的斜率的取值范围是______.
答案 [-1,1]
解析 Q(-2,0),当直线 l的斜率不存在时,不满足题意,故设直线 l的方程为 y=k(x+2),
代入抛物线方程,消去 y整理得 k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,
由Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)≥0,
解得-1≤k≤1.
【典型例题】
题型一 抛物线的定义和标准方程
1.(2020·全国Ⅰ)已知 A为抛物线 C:y2=2px(p>0)上一点,点 A到 C的焦点的距离为 12,到
y轴的距离为 9,则 p等于( )
A.2 B.3 C.6 D.9
答案 C
p
解析 设 A(x,y),由抛物线的定义知,点 A到准线的距离为 12,即 x+ =12.
2
又因为点 A到 y轴的距离为 9,即 x=9,
9 p所以 + =12,
2
解得 p=6.
2.设抛物线 y2=2px的焦点在直线 2x+3y-8=0上,则该抛物线的准线方程为( )
A.x=-4 B.x=-3
C.x=-2 D.x=-1
答案 A
解析 直线 2x+3y-8=0与 x轴的交点为(4,0),∴抛物线 y2=2px的焦点为(4,0),∴准线方
程为 x=-4.
3.动圆过点(1,0),且与直线 x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为__________.
答案 y2=4x
解析 设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与到直线 x=-1的距离相等,根
据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为 y2=4x.
4.已知抛物线 x2=2py(p>0)的焦点为 F,准线为 l,点 P(4,y0)在抛物线上,K为 l与 y轴的
交点,且|PK|= 2|PF|,则 y0=________,p=________.
答案 2 4
解析 作 PM⊥l,垂足为 M,由抛物线定义知|PM|=|PF|,又知|PK|= 2|PF|,
Rt PKM sin PKM |PM| |PF| 2∴在 △ 中, ∠ = = = ,
|PK| |PK| 2
∴∠PKM=45°,∴△PMK为等腰直角三角形,∴|PM|=|MK|=4,又知点 P在抛物线 x2=
2py(p>0)上,
py0=8,
p=4,
∴ y p 4 解得0+ = ,
2 y0=2.
思维升华 (1)应用抛物线定义的两个关键点
①由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.②抛物线焦点到准线的
距离为 p.
(2)求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程
的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数 p,只需一个条件就可以确定抛物线
的标准方程.
题型二 抛物线的几何性质及应用
命题点 1 焦半径和焦点弦
5.已知抛物线 y2=2px(p>0)上横坐标为 4的点到此抛物线焦点的距离为 9,则该抛物线的焦
点到准线的距离为( )
A.4 B.9
C.10 D.18
答案 C
p
,0 p
解析 抛物线 y2=2px的焦点为 2 ,准线方程为 x=- .
2
4 p由题意可得 + =9,解得 p=10,
2
所以该抛物线的焦点到准线的距离为 10.
6.设 F为抛物线 C:y2=3x的焦点,过 F且倾斜角为 30°的直线交 C于 A,B两点,O为坐
标原点,则△OAB的面积为( )
A.3 3 B.9 3 C.63 D.9
4 8 32 4
答案 D
3
,0
解析 由已知得焦点坐标为 F 4 ,
x 3-
因此直线 AB 3的方程为 y= 4 ,即 4x-4 3y-3=0.
3
方法一 联立直线方程与抛物线方程化简得 4y2-12 3y-9=0,Δ>0显然成立,
则 yA+yB=3 3,yAy
9
B=- ,
4
故|yA-yB|= yA+yB 2-4yAyB=6.
1 1 3 9
因此 S△OAB= |OF||yA-yB|= × ×6= .2 2 4 4
21 9
方法二 联立直线方程与抛物线方程得 x2- x+ =0,
2 16
Δ>0 x x 21显然成立,故 A+ B= .
2
根据抛物线的定义有|AB|=xA+x p 21 3B+ = + =12,
2 2
|-3|
同时原点到直线 AB 3的距离为 d= = ,
42+ -4 3 2 8
S 1因此 △OAB= |AB|·d
9
= .
2 4
命题点 2 与抛物线有关的最值问题
7.已知抛物线 y2=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________.
答案 2
解析 由题意知 F(1,0),|AC|+|BD|=|AF|+|FB|-2=|AB|-2,即|AC|+|BD|取得最小值时当且
仅当|AB|取得最小值.依据抛物线定义知,当|AB|为通径,即|AB|=2p=4时为最小值,所以|AC|
+|BD|的最小值为 2.
8.设 P是抛物线 y2=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________.
答案 5
解析 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,
显然,连接 AF与抛物线相交的点即为满足题意的点,
此时最小值为 [1- -1 ]2+ 0-1 2= 5.
思维升华 (1)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.
(2)与抛物线有关的最值问题的两个转化策略
转化策略一:将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线
段最短”“三角形两边之和大于第三边”,使问题得以解决.
转化策略二:将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的
连线中垂线段最短”原理解决.
跟踪训练 1
9.已知抛物线 x2=4y上有一条长为 6的动弦 AB,则 AB的中点到 x轴的最短距离为( )
A.3 B.3 C.1 D.2
4 2
答案 D
解析 由题意知,抛物线的准线 l:y=-1,过点 A作 AA1⊥l交 l于点 A1,过点 B作 BB1⊥l
交 l于点 B1,设弦 AB的中点为 M,过点 M作 MM1⊥l交 l于点 M1,则|MM |
|AA1|+|BB1|
1= .
2
因为|AB|≤|AF|+|BF|(F为抛物线的焦点),即|AF|+|BF|≥6,所以|AA1|+|BB1|≥6,2|MM1|≥6,
|MM1|≥3,故点 M到 x轴的距离 d≥2,故选 D.
10.若抛物线 y2=4x的准线为 l,P是抛物线上任意一点,则 P到准线 l的距离与 P到直线
3x+4y+7=0的距离之和的最小值是( )
A.2 B.13 C.14 D.3
5 5
答案 A
解析 由抛物线定义可知点 P到准线 l的距离等于点 P到焦点 F的距离,由抛物线 y2=4x及
直线方程 3x+4y+7=0可得直线与抛物线相离.∴点 P到准线 l的距离与点 P到直线 3x+4y
|3+7|
+7=0的距离之和的最小值为点 F(1,0)到直线 3x+4y+7=0的距离,即 =2.故选 A.
32+42
题型三 直线与抛物线
1 1 3 9 1 3
2 - , , - 点 B作直线 AP的垂线,垂足为 Q.
(1)求直线 AP斜率的取值范围;
(2)求|PA|·|PQ|的最大值.
解 (1)设直线 AP的斜率为 k,
x2 1-
k= 4=x 1- ,
1 2x+
2
1 3
因为- 2 2
所以直线 AP斜率的取值范围是(-1,1).
(2)联立直线 AP与 BQ的方程
kx y 1- + k 1+ =0,
2 4
x+ky 9- k 3- =0,
4 2
Q -k
2+4k+3
解得点 的横坐标是 xQ= .
2 k2+1
1
因为|PA|= 1+k2
x+
2 = 1+k2(k+1),
2 k-1 k+1
2
|PQ|= 1+k (xQ-x)=- ,
k2+1
所以|PA|·|PQ|=-(k-1)(k+1)3.
令 f(k)=-(k-1)(k+1)3,因为 f′(k)=-(4k-2)(k+1)2,
1 1 1- , ,1
所以 f(k)在区间 2 上单调递增, 2 上单调递减,
因此当 k 1= 时,|PA|·|PQ| 27取得最大值 .
2 16
思维升华 (1)求解直线与抛物线问题,一般利用方程法,但涉及抛物线的弦长、中点、距离
等问题时,要注意“设而不求”“整体代入”“点差法”以及定义的灵活应用.
(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物线的焦点(设焦
点在 x轴的正半轴上),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则可用弦长公式.
跟踪训练 2
12.直线 y=x+b 1交抛物线 y= x2于 A,B两点,O为抛物线顶点,OA⊥OB,则 b的值为
2
( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
答案 D
解析 设 A(x1,y1),B(x2,y2) 1,将 y=x+b代入 y= x2,化简可得 x2-2x-2b=0,故 x1+x2
2
=2,x1x2=-2b,所以 y1y2=x1x2+b(x1+x2)+b2=b2.又 OA⊥OB,所以 x1x2+y1y2=0,即-
2b+b2=0,则 b=2或 b=0,经检验 b=0时,不符合题意,故 b=2.
13.已知 F为抛物线 C:y2=4x的焦点,过 F作两条互相垂直的直线 l1,l2,直线 l1与 C交
于 A,B两点,直线 l2与 C交于 D,E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
答案 A
解析 抛物线 C:y2=4x的焦点为 F(1,0),由题意可知 l1,l2的斜率存在且不为 0.不妨设直线
l 11的斜率为 k,则直线 l2的斜率为- ,故 l1:y=k(x-1),
k
l y 12: =- (x-1).
k
y2=4x,
由 消去 y得 k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
y=k x-1 ,
2
设 A(x1,y1),B(x
2k +4 4
2,y2),∴x1+x2= =2+ ,
k2 k2
4
由抛物线定义可知,|AB|=x1+x2+2=4+ .
k2
同理得|DE|=4+4k2,
∴|AB|+|DE|=8+4k2 4+ ≥8+2 16=16.
k2
1
当且仅当 =k2,即 k=±1时取等号.
k2
故|AB|+|DE|的最小值为 16.
【课后作业】
2 2
1.(2019· ) x y全国Ⅱ 若抛物线 y2=2px(p>0)的焦点是椭圆 + =1的一个焦点,则 p等于( )
3p p
A.2 B.3 C.4 D.8
答案 D
p
,0 p
解析 由题意知,抛物线的焦点坐标为 2 ,椭圆的焦点坐标为(± 2p,0),所以 = 2p,
2
解得 p=8,故选 D.
2.(2020·全国Ⅲ)设 O为坐标原点,直线 x=2与抛物线 C:y2=2px(p>0)交于 D,E两点,若
OD⊥OE,则 C的焦点坐标为( )
1 0 1, ,0
A. 4 B. 2 C.(1,0) D.(2,0)
答案 B
解析 方法一 ∵抛物线 C关于 x轴对称,
∴D,E两点关于 x轴对称.
可得出直线 x=2与抛物线的两交点的坐标分别为(2,2 p),(2,-2 p).
不妨设 D(2,2 p),E(2,-2 p),

则OD=(2,2 p),O→E=(2,-2 p).
又∵OD⊥OE,
∴O→D·O→E=4-4p=0,解得 p=1,
1
,0
∴C的焦点坐标为 2 .
方法二 ∵抛物线 C关于 x轴对称,
∴D,E两点关于 x轴对称.
∵OD⊥OE,∴D,E两点横、纵坐标的绝对值均相等.
不妨设点 D(2,2),将点 D的坐标代入 C:y2=2px,
1
,0
得 4=4p,解得 p=1,故 C的焦点坐标为 2 .
3.中国古代桥梁的建筑艺术,有不少是世界桥梁史上的创举,充分显示了中国劳动人民的非
凡智慧.一个抛物线型拱桥,当水面离拱顶 2 m 时,水面宽 8 m.若水面下降 1 m,则水面
宽度为( )
A.2 6 m B.4 6 m C.4 2 m D.12 m
答案 B
解析 由题意,以拱桥顶点为原点,建立平面直角坐标系,
设抛物线方程为 x2=-2py(p>0),
由题意知,抛物线经过点 A(-4,-2)和点 B(4,-2),
代入抛物线方程解得 p=4,
所以抛物线方程为 x2=-8y,
水面下降 1米,即 y=-3,解得 x1=2 6,x2=-2 6,
所以此时水面宽度 d=2x1=4 6.
4.(2020·北京)设抛物线的顶点为 O,焦点为 F,准线为 l.P是抛物线上异于 O的一点,过 P
作 PQ⊥l于 Q,则线段 FQ的垂直平分线( )
A.经过点 O B.经过点 P
C.平行于直线 OP D.垂直于直线 OP
答案 B
解析 如图所示,P为抛物线上异于 O的一点,
则|PF|=|PQ|,
∴QF的垂直平分线经过点 P.
5.(多选)设抛物线 y=ax2(a>0)的准线与对称轴交于点 P,过点 P作抛物线的两条切线,切点
分别为 A和 B,则( )
0 1,-
A.点 P的坐标为 4a
B 1.直线 AB的方程为 y=
4a
C.PA⊥PB
D.|AB| 1=
2a
答案 ABC
1
1 0,
解析 由 y=ax2得,x2= y,则焦点 F 4a .
a
1 1
∵a>0,∴2p= ,∴p= ,
a 2a
1 0
1
,-
其准线方程为 y=- ,∴P 4a ,A正确;
4a
y=ax2,
1
设切线方程为 y=kx- (k≠0),由
4a y=kx
1
- ,
4a
得 ax2 1-kx+ =0,
4a
1
令Δ=k2-4×a× =0,解得 k=±1.
4a
1 1 1 1
, - ,
∴设切点 A 2a 4a ,B 2a 4a ,
1
因此直线 AB的方程为 y= ,B正确;
4a
1 1 1 1

P→A 2a 2a P→
- ,
又 = , B= 2a 2a ,
P→A·P→B 1 1∴ =- 2+ =0.4a 4a2
P→从而 A⊥P→B,即 PA⊥PB,C正确;
| 11 -|AB| - 2a | 1= 2a = ,D错误.a
6.(多选)已知抛物线 C:y2=2px(p>0)的焦点为 F,斜率为 3且经过点 F的直线 l与抛物线 C
交于 A,B两点(点 A在第一象限),与抛物线的准线交于点 D,若|AF|=4,则以下结论正确
的是( )
A.p=2 B.F为 AD的中点
C.|BD|=2|BF| D.|BF|=2
答案 ABC
解析 如图.
p
,0
F 2 ,直线 l的斜率为 3,
x p-
则直线 l的方程为 y= 3 2 ,
y2=2px,
联立 x p-
y= 3 2 ,
得 12x2-20px+3p2=0.
3 1
解得 xA= p,xB= p,
2 6
由|AF| 3p p= + =2p=4,得 p=2.
2 2
∴抛物线方程为 y2=4x.
x 1 1B= p= ,
6 3
1 4
则|BF|= +1= ;
3 3
4
|BD| |BF| 3 8= = = ,
cos 60° 1 3
2
∴|BD|=2|BF|,
|BD|+|BF| 8 4= + =4,则 F为 AD的中点.
3 3
故选 ABC.
7.(2020·新高考全国Ⅰ)斜率为 3的直线过抛物线 C:y2=4x的焦点,且与 C交于 A,B两点,
则|AB|=________.
16
答案
3
解析 如图,由题意得,抛物线焦点为 F(1,0),
设直线 AB的方程为 y= 3(x-1).
y= 3 x-1 ,

y2=4x,
得 3x2-10x+3=0.
设 A(x1,y1),B(x2,y2),
则 x x 10 161+ 2= ,所以|AB|=x1+x2+2= .
3 3
8.已知直线 l是抛物线 y2=2px(p>0)的准线,半径为 3的圆过抛物线顶点 O和焦点 F与 l相
切,则抛物线的方程为________.
答案 y2=8x
解析 ∵半径为 3的圆与抛物线的准线 l相切,
∴圆心到准线的距离等于 3,
p
又∵圆心在 OF的垂直平分线上,|OF|= ,
2
p p
∴ + =3,∴p=4,故抛物线的方程为 y2=8x.
2 4
9 1.直线 l过抛物线 C:y2=2px (p > 0)的焦点 F(1,0),且与 C交于 A,B两点,则 p=____,
|AF|
1
+ =________.
|BF|
答案 2 1
p
解析 由题意知 =1,从而 p=2,
2
所以抛物线方程为 y2=4x.
当直线 AB的斜率不存在时,将 x=1代入抛物线方程,解得|AF|=|BF|=2,
1 1
从而 + =1.
|AF| |BF|
当直线 AB的斜率存在时,设 AB的方程为 y=k(x-1),
y=k x-1 ,
联立
y2=4x,
整理,得 k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
设 A(x1,y1),B(x2,y2),
2k2x x +41+ 2= ,
则 k
2
x1x2=1,
1 1 1 1 x1+x2+2 x1+x2+2
从而 + = + = = =1.
|AF| |BF| x1+1 x2+1 x1+x2+x1x2+1 x1+x2+2
1 1
综上, + =1.
|AF| |BF|
10.点 P为抛物线 y2=4x上的动点,点 A(2,1)为平面内定点,F为抛物线焦点,则:
(1)|PA|+|PF|的最小值为________;
(2)|PA|-|PF|的最小值为________,最大值为________.
答案 (1)3 (2)- 2 2
解析 (1)如图 1,由抛物线定义可知,|PF|=|PH|,|PA|+|PF|=|PA|+|PH|,从而最小值为 A
到准线的距离为 3.
(2)如图 2,当 P,A,F三点共线,且 P在 FA延长线上时,|PA|-|PF|有最小值为-|AF|=- 2.
当 P,A,F三点共线,且 P在 AF延长线上时,|PA|-|PF|有最大值为|AF|= 2.故|PA|-|PF|
的最小值为- 2,最大值为 2.
11.定长为 3的线段 AB的端点 A,B在抛物线 y2=x上移动,求 AB的中点到 y轴距离的最
小值,并求出此时 AB中点的坐标.
解 如图所示,F是抛物线 y2=x的焦点,
过 A,B两点作准线的垂线,垂足分别为 C,D,
过 AB的中点 M作准线的垂线 MN,垂足为 N,
则|MN| 1= (|AC|+|BD|).
2
连接 AF,BF,由抛物线的定义知|AC|=|AF|,|BD|=|BF|,
所以|MN| 1= (|AF|+|BF|) 1 3≥ |AB|= .
2 2 2
设点 M的横坐标为 x,则|MN|=x 1+ ,
4
x 3 1 5所以 ≥ - = .
2 4 4
当弦 AB过点 F时等号成立,
此时,点 M到 y 5轴的距离最短,最短距离为 .
4
设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x1+x2=2x.
当 x 5 1= 时,易知 y1y2=-p2=- ,
4 4
1
所以(y1+y2)2=y21+y22+2y1y2=2x- =2.
2
5
,± 2
所以 y y ± 2 y ± 21+ 2= ,得 = ,即 M 4 2 .
2
12.已知抛物线 C:x2=2py(p>0),其焦点到准线的距离为 2,直线 l与抛物线 C交于 A,B
两点,过 A,B分别作抛物线 C的切线 l1,l2,且 l1与 l2交于点 M.
(1)求 p的值;
(2)若 l1⊥l2,求△MAB面积的最小值.
0 p,
解 (1)由题意知,抛物线焦点为 2 ,
p
准线方程为 y=- ,
2
焦点到准线的距离为 2,即 p=2.
(2)由(1)知抛物线的方程为 x2=4y,
1
即 y= x2,所以 y 1′= x,
4 2
设 A(x1,y1),B(x2,y2),
x12l x11:y- = (x-x1),
4 2
2
l x2 x22:y- = (x-x2),
4 2
x
由于 l1⊥l2,所以 1·x2=-1,
2 2
即 x1x2=-4.
设直线 l的方程为 y=kx+m,与抛物线方程联立,
y=kx+m,

x2=4y,
所以 x2-4kx-4m=0,Δ=16k2+16m>0,
x1+x2=4k,x1x2=-4m=-4,所以 m=1,即 l:y=kx+1.
x1 x2y= x- 1,
2 4 x=2k,
联立方程 x2 x22 得 即 M(2k,-1).y= x- , y=-1,
2 4
|k·2k+1+1| 2|k2+1|
M点到直线 l的距离 d= = ,
1+k2 1+k2
|AB|= 1+k2 [ x1+x2 2-4x1x2]=4(1+k2),
1 2|k22 +1|
3
所以 S= ×4(1+k )× = 4(1 + k 2) 2 ≥4,
2 1+k2
当 k=0时,△MAB的面积取得最小值 4.第十讲 抛物线
【知识梳理】
1.抛物线的概念
(1)定义:平面内与一个定点 F和一条定直线 l(l不经过点 F)的距离 的点的轨迹.
(2)焦点: 叫做抛物线的焦点.
(3)准线: 叫做抛物线的准线.
2.抛物线的标准方程和简单几何性质
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
图形
范围
焦点
准线方程
对称轴
顶点
离心率
【基础自测】
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(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.( )
a
(2)方程 y=ax2(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 ( ,0),准线方程
4
a
是 x=- .( )
4
(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( )
(4)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.( )
2.过抛物线 y2=4x的焦点的直线 l交抛物线于 P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果 x1+x2=6,
则|PQ|等于( )
A.9 B.8 C.7 D.6
1
3.抛物线 y2=8x上到其焦点 F距离为 5的点的个数为______.
4.已知 A(2,0),B为抛物线 y2=x上一点,则|AB|的最小值为________.
5.(多选)顶点在原点,对称轴为坐标轴且过点 P(-2,3)的抛物线的标准方程是( )
A.y2 9= x B.x2 4= y C.y2 9 4=- x D.x2=- y
2 3 2 3
6.设抛物线 y2=8x的准线与 x轴交于点 Q,若过点 Q的直线 l与抛物线有公共点,则直线 l
的斜率的取值范围是______.
【典型例题】
题型一 抛物线的定义和标准方程
1.(2020·全国Ⅰ)已知 A为抛物线 C:y2=2px(p>0)上一点,点 A到 C的焦点的距离为 12,到
y轴的距离为 9,则 p等于( )
A.2 B.3 C.6 D.9
2.设抛物线 y2=2px的焦点在直线 2x+3y-8=0上,则该抛物线的准线方程为( )
A.x=-4 B.x=-3 C.x=-2 D.x=-1
3.动圆过点(1,0),且与直线 x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为__________.
2
4.已知抛物线 x2=2py(p>0)的焦点为 F,准线为 l,点 P(4,y0)在抛物线上,K为 l与 y轴的
交点,且|PK|= 2|PF|,则 y0=________,p=________.
题型二 抛物线的几何性质及应用
5.已知抛物线 y2=2px(p>0)上横坐标为 4的点到此抛物线焦点的距离为 9,则该抛物线的焦
点到准线的距离为( )
A.4 B.9 C.10 D.18
6.设 F为抛物线 C:y2=3x的焦点,过 F且倾斜角为 30°的直线交 C于 A,B两点,O为坐
标原点,则△OAB的面积为( )
A.3 3 B.9 3 C.63 D.9
4 8 32 4
7.已知抛物线 y2=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________.
8.设 P是抛物线 y2=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________.
练习 1
9.已知抛物线 x2=4y上有一条长为 6的动弦 AB,则 AB的中点到 x轴的最短距离为( )
A.3 B.3 C.1 D.2
4 2
3
10.若抛物线 y2=4x的准线为 l,P是抛物线上任意一点,则 P到准线 l的距离与 P到直线
3x+4y+7=0的距离之和的最小值是( )
A 13 14.2 B. C. D.3
5 5
题型三 直线与抛物线
11 1.如图,已知抛物线 x2=y,点 A ( , 1 ),B (3 , 9) 1 3,抛物线上的点 P(x,y) ( x ) .
2 4 2 4 2 2
过点 B作直线 AP的垂线,垂足为 Q.
(1)求直线 AP斜率的取值范围;
(2)求|PA|·|PQ|的最大值.
练习 2
12.直线 y 1=x+b交抛物线 y= x2于 A,B两点,O为抛物线顶点,OA⊥OB,则 b的值为
2
( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
13.已知 F为抛物线 C:y2=4x的焦点,过 F作两条互相垂直的直线 l1,l2,直线 l1与 C交
于 A,B两点,直线 l2与 C交于 D,E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
4
【课后作业】
2 2
1.(2019·全国Ⅱ) x y若抛物线 y2=2px(p>0)的焦点是椭圆 + =1的一个焦点,则 p等于( )
3p p
A.2 B.3 C.4 D.8
2.(2020·全国Ⅲ)设 O为坐标原点,直线 x=2与抛物线 C:y2=2px(p>0)交于 D,E两点,若
OD⊥OE,则 C的焦点坐标为( )
A. (1 ,0) B. (1 ,0) C.(1,0) D.(2,0)
4 2
3.中国古代桥梁的建筑艺术,有不少是世界桥梁史上的创举,充分显示了中国劳动人民的非
凡智慧.一个抛物线型拱桥,当水面离拱顶 2 m 时,水面宽 8 m.若水面下降 1 m,则水面
宽度为( )
A.2 6 m B.4 6 m C.4 2 m D.12 m
4.(2020·北京)设抛物线的顶点为 O,焦点为 F,准线为 l.P是抛物线上异于 O的一点,过 P
作 PQ⊥l于 Q,则线段 FQ的垂直平分线( )
A.经过点 O B.经过点 P C.平行于直线 OP D.垂直于直线 OP
5.(多选)设抛物线 y=ax2(a>0)的准线与对称轴交于点 P,过点 P作抛物线的两条切线,切点
分别为 A和 B,则( )
1
A.点 P的坐标为 (0, ) B.直线 AB的方程为 y 1=
4a 4a
C.PA 1⊥PB D.|AB|=
2a
6.(多选)已知抛物线 C:y2=2px(p>0)的焦点为 F,斜率为 3且经过点 F的直线 l与抛物线 C
交于 A,B两点(点 A在第一象限),与抛物线的准线交于点 D,若|AF|=4,则以下结论正确
的是( )
A.p=2 B.F为 AD的中点 C.|BD|=2|BF| D.|BF|=2
7.斜率为 3的直线过抛物线 C:y2=4x的焦点,且与 C交于 A,B两点,则|AB|=________.
8.已知直线 l是抛物线 y2=2px(p>0)的准线,半径为 3的圆过抛物线顶点 O和焦点 F与 l相
切,则抛物线的方程为________.
9.直线 l过抛物线 C:y2=2px (p > 0) 1的焦点 F(1,0),且与 C交于 A,B两点,则 p=____,
|AF|
1
+ =________.
|BF|
5
10.点 P为抛物线 y2=4x上的动点,点 A(2,1)为平面内定点,F为抛物线焦点,则:
(1)|PA|+|PF|的最小值为________;
(2)|PA|-|PF|的最小值为________,最大值为________.
11.定长为 3的线段 AB的端点 A,B在抛物线 y2=x上移动,求 AB的中点到 y轴距离的最
小值,并求出此时 AB中点的坐标.
12.已知抛物线 C:x2=2py(p>0),其焦点到准线的距离为 2,直线 l与抛物线 C交于 A,B
两点,过 A,B分别作抛物线 C的切线 l1,l2,且 l1与 l2交于点 M.
(1)求 p的值;
(2)若 l1⊥l2,求△MAB面积的最小值.
6

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