第9讲 抛物线的性质及应用 讲义-2023届高三数学一轮复习(含答案)

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第9讲 抛物线的性质及应用 讲义-2023届高三数学一轮复习(含答案)

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第9讲 抛物线的性质及应用
一、教学目标:
了解抛物线的范围、对称性、顶点、焦点、准线等几何性质.
二、教学重点.
重点:会利用抛物线的性质解决抛物线问题.
难点:抛物线综合问题
三、教学方法
一学、二记、三应用。
知识梳理:
1.抛物线的几何性质
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点 O(0,0)
对称轴 y=0 x=0
焦点 F F F F
离心率 e=1
准线方程 x=- x= y=- y=
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
开口方向 向右 向左 向上 向下
2.焦点弦的常用结论:
以抛物线y2=2px(p>0)为例,设AB是抛物线的过焦点的一条弦(焦点弦),F是抛物线的焦点,A(x1,y1),B(x2,y2),A,B在准线上的射影为A1,B1,则有以下结论:
(1)x1x2=,y1y2=-p2;
(2)若直线AB的倾斜角为θ,则|AF|=,|BF|=;
(3)|AB|=x1+x2+p=(其中θ为直线AB的倾斜角),抛物线的通径长为2p,通径是最短的焦点弦;
(4)S△AOB=(其中θ为直线AB的倾斜角);
(5)+=为定值;
(6)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切;
(7)以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;
(8)以A1B1为直径的圆与直线AB相切,切点为F,∠A1FB1=90°;
(9)A,O,B1三点共线,B,O,A1三点也共线.
3.直线与抛物线的位置关系
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k2x2+2(kb-p)x+b2=0的解的个数.当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有两个不同的公共点;当Δ=0时,直线与抛物线有一个公共点;当Δ<0时,直线与抛物线没有公共点.当k=0时,直线与抛物线的轴平行或重合,此时直线与抛物线有一个公共点.
五、课前测试
1.抛物线y2=4x的焦点坐标是(  )
A.(0,2) B.(0,1)
C.(2,0) D.(1,0)
答案 D解析 ∵对于抛物线y2=ax,其焦点坐标为,∴对于y2=4x,焦点坐标为(1,0).
2.已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,|AF|=x0,则x0等于(  )
A.1 B.2
C.4 D.8
答案 A解析 由抛物线的定义,可得|AF|=x0+,∵|AF|=x0,∴x0+=x0,∴x0=1.
3.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(  )
A. B.[-2,2]
C.[-1,1] D.[-4,4]
答案 C解析 Q(-2,0),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.
六、典例剖析
题型一、抛物线的几何性质
例1 (1)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为(  )
A.         B.(1,0)
C. D.(0,1)
(2)若抛物线y2=x的准线经过椭圆+=1的左焦点,则实数m的值为________.
[解析] (1)抛物线y2=2px(p>0)的准线为x=-且过点(-1,1),故-=-1,解得p=2.所以抛物线的焦点坐标为(1,0).
(2)抛物线y2=x的准线方程为x=-,椭圆+=1的左焦点坐标为(-2,0),由题意知-=-2,所以实数m=.[答案] (1)B (2)
[方法技巧]
涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.
 课堂练习
1.抛物线y=2x2的焦点坐标是(  )
A. B.
C. D.
解析:选C 抛物线的标准方程为x2=y,所以焦点坐标是.
2.抛物线y=ax2的准线方程是y=1,则a的值为(  )
A. B.- C.4 D.-4
解析:选B 由题意知抛物线的标准方程为x2=y,所以准线方程y=-=1,解得a=-.
3.设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是(  )
A.y2=-8x B.y2=8x
C.y2=-4x D.y2=4x
解析:选B 因为抛物线的准线方程为x=-2,所以=2,所以p=4,所以抛物线的方程是y2=8x.
4.以x轴为对称轴,原点为顶点的抛物线上的一点P(1,m)到焦点的距离为4,则抛物线的方程是(  )
A.y=4x2 B.y=12x2
C.y2=6x D.y2=12x
解析:选D 设抛物线的方程为y2=2px,则由抛物线的定义知1+=4,即p=6,所以抛物线方程为y2=12x.
5.抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线-=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=________.
解析:在等边三角形ABF中,AB边上的高为p,=p,所以B.又因为点B在双曲线上,故-=1,解得p=6(负值舍去).答案:6
6.如图是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.
解析:建立坐标系如图所示.则可设抛物线方程为x2=-2py(p>0).∵点(2,-2)在抛物线上,∴p=1,即抛物线方程为x2=-2y.当y=-3时,x=±.∴水位下降1米后,水面宽为2米.
答案:2
题型二、焦点弦问题
例2 已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2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=+λ,求λ的值.
[解] (1)由题意得直线AB的方程为y=2·,与y2=2px联立,消去y有4x2-5px+p2=0,所以x1+x2=.
由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=+p=9,所以p=4,从而该抛物线的方程为y2=8x.
(2)由(1)得4x2-5px+p2=0,即x2-5x+4=0,则x1=1,x2=4,于是y1=-2,y2=4,从而A(1,-2),B(4,4).设C(x3,y3),则=(x3,y3)=+λ=(1,-2)+λ(4,4)=(4λ+1,4λ-2).
又y=8x3,所以[2(2λ-1)]2=8(4λ+1),整理得(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.
[方法技巧]
焦点弦问题的求解策略
解决焦点弦问题的关键是“设而不求”方法的应用,解题时,设出直线与抛物线两交点的坐标,根据抛物线的方程正确表示出焦点弦长,再利用已知条件求解.
  
课堂练习
1.(2016·广州一模)如果P1,P2,…,Pn是抛物线C:y2=4x上的点,它们的横坐标依次为x1,x2,…,xn,F是抛物线C的焦点,若x1+x2+…+xn=10,则|P1F|+|P2F|+…+|PnF|=(  )
A.n+10 B.n+20
C.2n+10 D.2n+20
解析:选A 由题意得,抛物线C:y2=4x的焦点为(1,0),准线为x=-1,由抛物线的定义,可知|P1F|=x1+1,|P2F|=x2+1,…,|PnF|=xn+1,故|P1F|+|P2F|+…+|PnF|=x1+x2+…+xn+n=n+10,选A.
2.已知抛物线y2=4x,圆F:(x-1)2+y2=1,过点F作直线l,自上而下顺次与上述两曲线交于点A,B,C,D(如图所示),则下列关于|AB|·|CD|的值的说法中,正确的是(  )
A.等于1 B.等于4
C.最小值是1 D.最大值是4
解析:选A 设直线l:x=ty+1,代入抛物线方程,得y2-4ty-4=0.设A(x1,y1),D(x2,y2),根据抛物线的定义知,|AF|=x1+1,|DF|=x2+1,故|AB|=x1,|CD|=x2,所以|AB|·|CD|=x1x2=·=.而y1y2=-4,故|AB|·|CD|=1.
3.已知抛物线y2=2x的弦AB的中点的横坐标为,则|AB|的最大值为(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选D 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=3,利用抛物线的定义可知,|AF|+|BF|=x1+x2+1=4,由图可知|AF|+|BF|≥|AB|,即|AB|≤4,当且仅当直线AB过焦点F时,|AB|取得最大值4.
4.若抛物线y2=4x的焦点为F,过F且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,动点P在曲线y2=-4x(y≥0)上,则△PAB的面积的最小值为________.
解析:由题意得F(1,0),直线AB的方程为y=x-1.由得x2-6x+1=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=6,∴|AB|=x1+x2+p=8.设P(y0≥0),则点P到直线AB的距离d=,∴△PAB的面积S=|AB|·d==≥2,即△PAB的面积的最小值是2.答案:2
5.设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准线上,且BC∥x轴.证明:直线AC经过原点O.
证明:设直线AB的方程为x=my+,代入y2=2px,得y2-2pmy-p2=0.
由根与系数的关系,得yAyB=-p2,即yB=-.∵BC∥x轴,且C在准线x=-上,
∴C.则kOC====kOA.∴直线AC经过原点O.
题型三、抛物线与直线位置关系
结合直线与椭圆、直线与双曲线的位置关系,请你思考一下怎样讨论直线与抛物线的位置关系?
答 设直线l:y=kx+m,抛物线:y2=2px (p>0),
将直线方程与抛物线方程联立整理成关于x的方程:ax2+bx+c=0,
(1)若a≠0,
当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点;
当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个交点;
当Δ<0时,直线与抛物线相离,无公共点.
(2)若a=0,直线与抛物线有一个交点,此时直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合.因此,“直线与抛物线有一个交点”是“直线与抛物线相切”的必要不充分条件.
另外,还要注意直线斜率不存在的情形.
例3 如图,已知抛物线的方程为y2=4x,直线l过定点P(-2,1),斜率为k.k为何值时,直线l与抛物线y2=4x:只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点?
解 由题意,设直线l的方程为y-1=k(x+2).由方程组(*)
可得ky2-4y+4(2k+1)=0. ①
(1)当k=0时,由方程①得y=1.把y=1代入y2=4x,得x=.
这时,直线l与抛物线只有一个公共点.
(2)当k≠0时,方程①的判别式为Δ=-16(2k2+k-1).
1°由Δ=0,即2k2+k-1=0,解得k=-1,或k=.
于是,当k=-1,或k=时,方程①只有一个解,从而方程组(*)只有一个解.这时,直线l与抛物线只有一个公共点.
2°由Δ>0,即2k2+k-1<0,解得-1于是,当-13°由Δ<0,即2k2+k-1>0,解得k<-1,或k>.
于是,当k<-1,或k>时,方程①没有实数解,从而方程组(*)没有解.这时,直线l与抛物线没有公共点.综上,我们可得
当k=-1,或k=,或k=0时,直线l与抛物线只有一个公共点;
当-1当k<-1,或k>时,直线l与抛物线没有公共点.
例4 已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A(x1,y1),B(x2,y2)是过F的直线与抛物线的两个交点,求证:(1)y1y2=-p2,x1x2=;(2)+为定值;(3)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
证明 (1)由已知得抛物线焦点坐标为(,0).由题意可设直线方程为x=my+,
代入y2=2px,得y2=2p,即y2-2pmy-p2=0.(*)
则y1,y2是方程(*)的两个实数根,所以y1y2=-p2.
因为y=2px1,y=2px2,所以yy=4p2x1x2,所以x1x2===.
(2)+=+=.因为x1x2=,x1+x2=|AB|-p,代入上式,得+==(定值).
(3)设AB的中点为M(x0,y0),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|=(|AC|+|BD|)=(|AF|+|BF|)=|AB|.
所以以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
思维升华 (1)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.(2)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、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此.
反思与感悟 直线与抛物线交点的个数,等价于直线方程、抛物线方程联立得到的方程组解的个数.注意直线斜率不存在和得到的方程二次项系数为0的情况.
课堂练习
1、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|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为(  )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析 不妨设抛物线C:y2=2px(p>0),则圆的方程可设为x2+y2=r2(r>0),如图,
又可设A(x0,2),D,点A(x0,2)在抛物线y2=2px上,∴8=2px0,①
点A(x0,2)在圆x2+y2=r2上,∴x+8=r2,②点D在圆x2+y2=r2上,
∴5+2=r2,③联立①②③,解得p=4,即C的焦点到准线的距离为p=4,故选B.
2、若抛物线y2=4x上一点P到其焦点F的距离为3,延长PF交抛物线于Q,若O为坐标原点,则S△OPQ=________.
解析 如图所示,由题意知,抛物线的焦点F的坐标为(1,0).
又|PF|=3,由抛物线定义知:点P到准线x=-1的距离为3,
∴点P的横坐标为2.将x=2代入y2=4x,得y2=8,由图知点P的纵坐标y=2,
∴P(2,2),∴直线PF的方程为y=2(x-1).
方法一 联立直线与抛物线的方程解之得或
由图知Q(,-),∴S△OPQ=|OF|·|yP-yQ|=×1×|2+|=.
方法二 将y=2(x-1)代入y2=4x,得2x2-5x+2=0,∴x1+x2=,
∴|PQ|=x1+x2+p=,O到PQ的距离d=,∴S△OPQ=×|PQ|×d=××=.
3、如图,已知O为坐标原点,P(a,0)(a>0)为x轴上一动点,过P作直线交抛物线y2=2px(p>0)于A、B两点,
设S△AOB=t·tan∠AOB.
试问:当a为何值时,t取得最小值,并求出最小值.
解 当AB与x轴不垂直时,设AB的方程为y=k(x-a)(k≠0),
联立消去y得k2x2-2(k2a+p)x+k2a2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1x2=a2,y1y2=-2pa.当AB与x轴垂直时,上述结论仍然成立.
由S△AOB=|OA|·|OB|sin∠AOB=|OA|·|OB|cos∠AOB·tan∠AOB,得t=|OA|·|OB|cos∠AOB.
∵|OA|·|OB|cos∠AOB=·=x1x2+y1y2,∴t=(x1x2+y1y2)=(a2-2pa)
=(a-p)2-p2≥-p2,∴当a=p时,t有最小值-p2.
真题回顾
1.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=(  )
A. B.1 C. D.2
解析:选D ∵y2=4x,∴F(1,0).又∵曲线y=(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,∴P(1,2).将点P(1,2)的坐标代入y=(k>0),得k=2.故选D.
2.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|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为(  )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:选B 设抛物线的方程为y2=2px(p>0),圆的方程为x2+y2=r2.∵|AB|=4,|DE|=2,抛物线的准线方程为x=-,∴不妨设A,D.∵点A,D在圆x2+y2=r2上,∴∴+8=+5,∴p=4(负值舍去).∴C的焦点到准线的距离为4.
3.已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C:y2=8x的焦点重合,
A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=(  )
A.3 B.6
C.9 D.12
解析:选B ∵抛物线y2=8x的焦点为(2,0),∴椭圆中c=2,又=,∴a=4,b2=a2-c2=12,从而椭圆的方程为+=1.∵抛物线y2=8x的准线为x=-2,∴xA=xB=-2,将xA=-2代入椭圆方程可得|yA|=3,由图象的对称性可知|AB|=2|yA|=6.故选B.
4.已知抛物线C:y2=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=4,则|QF|=(  )
A. B.
C.3 D.2
解析:选C 如图所示,过点Q作QQ′⊥l交l于点Q′,设l与x轴交点为M,因为=4,所以|QQ′|∶|MF|=|PQ|∶|PF|=3∶4,又焦点F到准线l的距离|MF|=4,所以|QF|=|QQ′|=3.故选C.
5.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. B.
C. D.
解析:选D 易知抛物线中p=,焦点F,直线AB的斜率k=,故直线AB的方程为y=,代入抛物线方程y2=3x,整理得x2-x+=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=.由抛物线的定义可得弦长|AB|=x1+x2+p=+=12,结合图象可得O到直线AB的距离d=·sin 30°=,所以△OAB的面积S=|AB|·d=.
七、自我测评:
1.若点P到直线x=-1的距离比它到点(2,0)的距离小1,则点P的轨迹为(  )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
解析:选D 依题意,点P到直线x=-2的距离等于它到点(2,0)的距离,故点P的轨迹是抛物线.
2.设抛物线y2=-12x上一点P到y轴的距离是1,则点P到该抛物线焦点的距离是(  )
A.3 B.4
C.7 D.13
解析:选B 依题意,点P到该抛物线的焦点的距离等于点P到其准线x=3的距离,即等于3+1=4.
3.若抛物线y2=2x上一点M到它的焦点F的距离为,O为坐标原点,则△MFO的面积为(  )
A. B.
C. D.
解析:选B 由题意知,抛物线的准线方程为x=-.设M(a,b),由抛物线的定义可知,点M到准线的距离为,所以a=1,代入抛物线方程y2=2x,解得b=±,所以S△MFO=××=.
4.设F为抛物线y2=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点,若F为△ABC的重心,则||+||+||的值为(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C 依题意,设点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),又焦点F,所以x1+x2+x3=3×=,则||+||+||=++x3+=(x1+x2+x3)+=+=3.
5.直线l过抛物线x2=2py(p>0)的焦点,且与抛物线交于A,B两点,若线段AB的长是6,AB的中点到x轴的距离是1,则此抛物线方程是________.
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=y1+y2+p=2+p=6,∴p=4.即抛物线方程为x2=8y.
答案:x2=8y
6.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4,且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5,过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M.
(1)求抛物线的方程;
(2)若过M作MN⊥FA,垂足为N,求点N的坐标.
解:(1)抛物线y2=2px的准线为x=-,于是4+=5,∴p=2,∴抛物线方程为y2=4x.
(2)由(1)知点A的坐标是(4,4),
由题意得B(0,4),M(0,2).
又∵F(1,0),∴kFA=.∵MN⊥FA,∴kMN=-.
∴FA的方程为y=(x-1),MN的方程为y=-x+2,
联立解方程组得x=,y=,
∴点N的坐标为.
7.如图,已知抛物线C:y2=2px(p>0),焦点为F,过点G(p,0)作直线l交抛物线C于A,M两点,设A(x1,y1),M(x2,y2).
(1)若y1y2=-8,求抛物线C的方程;
(2)若直线AF与x轴不垂直,直线AF交抛物线C于另一点B,直线BG交抛物线C于另一点N.求证:直线AB与直线MN斜率之比为定值.
解:(1)设直线AM的方程为x=my+p,代入y2=2px得y2-2mpy-2p2=0,
则y1y2=-2p2=-8,得p=2.
∴抛物线C的方程为y2=4x.
(2)证明:设B(x3,y3),N(x4,y4).
由(1)可知y3y4=-2p2,y1y3=-p2.
又直线AB的斜率kAB==,
直线MN的斜率kMN==,
∴====2.
故直线AB与直线MN斜率之比为定值.第9讲 抛物线的性质及应用
一、教学目标:
了解抛物线的范围、对称性、顶点、焦点、准线等几何性质.
二、教学重点.
重点:会利用抛物线的性质解决抛物线问题.
难点:抛物线综合问题
三、教学方法
一学、二记、三应用。
知识梳理:
1.抛物线的几何性质
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点 O(0,0)
对称轴 y=0 x=0
焦点 F F F F
离心率 e=1
准线方程 x=- x= y=- y=
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
开口方向 向右 向左 向上 向下
2.焦点弦的常用结论:
以抛物线y2=2px(p>0)为例,设AB是抛物线的过焦点的一条弦(焦点弦),F是抛物线的焦点,A(x1,y1),B(x2,y2),A,B在准线上的射影为A1,B1,则有以下结论:
(1)x1x2=,y1y2=-p2;
(2)若直线AB的倾斜角为θ,则|AF|=,|BF|=;
(3)|AB|=x1+x2+p=(其中θ为直线AB的倾斜角),抛物线的通径长为2p,通径是最短的焦点弦;
(4)S△AOB=(其中θ为直线AB的倾斜角);
(5)+=为定值;
(6)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切;
(7)以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;
(8)以A1B1为直径的圆与直线AB相切,切点为F,∠A1FB1=90°;
(9)A,O,B1三点共线,B,O,A1三点也共线.
3.直线与抛物线的位置关系
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k2x2+2(kb-p)x+b2=0的解的个数.当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有两个不同的公共点;当Δ=0时,直线与抛物线有一个公共点;当Δ<0时,直线与抛物线没有公共点.当k=0时,直线与抛物线的轴平行或重合,此时直线与抛物线有一个公共点.
五、课前测试
1.抛物线y2=4x的焦点坐标是(  )
A.(0,2) B.(0,1)
C.(2,0) D.(1,0)
2.已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,|AF|=x0,则x0等于(  )
A.1 B.2
C.4 D.8
3.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(  )
A. B.[-2,2]
C.[-1,1] D.[-4,4]
六、典例剖析
题型一、抛物线的几何性质
例1 (1)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线经过点(-1,1),则该抛物线焦点坐标为(  )
A.         B.(1,0)
C. D.(0,1)
(2)若抛物线y2=x的准线经过椭圆+=1的左焦点,则实数m的值为________.
[方法技巧]
涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.
 
课堂练习
1.抛物线y=2x2的焦点坐标是(  )
A. B.
C. D.
2.抛物线y=ax2的准线方程是y=1,则a的值为(  )
A. B.-
C.4 D.-4
3.设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是(  )
A.y2=-8x B.y2=8x
C.y2=-4x D.y2=4x
4.以x轴为对称轴,原点为顶点的抛物线上的一点P(1,m)到焦点的距离为4,则抛物线的方程是(  )
A.y=4x2 B.y=12x2
C.y2=6x D.y2=12x
5.抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线-=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=________.
6.如图是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.
题型二、焦点弦问题
例2 已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2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=+λ,求λ的值.
[方法技巧]
焦点弦问题的求解策略
解决焦点弦问题的关键是“设而不求”方法的应用,解题时,设出直线与抛物线两交点的坐标,根据抛物线的方程正确表示出焦点弦长,再利用已知条件求解.
课堂练习
1.如果P1,P2,…,Pn是抛物线C:y2=4x上的点,它们的横坐标依次为x1,x2,…,xn,F是抛物线C的焦点,若x1+x2+…+xn=10,则|P1F|+|P2F|+…+|PnF|=(  )
A.n+10 B.n+20
C.2n+10 D.2n+20
2.已知抛物线y2=4x,圆F:(x-1)2+y2=1,过点F作直线l,自上而下顺次与上述两曲线交于点A,B,C,D(如图所示),则下列关于|AB|·|CD|的值的说法中,正确的是(  )
A.等于1 B.等于4
C.最小值是1 D.最大值是4
3.已知抛物线y2=2x的弦AB的中点的横坐标为,则|AB|的最大值为(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
4.若抛物线y2=4x的焦点为F,过F且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,动点P在曲线y2=-4x(y≥0)上,则△PAB的面积的最小值为________.
5.设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准线上,且BC∥x轴.证明:直线AC经过原点O.
题型三、抛物线与直线位置关系
结合直线与椭圆、直线与双曲线的位置关系,请你思考一下怎样讨论直线与抛物线的位置关系?
答 设直线l:y=kx+m,抛物线:y2=2px (p>0),
将直线方程与抛物线方程联立整理成关于x的方程:ax2+bx+c=0,
(1)若a≠0,
当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点;
当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个交点;
当Δ<0时,直线与抛物线相离,无公共点.
(2)若a=0,直线与抛物线有一个交点,此时直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合.因此,“直线与抛物线有一个交点”是“直线与抛物线相切”的必要不充分条件.
另外,还要注意直线斜率不存在的情形.
例3 如图,已知抛物线的方程为y2=4x,直线l过定点P(-2,1),斜率为k.k为何值时,直线l与抛物线y2=4x:只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点?
例4 已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A(x1,y1),B(x2,y2)是过F的直线与抛物线的两个交点,求证:(1)y1y2=-p2,x1x2=;(2)+为定值;(3)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
思维升华 (1)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.(2)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、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此.
反思与感悟 直线与抛物线交点的个数,等价于直线方程、抛物线方程联立得到的方程组解的个数.注意直线斜率不存在和得到的方程二次项系数为0的情况.
课堂练习
1、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|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为(  )
A.2 B.4
C.6 D.8
2、若抛物线y2=4x上一点P到其焦点F的距离为3,延长PF交抛物线于Q,若O为坐标原点,则S△OPQ=________.
3、如图,已知O为坐标原点,P(a,0)(a>0)为x轴上一动点,过P作直线交抛物线y2=2px(p>0)于A、B两点,设S△AOB=t·tan∠AOB.试问:当a为何值时,t取得最小值,并求出最小值.
真题回顾
1.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线y=(k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=(  )
A. B.1
C. D.2
2.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|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为(  )
A.2 B.4
C.6 D.8
3.已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C:y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=(  )
A.3 B.6
C.9 D.12
4.已知抛物线C:y2=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=4,则|QF|=(  )
A. B.
C.3 D.2
5.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. B.
C. D.
七、自我测评:
1.若点P到直线x=-1的距离比它到点(2,0)的距离小1,则点P的轨迹为(  )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
2.设抛物线y2=-12x上一点P到y轴的距离是1,则点P到该抛物线焦点的距离是(  )
A.3 B.4
C.7 D.13
3.若抛物线y2=2x上一点M到它的焦点F的距离为,O为坐标原点,则△MFO的面积为(  )
A. B.
C. D.
4.设F为抛物线y2=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点,若F为△ABC的重心,则||+||+||的值为(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
5.直线l过抛物线x2=2py(p>0)的焦点,且与抛物线交于A,B两点,若线段AB的长是6,AB的中点到x轴的距离是1,则此抛物线方程是________.
6.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A是抛物线上横坐标为4,且位于x轴上方的点,A到抛物线准线的距离等于5,过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M.
(1)求抛物线的方程;
(2)若过M作MN⊥FA,垂足为N,求点N的坐标.
7.如图,已知抛物线C:y2=2px(p>0),焦点为F,过点G(p,0)作直线l交抛物线C于A,M两点,设A(x1,y1),M(x2,y2).
(1)若y1y2=-8,求抛物线C的方程;
(2)若直线AF与x轴不垂直,直线AF交抛物线C于另一点B,直线BG交抛物线C于另一点N.求证:直线AB与直线MN斜率之比为定值.

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