资源简介 07 抛 物 线◇ 知 识 链 接 ◇知识链接01 抛物线的定义(1)平面内与一个定点F和一条定直线l ( l不经过点F) 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.(2)注 意:当时,动点的轨迹为抛物线;当时,动点的轨迹为过点F且与l垂直的直线.知识链接02 抛物线的标准方程和几何性质标准方程 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 x轴 y轴焦点 F F F F离心率 e=1准线 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 向下焦半径 (其中P(x0,y0)) |PF|=x0+ |PF|=-x0+ |PF|=y0+ |PF|=-y0+知识链接03 点P(x0,y0)和抛物线y2=2px(p>0)的关系(1)点P(x0,y0)在抛物线y2=2px(p>0)内 y02 < 2px.(2)点P(x0,y0)在抛物线y2=2px(p>0)上 y02=2px.(3)点P(x0,y0)在抛物线y2=2px(p>0)外 y02 > 2px.知识链接04 抛物线焦点弦的常用结论设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则:(1)x1x2=,y1y2=-p2;(2)过焦点垂直于对称轴的弦长等于2p(通径) ;(3)弦长|AB|=x1+x2+p=(α为弦AB的倾斜角);(4)|AF|=x1+ =,|BF|=;(5)+=;(6)以弦AB为直径的圆与准线相切.◇ 典 例 剖 析 ◇典例剖析01 抛物线的定义及应用(1)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=________.(2)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(3)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F是抛物线的焦点.若B(3,2),则|PB|+|PF|的最小值为________.(4)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F是抛物线的焦点.若(3,4),则|PB|+|PF|的最小值为________.(5)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F是抛物线的焦点.若B(3,2),求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________.(6)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|等于________.典例剖析02 抛物线的标准方程和几何性质(1)顶点在原点,且过点P(-2,3)的抛物线的标准方程是________.(2)已知抛物线C与双曲线x2-y2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C的方程是________.(3)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________.(4)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________.(5)若抛物线x2=ay的焦点到准线的距离为1,则a=________.(6)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________.(7)若点P为抛物线y=2x2上的动点,F为抛物线的焦点,则|PF|的最小值为__.(8)直线l过抛物线C:y2=12x的焦点,且与抛物线C交于A,B两点,若弦AB的长为16,则直线l的倾斜角等于________.(9)过抛物线y2=4x的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若|AF|=2|BF|,则|AB|等于________.典例剖析03 直线与抛物线的位置关系(1)已知抛物线x2=ay与直线y=2x-2相交于M,N两点,若MN中点的横坐标为3,则此抛物线方程为________.(2)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(ⅰ)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(ⅱ)若=3,求|AB|.(3)抛物线y2=4x的焦点为F,过点F的直线交抛物线于A,B两点.(ⅰ)若=2,求直线AB的斜率;(ⅱ)设点M在线段AB上运动,原点O关于点M的对称点为C,求四边形OACB面积的最小值.(4)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F(1,0),O为坐标原点,A,B是抛物线C上异于O的两点.(ⅰ)求抛物线C的方程;(ⅱ)若直线OA,OB的斜率之积为-,求证:直线AB过x轴上一定点.(5)在平面直角坐标系xOy中,直线l与抛物线y2=4x相交于不同的A,B两点.(ⅰ)如果直线l过抛物线的焦点,求·的值;(ⅱ)如果·=-4,证明:直线l必过一定点,并求出该定点.◇ 小 试 牛 刀 ◇1.抛物线y=x2的准线方程是_________.2.已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为_________.3.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为_________.4.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=_________.5.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则的值一定等于_________.6.(多选)已知x2=y的焦点为F,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点,则下列结论正确的是( )A.点F的坐标为B.若直线MN过点F,则x1x2=-C.若=λ,则|MN|的最小值为D.若|MF|+|NF|=,则线段MN的中点P到x轴的距离为7.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=_________.8.如图,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_________.9.已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线上的动点,若△FPM为边长是4的等边三角形,则此抛物线的方程为________.10.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,过M(1,0)且斜率为的直线与l相交于点A,与C的一个交点为B,若A=M,则p=_________.11.如图是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.水位下降1 m后,水面宽________ m.12.(多选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线的斜率为,且经过点F,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|=8,则以下结论正确的是( )A.p=4 B.=C.|BD|=2|BF| D.|BF|=4 13.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.14.已知抛物线C:y2=2px (p>0)的焦点为F,若过点F且斜率为1的直线与抛物线相交于M、N两点,且|MN|=8.(1)求抛物线C的方程;(2)设直线l是抛物线C的切线,且l∥MN,P为l上一点,求·的最小值.15.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.16.已知点M为直线l1:x=-1上的动点,N(1,0),过M作直线l1的垂线l,l交MN的中垂线于点P,记点P的轨迹为C.(1)求曲线C的方程;(2)若直线l2:y=kx+m(k≠0)与圆E:(x-3)2+y2=6相切于点D,与曲线C交于A,B两点,且D为线段AB的中点,求直线l2的方程.2022年下学期 高二数学 同步复习讲义07 抛 物 线◇ 知 识 链 接 ◇知识链接01 抛物线的定义(1)平面内与一个定点F和一条定直线l ( l不经过点F) 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.(2)注 意:当时,动点的轨迹为抛物线;当时,动点的轨迹为过点F且与l垂直的直线.知识链接02 抛物线的标准方程和几何性质标准方程 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 x轴 y轴焦点 F F F F离心率 e=1准线 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 向下焦半径 (其中P(x0,y0)) |PF|=x0+ |PF|=-x0+ |PF|=y0+ |PF|=-y0+知识链接03 点P(x0,y0)和抛物线y2=2px(p>0)的关系(1)点P(x0,y0)在抛物线y2=2px(p>0)内 y02 < 2px.(2)点P(x0,y0)在抛物线y2=2px(p>0)上 y02=2px.(3)点P(x0,y0)在抛物线y2=2px(p>0)外 y02 > 2px.知识链接04 抛物线焦点弦的常用结论设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则:(1)x1x2=,y1y2=-p2;(2)过焦点垂直于对称轴的弦长等于2p(通径) ;(3)弦长|AB|=x1+x2+p=(α为弦AB的倾斜角);(4)|AF|=x1+ =,|BF|=;(5)+=;(6)以弦AB为直径的圆与准线相切.◇ 典 例 剖 析 ◇典例剖析01 抛物线的定义及应用(1)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=________.(2)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(3)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F是抛物线的焦点.若B(3,2),则|PB|+|PF|的最小值为________.(4)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F是抛物线的焦点.若(3,4),则|PB|+|PF|的最小值为________.(5)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,F是抛物线的焦点.若B(3,2),求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________.(6)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|等于________.【答案】(1)6 (2)B (3)4 (4)2 (5)2 (6)3典例剖析02 抛物线的标准方程和几何性质(1)顶点在原点,且过点P(-2,3)的抛物线的标准方程是________.(2)已知抛物线C与双曲线x2-y2=1有相同的焦点,且顶点在原点,则抛物线C的方程是________.(3)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________.(4)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________.(5)若抛物线x2=ay的焦点到准线的距离为1,则a=________.(6)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________.(7)若点P为抛物线y=2x2上的动点,F为抛物线的焦点,则|PF|的最小值为__.(8)直线l过抛物线C:y2=12x的焦点,且与抛物线C交于A,B两点,若弦AB的长为16,则直线l的倾斜角等于________.(9)过抛物线y2=4x的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若|AF|=2|BF|,则|AB|等于________.【答案】(1)y2=-x或x2=y (2)y2=±4x (3) (4)y2=4x(5)±2 (6)8 (7) (8)或 (9)典例剖析03 直线与抛物线的位置关系(1)已知抛物线x2=ay与直线y=2x-2相交于M,N两点,若MN中点的横坐标为3,则此抛物线方程为________.(2)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.(ⅰ)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;(ⅱ)若=3,求|AB|.(3)抛物线y2=4x的焦点为F,过点F的直线交抛物线于A,B两点.(ⅰ)若=2,求直线AB的斜率;(ⅱ)设点M在线段AB上运动,原点O关于点M的对称点为C,求四边形OACB面积的最小值.【解析】(1)x2=3y(2)设直线l:y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).(ⅰ)由题设得F,故|AF|+|BF|=x1+x2+. 又|AF|+|BF|=4,所以x1+x2=.由可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,则x1+x2=-.从而-=,得t=-. 所以l的方程为y=x-.(ⅱ)由=3可得y1=-3y2.由可得y2-2y+2t=0. 所以y1+y2=2,从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3. 代入C的方程得x1=3,x2=.故|AB|=.(3)(ⅰ)依题意知F(1,0),设直线AB的方程为x=my+1.将直线AB的方程与抛物线的方程联立,消去x得y2-4my-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),所以y1+y2=4m,y1y2=-4.①因为=2,所以y1=-2y2.②联立①和②,消去y1,y2,得m=±. 所以直线AB的斜率是±2.(ⅱ)由点C与原点O关于点M对称,得M是线段OC的中点,从而点O与点C到直线AB的距离相等,所以四边形OACB的面积等于2S△AOB.因为2S△AOB=2×·|OF|·|y1-y2|==4,所以当m=0时,四边形OACB的面积最小,最小值是4.(4)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F(1,0),O为坐标原点,A,B是抛物线C上异于O的两点.(ⅰ)求抛物线C的方程;(ⅱ)若直线OA,OB的斜率之积为-,求证:直线AB过x轴上一定点.(5)在平面直角坐标系xOy中,直线l与抛物线y2=4x相交于不同的A,B两点.(ⅰ)如果直线l过抛物线的焦点,求·的值;(ⅱ)如果·=-4,证明:直线l必过一定点,并求出该定点.【解析】(4)(ⅰ)因为抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为F(1,0),所以=1,所以p=2.所以抛物线C的方程为y2=4x.(ⅱ)证明:①当直线AB的斜率不存在时,设A,B.因为直线OA,OB的斜率之积为-,所以·=-,化简得t2=32.所以A(8,t),B(8,-t),此时直线AB的方程为x=8.②当直线AB的斜率存在时,设其方程为y=kx+b,A(xA,yA),B(xB,yB),联立消去x,化简得ky2-4y+4b=0.所以yAyB=,因为直线OA,OB的斜率之积为-,所以·=-,整理得xAxB+2yAyB=0. 即·+2yAyB=0,解得yAyB=0(舍去)或yAyB=-32.所以yAyB==-32,即b=-8k,所以y=kx-8k,即y=k(x-8).综上所述,直线AB过定点(8,0).(5)(ⅰ)由题意:抛物线焦点为(1,0),设l:x=ty+1,代入抛物线y2=4x,消去x得y2-4ty-4=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4t,y1y2=-4,∴·=x1x2+y1y2=(ty1+1)(ty2+1)+y1y2=t2y1y2+t(y1+y2)+1+y1y2=-4t2+4t2+1-4=-3.(ⅱ)设l:x=ty+b,代入抛物线y2=4x,消去x得y2-4ty-4b=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4t,y1y2=-4b.∴·=x1x2+y1y2=(ty1+b)(ty2+b)+y1y2=t2y1y2+bt(y1+y2)+b2+y1y2=-4bt2+4bt2+b2-4b=b2-4b.令b2-4b=-4,∴b2-4b+4=0,∴b=2,∴直线l过定点(2,0).∴若·=-4,则直线l必过一定点(2,0).◇ 小 试 牛 刀 ◇1.抛物线y=x2的准线方程是_________.【答案】 y=-12.已知点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,记C的焦点为F,则直线AF的斜率为_________.【答案】 -3.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为_________.【答案】 x=-14.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=_________.【答案】 65.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则的值一定等于_________.【答案】-46.(多选)已知x2=y的焦点为F,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点,则下列结论正确的是( )A.点F的坐标为B.若直线MN过点F,则x1x2=-C.若=λ,则|MN|的最小值为D.若|MF|+|NF|=,则线段MN的中点P到x轴的距离为【答案】BCD 7.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=_________.【答案】8.如图,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_________.【答案】 y2=3x9.已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线上的动点,若△FPM为边长是4的等边三角形,则此抛物线的方程为________.【答案】 x2=4y10.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,过M(1,0)且斜率为的直线与l相交于点A,与C的一个交点为B,若A=M,则p=_________.【答案】 211.如图是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.水位下降1 m后,水面宽________ m.【答案】 212.(多选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线的斜率为,且经过点F,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|=8,则以下结论正确的是( )A.p=4 B.=C.|BD|=2|BF| D.|BF|=4【答案】 ABC 13.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AB: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(-,yB).则kOC====kOA. ∴直线AC经过原点O.14.已知抛物线C:y2=2px (p>0)的焦点为F,若过点F且斜率为1的直线与抛物线相交于M、N两点,且|MN|=8.(1)求抛物线C的方程;(2)设直线l是抛物线C的切线,且l∥MN,P为l上一点,求·的最小值.【解析】(1)由题意可知F,则该直线方程为:y=x-,代入y2=2px (p>0),得:x2-3px+=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则有x1+x2=3p.∵|MN|=8,∴x1+x2+p=8,即3p+p=8,解得p=2.∴抛物线的方程为y2=4x.(2)设l方程为y=x+b,代入y2=4x,得x2+(2b-4)x+b2=0,∵l为抛物线C的切线,∴Δ=(2b-4)2-4b2=0,解得b=1,∴l方程为y=x+1.由(1)可知:x1+x2=6,x1x2=1.由P(m,m+1),则=(x1-m,y1-(m+1)),=(x2-m,y2-(m+1)),∴·=(x1-m)(x2-m)+[y1-(m+1)][y2-(m+1)]=x1x2-m(x1+x2)+m2+y1y2-(m+1)(y1+y2)+(m+1)2.∵x1+x2=6,x1x2=1,(y1y2)2=16x1x2=16,y1y2=-4,y-y=4(x1-x2),∴y1+y2=4·=4,∴·=1-6m+m2-4-4(m+1)+(m+1)2=2(m2-4m-3)=2[(m-2)2-7]≥-14.当且仅当m=2,即点P的坐标为(2,3)时,·的最小值为-14.15.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.【解析】(1)由题意得直线AB的方程为y=2,与y2=2px联立,消去y得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)=(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. 故λ的值为0或2.16.已知点M为直线l1:x=-1上的动点,N(1,0),过M作直线l1的垂线l,l交MN的中垂线于点P,记点P的轨迹为C.(1)求曲线C的方程;(2)若直线l2:y=kx+m(k≠0)与圆E:(x-3)2+y2=6相切于点D,与曲线C交于A,B两点,且D为线段AB的中点,求直线l2的方程.【解析】(1)由已知可得,|PN|=|PM|,即点P到定点N的距离等于它到直线l1的距离,故点P的轨迹是以N为焦点,l1为准线的抛物线,∴曲线C的方程为y2=4x.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0),由得k2x2+(2km-4)x+m2=0,∴x1+x2=,∴x0==,y0=kx0+m=,即D,∵直线l2与圆E:(x-3)2+y2=6相切于点D,∴|DE|2=6,且DE⊥l2,从而2+2=6,kDE·k=-1,即整理可得2=2,即k=±,∴m=0,故直线l2的方程为x-y=0或x+y=0. 展开更多...... 收起↑ 资源预览