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抛物线知识点归纳总结与金典习题

2024-01-24 来源:易榕旅网


抛物线

y22px(p0)抛 l y y22px(p0)y x22py(p0)y F O x l x22py(p0)y O F l x l x 物 O F x 线 F O 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叫定义 做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线。 {MMF=点M到直线l的距离} 范围 对称性 (焦点 p,0) 2x0,yR x0,yR xR,y0 xR,y0 关于x轴对称 (p,0) 2关于y轴对称 (0,p) 2(0,p) 2焦点在对称轴上 顶点 离心率 准线 方程 顶点到准线的距离 焦点到准xp 2xp 2O(0,0) e=1 yp 2yp 2准线与焦点位于顶点两侧且到顶点的距离相等。 p 2p Word 资料

线的距离 焦半径 AFx1A(x1,y1) p 2AFx1p 2AFy1p 2AFy1p 2焦 点弦 长 (x1x2)p (x1x2)p (y1y2)p (y1y2)p AB 焦点弦 以AB为直径的圆必与准线l相切 2p 2sin2p 2cosy o Ax1,y1 x Bx2,y2 F AB的几条性质A(x1,y1)B(x2,y2) 若AB的倾斜角为,则AB若AB的倾斜角为,则ABp2x1x2 y1y2p2 411AFBFAB2 AFBFAF•BFAF•BFp切线 y0yp(xx0) y0yp(xx0) x0xp(yy0) x0xp(yy0) 方程 Word 资料

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)

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:ykxb 抛物线

① 联立方程法:

ykxbk2x22(kbp)xb20 2y2px,(p0)

设交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则有0,以及x1x2,x1x2,还可进一步求出

y1y2kx1bkx2bk(x1x2)2by1y2(kx1b)(kx2b)k2x1x2kb(x1x2)b2

Word 资料

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

AB1k2x1x21k2(x1x2)24x1x21k2 a或 AB11122yy1(yy)4yy 1k12121222kkab. 中点M(x0,y0), x0② 点差法:

x1x2yy2, y01 22设交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),代入抛物线方程,得

y12px1 y22px2

22将两式相减,可得

(y1y2)(y1y2)2p(x1x2)

y1y22px1x2y1y2

2p y1y2a. 在涉及斜率问题时,kABb. 在涉及中点轨迹问题时,设线段AB的中点为M(x0,y0),

y1y22p2pp, x1x2y1y22y0y0 即kABp, y0同理,对于抛物线x22py(p0),若直线l与抛物线相交于A、B两点,点

M(x0,y0)是弦AB的中点,则有kABx1x22x0x0 2p2pp(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)

Word 资料

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、(2011·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 ( ) 39

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

22

三、抛物线的综合问题

例5、(2011·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)(x1uuuruuuruuur(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、(2011·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,

Word 资料

uuuruuurl与轨迹C相交于点D,E,求ADEB的最小值

2

·

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F1

的距离为2,直线l:y=-x+b与抛物线C交于A,B两点.

2(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.

练习题

1.已知抛物线x2=ay的焦点恰好为双曲线y2-x2=2的上焦点,则a等于 ( )

Word 资料

A.1 B.4 C.8 D.16

2.抛物线y=-4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是 ( )

17A.-

16

157B.- C.

1616

15

D. 16

3.(2011·辽宁高考)已知F是拋物线y2=x的焦点,A,B是该拋物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为 ( ) 3

A.

4

5

B.1 C.

4

7D. 4

4.已知抛物线y2=2px,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是 ( )

A.相离

B.相交 C.相切

D.不确定

5.(2012·宜宾检测)已知F为抛物线y2=8x的焦点,过F且斜率为1的直线交抛物线于

A、B两点,则||FA|-|FB||的值等于

D.16

( ) A.42 B.8C. 82

6.在y=2x2上有一点P,它到A(1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点P的坐标是 ( )

A.(-2,1)

B.(1,2) C.(2,1)

D.(-1,2)

7.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-3,那么|PF|= ( )

A.43 B.8 C.83 D.16 8.(2011·陕西高考)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 9.(2012·永州模拟)以抛物线x2=16y的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.

10.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,抛物线上一点Q(-3,m)到焦点的距离是5,则抛物线的方程为________.

11.已知抛物线y2=4x与直线2x+y-4=0相交于A、B两点,抛物线的焦点为

Word 资料

uuuruuurF,那么| FA| +| FB| =________.

12.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2, y2)两点,若

x1+x2=6,那么 |AB|等于________ 13.根据下列条件求抛物线的标准方程:

(1)抛物线的焦点是双曲线 16x2-9y2=144的左顶点; (2)过点P(2,-4).

14.已知点A(-1,0),B(1,-1),抛物线C:y2=4x,O为坐标原点,过点A的

uuuur动直线l交抛物线C于M,P两点,直线MB交抛物线C于另一点Q.若向量OMuuurπ

与OP的夹角为,求△POM的面积.

4

Word 资料

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 |BB1|1|BF|=|BB1|;又|CB|=2|FB|,因此有|CB|=2|BB1|,cos∠CBB1==,∠CBB1

|BC|2ππpπ=.即直线AB与x轴的夹角为.又|AF|=|AK|=x1+=4,因此y1=4sin=23,332311

因此△AKF的面积等于|AK|·y1=×4×23=43.

22

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=|AA1|=,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-),与y2=2px联立,从而有4x2-5px+

25pp=0,所以:x1+x2=,由抛物线定义得:|AB|=x1+x2+p=9,

4

2

1232

p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=-

Word 资料

22,y2=42,从而A(1,-22),B(4,42);

uuur设OC=(x,y)=(1,-2

33

2)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22).

又y22(2λ-1)]2=8(4λ+1). 3=8x3,即[2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-1

2

+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-12

y=4x

,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0. (7分)

4

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+2,kx1x2=1. (8分)

1

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

kx3+x4=2+4k2,x3x4=1. =(x1+1)(x2+1)+(x3+1)·(x4+1)

= x1x2+(x1+x2)+1+x3x4+(x3+x4)+1 (11分) =1+(2+2)+1+1+(2+4k)+1=8+4(k+2)≥8+4×24

2

2

1

uuuruuur1

当且仅当k=,即k=±1时,ADEB取最小值16.

k2

2

·

kkk·2=16. k2

1

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

2

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

22

pppy=-1x+b,2(2)联立y=4x2

消去x并化简整理得y2+8y-8b=0.

Word 资料

依题意应有Δ=64+32b>0,解得b>-2.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2

=-8,y1y2=-8b,设圆心Q(x0,y0),则应用x0=

x1+x2

2

,y0=

y1+y2

2

=-4.

因为以AB为直径的圆与x轴相切,所以圆的半径为r=|y0|=4. 又|AB|=5[y1+y2

x1-x2

2

2

+y1-y2

2

=1+4y1-y2

2

-4y1y2]=564+32b

所以|AB|=2r=5

8

64+32b=8,解得b=-.

5

48

所以x1+x2=2b-2y1+2b-2y2=4b+16=,

5

24242

则圆心Q的坐标为(,-4).故所求圆的方程为(x-)+(y+4)2=16.

55

练习题:

1.解析:根据抛物线方程可得其焦点坐标为(0,),双曲线的上焦点为(0,2),依

4题意则有=2解得a=8.

4

1

2.解析:抛物线方程可化为x=-,其准线方程为y=.设M(x0,y0),则由

416

2

aay115

抛物线的定义,可知-y0=1⇒y0=-. 1616

3.解析:根据拋物线定义与梯形中位线定理,得线段AB中点到y轴的距离为:11315

(|AF|+|BF|)-=-=. 24244

4.解析:设抛物线焦点弦为AB,中点为M,准线l,A1、B1分别为A、B在直1

线l上的射影,则|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,于是M到l的距离d=(|AA1|+|BB1|)

211

=(|AF|+|BF|)=|AB|=半径,故相切. 22

y=x-2,5.解析:依题意F(2,0),所以直线方程为y=x-2由2,消去y得x2

y=8x

Word 资料

-12x+4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则||FA|-|FB||=|(x1+2)-(x2+2)|=|x1-x2|=(x1+x2)2-4x1x2=144-16=82.

6.解析:如图所示,直线l为抛物线y=2x2的准线,F为其焦点,

PN⊥l,AN1⊥l,由抛物线的定义知,|PF|=|PN|,∴|AP|+|PF|=|AP|+|PN|≥|AN1|,当且仅当A、P、N三点共线时取等号.∴P点的横坐标与A点的横坐标相同即为1,则可排除A、C、D.答案:B

7.解析:设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-3,那么|PF|= ( ) A.43 B.8 C.83 D.16

8.解析:由准线方程x=-2,可知抛物线为焦点在x轴正 ,半轴上的标准方程,同时得p=4,所以标准方程为 y2=2px=8x

9.解析:抛物线的焦点为F(0,4),准线为y=-4,则圆心为(0,4),半径r=8. 所以,圆的方程为x2+(y-4)2=64.

10.解析:设抛物线方程为x=ay(a≠0),则准线为y=-.∵Q(-3,m)在抛物

4线上,∴9=am.而点Q到焦点的距离等于点Q到准线的距离,∴|m-(-)|=5.

49a将m=代入,得|+|=5,解得,a=±2,或a=±18,∴所求抛物线的方程为

aa4

9

2

aax2=±2y,或x2=±18y.

y=4x11.解析:由,消去y,得x2-5x+4=0(*),方程(*)的两根为A、

2x+y-4=0

uuur2

B两点的横坐标,故x1+x2=5,因为抛物线y=4x的焦点为F(1,0),所以| FA| +uuur| FB| =(x1+1)+(x2+1)=7

12.解析:因线段AB过焦点F,则|AB|=|AF|+|BF|.又由抛物线的定义知|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,故|AB|=x1+x2+2=8.

13.解析:双曲线方程化为-=1,左顶点为(-3,0),由题意设抛物线方程

916

Word 资料

2

x2y2

y=-2px(p>0),则-=-3,∴p=6,∴抛物线方程为y2=-12x.

2

(2)由于P(2,-4)在第四象限且抛物线对称轴为坐标轴,可设抛物线方程为y2=

2

pmx或x2=ny,代入P点坐标求得m=8,n=-1, ∴所求抛物线方程为y2=8x或x2=-y. 14.解:设点M(,y1),P(,y2),

44

∵P,M,A三点共线, ∴kAM=kPM, 即

y212

y2

y1y214+1

y1-y2y11

=22,即2=,∴y1y2=4. y1y2y1+4y1+y2

4-4

2

uuuuruuury2uuuuruuurπ1y2

∴ OM· OP=·+y1y2=5.∵向量 OM与 OP的夹角为,

444

uuuuruuururuuurπ1uuuπ5

∴| OM|·|OP |·cos=5.∴S△POM=| OM| ·| OP| ·sin=.

4

2

4

2

Word 资料

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