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文檔簡介
第八章直線和圓、圓錐曲線
§8.8拋物線
【考情分析?探規(guī)律】
考點(diǎn)考情分析(2021-2024)命題趨勢
2024?全國新U卷、2024?北京卷、
2024?上海卷、2024?天津卷、掌握拋物線的定義、幾何
2023?全國乙卷、2023?北京卷、2023?全圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程;掌握拋物線
拋物線方程及其
國新H卷、2022?全國新H卷、2022?全的簡單幾何性質(zhì)(范圍、對稱性、
性質(zhì)
國新I卷、2022?全國乙卷頂點(diǎn)、離心率);了解拋物線的
2021?全國新II卷、2021?北京卷、簡單應(yīng)用。
2021?全國卷、
【知識梳理】
1.拋物線的定義
(1)平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)尸和一條定直線/(/不經(jīng)過點(diǎn)用的距離的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線.
點(diǎn)尸叫做拋物線的焦點(diǎn),直線/叫做拋物線的—.
(2)其數(shù)學(xué)表達(dá)式:(M||朋用二陰(4為點(diǎn)M到準(zhǔn)線/的距離).
2才購物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)
圖形詳市
)?=2p工(p>0)),=-2px(p>0)X2=2p.v(p>0)x2=-2py(p>0)
標(biāo)準(zhǔn)方程
p的幾何意義:焦點(diǎn)”到準(zhǔn)線/的距離
頂點(diǎn)0(0,0)
對稱軸y=0x=0
昭°)一多)f),一§
焦點(diǎn)0m
性
離心率
質(zhì)e=l
準(zhǔn)線
x2x==
方程2y-2y2
范圍GO,),£RxWO,y£Ry20,x£RyWO,xGR
開口
向右向左向上向下
方向
點(diǎn)撥】
1.通徑:過焦點(diǎn)且垂直于對稱軸的弦長等于2〃,通徑是過焦點(diǎn)最短的弦.
2.拋物線)2=2px(p>0)上一點(diǎn)P(M兜)到焦點(diǎn)皓,0)的距離|PF1=M)+3,也稱為拋物線
的焦半徑.
3.過拋物線ynZpMp>。)的焦點(diǎn)的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),則|A8|=XI+X2+P,也稱
為拋物線的焦點(diǎn)弦.
4.拋物線定義中,如果定點(diǎn)廠在直線/上,此時(shí)動點(diǎn)的軌跡為過點(diǎn)F且與/垂直的直線.
5.不同的方程中,焦半徑公式、焦點(diǎn)弦公式也不相同.
【隨堂訓(xùn)練】
1.思考辨析(在括號內(nèi)打“J”或“X”)
(I)平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)戶和一條定直線/的距離相等的點(diǎn)的軌跡一定是拋物線.()
(2)方程尸加"0)表示的曲線是焦點(diǎn)在x軸上的拋物線,且其焦點(diǎn)坐標(biāo)是修,0)準(zhǔn)
線方程是x=/()
(3)拋物線既是中心對稱圖形,乂是軸對稱圖形.()
(4)拋物線的離心率一定大于橢圓的離心率.()
2.(多選)關(guān)于拋物線)2=-2匕下列說法正確的是()
A.開口向左B.焦點(diǎn)坐標(biāo)為(一1,0)
C.準(zhǔn)線為x=\D.對稱軸為x軸
3.已知點(diǎn)P(6,和)在焦點(diǎn)為尸的拋物線C:),2=2px(p>0)上,若|PQ=?,則〃等于()
A.3B.6
C.9D.12
4.拋物線)2=2px(p>0)過點(diǎn)4(2,2),則點(diǎn)A到拋物線準(zhǔn)線的距離為.
【必練核心題型】
題型一拋物線的定義及應(yīng)用
【典例】1.若拋物線『=8y上?點(diǎn)(松,yo)到焦點(diǎn)的距離是該點(diǎn)到x軸距離的2倍,
則知等于()
A.iB.1
2
c.|D.2
【典例】2.(多選)(2025?八省聯(lián)考)已知尸(2,0)是拋物線。),2=2/?的焦點(diǎn),M是。上的點(diǎn)。
為坐標(biāo)原點(diǎn).則()
A.p=4
B.|MF|^|OF]
C.以M為圓心且過F的圓與C的準(zhǔn)線相切
D.當(dāng)NO尸M=120°時(shí),尸M的面積為2H
【變式訓(xùn)練】
變式1.拋物線丁=以上一點(diǎn)M到焦點(diǎn)的距離是10,貝UM至Ijx軸的距離是()
A.4B.6
C.7D.9
變式2.已知點(diǎn)P為拋物線)2=—以上的動點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P到直線/:%=1的距離為4,
到直線》+),-4=0的距離為ch,則4+由的最小值是()
A;B留
22
C.2D.V2
題型二拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
【典例】1.若拋物線過點(diǎn)(3,-4),則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
【典例】2.已知拋物線氏),2=2〃Mp>0)的焦點(diǎn)為R準(zhǔn)線為,,第一象限內(nèi)的點(diǎn)A在
E上,垂直/于點(diǎn)8,B/交y軸于點(diǎn)C,若|4八=2舊。=4,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
為.
【變式訓(xùn)練】
變式1.拋物線C的焦點(diǎn)F關(guān)于其準(zhǔn)線對稱的點(diǎn)為(0,-9),則拋物線C的方程為()
A/2=6yB.x2=\2y
C.x2=18yDf=36y
變式2.“米”是象形字,數(shù)學(xué)探究課上,某同學(xué)用拋物線G:/=-2PA(/7>0),C2:
)2=2*(/?0)構(gòu)造了一個(gè)類似“米”字形的圖案,如圖所示,若拋物線G,C2的焦點(diǎn)
分別為B,B,點(diǎn)P在拋物線G上,過點(diǎn)P作x軸的平行線交拋物線C2于點(diǎn)Q,
茍"i|=2|尸Q|=8,則〃等丁()
A.4B.6
C.8D.I2
題型三拋物線的幾何性質(zhì)
【典例】1.(多選)對于拋物線爐=y,下列描述正確的是()
8
A.開口向上,焦點(diǎn)為(0,2)
B.開口向上,焦點(diǎn)為(0,專)
C.焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為4
D.準(zhǔn)線方程為),=-4
【典例】2.(多選)已知點(diǎn)A(M,yi),13(X2是拋物線),2=躍過焦點(diǎn)的弦的兩個(gè)端點(diǎn),
焦點(diǎn)為R貝1」()
A.焦點(diǎn)廠的坐標(biāo)為(4,0)
氏依訓(xùn)=即+也+4
C.yi),2=—8
D.—+—=i
|F川\FB\2
【變式訓(xùn)練】
變式1.4,8是拋物線),2=2〃x(/?0)上的不同兩點(diǎn),點(diǎn)/是拋物線的焦點(diǎn),且△0A4(0
為坐標(biāo)原點(diǎn))的重心恰為尸,若|AF|=5,則〃等于()
A.lB.2
C.3D.4
變式2.(多選)已知拋物線),2=2pM?0)經(jīng)過點(diǎn)M(l,2),其焦點(diǎn)為幾過點(diǎn)尸的直線/
與拋物線交于兩個(gè)不同的點(diǎn)A(X1,),|),8(X2,、2),。為坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)直線0A,0B
的斜率分別為公,心,則()
A.p=2B.|A8|N4
C.0A0B=~4D.2次2=—4
【拓展訓(xùn)練】
阿基米德三角形
1.拋物線的弦與過弦的端點(diǎn)的兩條切線所圍成的三角形叫做阿基米德三角形.如圖.
2.阿基米德三角形的常見性質(zhì)
(1)阿基米德三角形底邊上的中線平行(或重合)于拋物線的對稱軸.
(2)若阿基米德三角形的底邊即弦過拋物線內(nèi)的定點(diǎn)P則另一頂點(diǎn)C的軌跡為一條直線.
(3)若阿基米德三角形的底邊過焦點(diǎn),則頂點(diǎn)C的軌跡為準(zhǔn)線,且CA_LC8,CFYAB,阿基
米德三角形的面積的最小值為p2.
(4)若直線/與拋物線沒有公共點(diǎn),以/上的點(diǎn)為頂點(diǎn)的阿基米德三角形的底邊過定點(diǎn).
(5)底邊長為〃的阿基米德三角形的面積的最大值為需.
⑹若A(X1,與),8(X2,以),弦A8為阿基米德三角形的底邊,則阿基米德三角形頂點(diǎn)。的坐
標(biāo)為傳-空)
推論:阿基米德三角形的頂點(diǎn)C的縱坐標(biāo)與弦A8的中點(diǎn)用的縱坐標(biāo)相同,頂點(diǎn)C的橫坐
標(biāo)與弦AB與x軸交點(diǎn)D的橫坐標(biāo)互為相反數(shù).
【典例】(多選)已知A(.v,,yi),BS,沖)是拋物線)N=2pMp>0)上的兩點(diǎn),在兩點(diǎn)處的切
線相交于點(diǎn)Q,則下列說法中正確的是()
A.當(dāng)阿基米德三角形的頂角為直角時(shí),阿基米德三角形頂點(diǎn)的軌跡為蒙日圓
B.若M為弦AB的中點(diǎn),則與x軸平行(或重合)
C.若弦AB過拋物線的焦點(diǎn),則點(diǎn)Q在拋物線的準(zhǔn)線上
D.若阿基米德三角形的底邊AB過焦點(diǎn),M為弦A3的中點(diǎn),則該三角形的面積最小值為2P
【限時(shí)訓(xùn)練】(限時(shí):60分鐘)
一、單項(xiàng)選擇題(每小題5分,共3()分)
1.頂點(diǎn)在原點(diǎn),對稱軸是y軸,并且頂點(diǎn)與焦點(diǎn)的距離為3的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為()
Af=±3yB./=±6x
C.^=±12yD.)?=±12x
2.已知拋物線C『=20,伊>0)的焦點(diǎn)為RP(xo,8)是C上一點(diǎn),旦P到尸的距離與P
到。的對稱軸的距離之差為2,則〃等于()
A.-B.1
2
C.2或4D.4或36
3.已知拋物線C:y2=8x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為/,P是/上一點(diǎn),。是直線尸產(chǎn)與C的一
個(gè)交點(diǎn),若而=4而,則|QF|等于()
A.-B.-
22
C.3D.2
4.在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線C:丁=8%,0為4軸正半軸上一點(diǎn),線段。夕的垂
直平分線/交C于A,B兩點(diǎn),若/OAP=60。,則四邊形04尸。的周長為()
A.64B.64V3
C任D.上
33
5.已知過拋物線C:)2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F的直線/垂直于x軸,且與拋物線C交于P,
。兩點(diǎn),點(diǎn)E在工軸上,且|EF|=2.若%尸依。=一2(。為坐標(biāo)原點(diǎn)),則C的準(zhǔn)線方程為
()
A.x=-1B.x=--
2
3
C.x=-2Da=--
2
6.已知x軸上一定點(diǎn)0)3>0),和拋物線V=2px(p>0)上的一動點(diǎn)M,若|AM|2"恒
成立,則實(shí)數(shù)。的取值范圍為()
A.(0,外B.(0,p]
C.(0,用D.(0,2/7]
二、多項(xiàng)選擇題(每小題6分,共12分)
7.已知拋物線)2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)P(5,州)在拋物線上,且|PQ=6,過點(diǎn)P作
PQJ_x軸于點(diǎn)。,則()
A.p=2
B.拋物線的準(zhǔn)線為直線),=一1
C.yo=2V5
DAFPQ的面積為4V5
8.已知拋物線丁=2/砥/?0)的焦點(diǎn)為F,AB是經(jīng)過拋物線焦點(diǎn)F的弦,M是線段AB的
中點(diǎn),經(jīng)過點(diǎn)A,B,M作拋物線的準(zhǔn)線/的垂線AC,BD,MN,垂足分別是C,D,N,
其中MN交拋物線于點(diǎn)Q,連接QF,NF,NB,NA,則下列說法正確的是()
A.\MN\=^AB\
B.FNLAB
C.Q是線段MN的一個(gè)三等分點(diǎn)
D.ZQFM=ZQMF
三、填空題(每小題5分,共10分)
9.拋物線f=口,的準(zhǔn)線方程是y=2,則實(shí)數(shù)a的值為.
10.已知點(diǎn)M(20,40)不在拋物線C:y2=2px(p>0)±,拋物線。的焦點(diǎn)為E若對于拋物
線上的一點(diǎn)P,IPM+IPF1的最小值為41,則〃的值等于.
四、解答題(共28分)
11.(13分)已知動點(diǎn)M與點(diǎn)F(2,0)的距離與其到直線『=一2的距離相等.
(1)求動點(diǎn)M的軌跡方程;(5分)
(2)求點(diǎn)M與點(diǎn)A(6,0)的距離的最小值,并指出此時(shí)M的坐標(biāo).(8分)
12.(15分)已知動圓過定點(diǎn)(4,0),且在),軸上截得的弦長為8.
(1)求動圓圓心。的軌跡方程;(6分)
(2)已知P為軌跡C上的一動點(diǎn),求點(diǎn)P到直線y=x+4和),軸的距離之和的最小值.(9
分)
【尖子拔高訓(xùn)練】每小題5分,共1()分
13.已知拋物線丁=2必。>0)上不同的三點(diǎn)A,B,。的橫坐標(biāo)成等差數(shù)列,尸為拋物線的
焦點(diǎn),則()
A.A,B,C的縱坐標(biāo)成等差數(shù)列
B.A,B,。到x軸的距離成等差數(shù)列
C.A,B,C到原點(diǎn)的距離成等差數(shù)列
D.4,B,C到點(diǎn)戶的距離成等差數(shù)列
14.一個(gè)工業(yè)凹槽的截面是一條拋物線的一部分,它的方程是f=2),,ye[O,101,在凹
槽內(nèi)放入一個(gè)清潔鋼球(規(guī)則的球體),要求清潔鋼球能擦凈凹槽的最底部,則清潔鋼球
的最大半徑為()
__________
'之B.1
C2Dq
第八章直線和圓、圓錐曲線
§8.8拋物線
【考情分析?探規(guī)律】
考點(diǎn)考情分析(2021-2024)命題趨勢
2024?全國新U卷、2024?北京卷、
2024?上海卷、2024?天津卷、掌握拋物線的定義、幾何
2023?全國乙卷、2023?北京卷、2023?全圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程;掌握拋物線
拋物線方程及其
國新n卷、2022?全國新n卷、2022?全的簡單幾何性質(zhì)(范圍、對稱性、
性質(zhì)
國新I卷、2022?全國乙卷頂點(diǎn)、離心率);了解拋物線的
2021?全國新II卷、2021?北京卷、簡單應(yīng)用。
2021?全國卷、
【知識梳理】
1.拋物線的定義
(1)平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)尸和一條定直線/(/不經(jīng)過點(diǎn)用的距離相笠的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線.
點(diǎn)尸叫做拋物線的焦點(diǎn),直線/叫做拋物線的里.
(2)其數(shù)學(xué)表達(dá)式:(M||MF|=d}(d為點(diǎn)M到準(zhǔn)線/的距離).
2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)
圖形評由
y1=2pi(p>0))2=-2px(p>0)X2=2/?V(/?>0)f=-2py(p>0)
標(biāo)準(zhǔn)方程
〃的幾何意義:焦點(diǎn)產(chǎn)到準(zhǔn)線/的距離
頂點(diǎn)。(0,0)
對稱軸,=0x=0
哈°))電,§
性焦點(diǎn)/0K0,
質(zhì)
離心率e=\
準(zhǔn)線
y=-2y=2
方程*2x2
范圍在0,yeRxWO,yeRy20,xeRyWO,x£R
開口
向右向左向上向下
方向
點(diǎn)撥】
1.通徑:過焦點(diǎn)且垂直于對稱軸的弦長等于2p,通徑是過焦點(diǎn)最短的弦.
2.拋物線y2=2px3。)上一點(diǎn)P(x。,泗)到焦點(diǎn)造,0)的距離|PQ=M)+務(wù)也稱為拋物線
的焦半徑.
3.過拋物線,2=2/狀(/)>0)的焦點(diǎn)的直線交拋物線于4,B兩點(diǎn),則|A8|=xi+x2+p,也稱
為拋物線的焦點(diǎn)弦.
4.拋物線定義中,如果定點(diǎn)尸在直線/上,此時(shí)動點(diǎn)的軌跡為過點(diǎn)/且與/垂直的直線.
5.不同的方程中,焦半徑公式、焦點(diǎn)弦公式也不相同.
【隨堂訓(xùn)I練】
1.思考辨析(在括號內(nèi)打“J”或“X”)
(1)平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)”和一條定直線/的距離相等的點(diǎn)的軌跡一定是拋物線.()
⑵方程尸加(。#0)表示的曲線是焦點(diǎn)在x軸上的拋物線,且其焦點(diǎn)坐標(biāo)是你0)準(zhǔn)
線方程是x=-/()
(3)拋物線既是中心對稱圖形,又是軸對稱圖形.()
(4)拋物線的離心率一定大于橢圓的離心率.()
【答案】(1)X(2)X⑶X(4)7
【解析】(1)當(dāng)定點(diǎn)在定直線上時(shí),軌跡為過定點(diǎn)尸與定直線/垂直的一條直線,而非拋
物線.
(2)方程),=〃/3N0)可化為『=%,,
是焦點(diǎn)在),抽上的拋物線,且其焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,土),準(zhǔn)線方程是),=—表.
(3)拋物線是只有一條對稱軸的軸對稱圖形.
2.(多選)關(guān)于拋物線)2=-2A-,下列說法正確的是()
A.開口向左B.焦點(diǎn)坐標(biāo)為(一1,())
C.準(zhǔn)線為x=1D.對稱軸為x軸
【答案】AD
【解析】對于拋物線9=一2丫,開口向左,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(一,0),準(zhǔn)線方程為x=.對
稱軸為x軸,故AD正確.
3.已知點(diǎn)尸(6,州)在焦點(diǎn)為尸的拋物線C:),2=2px(p>0)上,若|尸月二?,則〃等于()
A.3B.6
C.9D.12
【答案】A
【解析】拋物線C:)?=2pMp>0),準(zhǔn)線方程為x=~\,P(6,y0),由拋物線的定義可知
|PQ=6+:=£,解得〃=3.
4.拋物線)2=2/〃。>0)過點(diǎn)4(2,2),則點(diǎn)A到拋物線準(zhǔn)線的距離為.
【答案】|
【解析】由題意22=2pX2,解得〃=1,所以拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-J故所求距離
為=1
22
點(diǎn)撥】拋物線焦點(diǎn)弦的幾個(gè)常用結(jié)論
設(shè)A8是過拋物線)2=2px(p>0)的焦點(diǎn)尸的弦,若&汨,#),8(X2,聞,。為坐標(biāo)原點(diǎn),
則
八\P22
(1)XIX2=—,y\y2=-p'\
Q扃+高,
(3)以弦AB為直徑的圓與準(zhǔn)線相切;
(4)通徑:過焦點(diǎn)且垂直于對稱軸的弦,K等于2〃,通徑是過焦點(diǎn)最短的弦.
【必練核心題型】
題型一拋物線的定義及應(yīng)用
【典例】1.若拋物線f=8y上一點(diǎn)(向,M)到焦點(diǎn)的距離是該點(diǎn)到x軸距離的2倍,
則),o等于()
A.1B.1
c.=D.2
2
【答案】D
【解析】已知拋物線的方程為f=8y,
可得〃=4,
所以焦點(diǎn)為F(0,2),準(zhǔn)線為I:y=-2.
拋物線上一點(diǎn)AQ),州)到焦點(diǎn)F的距離等于到準(zhǔn)線/的距寓,
即|AF|=y)+2,
又因?yàn)锳到/軸的距離為.yo,
由已知得.yo+2=2yo,解得yo=2.
【典例】2.(多選)(2025?八省聯(lián)考)已知尸(2,0)是拋物線C),2=2p.t的焦點(diǎn),M是C上的點(diǎn),O
為坐標(biāo)原點(diǎn).則()
A.p=4
B.|MF|2|OF1
C.以M為圓心且過F的圓與C的準(zhǔn)線相切
D.當(dāng)/O”M=120°時(shí),△。/7M的面積為275
【答案】ABC
【解析】由題意得$2,則p=4,A正確;
設(shè)Mg卯),則明用二沏卷|。月哮
又因?yàn)轫?xiàng)20,所以IMQ2QFLB正確;
由拋物線的定義知M到F的距離與M到C的準(zhǔn)線的距寓相等,故以M為圓心且過F的
圓與C的準(zhǔn)線相切.C正真:
當(dāng)/OPM=120"時(shí).設(shè)M在第一象限,則xo>2,y()>0,故谿產(chǎn)"y=tan600=V5,即.的=窄+2,
XQ-2V3
又韜=8xo,所以\/3yo-8yo-l6\/3=0.
解得州二48或光二-誓(舍去),
所以5AOF,W=1|OF|X^()|=1x2X473=4V3,D錯(cuò)誤.
【解題技巧】“看到準(zhǔn)線想到焦點(diǎn),看到焦點(diǎn)想到準(zhǔn)線”,許多拋物線問題均可根據(jù)定
義獲得簡捷、直觀的求解.“由數(shù)想形,由形想數(shù),數(shù)形結(jié)合”是靈活解題的一條捷徑.
’?謖底i
變式1.拋物線V=4x上一點(diǎn)M到焦點(diǎn)的距離是10,則M到x軸的距離是()
A.4B.6
C.7D.9
【答案】B
【解析】拋物線V=4x的準(zhǔn)線方程為工二-1,由拋物線定義可得知+1=10,故如=
10-1=9,則|.加=/礪=反看=6,即M到1軸的距離為6.
變式2.已知點(diǎn)尸為拋物線),2=—以上的動點(diǎn),設(shè)點(diǎn)尸到直線/:4=1的距離為4,
到直線工+),-4=0的距離為必,則4+心的最小值是()
A.三B.也
22
C.2D.V2
【答案】B
【解析】直線/:x=l為拋物線41的準(zhǔn)線,點(diǎn)。到準(zhǔn)線的距禹等于點(diǎn),到焦點(diǎn)”
的距離,過焦點(diǎn)/作直線x+y—4=0的垂線,
如圖所示,當(dāng)點(diǎn)P為所作直線與拋物線的交點(diǎn)時(shí),力+4的值最小,為點(diǎn)尸到直線x+y
-4=0的距離.
?"(—1,0),
.??3+R”^^=號
題型二拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
【典例】I.若拋物線過點(diǎn)(3,-4),則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
[答案])2=:工或
【解析】???點(diǎn)(3,-4)在第四象限,,拋物線開口向右或向下,
設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為f=2px(p>0)或x2=-2pi-y(pi>0).
2
把點(diǎn)(3,—4)的坐標(biāo)分別代入y=2px和『=一2九丫中,得(一4)2=2p?3,3=—2/>r(—
4),
則,2”產(chǎn)’
???所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為
【典例】2.已知拋物線氏),2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為R準(zhǔn)線為1,第一象限內(nèi)的點(diǎn)A在
E上,A/T垂直/于點(diǎn)aB/交y軸于點(diǎn)C,若[4/|=2舊6]=4,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
為.
【答案】/=4.r
【解析】由題意知。為B廠的中點(diǎn),
因?yàn)閨AF|=|A8|,所以AC與8戶垂直,
因?yàn)閨AQ=2|8C1=4,所以/。1尸=30。,
所以/84b=600,
方法一則AAB尸為等邊三角形,設(shè)A8交y軸于點(diǎn)。,如圖,
在RtABCD中,易得|即=1,即.1,〃=2,
故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為)2一公.
方法二A《+2,2V3),
代入E:y2=2px(p>0河得12=2/?+2),
化簡得〃2+4p—12=0,
由于p>0,所以〃=2(〃=一6舍去).
故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為)2=?.
【解題技巧】求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法
(1)定義法.
(2)待定系數(shù)法:當(dāng)焦點(diǎn)位置不確定時(shí),分情況討論.
【變式訓(xùn)練】
變式I.拋物線C的焦點(diǎn)尸關(guān)于其準(zhǔn)線對稱的點(diǎn)為(0,—9),則拋物線C的方程為()
Af=6),B.jr=12y
C.x2=18yD.X2=36y
【答案】B
【解析】由題可知,拋物線開口向上,設(shè)方程為f=2p),(p>0),
則拋物線的焦點(diǎn)為(0,,則準(zhǔn)線為y=-1,
所以當(dāng)2=一解得P=6,
所以拋物線。的方程為d=12),.
變式2.“米”是象形字,數(shù)學(xué)探究課上,某同學(xué)用拋物線G:/=-2p.v(/7>0),C2:
)2=2/>(p>0)構(gòu)造了一個(gè)類似“米”字形的圖案,如圖所示,若拋物線G,。2的焦點(diǎn)
分別為B,點(diǎn)P在拋物線G上,過點(diǎn)P作x軸的平行線交拋物線C2于點(diǎn)Q,
若|PFi|=2|PQ|=8,則〃等于(
A.4
C.8D.12
【答案】D
【解析】方法一如圖,過點(diǎn)P作于點(diǎn)M,
??,|PQ|二2|PQ|=8,
:.\0M\=2,則心=一2,
又點(diǎn)P在拋物線G:),2=-2px(p>0)上,
???W=4p,
貝"M=2萬,
在RtAPMFi中,|胡8|二々一2,
???|PM2~HM&|2=|PF][2,
??.(2萬)2+0_2)2=8?,
???〃=12(〃=一20舍去).
方法二設(shè)PQ),_vo),則xo<0,
???|PQ|=2|PQ=8,
,一沏+弓=2(一功)=8,
Xo=-2,p—12.
題型三拋物線的幾何性質(zhì)
【典例】1.(多選)對于拋物線爐=y,下列描述正確的是()
8
A.開口向上,焦點(diǎn)為(0,2)
B.開口向上,焦點(diǎn)為(0,2)
C.焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為4
D.準(zhǔn)線方程為),=一4
【答案】AC
【解析】由拋物線#=),,即f=8),,可知拋物線開口向上,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2),焦點(diǎn)到
O
準(zhǔn)線的距離為4,準(zhǔn)線方程為y=-2.
【典例】2.(多選)已知點(diǎn)A(M,巾),8(必”)是拋物線)?=8x過焦點(diǎn)的弦的兩個(gè)端點(diǎn),
焦點(diǎn)、為F,貝lj()
A.焦點(diǎn)廠的坐標(biāo)為(4,0)
B.|A8|=XI+X2+4
C.yiy2=-S
D工+工=乙
'\FA\尸812
【答案】BD
【解析】由拋物線)2=8x,可得焦點(diǎn)為尸(2,0),故A錯(cuò)誤;
由拋物線的性質(zhì)可得|AB|=|AF|+|8F|=XI+2+X2+2=H+X2+4,故B正確;
方法一設(shè)直線A8的方程為x=/”y+2,與拋物線的方程聯(lián)立,可得y2—16=0,
J>0,
則yi+jz—8m,yiy2=—16,
1?1_1?1
商十兩=而十彳
=_2_4_^_=
城+2窈+2衣+16尤+16
88
8y:+8上16+8龍+8x16
\那+16赤+16龍+162
_85+丫2)2-16/,2+162
22
(力丫2)2+16(y1+yz)-32yly2+16
_8x(8m)2+162+162
1624-I6x(8zn)2+32X16+162
=[故C錯(cuò)誤,D止確.
方法二因?yàn)椤?4,所以9竺=-p2=—16,
高+看=;=]故C錯(cuò)誤,D正確■
【解題技巧】應(yīng)用拋物線的幾何性質(zhì)解題時(shí),常結(jié)合圖形思考,通過圖形可以直觀地看
出拋物線的頂點(diǎn)、對稱軸、開口方向等幾何特征,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想解題的直觀性.
【變式訓(xùn)練】
變式\.A,8是拋物線),2=2/*S>0)上的不同兩點(diǎn),點(diǎn)戶是拋物線的焦點(diǎn),且△048(0
為坐標(biāo)原點(diǎn))的重心恰為P,若|AF1=5,則〃等于()
A.lB.2
C.3D.4
【答案】D
【解析】設(shè)A(xi,yi),8(X2,”),喏,0),
%+%2+0-P
因?yàn)椤?/W的重心恰為F,貝”3
3
(%1+%2=絲,
解得122
31=一%,
由yi=-yi可知A,8關(guān)于x軸對稱,即x\=xi,
則X[+X2=2xi=?,即X1=*,
24
又因?yàn)镠F|=XI+£=¥=5,解得p=4.
變式2.(多選)已知拋物線),2=2px(〃>0)經(jīng)過點(diǎn)M(l,2),其焦點(diǎn)為凡過點(diǎn)尸的直線/
與拋物線交于兩個(gè)不同的點(diǎn);4(X1,6),8(X2,1y2),0為坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)直線OA,0B
的斜率分別為公,比,則()
A.〃=2B.|A8|24
C.0A0B=~4D.&必=一4
【答案】ABD
【解析】因?yàn)閽佄锞€V=2px(p>0)經(jīng)過點(diǎn)欣1,2),所以2?=2p,解得〃=2,故A正確;
所以拋物線方程為)2=4、,則焦點(diǎn)為F(1,0),
設(shè)直線/:尸稅+1,聯(lián)立[,=牝
lx=my+l,
消去工整理得y2—4〃?y—4=0,
貝l]/=⑹〃2+16>0,
所以yi+”=4m,yij2=-4,
則xi+x2=〃?(yi+?)+2=4,〃2+2,
x\X2=(my]+1)。沙2+1)
=62)'1”+加()'1+/)+1=1,
所以依8|=內(nèi)+及+2=41!+424,故B正確;
因?yàn)椤?=(即,)"),OB=(X2,”),
所以就?赤=工/2+)叮2=—3,故C錯(cuò)誤;
由題意知,即W0且也士。,所以攵必=也?"=-4,故D正確.
X1X2
一【席鹿疝妹】
阿基米德三角形
1.拋物線的弦與過弦的端點(diǎn)的兩條切線所圍成的三角形叫做阿基米德三角形.如圖.
2.阿基米德三角形的常見性質(zhì)
(1)阿基米德三角形底邊上的中線平行(或重合)于拋物線的對稱軸.
(2)若阿基米德三角形的底邊即弦A8過拋物線內(nèi)的定點(diǎn)P則另一頂點(diǎn)C的軌跡為一條直線.
(3)若阿基米德三角形的底邊過焦點(diǎn),則頂點(diǎn)C的軌跡為準(zhǔn)線,且C4_LC8,CF1AB,阿基
米德三角形的面積的最小值為p2.
(4)若直線/與拋物線沒有公共點(diǎn),以/上的點(diǎn)為頂點(diǎn)的阿基米德三角形的底邊過定點(diǎn).
(5)底邊長為。的阿基米德三角形的面積的最大值為
8P
(6)若4(為,與),8(X2,以),弦為阿基米德三角形的底邊,則阿基米德三角形頂點(diǎn)。的坐
推論:阿基米德三角形的頂點(diǎn)C的縱坐標(biāo)與弦的中點(diǎn)M的縱坐標(biāo)相同,頂點(diǎn)C的橫坐
標(biāo)與弦人8與x軸交點(diǎn)。的橫坐標(biāo)互為相反數(shù).
【典例】(多選)已知74(X1,戶),B(X2,”)是拋物線尸=2〃入(/?0)上的兩點(diǎn),在兩點(diǎn)處的切
線相交于點(diǎn)Q,則下列說法中正確的是()
A.當(dāng)阿基米德三角形的頂角為直角時(shí),阿基米德三角形頂點(diǎn)的軌跡為蒙日圓
B.若M為弦A8的中點(diǎn),則"。與x軸平行(或重合)
C若弦4B過拋物線的焦點(diǎn),則點(diǎn)。在拋物線的準(zhǔn)線上
D.若阿基米德三角形的底邊AB過焦點(diǎn),M為弦AB的中點(diǎn),則該三角形的面積最小值為2P
【答案】ABC
【解析】對于A,由蒙日圓的定義知A正確;
對于B,過點(diǎn)A的切線方程為yiy=/?(A+X)),①
過點(diǎn)8的切線方程為),2J=P(x+X2),②
又
pl=2p%[,③
[yi=2P小,④
聯(lián)立①②③④,解得兩切線交點(diǎn)。(竽,三也
\2p2
...MQ與x軸平行(或重合),B正確;
對于C,設(shè)Q(xo,yo),
則直線AB的方程為yoy=/X-V+xo),
又直線AB經(jīng)過焦點(diǎn)噌,。),
0=pQ+&),*,?xo=-,C正確;
對于D,若底邊A8過焦點(diǎn),
則Q點(diǎn)的軌跡方程是.丫二
易驗(yàn)證女。八也8二-1,即。4_1_。8,
故阿基米德三角形為直角三角形,且。為直角頂點(diǎn),???IQM=2;上+巳=江至+巳力生?+
224Pz4P
l=p,由B項(xiàng)分析可知,M。與x軸平行(或重合),
S&QAB=glQMIIyi-河
冽QM?J17而力〃2,
當(dāng)且僅當(dāng)“二時(shí),等號成立,
???阿基米德三角形面積的最小值為p2,D錯(cuò)誤.
【限時(shí)訓(xùn)練】(限時(shí):60分鐘)
一、單項(xiàng)選擇題(每小題5分,共30分)
1.頂點(diǎn)在原點(diǎn),對稱軸是),軸,并且頂點(diǎn)與焦點(diǎn)的距離為3的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為()
A.x2=±3yB./=±6.r
C.x2=±12y□y=±l2x
【答案】C
【解析】設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為f=2py(p>0)或x2=-2py(p>0),
依題意知]=3,,p=6.
,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為A2=±12V.
2.已知拋物線C?=2度?>0)的焦點(diǎn)為凡P(xo,8)是C上一點(diǎn),且尸到尸的距離與P
到C的對稱軸的距離之差為2,則〃等于()
A.1B.1
C.2或4D.4或36
【答案】D
【解析】因?yàn)镻(xo,8)是。上一點(diǎn),
所以蜉=16〃,所以品|=4萬,
由拋物線的定義可得P到F的距離為8+々,
點(diǎn)P到C的對稱軸的距離為所I,
則8+^—4萬=2,解得〃=4或〃=36.
3.已知拋物線C:)2=外的焦點(diǎn)為凡準(zhǔn)線為/,P是/上一點(diǎn),0是直線P/7與C的一
個(gè)交點(diǎn),若而=4而,則|。網(wǎng)等于()
A.-B.-
22
C.3D.2
【答案】C
【解析】過點(diǎn)Q作QQ'_l于點(diǎn)Q',如圖.
':FP=4FQ,
:.\PQ\:\PF]=3:4,
又焦點(diǎn)尸到準(zhǔn)線/的距離為4,
???IQQ=IQQ1=:3X4=3.
4
4.在平面直角坐標(biāo)系。沖中,拋物線C:)2=8X,P為x軸正半軸上一點(diǎn),線段OP的垂
直平分線/交。于A,B兩點(diǎn),若NOAP=60。,則四邊形OAP8的周長為()
A.64B.646
C."D.絲
33
【答案】D
【解析】根據(jù)拋物線的對稱性以及A3為線段0戶的垂直平分線,
可得四邊形OAP8為菱形,
又NQ4Q=60。,可得乙40尸=60。,
故可設(shè)A(a,V3?)(6/>0),
代入拋物線方程可得(V3a)2=8。,解得。,
故|。4|=2〃=學(xué),
故四邊形。4P8的周長為4X—=—.
33
5.已知過拋物線C:V=2pNp>0)的焦點(diǎn)F的直線/垂直于x軸,且與拋物線C交于P,
。兩點(diǎn),點(diǎn)E在x軸上,且|EF|=2.若如尸&卬=一2(。為坐標(biāo)原點(diǎn)),則C的準(zhǔn)線方程為
()
A.x=-1B.x=—
2
3
C.x=~2D.x
2
【答案】A
【解析】由拋物線的方程)2=2px(p>0),
得FQ,0),
由拋物線的對稱性,
不妨設(shè)P),Q(9—P),
當(dāng)點(diǎn)石的坐標(biāo)為《+2,0)時(shí),
切韋=2,"黑礦
222
因?yàn)閗oP-kEQ=-2,
所以2乂晟=-2,
則〃二-2(不符合題意,舍去);
當(dāng)點(diǎn)石的坐標(biāo)為《一2,0)時(shí),
MQE-2-P2,
因?yàn)镸EQ=-2,所以2x(-9=-2,
則〃=2,所以拋物線。的準(zhǔn)線方程為匯=一1.
6.已知工軸上一定點(diǎn)4",0)(e0),和拋物線),2=2px(p>0)上的一動點(diǎn)M,若HM2。恒
成立,則實(shí)數(shù)。的取值范圍為()
A.(0,外B.(0,p]
C.(0,朗D.(0,2p]
【答案】B
【解析】設(shè)M(x(),和)(xo20),則%=2pxo,
所以|AM=J(Xo-a)2+yo
2
=J(x0-a)+2px0
2
=y]^-(2a-2p)x0+a,
因?yàn)镠M,。恒成立,
所以x]一(2〃-2p)xo+/NcP恒成立,
所以舒一(2a—2p)x(BU恒成立,
當(dāng)xo=O時(shí),顯然恒成立,
當(dāng)xo>0時(shí),xo22〃一2〃恒成立,
所以2a—2〃W0,貝ija&p,
又a>0,所以0<aWp,
即實(shí)數(shù)。的取值范圍為(0,〃].
二、多項(xiàng)選擇題(每小題6分,共12分)
7.已知拋物線)2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為凡點(diǎn)P(5,泗)在拋物線上,且|PF|=6,過點(diǎn)P作
PQJ_x軸于點(diǎn)。,則()
A.p=2
B.拋物線的準(zhǔn)線為直線),二-1
C.),o=2百
DAOQ的面積為46
【答案】AD
【解析】拋物線y2=2p.Wp>0)的準(zhǔn)線為直線x=,
過點(diǎn)戶向準(zhǔn)線作垂線,垂足為M,由拋物線的定義可知|PF|=|PM=5+:=6,解得〃=
2,則拋物線的方程為)2=以,準(zhǔn)線為直線工=-1,故A正確,B錯(cuò)誤;
將x=5代入拋物線方程,解得y0=±2V5,故C錯(cuò)誤;
焦點(diǎn)尸(1,0),點(diǎn)尸(5,±2V5),即|PQ=2愿,所以SWQ=:X275X(5—1)=4遍,故D
正確.
8.已知拋物線V=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,AB是經(jīng)過拋物線焦點(diǎn)F的弦,M是線段AB的
中點(diǎn),經(jīng)過點(diǎn)4,B,M作拋物線的準(zhǔn)線/的垂線AC,BD,MN,垂足分別是C,D,N,
其中MN交拋物線于點(diǎn)°,連接QF,NF,NB,NA,則下列說法正確的是()
B.FN工AB
C.Q是線段MN的一個(gè)三等分點(diǎn)
D.ZQFM=ZQMF
【答案】ABD
【解析】如圖,由拋物線的定義,
得|AC=|AR,\BD\=\BF],
又眼川=吟蛆,
則IM*"硒;叫=,A正確;
由|MN]=T|AA|,\AM\=\MB\,
得=,所以NMAN=NMNA.
而/MNA=NCAN,所以NM4N=NCAN,
所以△ANC四△ANF,
可知NACN=NAFN=90°,
所以FNLAB,B正確;
在RtAMNF中,|QN|=I。月,可知NQNF=NQFN,所以NQ/M=NQM/,D正確;
由NQQW=NQM/,可知|QF|=|QM|,所以|QN|=|QM|,即。是MN的中點(diǎn),C不正確.
三、填空題(每小題5分,共10分)
9.拋物線f=3的準(zhǔn)線方程是y=2,則實(shí)數(shù)a的值為.
【答案】一/
【解析】由題意一上=2,解得。=—"
4a8
10.已知點(diǎn)M(20,40)不在拋物線C:產(chǎn)=2〃.丫(〃>0)上,拋物線C的焦點(diǎn)為尸.若對于拋物
線上的一點(diǎn)P,IPM+IPQ的最小值為41,則〃的值等于.
【答案】42或22
【解析】當(dāng)點(diǎn)M(20,40)位于拋物線內(nèi)時(shí),如圖①,過點(diǎn)P作拋物線準(zhǔn)線的垂線,垂足
為D,
則|PQ=|戶。I,
|PM+|PR=|PM+|PD|.
當(dāng)點(diǎn)M,尸,。三點(diǎn)共線時(shí),IPM+IP網(wǎng)的值最小.
由
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