第3讲 抛物线
基础巩固题组
(建议用时:40分钟)
一、填空题
1.点M(5,3)到抛物线y=ax2的准线的距离为6,那么抛物线的方程是________. 11解析 分两类a>0,a<0可得y=12x2,y=-36x2. 11
答案 y=12x2或y=-36x2
2.若点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P的轨迹方程是________.
解析 由题意可知点P到直线y=-3的距离等于它到点(0,3)的距离,故点P的轨迹是以点(0,3)为焦点,以y=-3为准线的抛物线,且p=6,所以其标准方程为x2=12y. 答案 x2=12y
3.(2014·济宁模拟)已知圆x2+y2-6x-7=0与抛物线y2=2px(p>0)的准线相切,则p的值为________.
解析 圆的标准方程为(x-3)2+y2=16,圆心为(3,0),半径为4.圆心到准线?p?的距离为3-?-2?=4,解得p=2.
??答案 2
4.(2013·四川卷改编)抛物线y2=8x的焦点到直线x-3y=0的距离是________. 解析 由抛物线方程知2p=8?p=4,故焦点F(2,0),由点到直线的距离公式|2-3×0|知,F到直线x-3y=0的距离d==1.
1+3答案 1
x2y2
5.(2014·潍坊一模)已知抛物线y=2px(p>0)的焦点F与双曲线4-5=1的右焦
2
点重合,抛物线的准线与x轴的交点为K,点A在抛物线上且|AK|=2|AF|,则A点的横坐标为________.
p?p?
,0??解析 抛物线的焦点为2,准线为x=-2.双曲线的右焦点为(3,0),所以??p2
=3,即p=6,即y=12x.过A做准线的垂线,垂足为M,则|AK|=2|AF|2
=2|AM|,即|KM|=|AM|,设A(x,y),则y=x+3,代入y2=12x,解得x=3. 答案 3
6.已知抛物线y2=4x上一点M与该抛物线的焦点F的距离|MF|=4,则点M的横坐标x0=________.
解析 抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线为x=-1.
根据抛物线的定义,点M到准线的距离为4,则M的横坐标为3. 答案 3
7.(2013·新课标全国Ⅱ卷改编)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为________.
→→
解析 法一 由|AF|=3|BF|,得AF=3FB,而F点坐标为(1,0),设B(x0,y0),??1-xA=3?x0-1?,则?从而可解得A的坐标为(4-3x0,-3y0),因为点A,B??-yA=3y0,
2??y0=4x0,12都在抛物线上,所以?解得x0=,y0=±,所以kl
323???-3y0?=4?4-3x0?,
=y0-0x0-1
=±3. 则过点F的直线方程为y=3(x-1)或y=-3(x-1).
2p112
法二 结合焦点弦公式|AB|=sin2θ及|FA|+|FB|=p求解,设直线AB的倾斜角
|AF|11211
为θ,由题意知p=2,F(1,0),|BF|=3,又|FA|+|FB|=p,∴3|BF|+|BF|=1, 416
∴|BF|=3,|AF|=4,∴|AB|=3.
2p164
又由抛物线焦点弦公式:|AB|=sin2θ,∴3=sin2θ, 33
∴sin2θ=4,∴sin θ=2,∴k=tan θ=±3. 答案 y=3(x-1)或y=-3(x-1)
8.(2012·陕西卷)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 如图,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=-2py(p>0).由题意A(2,-2)代入x2=-2py,得p=1,故x2=-2y.设B(x,-3),代入x2=-2y中,得x=6,故水面宽为26米.
答案 26 二、解答题
9.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离为5,求抛物线的方程和m的值. 解 法一 根据已知条件,抛物线方程可设为
?p?
y2=-2px(p>0),则焦点F?-2,0?.
??∵点M(-3,m)在抛物线上,且|MF|=5, ?m2=6p,
?故?p?2?
-3+??+m2=5, ?2???
?p=4,?p=4,
解得? 或?
?m=26?m=-26.∴抛物线方程为y2=-8x,m=±26.
p
法二 设抛物线方程为y2=-2px(p>0),则准线方程为x=2,由抛物线定义,p
M点到焦点的距离等于M点到准线的距离,所以有2-(-3)=5,∴p=4. ∴所求抛物线方程为y2=-8x, 又∵点M(-3,m)在抛物线上, 故m2=(-8)×(-3), ∴m=±26.
10.设抛物线C:y2=4x,F为C的焦点,过F的直线l与C相交于A,B两点. (1)设l的斜率为1,求|AB|的大小; →→(2)求证:OA·OB是一个定值.
(1)解 ∵由题意可知抛物线的焦点F为(1,0),准线方程为x=-1,∴直线l的方程为y=x-1,
?y=x-1,设A(x1,y1),B(x2,y2),由?2
?y=4x得x2-6x+1=0,∴x1+x2=6,
由直线l过焦点,则|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=8. (2)证明 设直线l的方程为x=ky+1,
?x=ky+1,由?2得y2-4ky-4=0,∴y=4k+2k2+1 ?y=4x∴y1+y2=4k,y1y2=-4,
→→
OA=(x1,y1),OB=(x2,y2). →→∵OA·OB=x1x2+y1y2 =(ky1+1)(ky2+1)+y1y2 =k2y1y2+k(y1+y2)+1+y1y2 =-4k2+4k2+1-4=-3. →→∴OA·OB是一个定值.
能力提升题组 (建议用时:25分钟)
一、填空题
x2y221.已知双曲线C1:b>0)的离心率为2.若抛物线Cx=2py(p>0)2:2-2=1(a>0,ab的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,则抛物线C2的方程为________. x2y2
解析 ∵a2-b2=1的离心率为2,
22
cc2a+bb
∴a=2,即a2=a2=4,∴a=3. p?x2y2b?
x=2py的焦点坐标为?0,2?,a2-b2=1的渐近线方程为y=±ax,即y=±3??
2
x.由题意,得
p
21+?3?
2
=2,
∴p=8.故C2:x2=16y. 答案 x2=16y
2.(2014·洛阳统考)已知P是抛物线y2=4x上一动点,则点P到直线l:2x-y+3=0和y轴的距离之和的最小值是________.
解析 由题意知,抛物线的焦点为F(1,0).设点P到直线l的距离为d,由抛物线的定义可知,点P到y轴的距离为|PF|-1,所以点P到直线l的距离与