9.7 抛物线
考纲要求 1.掌握抛物线的定义、几何图形和标准方程及简单性质(范围、对称性、顶点、离心率). 2.理解数形结合的思想.
3.了解抛物线的简单应用,了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
1.抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(F?l)的距离____的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的____,直线l叫做抛物线的____.焦点到准线的距离(定长p)叫做抛物线的焦参数.
2.抛物线的标准方程与几何性质 y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2py 标准 (p>0) (p>0) (p>0) (p>0) 方程 p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形 顶点 对称轴 焦点 离心率 准线方程 范围 开口方向 焦半径(其中P(x0,y0)) y=0 F______ ________ x≥0,y∈R 向右 |PF|=x0+ 22
O(0,0) F______ F______ x=0 F______ e=____ ________ ________ x≤0,y∈R y≥0,x∈R 向左 向上 |PF|=-x0+ 2________ y≤0,x∈R 向下 |PF|=-y0+ 2pp|PF|=y0+ 2pp
1.抛物线y=8x的准线方程为( ).
1
B.x=-
2
11
C.y=- D.y=- 8322
2.抛物线x=4y上一点A的纵坐标为4,则点A到抛物线焦点的距离为( ). A.2 B.3 C.4 D.5
2
3.已知抛物线y=ax的准线方程为y=1,则a的值为( ).
11
A.4 B.- C.-4 D. 44A.x=-2
4.若抛物线y=2px的焦点与双曲线-=1的右焦点重合,则p的值为__________.
63
5.已知动点P到定点(2,0)的距离和它到定直线l:x=-2的距离相等,则点P的轨迹方程为__________.
2
x2y2
一、抛物线的定义及其应用
2
【例1-1】设抛物线y=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
2
【例1-2】已知点P是抛物线y=2x上的动点,点P到准线的距离为d,且点P在y?7?轴上的射影是M,点A?,4?,则|PA|+|PM|的最小值是( ). ?2?
79
A. B.4 C. D.5 22方法提炼
利用抛物线的定义可解决的常见问题:
(1)轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线;
(2)距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离、到准线的距离问题时,注意利用两者之间的转化在解题中的应用.
提醒:注意一定要验证定点是否在定直线上. 请做演练巩固提升1,3
二、抛物线的标准方程及其几何性质
2
【例2-1】 设M(x0,y0)为抛物线C:x=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,+∞)
【例2-2】 已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值、抛物线方程和准线方程.
方法提炼
1.求抛物线的标准方程的方法及注意事项
(1)方法:求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p,所以,只需一个条件确定p值即可;
(2)注意事项:因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.
2.抛物线的标准方程及其性质的应用
由抛物线的方程可求x,y的范围,从而确定开口方向;由方程可判断其对称轴,求p值,确定焦点坐标等.
提醒:抛物线方程中的参数p>0,其几何意义是焦点到准线的距离. 请做演练巩固提升2,4
要注重抛物线定义的运用
2
【典例】 (12分)(2012课标全国高考)设抛物线C:x=2py(p>0)的焦点为F,准线为l.A为C上一点,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点.
(1)若∠BFD=90°,△ABD的面积为42,求p的值及圆F的方程;
(2)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值.
规范解答:(1)由已知可得△BFD为等腰直角三角形,|BD|=2p,圆F的半径|FA|=2p.(1分)
由抛物线定义可知A到l的距离d=|FA|=2p.(2分) 因为△ABD的面积为42,
11
所以|BD|·d=42,即·2p·2p=42,
22
解得p=-2(舍去),p=2.
22
所以F(0,1),圆F的方程为x+(y-1)=8.(4分) (2)因为A,B,F三点在同一直线m上, 所以AB为圆F的直径,∠ADB=90°.(6分)
1
由抛物线定义知|AD|=|FA|=|AB|,
2所以∠ABD=30°,m的斜率为当m的斜率为33
或-.(7分) 33
332322
时,由已知可设n:y=x+b,代入x=2py得x-px-2pb=0. 333
42
由于n与C只有一个公共点,故Δ=p+8pb=0.
3解得b=-.(9分)
6
pp|b1|
因为m的截距b1=,=3,所以坐标原点到m,n距离的比值为3.
2|b|
3
时,由图形对称性可知,坐标原点到m,n距离的比值为3.(12分) 3
答题指导:1.对抛物线的考查多在定义上出题目; 2.解决抛物线问题多考虑开口方向及焦点等问题. 当m的斜率为-
1.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P是侧面BB1C1C内一动点.若P到直线BC与直线C1D1的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是( ).
A.线段 B.圆
C.双曲线的一部分 D.抛物线的一部分
2
2.(2012课标全国高考)等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线y=16x的准线交于A,B两点,|AB|=43,则C的实轴长为( ).
A.2 B.22 C.4 D.8
2
3.已知F是抛物线y=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为( ).
357A. B.1 C. D. 444
?1?2
4.已知抛物线y=2px(p>0)的焦点为F,点P?1,?在抛物线上,过P作PQ垂直抛物
?4?
线的准线,垂足为Q,若抛物线的准线与对称轴相交于点M,则四边形PQMF的面积为__________.
参考答案
基础梳理自测
知识梳理
1.相等 焦点 准线
p?pppp?p??p??p??2.?,0? ?-,0? ?0,? ?0,-? 1 x=- x= y=- y= 2?2222?2??2??2??
基础自测
111p12
1.D 解析:抛物线的方程可化为x=y,即2p=,p=,=,
8816232
1
所以准线方程为y=-.
32
2.D 解析:点A到抛物线焦点的距离等于点A到抛物线准线的距离,即4-(-1)=
5.
1112
3.B 解析:由x=y,∴其准线方程为y=-.∴a=-.
a4a4
4.6 解析:由双曲线-=1的右焦点F(3,0)是抛物线y=2px的焦点,得=3,p632
=6.
2
5.y=8x 解析:由条件可知P点的轨迹为抛物线,其焦点为(2,0),准线为x=-2, 所以=2,p=4,轨迹方程为y=2px=8x.
2
考点探究突破
【例1-1】B 解析:如图,由kAF=-3知∠AFM=60°.
x2y2
2
pp2
又AP∥MF,所以∠PAF=60°. 又|PA|=|PF|,
所以△APF为等边三角形. 故|PF|=|AF|=2|MF|=2p=8.
?1?2
【例1-2】 C 解析:设抛物线y=2x的焦点为F,则F?,0?.
?2?11?7?又点A?,4?在抛物线的外侧,抛物线的准线方程为x=-,则|PM|=d-. 22?2?
又|PA|+d=|PA|+|PF|≥|AF|=5,
9
所以|PA|+|PM|≥.
2
【例2-1】 C 解析:易知F(0,2),准线方程为y=-2. 圆心到准线的距离为4,则|FM|>4,
22
即|FM|=x0+(y0-2)
2
=8y0+(y0-2)>4,
22
∴y0-4y0+4+8y0>16,y0+4y0-12>0,解得y0>2或y0<-6(舍). ∴y0的取值范围是(2,+∞).
2
【例2-2】 解法一:设所求抛物线方程为x=-2py(p>0),
则焦点为F?0,-?.
2??
∵M(m,-3)在抛物线上且|MF|=5,
?
p?
m=6p,??故??-3+p?2=5,2
m+???2???
2
?p=4,
解得?
?m=±26.
2
∴抛物线方程为x=-8y,m=±26,准线方程为y=2. 解法二:如图所示,
设抛物线方程为x=-2py(p>0),
2
则焦点F?0,-?,准线l:y=,作MN⊥l,垂足为N,
2?2?
则|MN|=|MF|=5,
而|MN|=3+,∴3+=5,p=4.
22
2
∴抛物线方程为x=-8y,准线方程为y=2.
2
由m=-8×(-3)=24,得m=±26. 演练巩固提升
1.D 解析:连接PC1,即为P到直线C1D1的距离.根据题意,在平面BB1C1C内点P到定点C1的距离等于到定直线BC的距离,符合抛物线定义,轨迹两个端点分别为B1及CC1的中点,∴P点的轨迹为抛物线的一部分.
?
p?pppx2y2
2.C 解析:设双曲线的方程为2-2=1,抛物线的准线为x=-4,且|AB|=43,
aa故可得A(-4,23),B(-4,-23),
2将点A的坐标代入双曲线方程得a=4,故a=2,故实轴长为4.
3
3.C 解析:如图,由抛物线的定义知,|AM|+|BN|=|AF|+|BF|=3,|CD|=,所以
2
315
中点C的横坐标为-=.
244
131?1? 解析:由P?1,?在抛物线上得p=, 88?4?
2
故抛物线的标准方程为x=4y,点F坐标为(0,1),准线为y=-1,
15
∴|FM|=2,|PQ|=1+=,
444.
2021届高考数学一轮复习 第九章解析几何9.7抛物线教学案 新人教B版



