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第54讲 抛 物 线(教师版) 备战2024年新高考数学微专题讲义

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2

易知点O到直线AB的距离为d=p.

5

12525p25

∴S△AOB=×p×p==,∴p2=1,又p>0,∴p=1.

28588

变式1、已知点F1,F2分别是双曲线3x2-y2=3a2(a>0)的左、右焦点,点P是抛物线y2=8ax与双曲线的一个交点,若|PF1|+|PF2|=12,则抛物线的准线方程为__________.

【答案】x=-2

xy?22?-23a2=1,xya【解析】 将双曲线方程化为标准方程得2-2=1,抛物线的准线为x=-2a,联立??x

a3a

??y2=8ax

?|PF1|+|PF2|=12,?

=3a,即点P的横坐标为3a.而由??|PF2|=6-a,又因为双曲线的右焦点与抛物线的焦

??|PF1|-|PF2|=2a

2

2

点相同,所以|PF2|=3a+2a=6-a,解得a=1,所以抛物线的准线方程为x=-2.

变式2、(黑龙江省鹤岗一中2024届模拟)顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点P(-4,-2)的抛物线的标准方程是( )

A.y2=-x B.x2=-8y C.y2=-8x或x2=-y 【答案】D

【解析】设抛物线为y2=mx,代入点P(-4,-2),解得m=-1,则抛物线方程为y2=-x;设抛物线为x2=ny,代入点P(-4,-2),解得n=-8,则抛物线方程为x2=-8y.故抛物线方程为y2=-x或x2=-8y.

变式3、(山西省临汾一中2024届模拟)直线l过抛物线y2=-2px(p>0)的焦点,且与该抛物线交于A,B两点,若线段AB的长是8,AB的中点到y轴的距离是2,则此抛物线的方程是( )

A.y2=-12x B.y2=-8x C.y2=-6x D.y2=-4x 【答案】B

【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),根据抛物线的定义可知|AB|=-(x1+x2)+p=8.又AB的中点到y轴的x1+x2

距离为2,∴-=2,∴x1+x2=-4,∴p=4,∴所求抛物线的方程为y2=-8x.故选B.

2方法总结:1.求抛物线标准方程的方法

(1)定义法:若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p),那么只需求出p即可.

(2)待定系数法:若题目未给出抛物线的方程,对于焦点在x轴上的抛物线的标准方程可统一设为y2=ax(a≠0),a的正负由题设来定;焦点在y轴上的抛物线的标准方程可设为x2=ay(a≠0),这样就减少了不必

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D.y2=-x或x2=-8y

要的讨论.

2.抛物线性质的应用技巧

(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程. (2)要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质简化运算

考点三 综合考查直线与抛物线的问题

例3、如图,已知抛物线关于y轴对称,它的顶点在坐标原点,点P(2,1),A(x1,y1),B(x2,y2)均

在抛物线上. (1)求抛物线的方程;

(2)若∠APB的平分线垂直于y轴,求证:直线AB的斜率为定值.

【解析】 (1)由已知条件,可设抛物线的方程为x2=2py(p>0).∵点P(2,1)在抛物线上,∴22=2p×1,解得p=2.故所求抛物线的方程为x2=4y.

(2)由题意知kAP+kBP=0,∴

y1-1y2-1

+=0, x1-2x2-2

x2x212-1-144x1+2x2+2∴+=0,∴+=0,

44x1-2x2-2

2x2

x12-y1-y244x1+x2

∴x1+x2=-4,∴kAB====-1,∴直线AB的斜率为定值-1.

4x1-x2x1-x2

变式1、如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(8,-4),P(2,t)(t<0)在抛物线y2=2px(p>0)上.

(1)求p,t的值;

(2)过点P作PM垂直于x轴,M为垂足,直线AM与抛物线的另一交点为B,点C在直线AM上,若PA,PB,PC的斜率分别为k1,k2,k3,且k1+k2=2k3,求点C

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的坐标.

【解析】 (1)将点A(8,-4)代入y2=2px,得p=1.将点P(2,t)代入y2=2x,得t=±2.∵t<0,∴t=-2.

24??y=-x+,2433,解得B (2)由题意知,点M的坐标为(2,0),直线AM的方程为y=-x+.联立?33

??y2=2x

?1,1?,∴k1=-1,k2=-2,代入k1+k2=2k3,得k3=-7,故直线PC的方程为y=-7x+1,联立

?2?3663

?

?71?y=-6x+3

24y=-x+,

33

8-2,?. ,解得C?3??

变式2、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( )

A.4 C.5

【答案】 B

【解析】易知直线l的斜率存在,设为k,则其方程为y=k(x-1).

??y=kx-1

由?2

?y=4x?

9

B. 2D.6

得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,

得xA·xB=1,①

因为|AF|=2|BF|,由抛物线的定义得 xA+1=2(xB+1), 即xA=2xB+1,② 1

由①②解得xA=2,xB=,

29

所以|AB|=|AF|+|BF|=xA+xB+p=.

2

[应用结论] 法一:由对称性不妨设点A在x轴的上方,如图,设A,B在准线上的射影分别为D,C,作BE⊥AD于E,

设|BF|=m,直线l的倾斜角为θ,则|AB|=3m,

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由抛物线的定义知

|AD|=|AF|=2m,|BC|=|BF|=m,

|AE|18

所以cos θ==,所以tan θ=22,则sin2θ=8cos2θ,所以sin2θ=.又y2=4x,知2p=4,故利用

|AB|392p9

弦长公式|AB|=2=.

sinθ2

法二:因为|AF|=2|BF|,9

故|AB|=|AF|+|BF|=.

2

方法总结:(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.

(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p;若不过焦点,则必须用弦长公式.

(3)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.

五、优化提升与真题演练

1、(2024年高考全国Ⅰ卷理数)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=( ) A.2 C.6 【答案】C

【解析】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知|AF|?xA?故选:C.

22、(2024年高考全国Ⅰ卷理数)设O为坐标原点,直线x?2与抛物线C:y?2px(p?0)1111323

+=+===1,解得|BF|=,|AF|=3, |AF||BF|2|BF||BF|2|BF|p2

B.3 D.9

pp?12,即12?9?,解得p226.

交于D,E两点,若OD?OE,则C的焦点坐标为( ) A. ?,0? C. (1,0) 【答案】B

?1?4??

B. ?,0? D. (2,0)

?1?2??

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【解析】因为直线x?2与抛物线y?2px(p?0)交于E,D两点,且OD?OE, 根据抛物线的对称性可以确定?DOx??EOx?2?4,所以D?2,2?,

代入抛物线方程4?4p,求得p?1,所以其焦点坐标为(,0), 故选:B.

3、(2024年高考北京)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

1

2

PQ?l于Q,则线段FQ的垂直平分线( )

A. 经过点O C. 平行于直线OP 【答案】B

【解析】如图所示:

B. 经过点P D. 垂直于直线OP

因为线段FQ的垂直平分线上的点到F,Q的距离相等,又点P在抛物线上,根据定义可知,PQ?PF,所以线段FQ的垂直平分线经过点P. 故选:B.

4、(2024·全国高考)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆A.2 C.4 【答案】D

B.3 D.8

x23p?y2p?1的一个焦点,则p=( )

x2y2p??1的一个焦点,所以【解析】因为抛物线y?2px(p?0)的焦点(,0)是椭圆

3pp22p3p?p?()2,解得p?8,故选D.

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第54讲 抛 物 线(教师版) 备战2024年新高考数学微专题讲义

2易知点O到直线AB的距离为d=p.512525p25∴S△AOB=×p×p==,∴p2=1,又p>0,∴p=1.28588变式1、已知点F1,F2分别是双曲线3x2-y2=3a2(a>0)的左、右焦点,点P是抛物线y2=8ax与双曲线的一个交点,若|PF1|+|PF2|=12,则抛物线的
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