抛物线的焦点与准线(高中知识有关)九上P54、活动2(新书)一、高中知识:文科选修(1-1)P53-55;理科选修(1-1)P56-59 抛物线的几个定义:把平面内与一个定点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 叫做抛物线的焦点,直线L 叫做抛物线的准线.公式:抛物线c bx ax y ++=2的焦点为)414,2(2a b ac a b +--,准线为ab ac y 4142--= 二、试题:1、(2010黄冈市,25,15分)已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠顶点为C (1,1)且过原点O .过抛物线上一点P (x ,y )向直线54y =作垂线,垂足为M ,连FM (如图).(1)求字母a ,b ,c 的值;(2)在直线x =1上有一点3(1,)4F ,求以PM 为底边的等腰三角形PFM 的P 点的坐标,并证明此时△PFM 为正三角形;(3)对抛物线上任意一点P ,是否总存在一点N (1,t ),使PM =PN 恒成立,若存在请求出t 值,若不存在请说明理由.2、2012年山东潍坊市24.(本题满分11分)如图,已知抛物线与坐标轴分别交于A (-2,0)、B (2,0)、C (0,-1)三点,过坐标原点0的直线y =kx 与抛物线交于M 、N 两点.分别过点C ,D (0,-2)作平行于x 轴的直线21l l 、.(1)求抛物线对应二次函数的解析式; (2)求证以ON 为直径的圆与直线1l 相切;(3)求线段MN 的长(用k 表示),并证明M 、N 两点到直线2l 的距离之和等于线段MN 的长.3、湖北省黄冈市2011年中考数学试卷y =14x 2交于M (x 1,y 1)和N (x 2,y 2)两点(其中x 1<0,x 2>0).(1)求b 的值. (2)求x 1?x 2的值.(3)分别过M ,N 作直线l :y=﹣1的垂线,垂足分别是 M 1和N 1.判断△M 1FN 1的形状,并证明你的结论.(4)对于过点F 的任意直线MN ,是否存在一条定直线 m ,使m 与以MN 为直径的圆相切.如果有,请求出这条直线m 的解析式;如果没有,请说明理由.=;(3)(3分)若射线NM 交x 轴于点P ,且PA ×PB =1009,求点M 的坐标.抛物线的焦点与准线(高中知识有关)答案1、(2010黄冈市,25,15分)【分析】.(1)抛物线的顶点为C (1,1),可设解析式为y =a (x -1)2+1,又因抛物线过原点,可得a =-1,所以y =-(x -1)2+1,化简得y=-x 2+2x ,即可求字母a ,b ,c 的值;(2)由FM =FP ,PM 与直线54y =垂直,可得53344y -=-,∴14y =,代入y =-x 2+2x ,解得31x =±P 坐标为(3114)或(31-14),所以分两种情况,通过计算可得△PFM 为正三角形;(3)由PM =PN可得54y -()()221x y t -+-,整理得,23920216t yt y -+-=,解得134t =,2324t y =-(舍去),故存在点N (1,34),使PM =PN 恒成立.【答案】.(1)a =-1,b =2,c =0(2)∵FM =FP ,PM 与直线54y =垂直,∴533444y -=-,∴14y =, 把14y =代入y =-x 2+2x ,解得312x =±∴点P 坐标为(312+,14)或(312-,14),当点P 坐标为(312+,14)时,MP =MF =PF =1,∴△PFM 为正三角形,当点P 坐标为(312-,14)时,MP =MF =PF =1,∴△PFM 为正三角形,∴当点P 坐标为(312+,14)或(312-,14)时,△PFM 为正三角形;(3)存在,∵PM =PN ,∴ 54y -=()()221x y t -+-,两边同时平方得,2255162y y -+=()()221x y t -+-∵y =-x 2+2x ,∴23920216t yt y -+-=,解得134t =,2324t y =-(舍去),故存在点N (1,34),使PM =PN 恒成立.【涉及知识点】二次函数,等腰三角形,等边三角形【点评】本题是一道综合性较强的题目,第(1)问较简单,考查大多数学生的能力水平,第(2)问、(3)问较难,解决的关键是利用等腰三角形的性质列出方程,从而求出点的坐标,在第(3)问中要注意解关于t 的字母系数方程,本题有一定的区分度.【推荐指数】★★★★★2、2012年山东潍坊市24.(本题满分ll 分)解:(1)设抛物线对应二次函数的解析式为y =ax 2+bx +c ,由⎩⎨⎧+-==-++=c b a cc b a 2401240 解得⎩⎨⎧=-==4110a c b所以1412-=x y .……3分 (2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),因为点M 、N 在抛物线上,所以,141,141222211-=-=x y x y ,所以x 22=4(y 2+1); 又ON 2=x 22+y 22=4(y 2+1)+y 22=(y 2+2)2,所以ON =22y +,又因为y 2≥-l ,所以0N =2+y 2.……5分设ON 的中点E ,分别过点N 、E 向直线1l 作垂线,垂足为P 、F ,-.(2)联立直线与抛物线,代入(1)中求出的b 值,利用根与系数的关系可以求出x 1?x 2的值.(3)确定M 1,N 1的坐标,利用两点间的距离公式,分别求出M 1F 2,N 1F 2,M 1N 12,然后用勾股定理判断三角形的形状.(4)根据题意可知y=﹣1总与该圆相切.. 解答:解:(1)∵直线y=kx+b 过点F (0,1),b=1⑵显然11x x y y =⎧⎨=⎩和22x x y y =⎧⎨=⎩是方程组2114y kx y x =+⎧⎪⎨=⎪⎩的两组解,解方程组消元得21104x kx --=,依据“根与系数关系”得4x x 21-=. ⑶△M 1FN 1是直角三角形是直角三角形,理由如下:(3)用两点间的距离公式,判断三角形的形状. (4)根据点与圆的位置判断直线与圆的位置. 4、2010年南通市中考试题(五中月考)22.(本小题满分14分)(1)因为当x =3和x =-3时,这条抛物线上对应点的纵坐标相等,故b=0. 设直线AB 的解析式为y=kx+b ,把A (-4,3)、B (2,0)代入到y =ax 2+bx +c ,得⎩⎨⎧=+=+.04,316c a c a 解得⎪⎩⎪⎨⎧-==.1,41c a ∴这条抛物线的解析式为y =41x 2-1. 设直线AB 的解析式为y=kx+b ,把A (-4,3)、B (2,0)代入到y=kx+b ,得. ∴22222222)14()14(+=-+=+=m m m GP OG OP ,∴1412+=m OP∵141)2(14122+=---=-=m m y y PH H P ∴OP=PH要使△PDO 的周长最小,因为OD 是定值,所以只要OP+PD 最小,∵OP=PH∴只要PH+PD 最小根据“直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短。
”可知,当点D 、P 、H 三点共线时,PH+PD 最小,因此,当点D 、P 、H 三点共线时,△PDO 的周长最小。
5、(2011-2012福州市九上期末考试题)22.解:(1)∵抛物线c bx ax y ++=2的对称轴是y 轴,∴0b = . ----------------------------------------------1分 ∵抛物线c bx ax y ++=2经过点(2,0)A -、(0,1)B 两点,∴11,4c a ==-,-----------------------------3分∴所求抛物线的解析式为1412+-=x y .---------------------4分(2)设点P 坐标为(p ,1412+-p ),如图,过点P 作PH l ⊥,垂足为H ,∵2PH =-(1412+-p )=1412+p ,---6分 OP =222)141(+-+p p =1412+p ,----8分 ∴OP PH =.∴直线l 与以点P 为圆心,PO 长为半径的圆相切. --------------------9分D 、E 、F. 连接EG 并延长交DP 的延长线于点K ,∵G 是PQ 的中点,∴易证得EQG KPG ≅△△,∴EQ PK =,-------------------11分由(2)知抛物线1412+-=x y 上任意一点到原点O 的距 离等于该点到直线:2l y =的距离,即,EQ OQ DP OP ==,----------- 12分 ∴ 111()()222FG DK DP PK DP EQ ==+=+ 1()2OP OQ =+,----------13分 ∴只有当点P 、Q 、O 三点共线时,线段PQ 的中点G 到直线l 的距离GF 最小. ∵9PQ =,∴GF ≥4.5,即点G 到直线l 距离的最小值是4.5.---------- 14分 (若用梯形中位线定理求解扣1分)6、(2012四川资阳9分)【答案】解:(1)∵()()2211y=x +x+m=x+2+m 144-,∴顶点坐标为(-2 , m 1-)。
∵顶点在直线y=x+3上,∴-2+3=m 1-,解得m=2。
(2)∵点N 在抛物线上,且点N 的横坐标为a ,∴点N的纵坐标为21a +a+24,即点N (a ,21a +a+24)。
过点F 作FC ⊥NB 于点C ,在Rt △FCN 中,FC =a +2,NC =NB -CB =21a +a 4,∴2222221NF NC FC a a a 24=+=+++()()2221a a a 4a 44=++++()()。
而22222211NB a a 2a a a 4a 444=++=++++()()(),∴NF 2=NB 2,NF =NB 。
AF BF NF NB NFB NBF 由(2)的结论知,MF =MA ,∴∠MAF =∠MFA 。
∵MA ⊥x 轴,NB ⊥x 轴,∴MA ∥NB 。
∴∠AMF +∠BNF =180°。
∵△MAF 和△NFB 的内角总和为360°,∴2∠MAF +2∠NBF =180°,∠MAF +∠NBF =90°。
∵∠MAB +∠NBA =180°,∴∠FBA +∠FAB =90°。
又∵∠FAB +∠MAF =90°,∴∠FBA =∠MAF =∠MFA 。