第八节 抛物线1.抛物线的定义满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线: (1)在平面内;(2)动点到定点F 的距离与到定直线l 的距离相等; (3)定点不在定直线上.2.抛物线的标准方程和几何性质标准方程y 2=2px(p >0)y 2=-2px(p >0)x 2=2py(p >0)x 2=-2py (p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离图形顶点 O (0,0)对称轴 y =0 x =0焦点 F ⎝⎛⎭⎪⎫p 2,0 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,0 F ⎝⎛⎭⎪⎫0,p 2 F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-p 2离心率 e =1准线方程 x =-p2x =p 2y =-p 2y =p 2范围 x ≥0,y ∈Rx ≤0,y ∈Ry ≥0,x ∈Ry ≤0,x ∈R开口方向 向右向左 向上向下焦半径 (其中P (x 0,y 0))|PF |=x 0+p2|PF |=-x 0+p2|PF |=y 0+p2|PF |=-y 0+p21.(2018·杭州七校联考)抛物线C :y =ax 2的准线方程为y =-14,则其焦点坐标为________,实数a 的值为________. 解析:由题意得焦点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,14,抛物线C 的方程可化为x 2=1a y ,由题意得-14a =-14,解得a =1. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫0,1412.焦点在直线2x +y +2=0上的抛物线的标准方程为________.答案:y 2=-4x 或x 2=-8y3.(教材习题改编)抛物线y =4x 2的焦点坐标为__________;准线方程为____________.解析:抛物线的标准方程为x 2=14y ,所以焦点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,116,准线方程为y =-116.答案:⎝⎛⎭⎪⎫0,116y =-1161.抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.2.抛物线标准方程中参数p 易忽视,只有p >0才能证明其几何意义是焦点F 到准线l 的距离,否则无几何意义.3.抛物线的标准方程的形式要注意,根据方程求焦点坐标或准线方程时,要注意标准形式的确定.[小题纠偏]1.平面内到点(1,1)与到直线x +2y -3=0的距离相等的点的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .一条直线答案:D2.抛物线8x 2+y =0的焦点坐标为________. 解析:由8x 2+y =0,得x 2=-18y .∴2p =18,p =116,∴焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-132.答案:⎝⎛⎭⎪⎫0,-132考点一 抛物线定义及应用重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.(2019·温州十校联考)设抛物线C :y =14x 2的焦点为F ,直线l 交抛物线C 于A ,B 两点,|AF |=3,线段AB 的中点到抛物线C 的准线的距离为4,则|BF |=( )A.72 B .5 C .4D .3解析:选B 抛物线C 的方程可化为x 2=4y ,由线段AB 的中点到抛物线C 的准线的距离为4,可得|AF |+|BF |=8,又|AF |=3,所以|BF |=5.2.已知M 是抛物线x 2=4y 上一点,F 为其焦点,点A 在圆C :(x +1)2+(y -5)2=1上,则|MA |+|MF |的最小值是( )A .4B .5C .6D .7解析:选B 依题意,由点M 向抛物线x 2=4y 的准线l :y =-1引垂线,垂足为M 1(图略),则有|MA |+|MF |=|MA |+|MM 1|,结合图形可知|MA |+|MM 1|的最小值等于圆心C (-1,5)到y =-1的距离再减去圆C 的半径,即等于6-1=5,因此|MA |+|MF |的最小值是5,故选B.[由题悟法]应用抛物线定义的2个关键点(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)注意灵活运用抛物线上一点P (x ,y )到焦点F 的距离|PF |=|x |+p 2或|PF |=|y |+p2.[即时应用]1.如图,设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,不经过焦点的直线上有三个不同的点A ,B ,C ,其中点A ,B 在抛物线上,点C 在y 轴上,则△BCF 与△ACF 的面积之比是( )A.|BF |-1|AF |-1B.|BF |2-1|AF |2-1C.|BF |+1|AF |+1D.|BF |2+1|AF |2+1解析:选A 由图形可知,△BCF 与△ACF 有公共的顶点F ,且A ,B ,C 三点共线,易知△BCF 与△ACF 的面积之比就等于|BC ||AC |.由抛物线方程知其焦点F (1,0),作准线l ,则l 的方程为x =-1.∵点A ,B 在抛物线上,过A ,B 分别作AK ,BH 与准线垂直,垂足分别为点K ,H ,且与y 轴分别交于点N ,M .由抛物线定义,得|BM |=|BF |-1,|AN |=|AF |-1.在△CAN 中,BM ∥AN ,∴|BC ||AC |=|BM ||AN |=|BF |-1|AF |-1.2.已知直线l 1:4x -3y +6=0和直线l 2:x =-1,抛物线y2=4x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是( )A.355 B .2C.115D .3解析:选B 由题可知l 2:x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,设抛物线的焦点为F (1,0),则动点P 到l 2的距离等于|PF |,则动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值,即焦点F 到直线l 1:4x -3y +6=0的距离,所以最小值是|4-0+6|5=2.考点二 抛物线的标准方程与几何性质题点多变型考点——多角探明[锁定考向]抛物线的标准方程及性质是高考的热点,多以选择题、填空题形式出现.常见的命题角度有: (1)求抛物线方程;(2)抛物线的对称性.[题点全练]角度一:求抛物线方程1.(2019·台州重点校联考)已知直线l 过抛物线y 2=-2px (p >0)的焦点,且与抛物线交于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 .y 2=-12x B .y 2=-8x C .y 2=-6xD .y 2=-4x解析:选B 过A ,B 分别作抛物线的准线的垂线,垂足分别为A 1,B 1,由抛物线定义知|AF |=|AA 1|,|BF |=|BB 1|,则|AA 1|+|BB 1|=2⎝⎛⎭⎪⎫2+p 2=8,解得p =4,所以此抛物线的方程是y 2=-8x .角度二:抛物线的对称性2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)分别交于O ,A ,B 三点,O 为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,则p =( )A .1 B.32C .2D .3解析:选B 双曲线的渐近线方程为y =±bax ,因为双曲线的离心率为2, 所以1+b 2a 2=2,ba = 3.由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x ,y 2=2px ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =2p 3,y =23p 3.由曲线的对称性及△AOB 的面积得, 2×12×23p 3×2p 3=3,解得p 2=94,即p =32⎝ ⎛⎭⎪⎫p =-32舍去.[通法在握]求抛物线方程的3个注意点(1)当坐标系已建立时,应根据条件确定抛物线方程属于四种类型中的哪一种;(2)要注意把握抛物线的顶点、对称轴、开口方向与方程之间的对应关系;(3)要注意参数p 的几何意义是焦点到准线的距离,利用它的几何意义来解决问题.[演练冲关]1.(2019·宁波质检)已知点M 是抛物线C :y 2=2px (p >0)上一点,F 为C 的焦点,MF 的中点坐标是(2,2),则p 的值为( )A .1B .2C .3D .4解析:选D 抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设M ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 212p ,y 1,由中点坐标公式可知p 2+y 212p =2×2,y 1+0=2×2,解得p =4.2.(2019·丽水高三质检)过抛物线C :y 2=4x 的焦点F 的直线l 与抛物线C 交于P ,Q 两点,与抛物线准线交于M ,且FM =3FP ,则|FP |=( )A.32 B.23C.43D.34解析:选C 设直线l 的倾斜角为θ,如图所示,过点P 作PN 垂直准线于点N ,由抛物线定义知|PN |=|PF |.∵FM =3FP ,∴|FM |=3|FP |,即|PM |=2|PN |.在Rt △MNP 中,cos ∠MPN =12,∵PN ∥x 轴,∴cos θ=12,由抛物线焦半径的性质可得|PF |=p 1+cos θ=21+12=43,即|FP |=43.考点三 直线与抛物线的位置关系重点保分型考点——师生共研[典例引领](2018·长兴中学模拟)已知抛物线C 1:y 2=2px (p >0)的焦点为F ,P 为C 1上一点,|PF |=4,点P 到y 轴的距离等于3.(1)求抛物线C 1的标准方程;(2)设A ,B 为抛物线C 1上的两个动点,且使得线段AB 的中点D 在直线y =x 上,P (0,2)为定点,求△PAB 面积的最大值.解:(1)由题意,p2+3=4,∴p =2,所以抛物线C 1的标准方程为y 2=4x .(2)设直线AB :x =ty +b ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +b ,y 2=4x消元化简得y 2-4ty -4b =0,Δ=16t 2+16b >0.且y 1+y 2=4t ,x 1+x 2=t (y 1+y 2)+2b =4t 2+2b , 所以D (2t 2+b,2t ),2t 2+b =2t . 由Δ>0得0<t <2.所以点P 到直线AB 的距离d =|-2t -b |1+t 2=|2t 2-4t |1+t2,所以|AB|=1+t216t2+16b=41+t22t-t2,所以S△ABP=12|AB|d=12×41+t22t-t2|2t2-4t|1+t2=22t-t2·|2t2-4t|.令m=2t-t2,则m∈(0,1],且S△ABP=4m3.由函数单调性可知,(S△ABP)max=4.[由题悟法]解决直线与抛物线位置关系问题的2种常用方法(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.[即时应用]如图所示,已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l经过点F且与抛物线C相交于A,B两点.(1)若线段AB的中点在直线y=2上,求直线l的方程;(2)若线段|AB|=20,求直线l的方程.解:(1)由已知,得抛物线的焦点为F(1,0).因为线段AB的中点在直线y=2上,所以直线l 的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点M (x 0,y 0),由⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,得(y 1+y 2)(y 1-y 2)=4(x 1-x 2),所以2y 0k =4.又y 0=2,所以k =1,故直线l 的方程是y =x -1.(2)设直线l 的方程为x =my +1,与抛物线方程联立得⎩⎪⎨⎪⎧x =my +1,y 2=4x ,消去x ,得y 2-4my -4=0,所以y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4,Δ=16(m 2+1)>0. |AB |=m 2+1|y 1-y 2| =m 2+1·y 1+y 22-4y 1y 2=m 2+1·4m2-4×-4=4(m 2+1).所以4(m 2+1)=20,解得m =±2,所以直线l 的方程是x =±2y +1,即x ±2y -1=0. 一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2019·湖州质检)已知抛物线y 2=2px (p >0),点C (-4,0),过抛物线的焦点作垂直于x 轴的直线,与抛物线交于A ,B 两点,若△CAB 的面积为24,则以直线AB 为准线的抛物线的标准方程是( )A .y 2=4x B .y 2=-4xC .y 2=8xD .y 2=-8x解析:选D ∵AB ⊥x 轴,且AB 过点F ,∴AB 是焦点弦,∴|AB |=2p ,∴S △CAB =12×2p ×⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2+4=24,解得p =4或p =-12(舍去),∴直线AB 的方程为x =2,∴以直线AB 为准线的抛物线的标准方程是y 2=-8x ,故选D.2.(2018·江山质检)在抛物线y 2=2px (p >0)上,横坐标为4的点到焦点的距离为5,则p 的值为( )A.12 B .1 C .2D .3解析:选C 由抛物线的定义可知,4+p2=5,解得p =2.3.(2018·珠海模拟)已知抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,点P 为抛物线上一点,且在第一象限,PA ⊥l ,垂足为A ,|PF |=4,则直线AF 的倾斜角等于( )A.7π12B.2π3C.3π4D.5π6解析:选B 由抛物线y 2=4x 知焦点F (1,0),准线l 的方程为x =-1,由抛物线定义知|PA |=|PF |=4,所以点P 的坐标为(3,23),因此点A 的坐标为(-1,23),所以k AF =23-0-1-1=-3,所以直线AF 的倾斜角为2π3.4.(2019·宁波六校联考)已知抛物线C :y 2=23x ,过焦点F 且斜率为3的直线与C 相交于P ,Q 两点,且P ,Q 两点在准线上的投影分别为M ,N 两点,则S △MFN =( )A .8B .23C .4 3D .83解析:选B 法一:由题意可得p =3,F ⎝⎛⎭⎪⎪⎫32,0.不妨设点P 在x 轴上方,由抛物线定义可知|PF |=|PM |,|Q F |=|Q N |,设直线P Q 的倾斜角为θ,则tan θ=3,∴θ=π3,由抛物线焦半径的性质可知,|PF |=p 1-cos θ=31-cosπ3=23,|Q F |=p1+cos θ=31+cosπ3=233,∴|MN |=|P Q|sin θ=(|PF |+|Q F |)·sin π3=833×32=4,∴S △MFN =12|MN |·p =12×4×3=2 3. 法二:由题意可得F ⎝⎛⎭⎪⎪⎫32,0,直线P Q 的方程为y =3⎝⎛⎭⎪⎪⎫x -32=3x -32,与抛物线方程y 2=23x联立,得⎝⎛⎭⎪⎫3x -322=23x ,即3x 2-53x +94=0,设P (x 1,y 1),Q(x 2,y 2),则x 1+x 2=533,∴|P Q|=x 1+x 2+p =533+3=833,∵直线P Q 的斜率为3,∴直线P Q 的倾斜角为π3.∴|MN |=|P Q|sinπ3=833×32=4,∴S △MFN =12×4×3=2 3. 5.已知点P 在抛物线y 2=4x 上,且点P 到y 轴的距离与其到焦点的距离之比为12,则点P 到x 轴的距离为________.解析:设点P 的坐标为(x P ,y P ),抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,根据抛物线的定义,点P 到焦点的距离等于点P 到准线的距离,故x Px P --1=12,解得x P =1,所以y 2P =4,所以|y P |=2. 答案:2二保高考,全练题型做到高考达标1.(2018·临海期初)动圆过点(0,1),且与直线y =-1相切,则动圆圆心的轨迹方程为( )A .y =0B .x 2+y 2=1 C .x 2=4yD .y 2=4x解析:选C 设动圆圆心M (x ,y ),则x 2+y -12=|y +1|,解得x 2=4y .2.(2018·绍兴二模)已知抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,直线y =3(x -1)与抛物线C 交于A ,B 两点(A 在x 轴上方).若AF =mFB ,则m 的值为( )A. 3B.32C .2D .3解析:选D 直线方程为x =33y +1,代入y 2=4x 可得y 2-433y -4=0,则y A =23,y B =-233,所以|y A |=3|y B |,因为AF =mFB ,所以m =3.3.(2018·宁波十校联考)已知抛物线x 2=4y ,过焦点F 的直线l 交抛物线于A ,B 两点(点A 在第一象限),若直线l 的倾斜角为30°,则|AF ||BF |的值等于( )A .3B.52C .2D.32解析:选A 由题可得,F (0,1),设l :y =33x +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).将直线方程与抛物线方程联立,消去x ,化简得3y 2-10y +3=0,解得y 1=3,y 2=13.由抛物线的定义可知|AF ||BF |=y 1+1y 2+1=3+113+1=3. 4.已知P 为抛物线y =12x 2上的动点,点P 在x 轴上的射影为点M ,点A的坐标是⎝⎛⎭⎪⎫6,172,则|PA |+|PM |的最小值是()A .8B.192C .10D.212解析:选B 依题意可知焦点F ⎝⎛⎭⎪⎫0,12,准线方程为y =-12,延长PM 交准线于点H (图略).则|PF |=|PH |,|PM |=|PF |-12,|PM |+|PA |=|PF |+|PA |-12,即求|PF |+|PA |的最小值. 因为|PF |+|PA |≥|FA |, 又|FA |=62+⎝ ⎛⎭⎪⎫172-122=10.所以|PM |+|PA |≥10-12=192,故选B.5.(2019·嘉兴六校联考)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在抛物线C 上,且|MO |=|MF |=32(O 为坐标原点),则OM ·MF =( )A .-74B.74C.94D .-94解析:选A 设M (m ,2pm ),抛物线C 的焦点F 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,因为|MO |=|MF |=32,所以m 2+2pm =94 ①,m +p 2=32②,由①②解得m =12,p =2,所以M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2,F (1,0),所以OM =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2,MF=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2,故OM ·MF =14-2=-74.6.(2018·宁波期初)已知抛物线x 2=4y 的焦点为F ,若点M 在抛物线上,|MF |=4,O 为坐标原点,则∠MFO =________.解析:由题可得,p =2,焦点在y 轴正半轴,所以F (0,1). 因为|MF |=4,所以M (±23,3).所以tan ∠MFO =-tan(π-∠MFO )=-233-1=-3,所以∠MFO =2π3.答案:2π37.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线y 2=2px (p >0)上任意一点,M 是线段PF 上的点,且|PM |=2|MF |,则直线OM 的斜率的最大值为________.解析:如图,由题可知F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0,设P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫y 202p ,y 0(y 0>0),则OM ―→=OF ―→+FM ―→=OF ―→+13FP ―→=OF ―→+13(OP ―→-OF ―→)=13OP ―→+23OF ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫y 206p +p 3,y 03,k OM =y 03y 206p +p 3=2y 0p +2p y 0≤222=22,当且仅当y 20=2p 2时等号成立,所以直线OM 的斜率的最大值为22.答案:228.(2018·嵊州一模)设抛物线y 2=4x 的焦点为F ,过点M (5,0)的直线与抛物线相交于A ,B 两点,与抛物线的准线相交于C 点,|BF |=3,则△BCF 与△ACF 的面积之比S △BCFS △ACF=________.解析:设点A 在第一象限,B 在第四象限,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为x =my + 5.由y 2=4x ,得p =2,因为|BF |=3=x 2+p2=x 2+1,所以x 2=2,则y 22=4x 2=4×2=8,所以y 2=-22,由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x =my +5,得y 2-4my -45=0,则y 1y 2=-45,所以y 1=10,由y 21=4x 1,得x 1=52.过点A 作AA ′垂直于准线x=-1,垂足为A ′,过点B 作BB ′垂直于准线x =-1,垂足为B ′,易知△CBB ′∽△CAA ′,所以S △BCF S △ACF =|BC ||AC |=|BB ′||AA ′|.又|BB ′|=|BF |=3,|AA ′|=x 1+p 2=52+1=72,所以S △BCF S △ACF =372=67.答案:679.(2018·杭州高三检测)如图,过抛物线M :y =x 2上一点A (点A 不与原点O 重合)作抛物线M 的切线AB交y 轴于点B ,点C 是抛物线M 上异于点A 的点,设G 为△ABC 的重心(三条中线的交点),直线CG 交y 轴于点D .(1)设A (x 0,x 20)(x 0≠0),求直线AB 的方程; (2)求|OB ||OD |的值.解:(1)因为y ′=2x ,所以直线AB 的斜率k =y ′|x =x 0=2x 0, 所以直线AB 的方程为y -x 20=2x 0(x -x 0), 即y =2x 0x -x 20.(2)由(1)得,点B 的纵坐标y B =-x 20, 所以AB的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 02,0.设C (x 1,y 1),G (x 2,y 2),直线CG 的方程为x =my +x 02.由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +x 02,y =x 2,得m 2y 2+(mx 0-1)y +x 204=0.因为G 为△ABC 的重心,所以y 1=3y 2. 由根与系数的关系,得y 1+y 2=4y 2=1-mx 0m 2,y 1y 2=3y 22=x 204m 2.所以y 22=1-mx 0216m4=x 2012m2, 解得mx 0=-3±2 3.所以点D 的纵坐标y D =-x 02m =x 206±43,故|OB ||OD |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪y B y D =43±6. 10.(2018·台州模拟)已知抛物线C 1:y 2=4x 和C 2:x 2=2py (p >0)的焦点分别为F 1,F 2,点P (-1,-1),且F 1F 2⊥OP (O 为坐标原点).(1)求抛物线C 2的方程;(2)过点O 的直线交C 1的下半部分于点M ,交C 2的左半部分于点N ,求△PMN 面积的最小值.解:(1)由题意知F 1(1,0),F 2⎝ ⎛⎭⎪⎫0,p 2,则F 1F 2―→=⎝⎛⎭⎪⎫-1,p 2,∵F 1F 2⊥OP ,∴F 1F 2―→·OP ―→=⎝⎛⎭⎪⎫-1,p 2·(-1,-1)=1-p 2=0,∴p =2,∴抛物线C 2的方程为x 2=4y . (2)设过点O 的直线为y =kx (k <0),联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx ,y 2=4x 得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫4k2,4k ,联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 2=4y 得N (4k,4k 2),从而|MN |=1+k2·⎪⎪⎪⎪⎪⎪4k 2-4k =1+k2·⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 2-4k , 又点P 到直线MN 的距离d =|k -1|1+k2,故S △PMN =12·|k -1|1+k2·1+k 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 2-4k =21-k 1-k3k 2=21-k21+k +k2k 2=2⎝⎛⎭⎪⎫k +1k -2⎝ ⎛⎭⎪⎫k +1k +1,令t =k +1k(t ≤-2),则S △PMN =2(t -2)(t +1)≥8,当t =-2,即k =-1时,S △PMN 取得最小值.即当过点O 的直线为y =-x 时,△PMN 面积的最小值为8. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2018·台州高三模拟)已知抛物线x 2=2py (p >0),点M 是抛物线的准线与y 轴的交点,过点A (0,λp )(λ∈R)的动直线l交抛物线于B ,C 两点.(1)求证:MB ·MC ≥0,并求等号成立时实数λ的值; (2)当λ=2时,设分别以OB ,OC (O 为坐标原点)为直径的两圆相交于另一点D ,求|DO |+|DA |的最大值.解:(1)由题意知动直线l 的斜率存在,且过点A (0,λp ), 则可设动直线l 的方程为y =kx +λp ,代入x 2=2py (p >0),消去y 并整理得x 2-2pkx -2λp 2=0,Δ=4p 2(k 2+2λ)>0,设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2), 则x 1+x 2=2pk ,x 1x 2=-2λp 2,y 1y 2=(kx 1+λp )(kx 2+λp )=k 2x 1x 2+λpk (x 1+x 2)+λ2p 2=λ2p 2,y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2λp =2pk 2+2λp =2p (k 2+λ).因为抛物线x 2=2py 的准线方程为y =-p2,所以点M的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,-p 2,所以MB =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1,y 1+p 2,MC =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,y 2+p 2,所以MB ·MC =x 1x 2+⎝⎛⎭⎪⎫y 1+p 2⎝ ⎛⎭⎪⎫y 2+p 2=x 1x 2+y 1y 2+p 2(y 1+y 2)+p 24=-2λp 2+λ2p 2+p2[2p (k 2+λ)]+p 24=p2⎣⎢⎡⎦⎥⎤k 2+⎝⎛⎭⎪⎫λ-122≥0,当且仅当k =0,λ=12时等号成立.(2)由(1)知,当λ=2时,x 1x 2=-4p 2,y 1y 2=4p 2, 所以OB ·OC =x 1x 2+y 1y 2=0, 所以OB ⊥OC .设直线OB 的方程为y =mx (m ≠0),与抛物线的方程x 2=2py 联立可得B (2pm,2pm 2),所以以OB 为直径的圆的方程为x 2+y 2-2pmx -2pm 2y =0. 因为OB ⊥OC ,所以直线OC 的方程为y =-1mx .同理可得以OC 为直径的圆的方程为 x 2+y 2+2p m x -2pm2y =0,即m 2x 2+m 2y 2+2pmx -2py =0,将两圆的方程相加消去m ,得x 2+y 2-2py =0, 即x 2+(y -p )2=p 2,所以点D 的轨迹是以OA 为直径的圆, 所以|DA |2+|DO |2=4p 2,由|DA |2+|DO |22≥⎝⎛⎭⎪⎫|DA |+|DO |22, 得|DA |+|DO |≤22p ,当且仅当|DA |=|DO |=2p 时,等号成立. 故(|DA |+|DO |)max =22p .2.如图所示,抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,点P (1,2),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上.(1)写出该抛物线的方程及其准线方程.(2)当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求y 1+y 2的值及直线AB 的斜率.解:(1)由已知条件,可设抛物线的方程为y 2=2px (p >0). 因为点P (1,2)在抛物线上, 所以22=2p ×1, 解得p =2.故所求抛物线的方程是y 2=4x ,准线方程是x =-1. (2)设直线PA 的斜率为k PA ,直线PB 的斜率为k PB .则k PA =y 1-2x 1-1(x 1≠1),k PB =y 2-2x 2-1(x 2≠1),因为PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补, 所以k PA =-k PB .由A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)均在抛物线上,得⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,①y 22=4x 2,②所以y 1-214y 21-1=-y 2-214y 22-1,所以y 1+2=-(y 2+2).所以y 1+y 2=-4.由①-②得,y 21-y 22=4(x 1-x 2),所以k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=-1(x 1≠x 2).。