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高中数学专题讲解之抛物线

高中数学专题讲解之抛物线考点1 抛物线的定义:平面上与一个定点F 和一条直线l (F 不在l 上)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,定直线l 叫做抛物线的准线。

抛物线的定义中条件“F 不在l 上”不可遗漏,否则,如果F 在l 上,则轨迹为过F 且与l 垂直的直线。

题型: 利用定义,实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换例1、(1)已知点P 在抛物线y 2= 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和的最小值为(2)抛物线y=4上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) A.B. C. D. 0例2、求平面内到原点与直线20x y --=距离相等的点的轨迹方程,并指出轨迹所表示的曲线。

例3、求到点A ()2,0-的距离比到直线:3l x =的距离小1的点的轨迹方程。

巩固练习:1.已知抛物线的焦点为,点,在抛物线上,且、、成等差数列, 则有 ( ) A .B .C . D.2. 已知点F 是抛物线的焦点,M 是抛物线上的动点,当最小时,M 点坐标是 ( )A. B. C. D.3.已知方程()220x py p =->的抛物线上有一点M (),3m -,点M 到焦点F 的距离为5,求m 的值。

4、在正方体1111D C B A ABCD -的侧面11A ABB 内有一动点P 到直线11B A 与直线BC 的距离相等,则动点P 所在的曲线的形状为…………( )2x 161716158722(0)y px p =>F 111222()()P x y P x y ,,,333()P x y ,||1F P ||2F P ||3F P 321x x x =+321y y y =+2312x x x =+2312y y y =+),4,3(A x y 82=MF MA +)0,0()62,3()4,2()62,3(-考点2 抛物线的标准方程 题型:求抛物线的标准方程例4、求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程:(1)过点(-3,2) (2)焦点在直线上巩固练习:1、若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则的值2、 对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件:①焦点在y 轴上; ②焦点在x 轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6; ④抛物线的通径的长为5;⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1).能使这抛物线方程为y 2=10x 的条件是____________.(要求填写合适条件的序号) 3、 若抛物线的顶点在原点,开口向上,F 为焦点,M 为准线与Y 轴的交点,A 为抛物线上一点,且,求此抛物线的方程 考点3 抛物线的几何性质抛物线的几何性质 ():标准方程图形焦点240x y --=22y px =2213x y -=p 3||,17||==AF AM 0>p px y 22=px y 22-=py x 22=py x 22-=▲y xO▲yxO▲y xO▲yxO)0,2(pF )0,2(pF -)2,0(p F )2,0(p F -A 1B 1 B AP(A)A 1B 1B AP(B)A 1B 1 B AP(C)A 1B 1BAP(D)例5、求抛物线24y x =上的点P 到直线34150x y ++=的距离的最小值,并求出P 点的坐标。

例6、给定抛物线22y x =,设A (),0,a a R ∈,P 是抛物线上的一点,且PA d =,求d 的最小值。

例7、长度等于3的线段的两个端点在抛物线2y x =上运动,求AB 的中点M 到y 轴的距离的最小值。

例8、设A 、B 90(O 为坐标原点)例9、已知正方形另两个顶点C 、D 长。

例10、已知抛物线个动点(AB 8AF BF +=例11、设点O 为抛物线的顶点,F 为抛物线的焦点且PQ 为过焦点的弦,若OF a =,PQ b =,求OPQ ∆的面积。

例12、 如图所示,抛物线y 2=4x 的顶点为O ,点A 的坐标为(5,0),倾斜角为4π的直线l 与线段OA 相交(不经过点O 或点A )且交抛物线于M 、N 两点,求△AMN 面积最大时直线l 的方程,并求△AMN 的最大面积.例13、已知抛物线y 2=2px (p >0),过动点M (a ,0)且斜率为1的直线l 与该抛物线交于不同的两点A 、B ,且|AB |≤2p .(1)求a 的取值范围.(2)若线段AB 的垂直平分线交x 轴于点N ,求△NAB 面积的最大值..解:(1)设直线l 的方程为:y =x -a ,代入抛物线方程得(x -a )2=2px ,即x 2-2(a +p )x +a 2=0∴|AB |=224)(42a p a -+⋅≤2p .∴4ap +2p 2≤p 2,即4ap ≤-p 2又∵p >0,∴a ≤-4p . (2)设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),AB 的中点 C (x ,y ), 由(1)知,y 1=x 1-a ,y 2=x 2-a ,x 1+x 2=2a +2p ,则有x =222,2212121ax x y y y p a x x -+=+=+=+=p . ∴线段AB 的垂直平分线的方程为y -p =-(x -a -p ),从而N 点坐标为(a +2p ,0)点N 到AB 的距离为p a p a 22|2|=-+从而S △NAB =2222224)(4221p ap p p a p a +=⋅-+⋅⋅当a 有最大值-4p 时,S 有最大值为2p 2.基础巩固训练1.过抛物线的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于,则这样的直线( )A.有且仅有一条B.有且仅有两条C.1条或2条D.不存在2.在平面直角坐标系中,若抛物线上的点到该抛物线焦点的距离为5,则点P 的纵坐标为 ( )A. 3B. 4C. 5D. 6x y 42=)(422R a a a ∈++xOy 24x y =P3.两个正数a 、b 的等差中项是,一个等比中项是,且则抛物线的焦点坐标为( )A .B .C .D .4. 如果,,…,是抛物线上的点,它们的横坐标依次为,,…,,F 是抛物线的焦点,若成等差数列且,则=( ).A .5B .6C . 7D .95、抛物线准线为l ,l 与x 轴相交于点E ,过F 且倾斜角等于60°的直线与抛物线在x 轴上方的部分相交于点A ,AB ⊥l ,垂足为B ,则四边形ABEF 的面积等于( )A .B .C .D .6、设是坐标原点,是抛物线的焦点,是抛物线上的一点,与轴正向的夹角为,则为 . 题型、焦点弦问题例14、已知抛物线()220y px p =>,过焦点F 的弦AB 的直线倾斜角为θ,求AB 的弦长。

例15、若AB 是抛物线22(0)y px p =>的焦点弦(过焦点的弦),且11(,)A x y ,22(,)B x y ,则:2124p x x =,212y y p =-。

例16、已知直线AB 是过抛物线22(0)y px p =>焦点F ,求证:11AF BF+为定值。

例17、已知AB 是抛物线22(0)y px p =>的过焦点F 的弦,求证:(1)以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切。

(2)分别过A 、B 做准线的垂线,垂足为M 、N ,求证:以MN 为直径的圆与直线AB 相切。

与准线l 相切9225,b a >2()y b a x =-1(0,)4-1(0,)41(,0)2-1(,0)4-1P 2P 8P 24y x =1x 2x 8x )(,,,21*∈N n x x x n 45921=+++x x x ||5F P ,42F x y 的焦点为=33343638O F 24y x =A FA x 60OA BAM N Q P y xOF例18、若抛物线方程为,过(2p ,0)的直线与之交于A 、B 两点,则OA ⊥OB 。

巩固练习:1、若直线经过抛物线的焦点,则实数2、过抛物线焦点F 的直线与抛物线交于两点A 、B,若A 、B 在抛物线准线上的射影为,则 ( )A. B. C. D. 题型、中点弦问题:例19、过点A ()0,1-,作直线l 交抛物线24y x =于B 、C 两点,求BC 中点P 的轨迹方程。

例20、若抛物线2y x =上存在两点PQ 关于直线():3l y m x =-对称,求m 的取值范围。

巩固练习:1、在抛物线上求一点,使该点到直线的距离为最短,求该点的坐标2、已知抛物线(为非零常数)的焦点为,点为抛物线上一个动点,过点且与抛物线相切的直线记为. (1)求的坐标;(2)当点在何处时,点到直线的距离最小?3、设抛物线()的焦点为 F ,经过点 F 的直线交抛物线于A 、B 两点.点C 在抛物线的准线上,且BC ∥X 轴.证明直线AC 经过原点O .4、椭圆上有一点M (-4,)在抛物线(p>0)的准线l 上,抛物线的焦点也是椭圆焦点. (1)求椭圆方程;(2)若点N 在抛物线上,过N 作准线l 的垂线,垂足为Q 距离,求|MN|+|NQ|的最小值. 5、已知抛物线C 的一个焦点为F (,0),对应于这个焦点的准线方程为x =-.(1)写出抛物线C 的方程;(2)过F 点的直线与曲线C 交于A 、B 两点,O 点为坐标原点,求△AOB 重心G 的轨迹方程;(3)点P 是抛物线C 上的动点,过点P 作圆(x -3)2+y 2=2的切线,切点分别是M ,N .22(0)y px p =>10ax y -+=24y x =a =11,B A =∠11FB A 45 60 9012024y x =45y x =-2:ax y C =a F P c P c l F P F l 22y px =0p >12222=+by a x 59px y 22=2121当P 点在何处时,|MN |的值最小?求出|MN |的最小值. 课后作业:一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.如果抛物线y 2=ax 的准线是直线x =-1,那么它的焦点坐标为( )A .(1, 0)B .(2, 0)C .(3, 0)D .(-1, 0)2.圆心在抛物线y 2=2x 上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是 ( )A .x 2+ y 2-x -2 y -=0 B .x 2+ y 2+x -2 y +1=0 C .x 2+ y 2-x -2 y +1=0D .x 2+ y 2-x -2 y +=0 3.抛物线上一点到直线的距离最短的点的坐标是 ( )A .(1,1)B .() C . D .(2,4)4.一抛物线形拱桥,当水面离桥顶2m 时,水面宽4m ,若水面下降1m ,则水面宽为( )A .mB . 2mC .4.5mD .9m5.平面内过点A (-2,0),且与直线x =2相切的动圆圆心的轨迹方程是 ( )A . y 2=-2x B . y 2=-4x C .y 2=-8xD .y 2=-16x6.抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上点(-5,m )到焦点距离是6,则抛物线的方程是( )A . y 2=-2x B . y 2=-4xC . y 2=2xD . y 2=-4x 或y 2=-36x7.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线,交抛物线于A(x 1, y 1) ,B(x 2, y 2)两点,如果x 1+ x 2=6,那么|AB|=( ) A .8B .10C .6D .48.把与抛物线y 2=4x 关于原点对称的曲线按向量a 平移,所得的曲线的方程是( )A .B .C .D . 9.过点M (2,4)作与抛物线y 2=8x 只有一个公共点的直线l 有( )41412x y =042=--y x 41,21)49,23(66)3,2(-=)2(4)3(2--=-x y )2(4)3(2+-=-x y )2(4)3(2--=+x y )2(4)3(2+-=+x yA .0条B .1条C .2条D .3条10.过抛物线y =ax 2(a >0)的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别是p 、q ,则等于 ( )A .2aB .C .4aD . 二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)11.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若AB 的长为4,则焦点到AB 的距离为 .12.抛物线y =2x 2的一组斜率为k 的平行弦的中点的轨迹方程是 . 13.P 是抛物线y 2=4x 上一动点,以P 为圆心,作与抛物线准线相切的圆,则这个圆一定经过一个定点Q ,点Q 的坐标是 .14.抛物线的焦点为椭圆的左焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为 . 三、解答题(本大题共6小题,共76分)15.已知动圆M 与直线y =2相切,且与定圆C :外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.(12分)16.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 )到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m 的值.(12分) 17.动直线y =a ,与抛物线相交于A 点,动点B 的坐标是,求线段AB 中点M 的轨迹的方程.(12分)18.河上有抛物线型拱桥,当水面距拱桥顶5米时,水面宽为8米,一小船宽4米,高2米,载货后船露出水面上的部分高0.75米,问水面上涨到与抛物线拱顶相距多少米时,小船开始不能通航?(12分)19.如图,直线l 1和l 2相交于点M ,l 1⊥l 2,点N ∈l 1.以A 、B 为端点的曲线段C 上的任一点到l 2的距离与到点N 的距离相等.若△AMN 为锐角三角形,|AM|=,|AN|=3,且|BN|=6.建立适当的坐标系,求曲线段C 的方程.(14分)qp 11+a 21a4314922=+y x 1)3(22=++y x x y 212=)3,0(a20.已知抛物线.过动点M (,0)且斜率为1的直线与该抛物线交于不同的两点A 、B ,. (Ⅰ)求的取值范围;(Ⅱ)若线段AB 的垂直平分线交轴于点N ,求面积的最大值.(14分)参考答案一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)二.填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分) 11.2 12. 13.(1,0) 14. 三、解答题(本大题共6题,共76分)15.(12分)[解析]:设动圆圆心为M (x ,y ),半径为r ,则由题意可得M 到C (0,-3)的距离与到直线y =3的距离相等,由抛物线的定义可知:动圆圆心的轨迹是以C (0,-3)为焦点,以y =3为准线的一条抛物线,其方程为. 16. (12分)[解析]:设抛物线方程为,则焦点F (),由题意可得,解之得或, 故所求的抛物线方程为,17.(12分)[解析]:设M 的坐标为(x ,y ),A (,),又B 得消去,得轨迹方程为,即18.(12分)[解析]:如图建立直角坐标系,设桥拱抛物线方程为,由题意可知,)0(22>=p px y a l p AB 2||≤a x NAB Rt ∆4kx =x y 542-=y x 122-=)0(22>-=p py x 0,2p-⎪⎩⎪⎨⎧=-+=5)23(6222p m p m ⎩⎨⎧==462p m ⎩⎨⎧=-=462p m y x 82-=62±的值为m 22a a )3,0(a ⎩⎨⎧==a y a x 22a 42y x =x y 42=)0(22>-=p py xB (4,-5)在抛物线上,所以,得,当船面两侧和抛物线接触时,船不能通航,设此时船面宽为AA’,则A (),由得,又知船面露出水面上部分高为0.75米,所以=2米19.(14分) [解析]:如图建立坐标系,以l 1为x 轴,MN 的垂直平分线为y 轴,点O 为坐标原点.由题意可知:曲线C 是以点N 为焦点,以l 2为准线的抛物线的一段,其中A 、B 分别为C 的端点.设曲线段C 的方程为, 其中分别为A 、B 的横坐标,.所以,. 由,得 ① ②联立①②解得.将其代入①式并由p>0解得,或.因为△AMN 为锐角三角形,所以,故舍去. ∴p=4,.由点B 在曲线段C 上,得.综上得曲线段C 的方程为.20.(14分) [解析]:(Ⅰ)直线的方程为,将,得 . 设直线与抛物线两个不同交点的坐标为、,6.1=p y x 2.32-=A y ,2A y 2.322-=45-=A y 75.0+=A y h )0,(),0(22>≤≤>=y x x x p px y B A B A x x ,MN p =)0,2(),0,2(pN p M -17=AM 3=AN 172)2(2=++A A px p x 92)2(2=+-A A px px p x A 4=⎩⎨⎧==14A x p ⎩⎨⎧==22Ax p A x p>2⎩⎨⎧==22Ax p 1=A x 42=-=p BN x B )0,41(82>≤≤=y x x y l a x y -=px y a x y 22=-=代入0)(222=++-a x p a x l ),(11y x A ),(22y x B则 又,∴ . ∵, ∴ . 解得 . (Ⅱ)设AB 的垂直平分线交AB 于点Q ,令坐标为,则由中点坐标公式,得 , .∴ . 又 为等腰直角三角形,∴ , ∴即面积最大值为1、抛物线y x 82=的准线方程是 。

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