内容正文:
专题08 抛物线模型
抛物线秒杀小题常用结论
(1)抛物线定义:|MF|=d(d为M点到准线的距离).如图(17)
图(17) 图(18)
(2)设A,B是抛物线y2=2px(p>0)上不同的两点,P为弦AB的中点,则kAB·y0=p.
(3)以抛物线y2=2px(p>0)为例,设AB是抛物线的过焦点的一条弦(焦点弦),F是抛物线的焦点,A(x1,y1),B(x2,y2),A、B在准线上的射影为A1、B1,则有以下结论:
①x1x2=,y1y2=-p2;
②若直线AB的倾斜角为θ,则|AF|=,|BF|=;如图(18)
③+=为定值;如图(18)
④|AB|=x1+x2+p=(其中θ为直线AB的倾斜角),抛物线的通径长为2p,通径是最短的焦点弦;如图(18)
⑤S△AOB=(其中θ 为直线AB的倾斜角);如图(18)
⑥以AB为直径的圆与抛物线的准线相切;如图(19)
图(19) 图(20)
⑦以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;如图(20,21)
图(21) 图(22)
⑧以A1B1为直径的圆与直线AB相切,切点为F,∠A1FB1=90°;如图(22)
⑨A,O,B1三点共线,B,O,A1三点也共线;
⑩已知M(x0,y0)是抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,点N(a,0)是抛物线的对称轴上一点,则|MN|min=
(4)如图(23)所示,AB是抛物线x2=2py(p>0)的过焦点的一条弦(焦点弦),分别过A,B作抛物线的切线,交于点P,连接PF,则有以下结论:
图(23)
①点P的轨迹是一条直线,即抛物线的准线l:y=-;②两切线互相垂直,即PA⊥PB;
③PF⊥AB;④点P的坐标为.
【例题选讲】
[例3] (15)设抛物线C:y2=3x的焦点为F,点A为C上一点,若|FA|=3,则直线FA的倾斜角为( )
A. B. C.或 D.或
答案 C 解析 如图,作AH⊥l于H,则|AH|=|FA|=3,作FE⊥AH于E,则|AE|=3-=,在Rt△AEF中,cos∠EAF==,∴∠EAF=,即直线FA的倾斜角为,同理点A在x轴下方时,直线FA的倾斜角为.
(16)(2018·全国Ⅲ)已知点M(-1,1)和抛物线C:y2=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点.若∠AMB=90°,则k=________.
答案 2 解析 法一:由题意知,抛物线的焦点为(1,0),则过C的焦点且斜率为k的直线方程为y=k(x-1)(k≠0),由消去y得k2(x-1)2=4x,即k2x2-(2k2+4)x+k2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=1.由消去x得y2=4,即y2-y-4=0,则y1+y2=,y1y2=-4.由∠AMB=90°,得·=(x1+1,y1-1)·(x2+1,y2-1)=x1x2+x1+x2+1+y1y2-(y1+y2)+1=0,将x1+x2=,x1x2=1与y1+y2=,y1y2=-4代入,得k=2.
法二:设抛物线的焦点为F,A(x1,y1),B(x2,y2),则所以y-y=4(x1-x2),则k==.取AB的中点M′(x0,y0),分别过点A,B作准线x=-1的垂线,垂足分别为A′,B′,又∠AMB=90°,点M在准线x=-1上,所以|MM′|=|AB|=(|AF|+|BF|)=(|AA′|+|BB′|).又M′为AB的中点,所以MM′平行于x轴,且y0=1,所以y1+y2=2,所以k=2.
(17)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线交抛物线于A,B两点,若|AF|=2|BF|=6,则p=________.
答案 4 解析 [一般解法] 设AB的方程为x=my+,A(x1,y1),B(x2,y2),且x1>x2,将直线AB的方程代入抛物线方程得y2-2pmy-p2=0,所以y1y2=-p2,4x1x2=p2.设抛物线的准线为l,过A作AC⊥l,垂足为C,过B作BD⊥l,垂足为D,因为|AF|=2|BF|=6,根据抛物线的定义知,|AF|=|AC|=x1+=6,|BF|=|BD|=x2+=3,所以x1-x2=3,x1+x2=9-p,所以(x1+x2)2-(x1-x2)2=4x1x2=p2,即18p-72=0,解得p=4.
[应用结论]法一:设直线AB的倾斜角为α,分别过A,B作准线l的垂线AA′,BB′,垂足分别为A′,B′(图略),则|AA′|=6,|B