内容正文:
第10讲 抛物线(核心考点讲与练)
1.抛物线的概念
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)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.
2.抛物线的标准方程与几何性质
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-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
准线方程
x=-
x=
y=-
y=
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
开口方向
向右
向左
向上
向下
3.抛物线一些常用结论
(1)抛物线y2=2px (p>0)上一点P(x0,y0)到焦点的距离|PF|=x0+,也称为抛物线的焦半径.
(2)y2=ax的焦点坐标为,准线方程为x=-.
(3)通径长度为2p(过抛物线焦点的弦中通径最短);
(4) 设抛物线方程:,过焦点的直线(斜率存在且),对应倾斜角为,与抛物线交于.
联立方程:,整理可得:
(1),;
(2),,;
(3)为定值;
(4)以为直径的圆和抛物线的准线相切于,以为直径的圆与相切于;
(5)
;
(6);
(7),,三点共线;
(8)被抛物线平分.
考点一:抛物线及其标准方程
例1.(2020·上海市行知中学高三开学考试)抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据抛物线方程求出,进而可得焦点坐标以及准线方程.
【详解】由可得,所以焦点坐标为,准线方程为:,
故选:D.
例2.(2021·上海静安·一模)以坐标原点为中心的椭圆的长轴长等于8,且以抛物线的焦点为一个焦点,则该椭圆的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出抛物线的焦点坐标,得椭圆的焦点坐标,值,再由长轴长求得,从而得椭圆方程.
【详解】由抛物线方程知,抛物线焦点坐标为,所以椭圆中,又,,所以,焦点在轴,
所以椭圆方程为.
故选:D.
例3.(2021·上海松江·一模)若抛物线上一点到轴的距离是4,则点到该抛物线焦点的距离是___________.
【答案】5
【分析】根据抛物线的定义知点P到焦点距离等于到准线的距离即可求解.
【详解】因为抛物线方程为,
所以准线方程为,
所以点到准线的距离为,
故点到该抛物线焦点的距离.
故答案为:
例4.(2021·上海嘉定·一模)已知抛物线上一点到其焦点的距离为,双曲线:的左顶点为,若双曲线C的一条渐近线与直线垂直,则双曲线的焦距为____________.
【答案】
【分析】利用抛物线焦点弦公式求得,从而得的坐标,由题意得的坐标,再计算直线的斜率,又因为双曲线渐近线方程,由两直线垂直列式求解,从而得双曲线的焦距.
【详解】由抛物线定义可知,,得,所以抛物线方程为,则或,设,由题意得,则,又因为双曲线渐近线方程为,因为双曲线C的一条渐近线与直线垂直,所以,得,则,所以双曲线的焦距为.
故答案为:
例5.(2021·上海金山·一模)已知、、、…、是抛物线上不同的点,点,若,则___________
【答案】40
【分析】设,分别过,作抛物线的准线的垂线,垂足分别为,利用抛物线的定义可得,从而可求得结果.
【详解】设,分别过,作抛物线的准线的垂线,垂足分别为,
、、、…、是抛物线上不同的点,点,准线为,
.
,
,
.
故答案为:40.
例6.(2021·上海浦东新·一模)已知斜率为的直线经过抛物线:的焦点,且与抛物线交于不同的两点、.
(1)若点和到抛物线准线的距离分别为和,求;
(2)若,求的值;
(3)点,,对任意确定的实数,若是以为斜边的直角三角形,判断符合条件的点有几个,并说明理由.
【答案】(1)(2)(3)一个,理由见解析
【分析】(1)根据抛物线的定义求得焦点弦长;
(2)直线的方程为,代入抛物线方程后应用韦达定理得,利用焦半径公式及已知,得出的关系,与韦达定理结合可求得;
(3)把用坐标表示出来,代入韦达定理的结论,得出关于的方程,由一元二次方程根的分布可得的正数解的个数.
(1)根据抛物线定义,,∴.
(2)直线的方程为,
由 ,,,
,
,
,
,
代入(5)得:,
(舎)或,∴ .
(3)∵ 是以为斜边的直角三角形,
∴ ,,
, ,
即,
,
(或者),
∴ ,,
, ,方程仅有一个正实数解,
存在一个满足条件的点.
例7.(2022·上海市延安中学高二期末)已知抛物线.
(1)若抛物线C上一点P的纵坐标为,求点P到焦点F的距离;
(2)将抛物线C按照向量表示的方向和大小平移后得到曲线,求的方程.
【答案】(1)(2)