内容正文:
高中数学 选修2-1 曲线方程
测试内容:抛物线方程
考试时间:100分钟; 总分:100分 命题人:田思思
1.抛物线的定义
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
题型一:抛物线的标准方程
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)标准方程y2=2px(p>0)中的p的几何意义是焦点到准线的距离.( )
(2)抛物线的焦点位置由一次项及一次项系数的正负决定.( )
(3)平面内到一定点距离与到一定直线距离相等的点的轨迹是抛物线.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)×
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)抛物线y2=4x的焦点坐标为________________;准线方程为__________________.
(2)若抛物线的方程为x=2ay2(a>0),则焦点到准线的距离p=________.
(3)焦点坐标为(0,2)的抛物线的标准方程为___________________________.
(4)(教材改编P67T3(2))抛物线y2=4x上的点P到焦点的距离是5,则P点坐标是________.
答案 (1)(1,0) x=-1 (2) (3)x2=8y
(4)(4,±4)
解析 (4)设P点的坐标为(x0,y0),
由题意得x0+1=5,x0=4,
∴y=16,y0=±4,∴P点坐标为(4,±4).
3.求适合下列条件的抛物线的标准方程:
(1)过点(-3,2);
(2)焦点在直线x-2y-4=0上.
[解] (1)设抛物线方程为y2=-2px或x2=2py(p>0),则将点(-3,2)代入方程得2p=或2p=,∴所求的抛物线方程为y2=-x或x2=y.
(2)当焦点在y轴上时,令x=0,由方程x-2y-4=0得y=-2,∴抛物线的焦点为F(0,-2),设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则由=2得2p=8,∴所求抛物线方程为x2=-8y;当焦点在x轴上时,同理得y2=16x.
[条件探究] 如果把例1(1)中的“点(-3,2)”改为“点(1,2)”如何解答?
解 解法一:点(1,2)在第一象限,要分两种情形:当抛物线的焦点在x轴上时,设抛物线的方程为y2=2px(p>0),则22=2p·1,解得p=2,抛物线方程为y2=4x;当抛物线的焦点在y轴上时,设抛物线的方程为x2=2py(p>0),则12=2p·2,解得p=,抛物线方程为x2=y.
解法二:设所求抛物线的标准方程为y2=mx(m≠0)或x2=ny(n≠0),将点(1,2)代入,得m=4,n=.故所求的方程为y2=4x或x2=y.
拓展提升
求抛物线标准方程的两种方法
(1)当焦点位置确定时,可利用待定系数法,设出抛物线的标准方程,由已知条件建立关于参数p的方程,求出p的值,进而写出抛物线的标准方程.
(2)当焦点位置不确定时,可设抛物线的方程为y2=mx(m≠0)或x2=ny(n≠0),利用已知条件求出m,n的值,进而写出抛物线的标准方程.
4.根据下列条件,求抛物线的标准方程:
(1)焦点到准线的距离是4;
(2)准线方程为y=.
解 (1)p=4,抛物线的标准方程有四种形式:y2=8x,y2=-8x,x2=8y,x2=-8y.
(2)因为抛物线的准线交y轴于正半轴,且=,则p=,所以所求抛物线的标准方程为x2=-y.
题型二:抛物线的定义及其应用
5.(1)已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为( )
A. B.1 C. D.
(2)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,|AF|=x0,则x0=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
(3)已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值时的P点坐标.
[解析] (1)∵y2=x的准线方程为l:x=-,
由题意得|AF|,|BF|分别为A,B到准线l的距离d1,d2(如图所示).
则线段AB的中点到准线的距离d==,
∴线段AB的中点到y轴的距离为d=-=.故选C.
(2)由题意知抛物线的准线为x=-.因为|AF|=x0,根据抛物线的定义可得x0+=|AF|=x0,解得x0=1,故选A.
(3)如图,作PN⊥l于N(l为准线),作AB⊥l于B,则|PA|+|PF|=|PA|+|PN|≥|AB|,
当且仅当P为AB与抛物线的交点时,取等号.
∴(|PA|+|PF|)min=|AB|
=3+=.
此时yP=2,代入抛物线方程得x