内容正文:
高中数学 选修2-1 曲线方程
测试内容:抛物线的性质
考试时间:100分钟; 总分:100分 命题人:田思思
1.抛物线的简单几何性质
2.焦半径与焦点弦[说明:此部分为拓展内容,大纲无要求,学有余力的学生可选择性记忆]
抛物线上一点与焦点F的连线的线段叫做焦半径,过焦点的直线与抛物线相交所得弦叫做焦点弦.设抛物线上任意一点P (x0,y0),焦点弦端点A(x1,y1),B(x2,y2),则四种标准形式下的焦点弦,焦半径公式为
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
焦半
径|PF|
|PF|=x0+
|PF|=-x0
|PF|=
y0+
|PF|=-y0
焦点
弦|AB|
|AB|=
x1+x2+p
|AB|=
p-x1-x2
|AB|=
y1+y2+p
|AB|=
p-y1-y2
3.通径[说明:此部分为拓展内容,大纲无要求]
通过抛物线的焦点作垂直于对称轴交抛物线于A,B两点的线段AB,称为抛物线的通径,如图所示.
对于抛物线y2=2px(p>0),由A,B,可得|AB|=2p,故抛物线的通径长为2p.
题型一:抛物线的简单几何性质
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)抛物线是中心对称图形.( )
(2)抛物线是双曲线的一支,也有渐近线.( )
(3)抛物线是轴对称图形.( )
答案 (1)× (2)× (3)√
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)顶点在原点,对称轴为y轴且过点(4,1)的抛物线方程是_______________.
(2)已知点(-2,3)与抛物线y2=2px(p>0)的焦点的距离是5,则p=________.
(3)抛物线y=2px2(p>0)的对称轴为__________________________________.
(4)(教材改编P72T3)过抛物线y2=8x的焦点,作倾斜角为45°的直线,则被抛物线截得的弦长为________.
答案 (1)x2=16y (2)4 (3)y轴 (4)16
解析 (4)由抛物线y2=8x的焦点为(2,0),得直线的方程为y=x-2.代入y2=8x,得(x-2)2=8x,即x2-12x+4=0.
∴x1+x2=12,弦长=x1+x2+p=12+4=16.
3.(1)已知抛物线y2=8x,求出该抛物线的顶点、焦点、准线、对称轴、变量x的范围;
(2)抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆9x2+4y2=36短轴所在的直线,抛物线的焦点到顶点的距离为3,求抛物线的方程及抛物线的准线方程.
[解] (1)抛物线y2=8x,p=4,所以顶点、焦点、准线、对称轴、变量x的范围分别为(0,0),(2,0),x=-2,x轴,x≥0.
(2)椭圆的方程可化为+=1,其短轴在x轴上,
∴抛物线的对称轴为x轴,
∴设抛物线的方程为
y2=2px或y2=-2px(p>0).
∵抛物线的焦点到顶点的距离为3,即=3,
∴p=6.
∴抛物线的标准方程为y2=12x或y2=-12x,
其准线方程分别为x=-3或x=3.
拓展提升
与抛物线几何性质相关问题的求解策略
(1)求抛物线的标准方程及其几何性质的题目,关键是求抛物线的标准方程,若能得出抛物线的标准方程,则其几何性质就会迎刃而解.
(2)几何性质中范围的应用,经常出现在求最值中,解题时可设出抛物线上点的坐标,结合抛物线的范围求解.
4.如图,已知边长为2的等边三角形AOB,O为坐标原点,AB⊥x轴.
(1)求以O为顶点且过AB的抛物线方程;
(2)求抛物线的焦点坐标,准线方程及离心率e.
解 (1)如图,
设AB⊥x轴于E,则由AB=2得E(,0),
∴A(,1).设抛物线方程为y2=2px(p>0),则1=2·p·,
∴2p=.
∴抛物线方程为y2=x.
(2)由(1)知2p=,∴=,
∴抛物线的准线方程为x=-,
焦点坐标为,离心率e=1.
题型二:抛物线的焦点弦问题
5.已知AB是抛物线y2=2px(p>0)的过焦点F的一条弦.设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),直线AB的倾斜角为θ.求证:
(1)|AB|=2;
(2)|AB|=;
(3)x1x2=,y1y2=-p2;
(4)+为定值;
(5)S△AOB=.
[证明] (1)∵x1+x2=2x0,
∴|AB|=x1+x2+p=2.
(2)(ⅰ)当θ≠90°时,设直线AB的方程为
y=k(k≠0).
由
消去y,得k2x2-p(k2+2)x+=0,
∴x1+x2=p.
又k=tanθ=,代入|AB|=x1+x2+p,得
|AB|=·p+p=.
(ⅱ)当θ=90°