内容正文:
第15讲 抛物线
【考点梳理】
1.抛物线的定义
(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉l)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.
(2)其数学表达式:{M||MF|=d}(d为点M到准线l的距离).
2.抛物线的标准方程与几何性质
图形
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
性
质
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
焦点
F
F
F
F
离心率
e=1
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
【解题方法和技巧】
1.求抛物线的标准方程的方法:
①求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p,所以只需一个条件确定p值即可.
②因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.
(2)利用抛物线的定义解决此类问题,应灵活地运用抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化.“看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”,这是解决抛物线焦点弦有关问题的有效途径.
2.确定及应用抛物线性质的技巧:
①利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化成标准方程.
②要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解.
3.(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.
(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
(3)研究直线与抛物线的位置关系与研究直线与椭圆、双曲线的位置关系的方法类似,一般是联立两曲线方程,但涉及抛物线的弦长、中点、距离等问题时,要注意“设而不求”、“整体代入”、“点差法”以及定义的灵活应用.
【考点剖析】
【考点1】抛物线的定义
一、单选题
1.(2021·上海·格致中学三模)已知抛物线、的焦点都为,的准线方程为,的准线方程为,与相交于M、N两点,则直线MN的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据抛物线的定义可以判定M,N到直线的距离和到y轴的距离相等,结合图形可知,直线MN的倾斜角为60°且经过原点.
【详解】如图所示,根据抛物线的定义,可得M,N到直线的距离和到y轴的距离都等于到焦点的距离,故M,N到直线的距离和到y轴的距离相等,结合图形可知,直线MN是直线与y轴的角平分线上的点,由于直线是过原点且倾斜角为30°的直线,由图可知,直线MN的倾斜角为60°,且经过坐标原点,故直线MN的方程为,
故选:B.
【点睛】本题考查抛物线的定义,关键是利用抛物线的定义得到M,N直线的距离和到y轴的距离相等.
二、填空题
2.(2021·上海市建平中学高三阶段练习)若点是抛物线的焦点,点在抛物线上,且,则__________.
【答案】8
【分析】计算,设,根据向量运算得到,再利用抛物线定义得到答案.
【详解】是抛物线的焦点,则,设,
则,
故,
.
故答案为:8
3.(2022·上海·高三专题练习)若抛物线上一点M到其焦点的距离等于2,则M到其顶点的距离等于__________.
【答案】
【分析】根据抛物线的定义可知该点到准线的距离与其到焦点的距离相等,进而利用点到直线的距离求得的值,代入抛物线方程求得值,即可得到所求点的坐标,从而求得其到原点的距离.
【详解】解:抛物线方程为,焦点为,准线为,
抛物线上一点到焦点的距离等于2,根据抛物线定义可知到准线的距离等于2,
即,解之得,代入抛物线方程求得,
点坐标为:,故其到顶点的距离为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了抛物线的简单性质.在涉及焦点弦和关于焦点的问题时常用抛物线的定义来解决,属于基础题.
4.(2020·上海·高三专题练习)已知点是抛物线上的动点,点在轴上的射影是,点的坐标是,则当时,的最小值是______.
【答案】
【分析】首先根据抛物线的定义转化,再根据数形结合分析的最小值.
【详解】抛物线的焦点是,且当时,点在抛物线外.
根据抛物线的定义可知
,
,
当三点共线时,等号成立,
的最小值是,
,
的最小值是.
故答案为:
【点睛】本题考查抛物线的定义和抛物线内距离的最值问题,意在考查数形结合分析问题和解决问题的能力,本题的关键是根据抛物线的定义转化.属于基础题.
三、解答题
5.(2022·上海市实验学校高三阶段练习)已知动点P到定点