内容正文:
【专题11】抛物线
【思维导图】
【考点梳理】
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.抛物线关于过焦点F与准线垂直的直线对称,这条直线叫抛物线的对称轴,简称抛物线的轴.
注意:直线l不经过点F,若l经过F点,则轨迹为过定点F且垂直于定直线l的一条直线.
标准方程
图 形
几
何
性
质
范 围
对称性
关于x轴对称
关于x轴对称
关于y轴对称
关于y轴对称
焦点
准线方程
顶 点
坐标原点(0,0)
离心率
2.抛物线的焦半径
抛物线上任意一点与抛物线焦点F的连线段,叫做抛物线的焦半径.
根据抛物线的定义可得焦半径公式如下表:
抛物线方程
焦半径公式
3.直线与抛物线的位置关系
直线与抛物线联立组成方程组,消去得到.
当时,直线与抛物线相交,且与抛物线的对称轴平行,此时只有一个交点,当时,设其判别式为,
(1)相交:直线与抛物线有两个交点;
(2)相切:直线与抛物线有一个交点;
(3)相离:直线与抛物线无交点;
注:
过抛物线外一点总有三条直线和抛物线有且只有一个公共点:两条切线和一条平行于对称轴的直线.
4.抛物线的焦点弦
抛物线的焦点弦即过焦点F的直线与抛物线所成的相交弦.
焦点弦公式既可以运用两次焦半径公式得到,也可以由数形结合的方法求出直线与抛物线的两交点坐标,再利用两点间的距离公式得到,设AB为抛物线的焦点弦,,,则:
其中,通过抛物线的焦点作垂直于对称轴而交抛物线于A,B两点的线段AB,称为抛物线的通径.且通径长为2p.
4.常用结论
直线AB过抛物线的焦点,交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
如图:设α为AB的倾斜角
(1)y1y2=-p2,x1x2=.
(2)|AB|=x1+x2+p,x1+x2≥=p,即当x1=x2时,弦长最短为:(通径)2p.
(3),, +为定值.
(4)弦长AB=.(5)以AB为直径的圆与准线相切.
(6)焦点F对A,B在准线上射影的张角为90°.
拓展:
抛物线中点弦的斜率公式
作直线交抛物线于A、B两点,且,是抛物线的不垂直于对称轴的弦,为的中点,则;
作直线交抛物线于A、B两点,且,是抛物线的不垂直于对称轴的弦,为的中点,则;
· 考法一 抛物线的定义及其应用
【典例1-1】已知动圆M过点且与直线相切.则动圆圆心M的轨迹C的方程_____________
归纳总结:抛物线定义的实质可归结为“一动三定”:一个动点M,一个定点F(抛物线的焦点),一条定直线l(抛物线的准线),一个定值 1(抛物线的离心率).
【变式1】已知动点到定点的距离比到直线的距离少1,则动点的轨迹方程为_______.
【变式2】已知是抛物线的顶点,、是上的两个动点,且.
(1)试判断直线是否经过某一个定点?若是,求这个定点的坐标;若不是,说明理由;
(2)设点是的外接圆圆心,求点的轨迹方程.
【典例1-2】设P是抛物线上的一个动点,F为抛物线的焦点.
①点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线的距离之和的最小值为________.
②点P到直线和直线的距离之和的最小值为________.
③若B(3,2),则的最小值为________.
④若B(3,4),则的最小值为________.
规律总结:
双曲线定义的应用
(1)抛物线定义的实质可归结为“一动三定”:一个动点,一个定点(抛物线的焦点),一条定直线(抛物线的准线),一个定值 1(抛物线的离心率).
(2)应用抛物线定义的两个关键点
①利用抛物线定义,可以实现抛物线上点到焦点的距离与到准线的距离相互转化.
②注意灵活应用抛物线上一点P到焦点F的距离.
(3)与抛物线有关的最值问题,一般情况下都与抛物线的定义有关,“看准线想焦点,看焦点想准线”,这是解决与过抛物线焦点的弦有关问题的重要途径.
【变式3】(2021·唐山市第十一中学高三月考)已知点是抛物线上的一个动点,则点到点的距离与到轴的距离之和的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
【变式4】(2021·梧州高级中学高二月考(理))若抛物线的准线为,是抛物线上任意一点,则到准线的距离与到直线的距离之和的最小值是( )
A. B. C. D.
【变式5】(2021·山西晋中市·高二期末(理))已知焦点为F的抛物线的准线是直线l,点P为抛物线C上一点,且垂足为Q,点则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【变式6】已知点为抛物线上一动点,点为圆:上的动点,记动点到轴距离为,则的最小值为