内容正文:
3.2 抛物线的简单几何性质
南阳市五中
要点 抛物线的简单几何性质
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py (p>0)
图形
性质 焦点 ________ ________ ________ ________
准线 ________ ________ ________ ________
范围 ________ ________ ________ ________
对称轴 ________ ________
顶点 ________
离心率 e=________
(,0)
(-,0)
(0,)
(0,-)
x=-
x=
y=-
y=
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
x轴
y轴
(0,0)
1
(1)通过上述表格可知,四种形式的抛物线的顶点相同,均为O(0,0),离心率均为1,它们都是轴对称图形,关于焦点所在的坐标轴对称.
(2)抛物线与椭圆、双曲线几何性质的差异:
①抛物线、椭圆和双曲线都是轴对称图形,但椭圆和双曲线又是中心对称图形;
②顶点个数不同,椭圆有4个顶点,双曲线有2个顶点,抛物线只有1个顶点;
③焦点个数不同,椭圆和双曲线各有2个焦点,抛物线只有1个焦点;
④离心率取值范围不同,椭圆的离心率取值范围是0<e<1,双曲线的离心率取值范围是e>1,抛物线的离心率是e =1;
⑤椭圆和双曲线都有2条准线,而抛物只有1条准线;
⑥椭圆是封闭式曲线,双曲线和抛物线都是非封闭式曲线,由于抛物线没有渐近线,所以在画抛物线时切忌将其画成双曲线的一支的形式.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)抛物线x2=2py(p>0)有一条对称轴为y轴.( )
(2)抛物线y=-x2的准线方程是x=.( )
(3)抛物线是中心对称图形.( )
(4)抛物线的标准方程虽然各不相同,但是其离心率都相同.( )
√
×
×
√
2.顶点在原点,对称轴为y轴,顶点到准线的距离为4的抛物线方程是( )
A.x2=16y B.x2=8y
C.x2=±8y D.x2=±16y
解析:顶点在原点,对称轴为y轴的抛物线方程有两个:x2=-2py,x2=2py(p>0).由顶点到准线的距离为4知p=8,故所求抛物线方程为x2=16y,x2=-16y.故选D.
答案:D
3.抛物线y=4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M到x轴的距离是( )
A. B. C.1 D.
解析:抛物线方程可化为x2=y,其准线方程为y=-,点M到焦点的距离等于点M到准线的距离.∴点M到x轴的距离是.故选D.
答案:D
4.以原点为顶点,x轴为对称轴且焦点在2x-4y+3=0上的抛物线方程是________.
解析:由题意,令y=0,得x=-,即抛物线的焦点坐标为,∴抛物线的方程为:y2=-6x.
答案:y2=-6x
题型一 由抛物线的几何性质求其方程
例1 已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值、抛物线方程和准线方程.
解析:解法一:由抛物线开口方向向下,可设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F(0,-).
因为M(m,-3)在抛物线上,且|MF|=5,
所以
解得
所以抛物线方程为x2=-8y,m=±2,准线方程为y=2.
解法二:设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F(0,-),准线l:y=,如图所示,作MN⊥l,垂足为N,则|MN|=|MF|=5,而|MN|=3+,所以3+=5,即p=4.
又因为点M在抛物线上,所以m2=24,所以m=±2.
所以抛物线方程为x2=-8y,m=±2,准线方程为y=2.
方法归纳
1.代数法:将几何性质转化为坐标表达式,解方程(组)求出未知数.
2.几何法:将几何性质与抛物线定义相结合,采用几何法求出焦准距,从而得到抛物线的标准方程.
跟踪训练1 (1)边长为1的等边三角形AOB,O为坐标原点,AB⊥x轴,以O为顶点且过A,B的抛物线方程是( )
A.y2=x B.y2=-x
C.y2=±x D.y2=±x
解析:设抛物线方程为y2=ax(a≠0).
又A(±)(取点A在x轴上方),
则有=±a,解得a=±,所以抛物线方程为y2=±x.故选C.
答案:C
(2)已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为x轴且与圆x2+y2=4相交的公共弦长等于2,则抛物线的方程为________.
答案:y2=3x或y2=-3x
解析:根据抛物线和圆的对称性知,其交点纵坐标为±,交点横坐标为±1,则抛物线过点(1,)或(-1,),设抛物线方程为
y2=2px或y2=-2px(