内容正文:
第十节 直线与抛物线
【课标标准】
1.理解直线与抛物线位置关系的判断方法.
2.掌握直线被抛物线所截的弦长公式.
知识梳理
直线与抛物线位置关系的判断
联立得k2x2+2(mk-p)x+m2=0,该一元二次方程的判别式为Δ.
(1)__________⇒直线与抛物线相切;
(2)________________⇒直线与抛物线相交;
(3)__________⇒直线与抛物线相离.
k≠0,Δ=0
k≠0,Δ>0或k=0
k≠0,Δ<0
[常用结论]
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),如图所示,则
(1)x1x2=,y1y2=-p2;
(2)弦长|AB|=x1+x2+p=(α为弦AB所在直线的倾斜角);
(3)=;
(4)以弦AB为直径的圆与准线相切;
(5)通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2p.
夯实双基
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)直线与抛物线相交,则它们有两个公共点.( )
(2)所有的焦点弦中,通径的长最短.( )
(3)直线l过(2p,0),与抛物线y2=2px交于A,B两点,O为原点,则OA⊥OB.( )
(4)过准线上一点P作抛物线的切线,A,B为切点,则直线AB过抛物线焦点.( )
×
√
√
√
2.(教材改编)垂直于x轴的直线交抛物线y2=4x于A,B两点,且|AB|=4,则直线AB的方程为_______.
x=3
解析:∵垂直于x轴的直线交抛物线y2=4x于A、B两点,且|AB|=4,
∴设A(x,2),B(x,-2),
代入抛物线方程可得12=4x,x=3,
∴直线AB的方程式为x=3.
3.(教材改编)直线y=x-2与抛物线y2=2x相交于A,B两点,则·=________.
0
解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程组得:x2-6x+4=0,
∴x1+x2=6,x1·x2=4,
∴y1y2=(x1-2)(x2-2)=x1x2-2(x1+x2)+4=-4,
∴x1x2+y1y2=4-4=0.
4.(易错)过点(0,1)作直线,使它与抛物线y2=4x仅有一个公共点,这样的直线有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
答案:C
解析:∵点(0,1)在坐标轴y轴上,
∴很明显y轴是抛物线y2=4x的切线,此时直线的斜率不存在,
当过点(0,1)作直线斜率存在时,设为k,直线方程为y=kx+1,
把y=kx+1代入抛物线方程y2=4x得
k2x2+(2k-4)x+1=0,
当k=0时,y=1,此时直线与抛物线y2=4x仅有一个公共点,
当k≠0时,Δ=(2k-4)2-4k2=0,得
k=1,此时直线与抛物线y2=4x仅有一个公共点,
∴有三条直线与抛物线y2=4x仅有一个公共点,
综上所述,故选C.
5.(易错)已知直线y=kx-2与抛物线y2=8x交于两个不同的点A、B,且AB的中点横坐标为2,则k的值为________.
2
解析:∵直线y=kx-2与抛物线y2=8x相交于不同的两点A、B,∴k≠0,
由,可得k2x2-4kx-8x+4=0,
∴x1+x2=,由AB中点横坐标为2,
∴x1+x2==4,解得k=-1或者k=2,
检验,当k=-1时,方程k2x2-4kx-8x+4=0只有一个解,即A、B两点重合,
∴k≠-1,∴k=2.
题型一 焦点弦问题
例1 (1)[2023·河南驻马店期末]已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点F的直线l与抛物线C交于A(点A在第一象限),B两点,且=2,则△ABO(O为坐标原点)的面积是( )
A.3 B.
C.2 D.4
答案:B
解析:(1)由题意可得F(1,0),设直线l的方程为x=my+1.
联立整理得y2-4my-4=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则Δ>0,y1+y2=4m,y1y2=-4.
∵=2,∴y1=-2y2,则=-4,
解得y2=-,从而y1-y2=3,
故△ABO的面积是|OF|·|y1-y2|=×1×3=.
故选B.
(2)[2023·河北唐山期末]已知点E(2,-2)和抛物线C:x2=8y,过C的焦点且斜率为k的直线与C交于P,Q两点.若∠PEQ=90°,则k=
________.
解析:设直线PQ:y-2=kx,与C:x2=8y联立得x2-8kx-16=0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=8k,x1x2=-16,因为∠PEQ=90°,所以kPE·kQE=-1,即·=-1,整理得(1+k2)x1x2+(4k-2)(x1+x2)+20=0,即(2k-1)2=0,解得k=.
题后师说
1.解决焦点弦问题时,要注意以下几点:
(1)设抛物线上的点为(x1,y1)