内容正文:
第8讲 抛物线(一)
1.抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不过F)的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.
其数学表达式:|MF|=d(其中d为点M到准线的距离).
2.抛物线的标准方程与几何性质
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
图形
顶点
O(0,0)
续表
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
对称轴
直线y=0
直线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
抛物线y2=2px(p>0)上一点P(x0,y0)到焦点F的距离|PF|=x0+,也称为抛物线的焦半径.
1.抛物线y=2x2的准线方程为( )
A.y=- B.y=-
C.y=- D.y=-1
答案 A
解析 由y=2x2,得x2=y,故抛物线y=2x2的准线方程为y=-.故选A.
2.抛物线y2=2px(p>0)的焦点到直线y=x+1的距离为,则p=( )
A.1 B.2
C.2 D.4
答案 B
解析 抛物线的焦点坐标为,其到直线x-y+1=0的距离为d==,解得p=2(p=-6舍去).故选B.
3.过点P(-2,3)的抛物线的标准方程是( )
A.y2=-x或x2=y
B.y2=x或x2=y
C.y2=x或x2=-y
D.y2=-x或x2=-y
答案 A
解析 设抛物线的标准方程为y2=kx或x2=my,代入点P(-2,3),解得k=-,m=,所以抛物线的标准方程是y2=-x或x2=y.故选A.
4.已知抛物线C:y=的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,且|AF|=2y0,则x0=( )
A.2 B.±2
C.4 D.±4
答案 D
解析 由y=,得x2=8y,∴抛物线C的准线方程为y=-2,焦点为F(0,2).由抛物线的性质及题意,得|AF|=2y0=y0+2.解得y0=2,∴x0=±4.故选D.
5.在平面直角坐标系中,已知M(1,0),点B为直线l:x=-1上的动点,点A在线段MB的垂直平分线上,且AB⊥l,则动点A的轨迹方程是( )
A.y2=8x B.y2=4x
C.x2=8y D.x2=4y
答案 B
解析 由题可知|AB|=|AM|,AB⊥l,所以点A的轨迹是以点M为焦点,直线l为准线的抛物线,所以=1,解得p=2,所以点A的轨迹方程为y2=4x.故选B.
6.设P为抛物线y2=2px(p>0)上任意一点,F为抛物线的焦点,定点A(1,3),且|PA|+|PF|的最小值为,则此抛物线的方程为________.
答案 y2=8x
解析 若A(1,3)在抛物线内部,则|PA|+|PF|的最小值为1+=,故2p=4(-1),抛物线的方程为y2=4(-1)x,此时A(1,3)在抛物线外部,不符合题意;若A(1,3)在抛物线外部,则|PA|+|PF|的最小值为|AF|= =,故p=4,抛物线的方程为y2=8x,此时A(1,3)在抛物线外部,符合题意.综上,抛物线的方程为y2=8x.
考向一 抛物线的定义及标准方程
例1 (1)若动点M(x,y)到点F(4,0)的距离比它到直线x=-5的距离小1,则点M的轨迹方程是( )
A.x=-4 B.x=4
C.y2=8x D.y2=16x
答案 D
解析 ∵点M到F(4,0)的距离比它到直线x=-5的距离小1,∴点M到F的距离与它到直线x=-4的距离相等,故点M的轨迹是以F为焦点,直线x=-4为准线的抛物线,得点M的轨迹方程为y2=16x.
(2)(2023·山西运城模拟)已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线上的动点,若△FPM是边长为4的等边三角形,则此抛物线的方程为________.
答案 x2=4y
解析 因为△FPM为等边三角形,则|PM|=|PF|,由抛物线的定义得PM垂直于抛物线的准线,设P,则点M,因为焦点F,△FPM是边长为4的等边三角形,所以解得因此抛物线的方程为x2=4y.
抛物线标准方程的求法
求抛物线的标准方程除可以用定义法和待定系数法外,还可以利用统一方程法.对于焦点在x轴上的抛物线的标准方程可统一设为y2=ax(a≠0),a的正负由题设来定,也就是说,不必设为y