内容正文:
第8节 抛物线
[考试要求]
1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程.
2.掌握抛物线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).
3.了解抛物线的简单应用.
1.抛物线的概念
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点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.
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
坐标
O(0,0)
x轴
y轴
焦点
坐标
F(,0)
F(-,0)
F(0,)
F(0,-)
e=1
续 表
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
[重要结论]
若AB为抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,F为抛物线的焦点,A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),弦中点为M(x0,y0),|AB|=l,则:
(1)x1x2=.
(2)y1y2=-p2.
(3)l=x1+x2+p,因为x1+x2≥2=p,所以当x1=x2时,l取得最小值,最小值为2p,此时弦AB垂直于x轴,所以抛物线的焦点弦中通径(垂直于抛物线对称轴的焦点弦叫做抛物线的通径)最短.
(4)l=(θ为弦AB的倾斜角).
(5)+为定值.
(6)以AB为直径的圆与准线相切.
(7)以AF或BF为直径的圆与y轴相切.
(8)若A在第一象限,B在第四象限,则|AF|=,|BF|=(θ为弦AB的倾斜角).
(9)S△AOB=(θ为弦AB的倾斜角).
(10)过焦点弦的端点的切线互相垂直,且交点在准线上.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹是抛物线.( )
(2)方程y=4x2表示焦点在x轴上的抛物线,焦点的坐标是(1,0).( )
(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( )
(4)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线相切.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
2.(教材改编题)抛物线y=2x2的准线方程为( A )
A.y=- B.y=-
C.y=- D.y=-1
解析:由y=2x2,得x2=y,故抛物线y=2x2的准线方程为y=-.故选A.
3.(2023·广西百色模拟)焦点为F(0,3)的抛物线标准方程是( D )
A.y2=12x B.y2=-6x
C.x2=-6y D.x2=12y
解析:由题意,设抛物线的方程为x2=2py(p>0),因为抛物线的焦点为 F(0,3),可得=3,解得 p=6,所以抛物线的方程为x2=12y.故选D.
4.(2022·全国乙卷)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若|AF|=|BF|,则|AB|等于( B )
A.2 B.2 C.3 D.3
解析:
法一 如图,由题意可知F(1,0),设A(,y0),则由抛物线的定义可知|AF|=+1.因为|BF|=3-1=2,所以由|AF|=|BF|,可得+1=2,解得y0=±2,所以A(1,2)或A(1,-2).不妨取A(1,2),则|AB|===2.故选B.
法二 由题意可知F(1,0),|BF|=2,所以|AF|=2.因为抛物线的通径长为2p=4,所以AF的长为通径长的一半,所以AF⊥x轴,所以|AB|===2.故选B.
考点一 抛物线的定义及标准方程
1.若抛物线y2=4x上一点P到其焦点F的距离为2,O为坐标原点,则△OFP的面积为( B )
A. B.1 C. D.2
解析:设P(xP,yP),由题可得抛物线的焦点为 F(1,0),准线方程为x=-1.
又点P到焦点F的距离为2,
所以由定义知点P到准线的距离为2.
所以xP+1=2,
所以xP=1.代入抛物线方程得|yP|=2,
所以△OFP的面积为S=·|OF|·|yP|=×1×2=1.故选B.
2.(2021·新高考Ⅱ卷)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点到直线y=x+1的距离为,则p等于( B )
A.1 B.2 C.2 D.4
解析:抛物线的焦点坐标为(,0),其到直线x-y+1=0的距离d==,解得p=2(p=-6舍去).故选B.
3.动圆过点(1,0),且与直线x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为 .
解析:设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离点与到直线x=-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为