内容正文:
第7节 抛物线
[课程标准要求]
1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).
2.了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用.
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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 的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的 ,直线l叫做抛物线的 .
若点F在直线l上,则点的轨迹是过点F且与直线l垂直的直线.
相等
焦点
准线
2.抛物线的标准方程与几何性质
(1)若抛物线的准线与对称轴的交点为M,则抛物线的顶点为焦点与M的中点.
(2)抛物线的焦半径与焦点弦:抛物线上任意一点P(x0,y0)与焦点F的连线段称为焦半径.过抛物线焦点的直线与抛物线相交所形成的线段称为抛物线的焦点弦.求解焦点弦的长度时,常利用抛物线的定义转化为交点到相应的准线的距离.
1.抛物线C:y2=2px(p>0)上一点M(1,y0)到焦点F的距离为3,则p的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
D
2.(选择性必修一P136T3改编)过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,则|PQ|等于( )
A.9 B.8
C.7 D.6
解析:抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.
根据题意可得,|PQ|=|PF|+|QF|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=8.
B
解析:因为抛物线方程可以化为x2=4y,所以p=2,焦点到准线的距离为p=2.
答案:2
4.顶点在原点,且过点P(-1,2)的抛物线的标准方程是 .
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抛物线的定义及标准方程
B
2.设圆C与圆x2+(y-3)2=1外切,与直线y=0相切,则圆心C的轨迹为( )
A.抛物线 B.双曲线
C.椭圆 D.圆
解析:由题意知,圆C的圆心到点(0,3)的距离比到直线y=0的距离大1,即圆C的圆心到点(0,3)的距离与到直线y=-1的距离相等,根据抛物线的定义可知,所求轨迹是一条抛物线.
A
答案:6
4.已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|= .
(1)利用抛物线的定义可解决的常见问题
①轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线.
②距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离和到准线的距离问题时,注意在解题中利用两者之间的关系相互转化.
(2)求抛物线的标准方程的方法
①因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.
②因为未知数只有p,所以只需利用待定系数法确定p的值.
与抛物线有关的最值问题
(1)求解抛物线上的点到焦点与到定点(或定直线)距离的和、差最值问题,常利用定义将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,再结合图形及平面几何的有关性质求解.
(2)涉及抛物线上的点的坐标有关的最值问题,可借助于抛物线的有关知识转化为函数的最值求解,但要注意抛物线上的点的坐标的取值范围.
答案:(1)C
(2)若B为抛物线y2=x上的动点,点B到直线x-2y+2=0的距离的最小值为 ,此时点B的坐标为 .
抛物线的几何性质
答案:(1)C
(2)设点F是抛物线y2=2px(p>0)的焦点,过抛物线上一点P作其准线的垂线,垂足为Q,已知直线FQ交y轴于点A(0,2),且△PQF的面积为10,则该抛物线的方程为 .
答案:(2)y2=4x或y2=16x
涉及抛物线的点构成的具有对称性的几何图形时,要注意借助抛物线的对称性与数形结合思想的应用.
[针对训练] (1)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,O为坐标原点.抛物线上有M,N两点,若△MON为正三角形,则△MON的边长为 ;
(2)(2021·新高考Ⅰ卷)已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且PQ⊥OP.若|FQ|=6,则C的准线方程为 .
[例2] 已知动点C到点F(0,-2)比到直线y=1的距离大1,动点C的轨迹为曲线W,点A(x1,y1),B(x2,y2)是曲线W上两点,若y1+y2=-8,则|AB|的最大值为( )
A.10 B.14 C.12 D.16
[知识链接]
培优点(十) 抛物线焦点弦的性质及应用
(4)以弦AB为直径的圆与准线相切,以AF或BF为直径的圆与y轴相切;
(6)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长等于2p,通径是过焦点最短的弦;
(7)过焦点弦的端点的切线互相