内容正文:
专题9.5 抛物线
【核心素养】
1.考查抛物线的定义、求抛物线方程、最值等问题,凸显直观想象、数学运算的核心素养.
2.结合抛物线的几何性质及几何图形,求抛物线相关性质及其应用,凸显数学运算、直观想象的核心素养.
3.考查直线与抛物线的位置关系,凸显逻辑推理、数学运算、数学应用的核心素养.
知识点一
抛物线的定义
平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.
知识点二
抛物线的标准方程及几何性质
图形
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
顶点
O(0,0)
范围
x≥0,
x≤0,
y≥0,
y≤0,
对称轴
x轴
y轴
焦点
离心率
e=1
准线方程
焦半径
知识点三
焦半径、焦点弦
1.通径
过焦点垂直于轴的弦称为抛物线的通径,其长为__2p__.
2.焦半径
抛物线上一点与焦点F连接的线段叫做焦半径,设抛物线上任一点A(x0,y0),则四种标准方程形式下的焦半径公式为
标准方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
焦半径|AF|
|AF|=__x0+__
|AF|=__-x0__
|AF|=__y0+__
|AF|=__-y0__
3.焦点弦问题
如图所示:AB是抛物线y2=2px(p>0)过焦点F的一条弦,设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),抛物线的准线为l.
(1)以AB为直径的圆必与准线l__相切__;
(2)|AB|=2(x0+)=x1+x2+__p__;
(3)A、B两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即x1·x2=,y1·y2=-p2.
知识点四
直线和抛物线的位置关系
(1)将直线的方程与抛物线的方程y2=2px(p>0)联立成方程组,消元转化为关于x或y的一元二次方程,其判别式为Δ.
若,直线与抛物线的对称轴平行或重合,直线与抛物线相交于一点;
若
①Δ>0 直线和抛物线相交,有两个交点;
②Δ=0直线和抛物线相切,有一个公共点;
③Δ<0直线和抛物线相离,无公共点.
(2)直线与抛物线的相交弦
设直线交抛物线于点两点,则
==
同理可得[来源:Z*xx*k.Com]
这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
常考题型剖析
题型一: 抛物线定义的应用
【典例分析】
例1-1.(2023·全国·高三专题练习)已知动点的坐标满足方程,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.以上都不对
例1-2.(2020·北京·统考高考真题)设抛物线的顶点为,焦点为,准线为.是抛物线上异于的一点,过作于,则线段的垂直平分线( ).
A.经过点 B.经过点
C.平行于直线 D.垂直于直线
【规律方法】
1.涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.
2.抛物线上的点到焦点距离等于到准线距离,注意转化思想的运用.
【变式训练】
变式1-1.(2008·北京·高考真题)若点到直线的距离比它到点的距离小1,则点的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
变式1-2.(2023·全国·高三专题练习)设抛物线:的焦点为,在上,,则的方程为( )
A. B. C. D.
题型二:点到定点距离(和)问题
例2-1.(2022·全国·统考高考真题)设F为抛物线的焦点,点A在C上,点,若,则( )
A.2 B. C.3 D.
例2-2.(2024·全国·高三专题练习)已知抛物线的焦点为F,点,若点A为抛物线任意一点,当取最小值时,点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【规律方法】
1.利用抛物线定义可以解决距离的最大和最小问题,该类问题一般情况下都与抛物线的定义有关.实现由点到点的距离与点到直线的距离的转化.
(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解.
(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决.
2.提醒:利用抛物线定义进行距离转化的同时,要注意平面几何知识在其中的重大运用.
【变式训练】
变式2-1.(2011·辽宁·高考真题)已知为抛物线的焦点,是该抛物线上的两点,,则线段的中点到轴的距离为
A. B. C. D.
变式2-2.(2023春·河南开封·高三统考