内容正文:
抛物线
第七节
学习目标
1.理解抛物线的定义、几何图形、标准方程,以及它们的简单几何性质.
2.通过圆锥曲线与方程的学习,进一步体会数形结合的思想.
CONTENTS
目录
1
2
3
课前·“四基”落实
课堂·题点精研
课时跟踪检测
4
特训·微专题强化
课前·“四基”落实
01
回首教材
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______.
相等
焦点
准线
2.抛物线的标准方程和几何性质
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
x轴
y轴
续表
续表
发掘教材
一、高考命题注重“教考衔接”(示例分析)
考题品悟
√
√
追根溯源
(人A选择性必修①P135例4)斜率为1的直线l经过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点,求线段AB的长.
发现启迪
高考题在教材问题的基础上作进一步探索,可运用有关抛物线的二级结论解决问题,可见掌握圆锥曲线的一些二级结论是必要的,也体现了高考试题的选拔性功能.
3.(人A选择性必修①P138T2(2)改编)抛物线y2=4x上到其焦点的距离等于6的点的横坐标为________.
解析:抛物线y2=4x的准线方程为x=-1,∵抛物线y2=4x上点到焦点的距离等于6,∴根据抛物线点到焦点的距离等于点到准线的距离,可得所求点的横坐标为5.
5
课堂·题点精研
02
1.(2024·滨州模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)上一点P(2,y0)到其焦点的距离为5,则p=( )
A.3 B.4
C.5 D.6
题点一 抛物线的定义及其应用(自主练通)
√
2.过抛物线x2=4y的焦点F作直线,交抛物线于P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点,若y1+y2=6,则|P1P2|=( )
A.5 B.6 C.8 D.10
解析:x2=4y的焦点为(0,1),准线为y=-1,因为P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点是过抛物线焦点的直线与抛物线的交点,所以P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点到准线的距离分别是y1+1,y2+1,所以由抛物线的定义知|P1P2|=|P1F|+|P2F|=y1+1+y2+1=y1+y2+2=6+2=8,故选C.
√
3.(2024·宁德模拟)已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,P为抛物线上一个动点,A(-1,3),则|PA|+|PF|的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
√
解析:由题意可知抛物线x2=4y的焦点坐标为F(0,1),准线l的方程为y=-1,过P作PQ⊥l于Q,由抛物线定义可知|PF|=|PQ|,所以|PF|+|PA|=|PQ|+|PA|,则当A,P,Q共线时|PQ|+|PA|取得最小值,所以|PF|+|PA|最小值为3-(-1)=4.故选B.
4.(2024·福州模拟)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M(x,y)(y>0)为曲线C上一点,若|MF|=4,则点M的坐标为________.
(2,4)
利用抛物线的定义可解决的常见问题
思维建模
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
距离问题 涉及抛物线上的点到焦点的距离和点到准线的距离问题时,注意在解题中利用两者之间的相互转化
(2023·梅州三模)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,点E(2,0),线段EF与抛物线C相交于点M,若抛物线C在点M处的切线与直线2x+y+2=0垂直,则抛物线C的方程为( )
A.x2=3y B.x2=12y
C.x2=9y D.x2=6y
题点二 抛物线的标准方程
例 1
√
y2=4x或y2=-12x或x2=-4y或x2=12y
例 2
求抛物线的标准方程的方法
(1)先定位:确定焦点或准线的位置,再定形:根据条件求p.
(2)对于焦点在x轴上的抛物线,为避开讨论,设成y2=mx(m≠0),则
思维建模
1.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则抛物线的方程为( )
针对训练
√
解析:如图,分别过点A,B作准线的垂线,交准线于点E,D,准线交x轴于点G,设|BF|=a,则|BC|=2a,由抛物线的定义得|BD|=a,故∠BCD=30°,
∴在Rt△ACE中,2|AE|=|AC|,∵|AE|=|AF|=3,|AC|=3+3a,∴3+3a=6,解得a=1,∵BD∥FG,
2.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________.
O为坐标原点,F为抛物线C:y2=8x的焦点,M为C上一点,若|MF|=6,则△MOF的面积为( )
题点三 抛物线的几何性质
例 3
√
√
√
[多选]已知直线l过抛物线E:y2=4x的焦点F,与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,分别过A,B作抛物线的准线l1的垂线,垂足分别为A1,B1,以线段A1B1为直径作圆M,O为坐标原点,则下列结论正确的有( )
A.x1+x2≥2 B.△AOB为钝角三角形
C.点F在圆M外部 D.直线A1F平分∠OFA
例 4
√
解析:如图所示,由抛物线的焦半径公式可知|AB|=x1+x2+2≥2p=4,所以x1+x2≥2,故A正确;
由|AA1|=|AF|可知∠AA1F=∠AFA1,又AA1∥OF,所以∠AA1F=∠OFA1=∠AFA1,所以直线FA1平分∠AFO,同理可得FB1平分∠BFO,所以A1F⊥B1F,即∠A1FB1=90°,所以圆M经过点F,故C错误,D正确.
抛物线几何性质的应用技巧
(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)与抛物线的焦点弦长有关的问题,可直接应用公式求解.解题时,需依据抛物线的标准方程,确定弦长公式是由交点横坐标还是由交点纵坐标定,是p与交点横(纵)坐标的和还是与交点横(纵)坐标的差,这是正确解题的关键.
思维建模
针对训练
√
4.已知抛物线x2=4y上有一条长为6的动弦AB,则AB的中点到x轴的最短距离为( )
√
因为|AB|≤|AF|+|BF|(F为抛物线的焦点),即|AF|+|BF|≥6,所以|AA1|+|BB1|≥6,2|MM1|≥6,|MM1|≥3,故点M到x轴的距离d≥2,故选D.
规律方法:与抛物线有关的最值问题的两个转化策略
转化策略一: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”“三角形两边之和大于第三边”,使问题得以解决.
转化策略二: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.
5.(2024·北京西城高三期末)已知抛物线C:y2=8x.则C的准线方程为________;设C的顶点为O,焦点为F.点P在C上,点Q与点P关于y轴对称.若QF平分∠PFO,则点P的横坐标为________.
x=-2
2
03
特训·微专题强化
活用抛物线焦点弦的4个性质
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则
过抛物线y2=4x的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若|AF|=2|BF|,则|AB|等于( )
典例
[解题观摩]
利用性质3解题:
由对称性不妨设点A在x轴的上方,如图.
设A,B在准线上的射影分别为D,C,作BE⊥AD于E,设|BF|=m,直线l的倾斜角为θ,则|AB|=3m,
利用性质4解题:
1.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )
应用体验
√
2.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线l于点C,若F是AC的中点,且|AF|=4,则AB的长为( )
√
3.已知抛物线y2=4x,过焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,则2|AF|+|BF|的最小值为( )
√
√
√
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课时跟踪检测
04
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1.(2024·十堰模拟)下列四个抛物线中,开口朝左的是( )
A.y2=5x B.x2=-5y
C.y2=-5x D.x2=5y
解析:抛物线y2=5x的开口朝右,抛物线x2=-5y的开口朝下,
抛物线y2=-5x的开口朝左,抛物线x2=5y的开口朝上.故选C.
√
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2.(2024·青岛开学考试)设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,M(x,4)在C上,|MF|=5,则C的方程为( )
A.x2=4y B.x2=-4y
C.x2=-2y D.x2=2y
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A.1 B.2 C.3 D.4
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4.(2024·广东联考)石拱桥是世界桥梁史上出现较早、形式优美、结构坚固的一种桥型.如图,这是一座石拱桥,桥洞弧线可近似看成是顶点在坐标原点,焦点在y轴负半轴上的抛物线C的一部分,当水距离拱顶4米时,水面的宽度是8米,则抛物线C的焦点到准线的距离是( )
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A.1米 B.2米
C.4米 D.8米
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解析:设抛物线C:x2=-2py(p>0),由题意可知点(4,-4)在抛物线C上,则-2p×(-4)=42,解得p=2,故抛物线C的焦点到准线的距离是2米.故选B.
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6.设M(x0,y0)为抛物线C:x2=4y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心,|FM |为半径的圆与抛物线C的准线相交,则y0的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.(0,1)
C.(1,+∞) D.(-∞,-3)∪(1,+∞)
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√
解析:由抛物线C:x2=4y,则其焦点F(0,1),准线l:y=-1,F到l的距离为p=2,可作图如图所示,其中AM⊥l,则|FM|=|AM|,当圆F与直线l相交时,|FM|>p,则|AM|>p=2,由|AM|=y0+1,则y0+1>2,解得y0>1.故选C.
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8.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y2=4x.
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y2=4x
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y2=2x(或y2=8x
或y2=-2x或y2=-8x,答案不唯一)
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-1
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所以抛物线的方程为y2=2x.
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(2)如图,设M(x1,y1),N(x2,y2),将y=k(x-2)代入y2=2x,消去y整理得k2x2-2(2k2+1)x+4k2=0.
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化简得(1+k2)(16k2+4)=40k4,解得k2=1,
经检验,此时Δ>0,故k=±1.
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12.(2024·石家庄模拟)设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,过点T(1,0)的直线l与抛物线C交于A,B两点,点A在第二象限,当F在l上时,A与B的横坐标和为-4.
(1)求抛物线C的方程;
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解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),由题x12=2py1,x22=2py2,
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从而抛物线C的方程为x2=4y.
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(2)由题意直线l斜率存在,设l:y=k(x-1),
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13.(2024·荆门模拟)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线,交抛物线于A,B两点,若|FA|=3|FB|,则直线的倾斜角等于( )
A.30°或150° B.45°或135°
C.60°或120° D.与p值有关
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14. [多选]抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点是F,直线m与C相交于不同的两点A,B,M是线段AB的中点,O是坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.过点(0,p)可作3条与抛物线C只有一个公共点的直线
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解析:
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选项 分析过程 正误
A 过点(0,p)可作2条与抛物线C相切的直线,可作1条与抛物线C对称轴平行的直线,所以共有3条与C只有一个公共点的直线(特别提醒:直线与抛物线有一个公共点是直线与抛物线相切的必要不充分条件) √
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15.(2024·重庆开学考试)已知抛物线C的焦点F在x轴上,过F且垂直于x轴的直线交C于A(点A在第一象限),B两点,且|AB|=4.
(1)求C的标准方程;
(2)已知l为C的准线,过F的直线l1交C于M,N(M,N异于A,B)两点,证明:直线AM,BN和l相交于一点.
快审准解:(1)根据直线过F点且垂直于x轴交抛物线于A,B两点,且|AB|=4,可求出p,便可得出抛物线的标准方程.
(2)根据直线与抛物线的交点联立方程,求出AM,BN的直线方程,代入准线l的横坐标,利用AM,BN分别与准线l相交的纵坐标相等,可知直线AM,BN和l相交于一点.
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所以抛物线C的标准方程为y2=4x.
(2)证明:由(1)可知A(1,2),B(1,-2),
设直线l1的方程为x=my+1,
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设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4,
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所以直线AM,BN和l相交于一点.
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本课结束
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x=-
y=-
顶点
O(0,0)
对称轴
_____
______
焦点
F
F
F
F
离心率
e=1
准线方程
_________
x=
_________
y=
x0+
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
焦半径(其中P(x0,y0))
|PF|=_________
|PF|=-x0+
|PF|=y0+
|PF|=-y0+
(2023·新课标Ⅱ卷)[多选]设O为坐标原点,直线y=-(x-1)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( )
A.p=2 B.|MN|=
C.以MN为直径的圆与l相切 D.△OMN为等腰三角形
二、复习备考要强化“教材本位”
1.(人B选择性必修①P162T2改编)抛物线x2=y的准线方程为
________________.
y=-
解析:由抛物线的标准方程可得,抛物线的焦点位于y轴正半轴上,焦点坐标为,准线方程为y=-.
2.(苏教选择性必修①P128T10)若抛物线y2=2x上的一点M到坐标原点O的距离为,则点M到该抛物线焦点的距离为________.
解析:设M,M到坐标原点O的距离为=,解得y2=2,故x==1.点M到该抛物线焦点的距离为x+=1+=.
4.(人A选择性必修①P135“思考”改编)已知抛物线对称轴为坐标轴,它的顶点在坐标原点,并且经过点M(2,-2),则抛物线的标准方程为_____________________.
x2=-y或y2=4x
解析:根据题意,当抛物线焦点在x轴上时,经过点M(2,-2),
设抛物线方程为y2=2px(p>0),(-2)2=2p×2,解得p=2,所以抛物线的标准方程为y2=4x.当抛物线焦点在y轴上时,经过点M(2,-2),设抛物线方程为x2=-2py(p>0),所以22=-2p×(-2),解得p=,所以抛物线的标准方程为x2=-y.综上,抛物线的标准方程为y2=4x或x2=-y.
解析:设抛物线的焦点为F,则|PF|=5,由抛物线的定义知,|PF|=2+=5,解得p=6.故选D.
解析:由抛物线C:y2=8x可得=2,由抛物线的定义可得|MF|=4=x+=x+2,则x=2,又因为点M(x,y)(y>0)为曲线C上一点,所以y2=8x=16,所以y=4,所以点M的坐标为(2,4).
解析:抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,设点M的坐标为(x0,y0),抛物线方程变形为y=,求导得y′=,所以抛物线C在点M处的切线斜率为,由抛物线C在点M处的切线与直线2x+y+2=0垂直,得=,即x0=p,所以y0=p.因为点M在线段EF上,所以=,所以-=-,解得p=3,所以抛物线C的方程为x2=6y.故选D.
若抛物线的焦点到直线y=x+1的距离为,则其标准方程是_______________________________________.
解析:若抛物线的焦点在x轴上,可设其标准方程为y2=kx(k≠0),则其焦点坐标为.由=,得k=4或k=-12.
此时,其标准方程为y2=4x或y2=-12x;若抛物线的焦点在y轴上,
可设其标准方程为x2=λy(λ≠0),则其焦点坐标为.由=,得λ=-4或λ=12.此时,其标准方程为x2=-4y或x2=12y.综上所述,所求抛物线的标准方程为y2=4x或y2=-12x或x2=-4y或x2=12y.
焦点坐标为,准线方程为x=-.同理焦点在y轴上的抛物线也可设成x2=my(m≠0).
A.y2=x B.y2=9x
C.y2=x D.y2=3x
∴=,∴p=,因此抛物线的方程为y2=3x.
x=-
解析:抛物线C的焦点为F,将x=代入y2=2px,解得y=±p.不妨设P,则kOP==2.因为PQ⊥OP,所以kPQ=-,所以直线PQ:y-p=-.令y=0,得x=.由|FQ|=6,得-=2p=6,所以p=3.故C的准线方程为x=-.
A.4 B.2 C .4 D.8
解析:设点M(x0,y0),F(2,0),所以|MF|=x0+2=6,得x0=4,y0=±4,所以△MOF的面积S=|OF|×|y0|=×2×4=4.
·=x1x2+y1y2=+y1y2,令直线l的方程为x=my+1,代入y2=4x得y2-4my-4=0,所以y1y2=-4,所以·=-3<0,所以△AOB是钝角三角形,故B正确;
3.(2024·唐山高三期末)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,A(x1,y1),B(x2,y2)是C上两点,若y22-2y12=4,则=( )
A. B. C. D.2
解析:由抛物线C:y2=4x,得|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,又因为y22-2y12=4,所以4x2-8x1=4,即x2=2x1+1,所以x2+1=2(x1+1),即|BF|=2|AF|,所以=.故选A.
A. B. C.1 D.2
解析:由题意知,抛物线的准线l:y=-1,过点A作AA1⊥l交l于点A1,过点B作BB1⊥l交l于点B1,设弦AB的中点为M,过点M作MM1⊥l交l于点M1,则|MM1|=.
解析:抛物线y2=8x,2p=8,=2,所以准线方程为x=-2,焦点F(2,0).设P,则Q,由于PQ∥x轴,QF平分∠PFO,所以∠PQF=∠PFQ,所以|PQ|=|PF|,即×2=+=+2,t2=16,所以P的横坐标为==2.
性质1:x1·x2=.
性质2:y1·y2=-p2.
性质3:|AB|=x1+x2+p=(α是直线AB的倾斜角).
性质4:+=为定值(F是抛物线的焦点).
A.4 B. C.5 D.6
由抛物线的定义知|AD|=|AF|=2m,|BC|=|BF|=m,所以cos θ==,则sin2θ=.又y2=4x,知2p=4,故由弦长公式得|AB|==.
因为|AF|=2|BF|,+=+===1,解得|BF|=,|AF|=3,故|AB|=|AF|+|BF|=.
A. B. C. D.
解析:由2p=3,及|AB|=,得|AB|===12.又原点到直线AB的距离d=|OF|·sin 30°=,故S△OAB=|AB|·d=×12×=.
A.5 B.6
C. D.
解析:法一 过A作l的垂线交l于点D,设l与x轴交于点E,由于F为AC的中点,所以EF为△ACD的中位线,所以p=|AD|=|AF|=2.设A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|=x1+=x1+1=4,所以x1=3,又x1x2==1,所以x2=,所以|AB|=x1+x2+p=3++2=.
法二 过A作l的垂线交l于点D,设l与x轴的交点为E,由于F为AC的中点,所以EF为△ACD的中位线,所以p=|AD|=|AF|=2.因为+=,|AF|=4,所以|BF|=,所以|AB|=|AF|+|BF|=4+=.
A.2 B.2+3
C.4 D.3+2
解析:因为p=2,所以+==1,所以2|AF|+|BF|=(2|AF|+|BF|)·=3++≥3+2 =3+2,当且仅当|BF|=|AF|时,等号成立,因此,2|AF|+|BF|的最小值为3+2.
4.(2023·海南调研)[多选]已知斜率为的直线l经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),与抛物线的准线交于点D,若|AB|=8,则以下结论正确的是( )
A.+=1 B.|AF|=6
C.|BD|=2|BF| D.F为AD的中点
解析:法一 如图,过点B作x=-的垂线,垂足为B′,又F,直线l的斜率为,
则直线l的方程为y=.
联立得12x2-20px+3p2=0.
解得xA=,xB=.
由|AB|=|AF|+|BF|=xA+xB+p==8,得p=3.所以抛物线的方程为y2=6x.
则|AF|=xA+=2p=6,故B正确;
|BF|=8-|AF|=2,|BD|===4,所以|BD|=2|BF|,故C正确;
|AF|=|DF|=6,则F为AD的中点,故D正确;
而+=,故A错误.
法二 设直线AB的倾斜角为θ,利用抛物线的焦点弦的性质,|AB|==8,得p=3.
所以|AF|==6,|BF|==2,
+==.在Rt△DB′B中,cos θ=,所以|BD|=4,|DF|=|BF|+|BD|=6.因此F为AD的中点.
解析:抛物线x2=2py(p>0)的开口向上,由于M(x,4)在C上,且|MF|=5,根据抛物线的定义可知4+=5,p=2,所以抛物线C的方程为x2=4y.故选A.
3.(2024·娄底模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)上的点M(m,2)到其焦点的距离为4,则p=( )
解析:因为点M(m,2)在y2=2px(p>0)上,所以4p=2pm,得到m=2,又点M(2,2)到其焦点的距离为4,根据抛物线定义知,2+=4,得到p=4,故选D.
谨记结论:常见抛物线的焦半径公式如下(p为焦准距):
(1)焦点F在x轴正半轴,抛物线上任意一点P(x0,y0),则|PF|=x0+;
(2)焦点F在x轴负半轴,抛物线上任意一点P(x0,y0),则|PF|=-x0+;
(3)焦点F在y轴正半轴,抛物线上任意一点P(x0,y0),则|PF|=y0+;
(4)焦点F在y轴负半轴,抛物线上任意一点P(x0,y0),则|PF|=-y0+.
5.(2024·盐城模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)与直线2x-y-4=0交于A,B两点,且|AB|=3.若抛物线C的焦点为F,则|AF|+|BF|=( )
A.7 B.7
C.6 D.5
解析:由题设,得x=+2,代入抛物线可得y2-py-4p=0,所以yA+yB=p,yAyB=-4p,则|AB|=×=3,则p2+16p-36=0,可得p=-18(舍)或p=2,故xA+xB=+4=5,由抛物线定义知|AF|+|BF|=xA+xB+p=7.故选B.
7.[多选]在平面直角坐标系Oxy中,点F是抛物线C:y2=ax(a>0)的焦点,点A,B(a,b)(b>0)在抛物线C上,则下列结论正确的是( )
A.C的准线方程为x= B.b=
C.·=2 D.+=
解析:点A(a>0),B(a,b)(b>0)在抛物线C上,则解得则抛物线C:y2=x,A,B(,),抛物线C的准线方程为x=-,故A错误,B正确;
·=×+1×=1+,故C错误;抛物线C的焦点F,则|AF|==,|BF|==,则+=+=,故D正确.
9.(2024·临沂模拟)已知抛物线的焦点F在x轴上,直线y=-2与抛物线交于点A,且|AF|=.写出抛物线的一个标准方程____________
__________________________________.
解析:设所求焦点在x轴上的抛物线的方程为y2=2px(p≠0),A(m,-2),由抛物线定义得=|AF|=.又∵(-2)2=2pm,∴p=±1或p=±4,故所求抛物线方程为y2=±2x或y2=±8x.
10.已知抛物线C:x2=2py(p≠0),直线l:y=-,M是l上任意一点,过M作C的两条切线l1,l2,其斜率为k1,k2,则k1·k2=________.
解析:设切线斜率为k,M,则切线方程为y+=k(x-x0),代入x2=2py中得x2-2pkx+2pkx0+p2=0.因为Δ=0,所以k2p2-2px0·k-p2=0.k1,k2是以上方程的两个根,所以k1·k2=-1.
11.(2024·邵阳模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线方程是x=-.
(1)求抛物线的方程;
(2)设直线y=k(x-2)(k≠0)与抛物线相交于M,N两点,若|MN|=2,求实数k的值.
解:(1)因为抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=-,所以 -=-,解得p=1,
当Δ=4(2k2+1)2-4k2·4k2>0时,x1+x2==,x1x2=4.
|MN|=|x1-x2|===2,
(2)过A作斜率为的直线与x轴交于点M,与直线OB交于点N(O为坐标原点),求.
由x1+x2=-4,则直线l斜率为k====-,
又F,T(1,0),则k=-,从而有-=-,所以p=2,
由得x2-4kx+4k=0,则Δ=16k2-16k>0,解得k<0或k>1,又点A在第二象限,所以k<0,x1+x2=4k,x1x2=4k.
设N(x3,y3),由题意知AM:y-y1=(x-x1),OB:y=x.联立解得y3=,
==1-=1-,
将x1+x2=4k,x1x2=4k,代入上式得1-=1-=1-=2,即=2.
解析:如图,l是抛物线的准线,作AM⊥l,BN⊥l,M,N为垂足,设|FB|=m,则|FA|=3m,由抛物线定义知|AM|=3m,|NB|=m,过B作BC⊥AM,垂足为C,则易得|MC|=|BN|=m,所以|AC|=2m,在Rt△ABC中,cos∠CAB===,∠CAB=60°,此时直线AB的倾斜角为60°,由对称性,直线AB的倾斜角也可为120°,故选C.
B.若∠AOB=,则直线m过定点(2p,0)
C.若直线m经过焦点F,且|AF|+4|BF|的最小值是9,则p=3
D.若|AB|=a(a为一常数且a≥2p),则点M到y轴距离的最小值为
B
设直线AB的方程为x=ny+t,设A(x1,y1),B(x2,y2),由消去x得y2-2pny-2pt=0,则y1y2=-2pt.∠AOB=→x1x2+y1y2=0→+y1y2=0→y1y2=-4p2,所以-2pt=-4p2→t=2p,所以直线m:x=ny+2p→过定点(2p,0)
√
C
设直线AB的倾斜角为α,不妨令点A在第一象限,则由抛物线定义可得|AF|=p+|AF|cos α,|BF|=p-|BF|cos α,则|AF|=,|BF|=,故+=,(微提醒:上述过程给出了这一性质的证明,即焦半径用直线倾斜角表示,在解选填题时是可以直接应用的)则|AF|+4|BF|=(|AF|+4|BF|)·=≥=9,因而p=2,当且仅当|AF|=2|BF|,即|AF|=,|BF|=时取得最小值,此时cos α=
×
D
过A,B,M分别作C的准线l的垂线, 垂足分别是A1,B1,M1,且MM1交y轴于点N,如图,|MM1|=(|AA1|+|BB1|)=(|AF|+|BF|)≥a,当AB过焦点F时取等号,(关注点:三角形两边之和大于第三边,因为a≥2p(通径长即最短焦点弦长),所以能保证AB过焦点)这样M到y轴的距离|MN|≥(a-p),故最小值为
√
解:(1)设抛物线C的标准方程为y2=2px(p>0),则F,将x=代入y2=2px,可得|y|=p,所以2p=4,则p=2,
联立则y2-4my-4=0,
直线AM的方程为y=(x-1)+2,即y=(x-1)+2.
令x=-1,解得y=.
直线BN的方程为y=(x-1)-2,即y=(x-1)-2.
令x=-1,解得y=,
因为=-=-=1,
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