3.3.1 抛物线及其标准方程-【名师导航】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册同步课件(人教A版)

2025-10-13
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摘要:

该高中数学课件聚焦抛物线及其标准方程,通过类比椭圆、双曲线定义引导学生初探,结合直尺、绳子作图实验抽象出抛物线定义,搭建从旧知到新知的学习支架,系统呈现定义、标准方程推导及应用。 其亮点在于以动手探究培养数学抽象与几何直观(数学眼光),通过坐标系建立与方程推导发展逻辑推理(数学思维),结合鹊桥二号卫星天线等实例强化应用意识(数学语言)。典例分层设计助学生巩固,教师可高效开展教学,提升学生数学素养与问题解决能力。

内容正文:

3.3.1 抛物线及其标准方程 第三章 圆锥曲线的方程 3.3 抛物线 [学习目标]  1.掌握抛物线的定义及焦点、准线的概念.(数学抽象) 2.会求抛物线的标准方程,并能应用它解决有关问题.(数学运算、数学建模) [教用·问题初探]——通过让学生回答问题来了解预习教材的情况 问题1.抛物线的定义是什么?你能类比椭圆、双曲线给出抛物线的定义吗? 问题2.比较椭圆、双曲线标准方程的建立过程,你认为如何建立坐标系能使所求抛物线的方程形式简单? 3.3.1 抛物线及其标准方程 探究建构 关键能力达成 探究1 抛物线的定义 问题1 如图,把一个直尺固定在画板内直线l的位置上,截取一根绳子的长度等于AB的长度,现将绳子的一端固定在三角板的顶点A处,另一端用图钉固定在画板上的F处,用铅笔尖(记作点P)扣紧绳子,并靠住三角板,然后使三角板紧靠着直尺上下滑动,这样铅笔尖就描出了一条曲线.在作图的过程中,你能发现点P满足的条件吗?它的轨迹是什么形状? [提示] 点P运动的过程中,始终有|PF|=|PB|,即点P与定点F的距离等于它到直线l的距离,点P的轨迹是抛物线. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 [新知生成] 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 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 【教用·微提醒】 (1)“一动三定”:一动点M;一定点F(即焦点);一定直线l(即准线);一定值1(即动点M到定点F的距离与到定直线l的距离之比为1). (2)定义中,要注意强调定点F不在定直线l上.当直线l经过点F时,点的轨迹是过定点F且垂直于定直线l的一条直线. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 [学以致用] 1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若点P到点F(1,0)的距离和到直线x=-2的距离相等,则点P的轨迹是抛物线. (  ) (2)若点P到点F(1,0)的距离和到直线x+y-1=0的距离相等,则点P的轨迹是抛物线. (  ) (3)若点P到点F(1,0)的距离比到直线x=-2的距离小1,则点P的轨迹是抛物线. (  ) (4)平面内到一定点距离与到一定直线距离相等的点的轨迹是抛物线. (  ) √ × √ × 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 探究2 抛物线的标准方程 问题2 如图,已知抛物线的焦点F到准线l的距离为p(p>0),试建立适当的平面直角坐标系,使得到的抛物线方程最为简单,并写出此方程. [提示] 取经过焦点F且垂直于准线l的直线为x轴,x轴与准线l相交于点K,以线段KF的垂直平分线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 则|KF|=p,焦点F,准线l的方程为x=-. 设M(x,y)是抛物线上的任意一点,点M到准线l的距离为d. 由抛物线的定义可知,抛物线上的点M满足|MF|=d. 因为|MF|=,d=, 所以=. 将上式两边平方并化简,得y2=2px(p>0). [新知生成] 图形 标准方程 焦点坐标 准线方程 ________________ _________ _________ ________________ _________ ______ y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x= 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 图形 标准方程 焦点坐标 准线方程 _________________ __________ __________ _________________ __________ __________ x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0) 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 【教用·微提醒】 (1)p的几何意义是焦点到准线的距离. (2)标准方程的结构特征:焦点在坐标轴上,准线与焦点所在的坐标轴垂直,坐标原点与焦点的距离等于其到准线的距离. (3)抛物线的开口方向:抛物线的开口方向取决于标准方程中一次项变量(x或y)及其系数的正负. (4)抛物线y2=2px(p>0)上任意一点P(x0,y0)到焦点F的距离为x0+(焦半径公式). 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 [典例讲评] 1.(1)已知实数x,y满足=,其中常数p>0,则动点P(x,y)的轨迹是(  ) A.射线       B.直线 C.抛物线 D.椭圆 (2)【链接教材P132例1(1)】 已知抛物线的方程是y=-2 025x2,则它的准线方程为(  ) A.x= B.x= C.x= D.y= √ √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 (3)【链接教材P132例1(2)】 试求满足下列条件的抛物线的标准方程: ①过点(-3,2); ②焦点在直线x-2y-4=0上. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 (1)C (2)D [(1)因为=表示动点P(x,y)到定点F的距离与到定直线l:y=-的距离相等,且点F不在直线l上,所以由抛物线的定义知动点P(x,y)的轨迹为抛物线.故选C. (2)已知抛物线的方程为y=-2 025x2, 化为标准方程为x2=-y, 则抛物线的准线方程为y=.故选D.] (3)[解] ①因为点(-3,2)在第二象限, 所以抛物线的标准方程可设为 y2=-2px(p>0)或x2=2py(p>0), 把点(-3,2)的坐标分别代入y2=-2px(p>0)和x2=2py(p>0),得4=-2p×(-3)或9=2p×2, 即2p=或2p=. 所以所求抛物线的标准方程为y2=-x或x2=y. ②令x=0,解得y=-2; 令y=0,解得x=4. 故抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2). 当焦点为(4,0)时,=4,即2p=16, 此时抛物线方程为y2=16x. 当焦点为(0,-2)时,=2,即2p=8, 此时抛物线方程为x2=-8y. 故所求抛物线的标准方程为y2=16x或x2=-8y. 【教材原题·P132例1】 例1 (1)已知抛物线的标准方程是y2=6x,求它的焦点坐标和准线方程; (2)已知抛物线的焦点是F(0,-2),求它的标准方程. [解] (1)因为p=3,抛物线的焦点在x轴正半轴上,所以它的焦点坐标是,准线方程是x=-. (2)因为抛物线的焦点在y轴负半轴上,且=2,p=4,所以抛物线的标准方程是x2=-8y. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 反思领悟 1.求抛物线的标准方程一般采用待定系数法,即先定位(确定抛物线的开口方向),再定量(确定参数p的值).其中“定位”很关键,一般结合图形确定方程形式,避免漏解. 2.当抛物线的焦点位置没有确定时,可设方程为y2=mx(m≠0)或x2=ny(n≠0),这样可以减少讨论不同情况的个数. 3.求焦点坐标与准线方程时,一般先将所给方程化为标准形式,由方程得到参数p,从而得到焦点坐标与准线方程. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 [学以致用] 2.(1)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为(1,0),则p=________,准线方程为___________. (2)焦点在y轴上,焦点到准线的距离为5的抛物线的标准方程为__________________________. 2 x=-1 x2=10y,x2=-10y 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 (1)2 x=-1 (2)x2=10y,x2=-10y [(1)因为抛物线的焦点坐标为(1,0),所以=1,解得p=2,准线方程为x=-=-1. (2)设抛物线方程为x2=2my(m≠0),由焦点到准线的距离为5,知|m|=5,m=±5,所以满足条件的抛物线有两条,它们的标准方程分别为x2=10y,x2=-10y.] 探究3 抛物线定义的应用 [典例讲评] 【链接教材P133练习T3】 2.(1)已知抛物线C:y2=x的焦点为F,A(x0,y0)是C上一点,|AF|=x0,则x0等于(  ) A.1    B.2    C.4    D.8 (2)已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,求点P到点(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和的最小值. √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 (1)A [由题意知抛物线的准线方程为x=-.因为|AF|=x0,根据抛物线的定义可得x0+=|AF|=x0,解得x0=1,故选A.] (2)[解] 由抛物线的定义可知,抛物线上的点到准线的距离等于它到焦点的距离.由图可知,点P、点(0,2)和抛物线的焦点F三点共线时距离之和最小, 所以最小距离d==. [解] 将x=3代入y2=2x,得y=±. 所以点A在抛物线y2=2x的内部. 设点P到准线l:x=-的距离为d, 则|PA|+|PF|=|PA|+d.由图可知,当PA⊥l时,|PA|+d最小,最小值是.即|PA|+|PF|的最小值是. [母题探究] 1.若将本例(2)中的“点(0,2)”改为“点A(3,2)”,求|PA|+|PF|的最小值. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 [解] 如图,作PA1⊥l1于点A1,PQ垂直于准线l于 点Q,|PA1|+|PQ|=|PA1|+|PF|≥|A1F|min. |A1F|的最小值为点F到直线3x-4y+=0的距离 d==1.即所求最小值为1. 2.若将本例(2)中的“点(0,2)”换成“直线l1:3x-4y+=0”,求点P到直线3x-4y+=0的距离与P到该抛物线的准线的距离之和的最小值. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 【教材原题·P133练习T3】填空. (1)抛物线y2=2px(p>0)上一点M与焦点间的距离是a,则点M到准线的距离是________,点M的横坐标是________; (2)抛物线y2=12x上与焦点的距离等于9的点的坐标是_____________ ____________. a a- (6,6), (6,-6) 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 反思领悟 抛物线定义的两种应用 (1)实现距离转化.根据抛物线的定义,抛物线上任意一点到焦点的距离等于它到准线的距离,因此,由抛物线定义可以实现点点距与点线距的相互转化,从而简化某些问题. (2)解决最值问题.在抛物线中求解与焦点有关的两点间距离和的最小值时,往往用抛物线的定义进行转化,即化折线为直线解决最值问题. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 [学以致用] 3.已知过抛物线y2=4x的焦点F的直线l交抛物线于A,B两点.若AB的中点M到抛物线准线的距离为6,则线段AB的长为 (  ) A.6   B.9   C.12   D.14 √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 C [如图所示,过点A,M,B分别作准线的垂线,垂足分别为C,M′,D,由抛物线的定义,得|AF|=|AC|,|BF|=|BD|,因为点M为AB的中点,且|MM′|=6,所以|AC|+|BD|=12,即|AB|=|AF|+|BF|=|AC|+|BD|=12.故选C.] 探究4 抛物线的实际应用 [典例讲评] 【链接教材P132例2】 3.2024年3月20号,我国成功发射鹊桥二号中继卫星,其通过一个大型可展开的星载天线,实现了月球背面与地球之间的信号传输.星载天线展开后形成一把口径为4.2 m的“金色大伞”,它的曲面与轴截面的交线为抛物线,在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入接收天线,经反射聚集到焦点F处.若“金色大伞”的深度为0.49 m,则“金色大伞”的边缘A点到焦点F的距离为(  ) A.2.25 m B.2.74 m C.4.5 m D.4.99 m √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 B [建立如图所示的平面直角坐标系,依题意得A(0.49,2.1), 设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0), 由点A在抛物线上,得2.12=2p×0.49,解得p=4.5, 所以抛物线的标准方程为y2=9x,焦点F(2.25,0), 准线方程为x=-2.25,|AF|=0.49+2.25=2.74, 故“金色大伞”的边缘A点到焦点F的距离为2.74 m. 故选B.] 【教材原题·P132例2】 例2 一种卫星接收天线如图3.3-3左图所示,其曲面与轴截面的交线为抛物线.在轴截面内的卫星波束呈近似平行状态射入形为抛物线的接收天线,经反射聚集到焦点处,如图3.3-3(1).已知接收天线的口径(直径)为4.8 m,深度为 1 m.试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 [解] 如图3.3-3(2),在接收天线的轴截面所在平面内建立直角坐标系,使接收天线的顶点与原点重合,焦点在x轴上. 设抛物线的标准方程是y2=2px(p>0).由已知条件得,点A的坐标是(1,2.4),代入方程,得 2.42=2p×1, 即p=2.88. 所以,所求抛物线的标准方程是y2=5.76x, 焦点坐标是(1.44,0). 反思领悟 求解抛物线实际应用题的步骤 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 【教用·备选题】 如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由一个长方形和抛物线构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.5 m,已知行车道总宽度AB=6 m,那么车辆通过隧道的限制高度为(  ) A.2.25 m B.2.5 m C.3.25 m D.3.5 m √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 C [如图所示,以抛物线的顶点为原点,对称轴为y轴,建立平面直角坐标系,则C(4,-4), 设抛物线的标准方程为x2=-2py(p>0),将点C的坐标代入抛物线方程,解得p=2, ∴抛物线方程为x2=-4y, ∵行车道总宽度AB=6 m, ∴将x=3代入抛物线方程,解得y=-2.25 m, ∴车辆通过隧道的限制高度为6-2.25-0.5=3.25 m. 故选C.] [学以致用] 4.如图,某桥的桥形可近似地看成抛物线,该桥的高度为h,跨径为a,则桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为(  ) A. C. √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 A [如图所示,以桥顶为坐标原点,桥形的对称轴为y轴,建立平面直角坐标系Oxy.设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),结合题意可知,该抛物线经过点,则=2hp,解得p=,故桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为p=.] 应用迁移 随堂评估自测 1.(教材P133练习T2改编)抛物线x2=-y的焦点坐标是(  ) A. C. √ B [由题意知,抛物线的焦点在y轴上,开口向下,且2p=,∴=.∴抛物线x2=-y的焦点坐标是.故选B.] 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 2.(教材P133练习T1改编)设抛物线的顶点在原点,准线方程为x= -2,则抛物线的标准方程是(  ) A.y2=-8x B.y2=8x C.y2=-4x D.y2=4x √ B [∵准线方程为x=-2,∴抛物线的开口向右,设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),∴-=-2,∴p=4, ∴抛物线的标准方程为y2=8x. 故选B.] 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 3.已知点P是抛物线y2=-4x上的一个动点,则点P到点M(0,2)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和的最小值为(  ) A.3 B. C. √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 C [设点P在抛物线准线上的投影为P′,抛物线的焦点为F. ∵抛物线y2=-4x,∴F(-1,0), 依抛物线的定义知,点P到该抛物线准线的距离为|PP′|=|PF|, 则点P到点M(0,2)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和d=|PF|+|PM|≥|MF|==. 故选C.] 4.抛物线y2=2px(p>0)过点M(2,2),则点M到抛物线焦点的距离为________.  [∵抛物线y2=2px过点M(2,2),∴4=4p, ∴p=1, ∴抛物线的标准方程为y2=2x,其准线方程为x=-, ∴点M到抛物线焦点的距离为2+=.] 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 1.知识链: 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 2.方法链:待定系数法、定义法、数形结合. 3.警示牌:求抛物线的方程时不要混淆抛物线的焦点位置和方程形式. 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 回顾本节知识,自主完成以下问题: 1.抛物线是如何定义的?试写出其标准方程. [提示] 把平面内与一个定点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. 焦点在x轴上的抛物线的标准方程为y2=±2px(p>0), 焦点在y轴上的抛物线的标准方程为x2=±2py(p>0). 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 2.当抛物线的焦点位置不确定时,如何设抛物线方程? [提示] 可设抛物线方程为y2=mx(m≠0)或x2=ny(n≠0). 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 章末综合测评(一) 动量守恒定律 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 一、选择题 1.抛物线y=ax2的准线方程是y=-,则a的值为(  ) A.2 B.-2 C.- 课时分层作业(三十二) 抛物线及其标准方程 √ 47 D [抛物线y=ax2,化为标准形式是x2=y,其准线方程是y=-,所以a>0, 由2p=,知-=-=-,解得a=.故选D.] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 2.若抛物线x=4y2上一点P到焦点的距离为1,则点P的横坐标是 (  ) A. C.0 D.2 √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 49 A [∵抛物线x=4y2化为标准形式为y2=x, ∴焦点坐标为,准线方程为x=-, 由点P到焦点的距离为xP+=1,解得xP=. 故选A.] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 50 3.过点(1,-2)的抛物线的标准方程是(  ) A.y2=4x或x2=y B.y2=4x C.y2=4x或x2=-y D.x2=-y 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 51 C [设焦点在x轴上的抛物线的标准方程为y2=ax(a≠0),将点(1,-2)代入可得a=4, 故抛物线的标准方程为y2=4x; 设焦点在y轴上的抛物线的标准方程为x2=by(b≠0),将点(1,-2)代入可得b=-, 故抛物线的标准方程为x2=-y. 综上,过点(1,-2)的抛物线的标准方程是y2=4x或x2=-y. 故选C.] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 52 4.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,准线为l,点P在C上,过点P作准线l的垂线,垂足为A,若∠FPA=,则|PF|=(  ) A.2 B.2 C.2 D.4 √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 53 D [因为|PF|=|PA|,所以∠PAF=∠PFA=, 设准线l与y轴交于点Q,因为PA∥QF,所以∠AFQ=∠PAF=. 因为|QF|=p=2,所以|AF|=4,所以在等边△PAF中,|PF|=4. 故选D.] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 54 √ 5.已知抛物线C:y2=16x的焦点为F,点A(2,1),P是C上一个动点,则|PF|+|PA|的最小值为(  ) A.4 B.5 C.6 D.8 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 55 C [由抛物线C:y2=16x,得焦点F(4,0),准线方程为x=-4, 易知点A(2,1)在抛物线C的内部, 过点A作AB垂直于准线,垂足为B,过点P作PD垂直于准线,垂足为D, 则有|PF|+|PA|=|PD|+|PA|≥|AB|=4+2=6, 当且仅当P为AB与抛物线的交点时,等号成立, 所以|PF|+|PA|的最小值为6.故选C.] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 56 二、填空题 6.已知抛物线C的顶点在坐标原点,焦点与双曲线:=1的右焦点重合,则抛物线C的方程是 ___________. 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 y2=12x [双曲线:=1的右焦点为(3,0),则设抛物线C的方程为y2=2px(p>0), 由=3,可得p=6.则抛物线C的方程为y2=12x.] y2=12x 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 57 7.已知△ABC的顶点在抛物线y2=2x上,若抛物线的焦点F恰好是△ABC的重心,则|FA|+|FB|+|FC|的值为________. 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 3 [设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),抛物线y2=2x,则F,又焦点F恰好是△ABC的重心,所以x1+x2+x3=3×=.故|FA|+|FB|+|FC|==x1+x2+x3+=3.] 3 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 58 8.小明家附近的一座桥是仿赵州桥建造的抛物线形拱桥.这座桥的拱顶离水面1.6 m时,水面宽6.4 m,当水面的宽度为8 m时,水面下降了 ________m. 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 0.9 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 59 0.9 [建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=ay(a≠0), 则根据题意可知图中点A坐标为(3.2,-1.6), 所以3.22=a×(-1.6),所以a=-6.4,所以抛物线方程为x2= -6.4y, 令|x|=4,则16=-6.4y,即y=-2.5, 则水面下降了2.5-1.6=0.9(m).] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 60 三、解答题 9.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,焦点在直线x-2y-4=0上. (1)求该抛物线的方程; (2)若该抛物线上点A的横坐标为2,求点A到该抛物线焦点的距离. 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 61 [解] (1)x-2y-4=0中,令y=0,解得x=4,则焦点坐标为(4,0), 设抛物线的方程为y2=2px(p>0),故=4,解得p=8,故抛物线的方程为y2=16x. (2)设点A到该抛物线焦点的距离为h, 由抛物线的定义可知:h=xA+=2+4=6. 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 62 10.已知F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,点M(3,m)在抛物线C上,且|MF|=4,则抛物线C的方程为(  ) A.y2=x B.y2=2x C.y2=4x D.y2=6x √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 63 C [如图所示,过M作MH垂直于抛物线的准线x=-,垂足为H, 由抛物线定义可知|MF|=|MH|=xM+=3+=4, 解得p=2,故抛物线C的方程为y2=4x. 故选C.] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 64 11.已知抛物线y2=8x的焦点为F,点P在抛物线上运动,点Q在圆(x-5)2+(y-1)2=1上运动,则|PF|+|PQ|的最小值为(  ) A.6 B.7 C.8 D.9 √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 65 A [因为抛物线y2=8x,所以抛物线的焦点为F(2,0),准线方程为x= -2, 不妨过点P作准线的垂线,垂足为N, 因为点P在抛物线上,所以|PF|=|PN|, 所以|PF|+|PQ|=|PN|+|PQ|, 当点Q固定不动时,P,Q,N三点共线,即QN垂直于 准线时,所求的和最小,又因为Q在圆上运动, 由圆的方程为(x-5)2+(y-1)2=1得圆心M(5,1),半径r=1, 所以|QN|min=|MN|-r=7-1=6. 所以|PF|+|PQ|的最小值为6.故选A.] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 66 12.(多选)已知P(x,y)为抛物线x2=4y上一动点,则(  ) A.准线为l:x=-1 B.存在一个定点和一条定直线,使得P到定点的距离等于P到定直线的距离 C.点P到直线y=-x-2距离的最小值等于 D.的最小值为6 √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 √ √ 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 67 BCD [因为抛物线x2=4y的焦点为F(0,1),准线为l:y=-1, 由抛物线的定义可知,存在一个定点和一条定直线,使得P到定点的距离等于P到定直线的距离,故A错误,B正确; 点P到直线y=-x-2的距离d===, 当x=-2时,dmin==,故C正确; 设点A(1,5)到准线l:y=-1的距离为d1,P到准线l:y=-1的距离为d2, 则=|PF|+|PA|=d2+|PA|≥d1=5+1=6,D正确.故选BCD.] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 68 13.如图所示,高脚杯的轴截面为抛物线,往杯中缓慢倒水,当杯中的水深为2 cm时,水面宽度为6 cm,当水面再上升1 cm时,水面宽度为________cm. 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 3 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 69 3 [建立如图所示的平面直角坐标系, 设高脚杯的轴截面所在抛物线方程为x2=2py(p>0), 由题意可得A(3,2),代入抛物线方程,可得9=4p,即p=, 则抛物线方程为x2=y,由题意可知B的纵坐标 为3,则=×3=, 即xB=,∴当水面再上升1 cm时,水面宽度为3 cm.] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 70 14.(源自北师大版教材)某单行隧道横断面由一段抛物线及一个矩形的三边围成,尺寸如图所示(单位:m).某卡车载一集装箱,车宽3 m,车与集装箱总高4.5 m,此车能否安全通过隧道?说明理由. 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 71 [解] 如图所示,以抛物线的顶点为原点,以抛物线的对称轴为y轴,建立平面直角坐标系,则点A的坐标为(3,-3). 设抛物线的标准方程为x2=-2py(p>0). 将点A的坐标代入上式,得9=6p,即2p=3. 所以抛物线的标准方程为x2=-3y. 将x=1.5代入抛物线的标准方程,得y=-0.75, 则5-0.75=4.25<4.5. 这说明,即使集装箱处于隧道的正中位置,车与 集装箱的总高也会高于BD,所以此车不能安全通过隧道. 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 72 15.已知抛物线Z:x2=4y的焦点为F,圆F:x2+(y-1)2=4与抛物线Z在第一象限的交点为P,直线l:x=t(0<t<m)与抛物线Z的交点为A,直线l与圆F在第一象限的交点为B,则m=________;△FAB周长的取值范围为________. 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 2 (4,6) 课时分层作业 应用迁移 探究建构 3.3.1 抛物线及其标准方程 73 2 (4,6) [如图所示,设直线l与抛物线Z的准线交于点C,由 解得所以m=2. 由解得 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 74 所以A,由解得 所以B(t,1+), 由抛物线的定义得|AF|=|AC|, 所以△FAB的周长l=|FA|+|FB|+|AB|=|AC|+|AB|+|BF|=|BC|+2=+4, 因为t∈(0,2), 所以+4∈(4,6).] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 75 $$

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