内容正文:
4.3 抛物线
4.3.1 抛物线的标准方程
本节思维导图
课前预习导学
典型例题分析
课堂速效达标
序号
学习目标
1
会借助几何直观感知抛物线的定义及有关概念.
2
会根据条件求抛物线标准方程.
知识点1 抛物线的定义
平面内到一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹称为抛物线.定点F称为抛物线的______,定直线l称为抛物线的______.
知识点2 抛物线的标准方程
焦点位置
x轴正半轴
x轴负半轴
y轴正半轴
y轴负半轴
标准
方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
图形
焦点位置
x轴正半轴
x轴负半轴
y轴正半轴
y轴负半轴
顶点
(0,0)
(0,0)
(0,0)
(0,0)
对称轴
x轴
x轴
y轴
y轴
焦点
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(p,2),0))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(p,2)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-\f(p,2)))
准线
x=-eq \f(p,2)
x=eq \f(p,2)
y=-eq \f(p,2)
y=eq \f(p,2)
题型1 抛物线的定义
[例题1] 在抛物线x2=8y上求一点P,使点P到焦点的距离等于7.
分析:
根据抛物线的定义,P到焦点的距离等于P到准线的距离,可求出P点的纵坐标,代入求出点P的坐标.
解:因为x2=8y,所以2p=8,p=4,eq \f(p,2)=2,
根据抛物线的定义,P到焦点的距离等于P到准线的距离.
所以P到准线的距离为y+eq \f(p,2)=7,所以y=5.所以点P的纵坐标为5.
又点P在抛物线上,所以x2=40,x=±2eq \r(10).所以P点的坐标为(±2eq \r(10),5).
♨强化练习
1.抛物线y2=4x上一点M到焦点的距离为3,则点M的横坐标是
( )
A.4
B.3
C.2
D.1
C 因为y2=4x,所以2p=4,p=2, eq \f(p,2)=1,根据抛物线的定义,M到焦点的距离等于M到准线的距离.所以M到准线的距离为x+eq \f(p,2)=3,所以x=2.所以点M的横坐标为2.
☞名师点拨
根据抛物线定义,抛物线上任意一点到焦点的距离和到准线的距离相等,所以这两个距离可以相互转化.
题型2 求抛物线的方程
[例题2] 根据下列条件求抛物线方程.
(1)顶点在原点,焦点为F eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-\f(1,2)));
(2)顶点在原点,准线方程为x=-5;
(3)顶点在原点,对称轴为坐标轴,焦点在直线y=3x-6上.
分析:
先根据条件确定焦点所在的位置,再利用待定系数法求出p.
解:(1)因为焦点为F eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-\f(1,2))),设方程为x2=-2py(p>0),则 eq \f(p,2)=eq \f(1,2),所以p=1.
所以抛物线方程为x2=-2y;
(2)因为准线方程为x=-5,则 eq \f(p,2)=5,所以p=10,
所以抛物线方程为y2=20x;
(3)当焦点在x轴上时,则焦点坐标为(2,0),所以抛物线方程为y2=8x.
当焦点在y轴上时,则焦点坐标为(0,-6),所以抛物线方程为x2=-24y.
综上可知,抛物线方程为x2=-24y或y2=8x.
♨强化练习
2.顶点在原点,准线为y=-2的抛物线方程为( )
A.y2=8x
B.y2=-8x
C.x2=-8y
D.x2=8y
D 准线为y=-2,所以设抛物线方程为x2=2py(p>0),则 eq \f(p,2)=2,所以p=4,所以抛物线方程为x2=8y.
☞名师点拨
用待定系数法求抛物线的标准方程的步骤:
(1)确定焦点的位置,明确焦点在哪个轴上及正半轴还是负半轴上,如果不知道焦点的位置,就要讨论;
(2)确定p的值.
一、选择题
1.抛物线y2=4x的焦点到准线的距离为( )
A.1
B.2
C.4
D.8
B 焦点到准线的距离为p=2,故选B.
2.抛物线y=4x2的焦点到准线的距离为( )
A.1
B.2
C.eq \f(1,8)
D.eq \f(1,4)
C 焦点到准线的距离为p=eq \f(1,8),故选C.
3.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-eq \f(y2,3)=1的渐近线的距离是( )
A.eq \f(1,2)
B.eq \f(\r(3),2)
C.1
D.eq \r(3)
B 抛物线y2=4x的焦点F(1,0),双曲线x2-eq \f(y2,3)=1的渐近线为y=± eq \r(3)x,不妨设一条渐近线为y=eq \r(3)x,即: eq \r(3)x-y=0,由点到直线的距离公式得d=eq \f(\r(3),2),故选B.
4.顶点在原点,对称轴为y轴,且过点(2,-2)的抛物线为( )
A.y2=2x
B.y2=-2x
C.x2=2y
D.x2=-2y
D 因为对称轴为y轴,所以排除A,B选项,把点(2,-2)带入验证选D.
5.抛物线y2=-4x上一点P到焦点的距离是4,则P的横坐标是( )
A.0
B.-1
C.-2
D.-3
D 抛物线y2=-4x的准线方程为x=1,所以P的横坐标是-3,故选D.
6.已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点与圆x2+y2+4y-5=0的圆心重合,则抛物线的标准方程为( )
A.y2=8x
B.y2=-8x
C.x2=-8y
D.x2=8y
C 圆的圆心为(0,-2),则抛物线的标准方程为x2=-8y,故选C.
7.已知抛物线x2=ay的准线方程为y=-2,则a的值是( )
A.4
B.-4
C.8
D.-8
C 由题意知,抛物线的焦点在y轴正半轴上,p=4,则2p=8,所以a=2p=8,故选C.
8.已知圆x2+y2-6x-7=0与抛物线y2=2px(p>0)的准线相切,则
p的值为( )
A.1
B.2
C.eq \f(1,2)
D.4
B 因为圆的圆心为(3,0),半径为4.所以抛物线的准线方程为x=-1,所以p=2,故选B.
9.抛物线y2=4x上一点P到y轴的距离是6,则点P到该抛物线焦点的距离是( )
A.5
B.6
C.7
D.8
C 由题意知,抛物线的焦点在x轴正半轴上,p=2,则|PF|=6+1=7,故选C.
二、填空题
10.已知抛物线的准线方程为y=1,则抛物线的标准方程为________.
解析:由题意知,抛物线的焦点在y轴的负半轴上,p=2,所以抛物线的标准方程为x2=-4y.
答案:x2=-4y
11.抛物线y2=8x的焦点坐标为______.
解析:由题意知,抛物线的焦点在x轴的正半轴上,所以抛物线的焦点坐标为(2,0).
答案:(2,0)
12.抛物线y=-x2上一点P到焦点的距离是1,则点P的纵坐标是________.
解析:抛物线y=-x2的准线方程为y=eq \f(1,4),所以 eq \f(1,4)-y=1,即y=-eq \f(3,4),所以点P的纵坐标是-eq \f(3,4).
答案:-eq \f(3,4)
三、解答题
13.抛物线的顶点是双曲线 eq \f(x2,9)-eq \f(y2,16)=1的中心,而焦点是双曲线的右顶点,求该抛物线的标准方程和准线方程.
解:因为双曲线的右顶点为(3,0),所以抛物线的焦点为(3,0),
所以抛物线标准方程为y2=12x,准线方程为x=-3.
$$