第8节抛物线的简单几何性质及应用-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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普通
内容正文:
第八节抛物线的简单几何性质
核心基础导学
【1】D
解析:由题意可知该抛物线的焦点坐标为(0,1)或(0,-1)
所以其对应标准方程为为x2=4y或x2=-4y.故选:D
【2】C
解析:,抛物线C与抛物线x2=4y关于x轴对称,
∴抛物线C的方程为x2=4y
∴.抛物线C的准线方程是y=1.故选:C
【3】C
解析:当a>0时,抛物线开口向上,准线方程y=-号
点M53)到准线的距离为3+号=6,解得a=12
所以抛物线方程为x2=12y
当a<0时,抛物线开口向下,准线方程y=-子,
点M6,3)到准线的距离为3+4
a
=6,解得a=-36或a=12(舍去),
所以抛物线方程为x2=-36y
所以抛物线的方程为x2=12y或x2=-36y.故选:C
【4】ACD
解析:由已知抛物线标准方程是x2=8y,2p=8,p=4,
所以焦点坐标为(0,2),开口方向向上,A正确,B错误
焦点到准线的距离为p=4,C正确:
准线方程是y=-2,D正确.故选:ACD.
【5】BD
解析:由抛物线y2=10x的焦点坐标为F(弓,0),位于x轴上,所以A不
满足,B满足:
对于C中,设M(Ly)是抛物线y2=10x上一点,F为焦点,
则1+号=1+子子6,所以c不满足
对于D中,由于抛物线y2=10x的焦点为F(弓,0),若由原点向该直线作
垂线,垂足为2山,设过该焦点的直线方程为y=收-,则t=-2,此
时该直线存在,所以D满足.故选:BD.
【6】y2=4V6x
、解析:由已知,椭圆2x2+5y=20,可化为:。+少
4
所以其焦点坐标为(6.0)和(√60),
地物线产=2(0>0,其熊点坐标为[台。}
因为椭圆的焦点与抛物线的焦点重合,所以号=V6→P=2W6
所以抛物线的标准方程为:y2=4√6x。
【7】y2=4x
解析:依题意,易知圆心O到直线DE(即抛物线C的准线x=-号)的
距离为4=号
不妨设圆心O到直线AB的距离为d,,
则A=2FP-dξ,1D=2VF2-d正,
又因为=4,所以4=4=号
则由圆与抛物线的对称性可知,AB⊥x轴
故直线A8的方程为x=片,即过抛物线℃的焦点侣0
所以4++p=号+号+p=2p=4,故p=2,
故抛物线C的方程为y2=4x.
【8】(1)m=2√6,抛物线方程为x2=-8y,准线方程为y=2:
(2)y2=4W2x或y2=-4W2x:
(3)y2=3x或y2=-3x.
解析:(1)因为顶点在原点,焦点在y轴上,点M(m,-3)位于第三或第四
象限,故可确定所求抛物线的开口向下
个
如图所示,设抛物线方程为广=2(>0叭,则焦点为:0号),准线
1:号
过点M作0wLL,垂足为N,则=M=5,
而=3+号,所以3+号=5,解得p=4.
又点M在抛物线上,所以m2=24,解得m=±2√6
故m=2√6,抛物线方程为x2=-8y,准线方程为y=2
(2)由题意,可设抛物线的方程为广=2(+0),则焦点为F号0】
直线:x=号
所以直线1与抛物线的交点的坐标分别为号P,(侵P所以
4B=2pl
因为0A8的面积为4所以;卫4,所以P=25
22
故所求抛物线的标准方程为少2=4V2x或少2=-4V2x
(3)由题意设所求抛物线的方程为y2=2py(p>0)或y2=-2px(p>0)
抛物线与圆的交点A(:y),B()>0,y2<0)
由对称性,知x=x2,乃=-乃,
则+=25,即y-为2=2,=25,得y=5
将为=V3代入x2+y2=4,解得x,=1.
所以点(LV5在抛物线y2=2x(p>0)上,点(-L在抛物线
y=-2p(p>0)上,求得p=子故抛物线方程为y2=3或)2=-3。
重点题型专练
【9】B
解析:当“1与C只有一个公共点时,如图,
直线与抛物线的对称轴平行,与抛物线只有一个公共点,
但是此时1与C不相切.所以“!与C只有一个公共点”是“!与C相切
的不充分条件:
当“1与C相切时,1与C只有一个公共点,
所以“!与C只有一个公共点是“!与C相切的必要条件
综上,“!与C只有一个公共点是“!与C相切的必要不充分条件.故
选:B
【10】C
解析:联立直线:y=k(c+1)和抛物线C:y2=4x方程可得
k2(6+1)2=4x,
整理可得2x2+(2k2-4)x+k2=0
直线!与C有一个公共点等价于方程只有一个实数根,
当飞=0时,方程为4x=0仅有一解,符合题意:
当k≠0时,一元二次方程2x2+(2k2-4)x+2=0仅有一解,
即△=(2k2-4-42,k2=0,解得k=1
所以满足题意得直线有三条,即y=0,y=x+1和y=-x-1.故选:C
【11】ABC
解析:(1)当过点P(0,1)的直线1的斜率存在时,设其方程为y=:+1
由方程组
直,消去y得+2-2)x+1=0,
0清:=0,则-2x1=0,解得=片
此时直线与抛物线只有一个交点,直线!的方程为y=1,A正确:
②若0,令A=(-2-42=0,解得=
此时直线与抛物线相切,只有一个交点,
直线1的方程为y=,x+1,即x-2y+2=0,B正确。
(2)当过点P(0,1)的直线!的斜率不存在时,方程为x=0
与抛物线相切,只有一个交点,C正确.
综上,直线1的方程为y=1,x-2y+2=0或x=0.故选:ABC.
【12】(-,-U(W5,+
解析:当1=0时,直线1:x=0,与抛物线=之有交点所以140。
设直线A8的方程为y=x-1,
=4x-
联立直线与抛物线方程,得
,消元整理,得22-4x+1=0,
1
由于直线与抛物线无公共点,即方程2-兰+1=0无解
故有(←-8<0,解得>反或t<-反.故(m2)U5,
【13】详见解析
解析:2
22
若直线1斜率不存在,此时!为y轴,与抛物线有且仅有一个交点(0,0):
若直线!的斜率存在,记为k,则可设直线!的方程为:y=a-2
由化么2得-0+40
①当=0时,2x2-(4k+2)x+4=-2x+4=0,解得:x=2,此时y=-2
·.直线1与抛物线有且仅有一个公共点(2,-2)
②当k≠0时,方程2x2-(4k+2)x+4=0的判别式
△=(4k+2)-16k2=16k+4:
若A<0,即<子方程以-(+2小水+4=0无实根则直线1与抛
物线无交点:
若△=0,即飞=子,方程-(化+2+4=0有两个相等实根则直
线!与抛物线相切,有且仅有一个公共点:
若△>0,即k>-二且k≠0时,方程x2-(4+2)小x+4=0有两个不等
实根,则直线!与抛物线有两个不同交点:
综上所述:当直线!斜率不存在或直线1斜率:=0或-三时,直线!与
抛物线有且仅有一个公共点:当直线1斜率女<时,直线1与抛物线
无公共点:当直线斜牌上>青且上+0时直线!与抛物线有两个公共点
【14】详见解析
解析:(1)由题意知,直线的斜率存在。
设直线斜率为k,则切线方程为y-1=(x+1),
由火+)+1消去得2-2y+2亚+2=0。
2=2x
当k=0时,此时直线y=1,与抛物线只有一个公共点(兮):
当k0时,所以△=4-42比+2)=0,解符k=1±5,即过M点的切
2
线有两条。
所求直线1的方程为(V3-1x-2y+3+1=0或
(1+5+2y+V5-1=0.
综上所述,所求直线1的方程为y=1,或(V3-1x-2y+√3+1=0,或
(1+V3x+2y+V5-1=0.
(2)因为直线1与曲线C恰好有一个公共点,
所方脂粗仁:-只有宝实数职
消去,得(a+1)x-1=ax,即(a+)x2-(3a+2)x+1=0①.
当a+1=0,即a=-1时,直线为=-1,直线与曲线恰一个公共点
(-1-1):
当a+1≠0,即a≠-1时,
由△=(Ba+2-4a+1旷=a6a+4)小0,解得a=0(金去)或a=-专
当a=-号时,由方程①化为+5=0,解得x=-5,
代入直线方程为y=宁-1,解得)-2,即此时直线与曲线恰一个公共
点5,-2).综上,实数a的取值集合是1-
4
【11子
[y=x+b
解析:联立方程组=2,整理得x产-2x-5=0
设直线1与曲线y=子的交点为46X以6%,
可得4=(2+86>0,解得6>片且+=2=-2边,
由弦长公式可得
A到=+,-x=E·G,+x,广-4x,
=√反·V22-4x(←25)=5.V4+85
因为直线1与曲线y=2之截得的弦长为45,
可得54+西=45,解得6=子,所以实数6的值为
【16】y2=-4x或y2=12x
解析:设抛物线方程为y2=2Px,直线y=2x+1与抛物线交于
A()8(2),
由2+1得:4+4-2p5+1=0,
ly2=2px
则△=(4-2p-16=4p(p-4)>0,解得:p<0或p>4
1
-21=5
4+2×G+广-4=5×4
解得:p=-2或p=6,满足△>0,
抛物线的方程为:y2=4x或y2=12x,
【17】(1)4w6;(2)2W3
解折:(1)由2消去y整理得子-8+4=0,
y2=4x
其中△=64-4×4=48>0
设A(玉),B(在)
则x+x2=8,不=4
所以-x=V+x-4xx=4W5,
所以4到=+下-x=巨×4W5=46
(2)由题意得点F(1,0)
故点F到直线的距离d上-巨
V22
所以=hld=×4W6x25.
2
即△4BF的面积为2√5
【u81ay日:2)h-16w5
解折:(1)由题意,直线1的方程设为y=-少,
联立直线与抛物线方程y2=4x,可得x2-2女-16x+t2=0,
△=(2t+16)2-42>0,可得t>4,
设A(,),B(2,),x+=2t+16,西=,
因为|AF1+|BF卡20,所以x1+x2+p=20,可得2边+16+2=20,可得
t=1,
所以直线1的方程为:y=之-).即y行号
(2)直线1的方程设为y=支-。
令y=0,可得x=t,所以Pt,0),
所以AP=t-x,y),西=(,-t,),
因为AP=3P昭,所以:6-x,-y)=3(x2-t,2),
所以,=-3y,
%=5-0,为=26,-0,
化简可得x1=-3x2+4t,x+2=2+16,x52=,
可得t=12,x=36,x2=4,
4到-F-+牙06-=16w5
【19】(1)y2=4x:(2)2x-y-3=0.
解析:(1)令抛物线E的方程:y2=2px(P>0)
因为抛物线E的焦点为L,0),p=2..抛物线E的方程:y2=4x
(2)设A(x,另),B(22),则y=4x片=4x2,
两式相减,得(+),-)=4(s-,)
:线段A8恰被M(2,所平分,y+,=2立=2,即直线AB的
x1-x2
斜求为2
.AB的方程为y-1=2(x-2),即2x-y-3=0。
【20】2x-y-1=0
解析:因为抛物线C的顶点为坐标原点,准线为=-1,
所以易得抛物线的方程为y2=4x,
设M(xy),N(xy2),
因为线段W的中点为2(11)
故x+x2=2,y+乃=2
则,由好=4
=4x
两式相减得片-片=46-x,所以五=
4
一=2
%1-%:+
故直线1的方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0,
故答案为:2x-y-1=0
VA
【21】3x-2y-5=0
解析:因为P(3,2)在抛物线C内部,又PA=P,所以P是AB的中
点
设A6y)(6),所以+立=2,即%+为=4,
又A(),B(玉22)在抛物线C上,所以y=6x=6x,,两式作差,得
6+为)=6,所以二=
X1-X2
2
所以直线1的方程为y-2=2-3列,即3x-2y-5=0.
2
故答案为:3x-2y-5=0
【22】C
解折:设4,6则6,所以-=6-6,整理
得名五=当+玉
X-X2
6
因为弦48的中点为),所以式。产名号,即直线1的斜
X-x2
6
率为行故选:℃
【23】x+2y-3=0
解析:设A(任y),(任水),由题意,≠x,
因为A,B是抛物线C:x2=4y上的两点,则易知M在抛物线内部,
所以,两式相减得,-=4坊4,整理得】
出一片=+2
x1-x2
41
因为线段AB的中点为M(-L,2),
所以+五=-1,即x+x=-2,
2
又=兴,所以w=子-月
x-x2
所以直线4B的方程为y-2=-6+山,即x+2y-3=0.
故答案为:x+2y-3=0
【24】月
解析:由题意,A,B为抛物线y=2x上的两点,且线段AB中点的纵坐标
为2,
设A(y)B(),线段AB中点为D,
[2=2x
,y+y2=2×2=4,
y:=2x,
疗对=%+动46%小%)即等学号
“直线3的斜率为:行枚答案为:时
【2511)证明见解析:(2)号
解析:((1)因为的焦点为台0
且直线1:y=2x-p经过点
号,0,所以1经过M的焦点
y2=2px
联立=2-p·得4r-6pr+p=0.
设46.),则+=
则h++p=号-5,解得P=2
所以M的方程为y2=4x
(2)设c(s,D房),则
y=4x
两式相减,得(y-yy,+y,)=4(x-x,)
因为y+4=2×(-3)=-6,
所以'的斜率为当二立=4
12=4x
o
3-
D
【26】(1)抛物线C的标准方程为y2=4x,准线方程为x=-1:(2)证
明见解析
解析:(1)因为a2=4,b2=3,所以c2=a2-b2=4-3=1,
所以c=1,可得输圆苦+号1的右焦点为0.
可得抛物线C的焦点为F(1,0),∴.p=2,
所以抛物线C的标准方程为y2=4x,准线方程为x=-1:
(2)由于点M是抛物线C的准线上任意一点,故可设M(-1,t)
因为直线MA,MB的分别与抛物线C相切于点A,B点可知
直线MA,MB的斜率存在,且不为0,
设过点M(-1t)的直线方程为y=(x+1)+t
联立4
=(+)+t,消去x得:2-4y+4+4=0,
其判别式△=16-16k(化+t),令△=0,得k2+k-1=0,
由韦达定理知k,+k,=-t,kk2=-1,故k,·k为定值一1.
【27】详见解析
解析:(1)由y产=2(>0)知,抛物线的准线方程为x=-号,而F是
该抛物线的焦点,
又M=4,因此3-←)=4,解得p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x」
(2)显然直线【不垂直于y轴,设直线:x=y+m,A(x,乃),B(22),
由+m消去x并整理得y广-4y-4m=0,△=16+16m>0,即
y2=4x
n2+m>0
于是
另+y2=4n,y2=-4m,
xx=(y+m)(y2+)=n23y+n·(y+y2)+2
由OAOB=-4,得xx2+yy,=-4,则有
n2另32+(y+y2)+m2+yy2=-4,
即(n2+1)y32+n(y,+y2)+m2+4=0,因此
-4(n2+1+4nm2+m2+4=0
则m2-4m+4=0,解得m=2,满足△>0,直线1:x=y+2过定点
(2,0),所以直线1恒过定点(20)
【28】详见解析
解折:a设点(.则y-o+-+司
平方并整理得
21
2
:曲线C的方程为产
(2)证明:由题意可知直线AB的斜率一定存在,否则不与曲线C有两
个交点
设A8的方程为y=在+m(m≠0),A5),房),联立=红m
y=2x2,
得2-么-m=0,其中△=+8m>0,则+=专5=子
由2宁,得%=2,=2号
=22=4=4(=
:直线AB过△OAB的外心,∴.OA⊥OB」
OO丽=5+,=0,即-?+m=0,解得m=号或m=0(舍去).
当m=片时,满足4>0.直线A妇的方程为y=在+分
直线a过定点》
【29】详见解析
解析:(1)由抛物线方程和焦点坐标可得:子-1,解得:a=4。
(2)由题意知:直线1斜率存在,设1:y=a+1,A(y),B(出),
由F=4得:2-4你-4=0,则△=162+16>0
y=kx+1
x+x2=4k,x2=-4;
AD=(-1-x,2-%),8D=(1-x,2-),
AD.历=(1-x)-1-x)+(2-)2-)=5+(+x)+x5-2(+)+
=5+(+x)+x西-2((G+x)+2+(,+1)%,+1)
=2+(1-k)(x,+x2)+(2+1xx2=2+4k1-k)4(k2+1】
-+--e-
当女=宁时,而而取得最大值号
【30】(1)y2=4x:(2)证明见解析
解析:(1)设圆心C(x,y),半径为r,
由圆心为C的动圆过点(2,0),所以(x-2)2+y2=2
又圆心为C的动圆在y轴上截得的弦长为4,所以x2+22=2,
此时(x-2)2+y2=x2+4,解得y2=4x,
所以曲线E是抛物线,其方程为y2=4x:
(2)易知直线BD的斜率不为0,
设直线BD的方程为x+3=(0y-2),即x=-2生-3,
=少-2-3,消去x得y2-4炒+8+12=0,
y2=4x
△=162-4(+12)>0→t<-1或t>3,
设B(6y),D(乃),则%+=4tyy,=8+12,
7发224
k=-2--24
x-1生-1为+2,
4
所以
飞+k=
4
440+2+4)=4G+2)+16=16t+161
%+2y+2G+20,+2)%+2y+%)+41t+16
即飞+飞2为定值1.
3.2
【31】详见解析
解析:(1)如图所示:
由题意可知,因为丽=2,A=4=3
由丽=2通,=号号可得=p
由抛物线的定义可知,A=p+号=3,解得p=2。
则C的方程为y2=4
(2)如图所示:
14
E(x。,2)在抛物线C上,所以x。=1,
设直线MW的方程为x=y+n,M(x,),W(x2,2)
将x=少+n代入y2=4x,得y2-4-4n=0
则y,+y2=4,yy2=-4n
k=当+2=+2.4
1-1一1y-2,同理w=,二2
4
4
4
4(y,+2)-16
16t-16
kEM +kgn=
y-2%-2y,-2(%+为)+4
整理得,n=-6+5,
直线W的方程为x=少-6+5,所以直线W过定点T(5,6)
当7L0W时,点E到直线MW距离最大,
且最大距离为=5-1+(6+2=4W5,
经检验符合题意,
【32】(1)C:y2=2x(2)直线1过定点(3,0)
「2pm=1
解析:(1)依题意可得
m+号=1解得m=0.5
=1,所以抛物线方程
2
为:C:y2=2x:
(2)设直线1:x=y+n,t显然存在,P(1片),2(x22)
吸这方仁
,化简可得y2-2-2n=0
所以△=42+4n>0,y+为=2,%y=-2n
在抛物线C上,故
y2=2x
片=2x
O丽.O0=x,+%,=6,)广+y,=3→m2-2n-3=0,解得n=-1或
4
n=3
因为y,<0,所以yy2=-2n(0→n)0,得n=3
所以直线1过定点(3,0)
【33】(1)证明见解析:(2)√2
解析:(1)设A(y),B(22),D(。y。)
由=8y得)=,则C在点A处的切线方程为-%=-3,
将x2=8y代入上式得xx=4y+4y1,
。=4y。+4y1
同理x。=4。+42,
.A,B两点都在直线x。=4y。+4y上,
所以直线xx。=4y。+4y与直线y=:+1同一直线,
∴.x。=4k,y。=-1,即点D在定直线y=-1上」
(2)由(1)可知,x。=4k,即D为(4k,-1),E为(4k,2k2)
将y=G+1与x2=8y联立得x2-8-8=0,△=64k2+32>0,
.x1+x2=8k,xx2=-8,
线段AB的中点为P(4k,42+1,
∴,D,E,P三点共线,且E为DP的中点
:4=1+6+x)-4xx,=421+2V22+1,
D到直线)=在+1的距离d.22+
V1+k2
o=子Ad=4W55P+1(22+245(当k=0时取等)
.△ADE面积的最小值为√2
综合巩固提升
1.【答案】D
解析
由题意,设A(出),水)
由抛物线范围可知,x≥0
所以如图1,当点A在原点时横坐标有最小值,为0,
由48中点M在1上,可知1,即=2-,
所以x1≤2,即如图2,当点B在原点时,点A横坐标有最大值为2.
故选:D.
2.【答案】B
解析:根据抛物线的定义可得引ADHAF=4,又∠DAF=60°,
所以4D-P4F1cos60°=AF1,所以4-p=2,解得p=2,所以通
径2p=4.故选:B
3.【答案】A
解析:设A(x,y),B(2)
曲每=-6+56动
线段AB的中点为(14),x-x≠0,x+x2=2,
:五立=26+x)=4,即直线1的斜率为4,
x1-x2
直线1的方程为:y-4=4x-1),即4x-y=0.故选:A
4.【答案】A
解析:如图,
M E
过点A,B分别作准线的垂线,垂足分别为N,E,根据抛物线的定义得
|AF曰AW1,|BFHBE1,因为F为AM的中点,所以
IBF|IBE||AW川_IAF|1
AF==8M+1,x BMBM AMIAM2
lAL=BL+1=+1=3
所以BMBM1
2
所以2=子故选A
5.【答案】D
解析:设P(x。),则=2x。,圆C的圆心C(4,0),半径r=1
由PA,PB切圆C于点A,B,得PC⊥AB,PA⊥AC
砂
IABIIPCI=2Sm=4Sm=21PAI-AC2PCI2-1=2x-4)+y-1
=2√居-6x。+15=2√。-3y+6≥26,当且仅当x,=3时取等号,
所以AEPC的最小值为2√6,ABC不是,D是.故选:D
6.【答案】BC
解析:由抛物线C:x2=4y,可得焦点F(0,),准线方程为y=-1,设
P(。)
因为P-,=+1-%=1<2,因此A不正确:
因为,三,则点P到直线y=x-3的距离为
6。-22+8、8」
4v5
当x。=2时取等号,可得点P到直线y=x-3的最小距离为√互,因此B
正确:
设即的中点为M,则。兰-P叫,于是以F为直径的圆与
x轴相切,
因此C正确:
H。,-),令P=,则。+1=√+(1-,x=4少。,解得
y。=3,
此时|PH曰PF=F阳=4,△PH是正三角形,因此D不正确,
故选:BC
7.【答案】
(10)√5
解析:抛物线C:y2=4x的焦点为F(L0),准线方程为x=-1,
设A(。y),则|AF=x。+1=4,解得x。=3,于是
8=4x。=12,%卡2W5,
所以△OAF的面积为S=OFH以卡1x25=5
故答案为:1,0):√3
XB
8.【答案】5
解析:由题意抛物线焦点F(L,0),且直线AB斜率不为0,设
AB:x=+1,
联立抛物线得y2-4y-4=0,△>0,故y4+y。=4,yy:=-4,
所以+,=0+,+2=2x子3,即=子
则148+F-.卡+.+-4=5M+6=5
故答案为:5
9.【答案】(1)(x+7)2+y2=3(2)√3-5
解折:1)抛物线8:y产=-2的准线为:x=号
圆C:(x+a)2+y2=r2(a>0)的圆心C(-a,0),
因为a>0,所以(-)=片,解得a=7,
又C(-7,0)到直线1的矩离d-上7+四
102
所以2F-正=反,则户=+分3,
所以圆C:(K+7)2+y2=3.
(2)设2(x。,%),则=-2x。
所以
|g+7+%=+7-2x,=g+12x,+49=。+6矿+13
当x。=-6时,Cg取最小值√3,
又圆C的半径为√3,
所以圆C与抛物线E无公共点,且Pg的最小值为√-√5
10.【答案】详见解析
解析:(1)
当点P在第一象限时,设P(,2F),>0),
则20一2
22
t+2
f+2
2√22,(当t=5时取等号),
2]
同理,当点P在第四象限时,k∈
2
0
综上所述,直线PA的斜率的取值范围是
(2)设直线!的方程为y=+b(化≠0),
联立方程=红+6,得-4y+46=0.A=16-16始>0,
y2=4x,
4
4b
设P6出),则片+%=w:=
,∠PA0=∠QAO,
kw+ke+2,+2
s+2++2-0.
(x1+2x2+2)
即3(x2+2+乃,(x+2)=0,
即(+)+8(3+)=0
即(y,+y)yy+8)=0,
即4b+8k=0,
∴.b=-2k,满足△>0,
.y=G-2k=(-2),
∴.直线1过定点(2,0)
第八节 抛物线的简单几何性质
202
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▍知识点1:四种抛物线的几何性质
标准方程
图形
范围
对称轴
焦点坐标
准线方程
顶点坐标
离心率
通径
[对应练习:基础1]
▍知识点2:焦半径与焦点弦公式
设抛物线上一点的坐标为,焦点弦端点,,焦点为.
标准方程
焦半径
焦点弦
注意:在使用焦半径公式时,先要明确抛物线的标准方程的形式,不同的标准方程对应于不同的焦半径公式.
[对应练习:在下一节焦点弦性质专练]
▍知识点3:直线与抛物线的位置关系
以抛物线与直线的位置关系为例:
(1)直线的斜率不存在,设直线方程为,
若,直线与抛物线有两个交点;
若,直线与抛物线有一个交点,且交点既是原点又是切点;
若,直线与抛物线没有交点.
(2)直线的斜率存在.
设直线,抛物线,
直线与抛物线的交点的个数等于方程组,的解的个数,即二次方程
(或)解的个数.
①若,
则当时,直线与抛物线相交,有两个公共点;
当时,直线与抛物线相切,有个公共点;
当时,直线与抛物线相离,无公共点.
②若,则直线与抛物线相交,有一个公共点.
[对应练习:题型1]
▍知识点4:直线与抛物线相交弦长问题
(1)弦长公式:
设为的弦,,,
或(为直线的斜率,且)
(2)点差法:设为抛物线的弦,,,弦AB的中点为.
①设抛物线的弦为,弦的中点为,则
②设抛物线的弦为,弦的中点为,则.
③设抛物线的弦为,弦的中点为,则.
④设抛物线的弦为,弦的中点为,则.
证明:设抛物线的弦为, ,弦的中点为,则有,两式相减,得,即.代入上式并整理,得. [对应练习:题型2、题型3]
▶练基础 抛物线的简单几何性质 1
【典例▪1】已知抛物线的焦点在轴上,且焦点到坐标原点的距离为1,则抛物线的标准方程为( )
A. B.或 C. D.或
【练习▪2】抛物线C与抛物线关于轴对称,则抛物线C的准线方程是( )
A. B. C. D.
【练习▪3】点到抛物线的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是( )
A.
B.或
C.或
D.
【练习▪4】(多选)对于抛物线上,下列描述正确的是( )
A.开口向上,焦点为
B.开口向上,焦点为
C.焦点到准线的距离为4
D.准线方程为
【练习▪5】(多选)对标准形式的抛物线给出下列条件,其中满足抛物线的有( )
A.焦点在y轴上
B.焦点在x轴上
C.抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6
D.由原点向过焦点的某直线作垂线,垂足坐标为
【练习▪6】椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,则抛物线的标准方程为 .
【练习▪7】(2023·高二课时练习)已知以坐标原点为圆心的圆与抛物线:相交于不同的两点,与抛物线的准线相交于不同的两点,且.求抛物线的方程.
【练习▪8】(2024·全国)求抛物线的标准方程.
(1)已知抛物线的顶点在原点,焦点在轴上,抛物线上一点到焦点的距离为5,求的值、抛物线方程和准线方程.
(2)已知抛物线的焦点在轴上,直线过且垂直于轴,与抛物线交于两点,为坐标原点,若的面积等于4,求此抛物线的标准方程.
(3)已知抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为轴,且与圆相交的公共弦长为,求抛物线的方程.
▶▷ 重点题型专练 ◁◀
▍练题型 直线与抛物线位置关系的判断 1
【典例▪9】已知直线与抛物线,则“与只有一个公共点”是“与相切”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【练习▪10】直线,抛物线,l与有一个公共点的直线有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.1条、2条或3条
【练习▪11】(多选)已知直线l过定点,则与抛物线有且只有一个公共点的直线l的方程为( )
A. B. C. D.
【练习▪12】已知抛物线C方程为,过点和点的直线l与抛物线C没有公共点,则实数t的取值范围是_____________.
【练习▪13】已知抛物线,直线过定点.讨论直线与抛物线的公共点的情况.
【练习▪14】(1)求过定点,且与抛物线只有一个公共点的直线l的方程.
(2)若直线l:与曲线C:()恰好有一个公共点,试求实数a的取值集合.
▍练题型 抛物线的弦、弦中点问题 2
▷角度1:抛物线的弦长问题
【典例▪15】已知直线被曲线截得的弦长为,求实数的值.
【练习▪16】已知顶点在原点,焦点在轴上的抛物线被直线截得的弦长为,求该抛物线的方程.
【练习▪17】已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于,两点.
(1)求弦长;
(2)求的面积.
【练习▪18】已知抛物线的焦点为,斜率为的直线与交于两点,与轴交点为P.
(1)若,求的方程;
(2)若,求.
▷角度2:弦中点与点差法
【典例▪19】已知、为抛物线上不同的两点,若抛物线的焦点为,线段恰被所平分.
(1)求抛物线的方程;
(2)求直线的方程.
【练习▪20】已知抛物线的顶点为坐标原点,准线为,直线与抛物线交于两点,若线段的中点为,则直线的方程为 .
【练习▪21】已知抛物线,过的直线交抛物线于两点,且,则直线的方程为 .
【练习▪22】已知抛物线C:,直线l与C交于A,B两点,若弦的中点为,则直线l的斜率为( )
A. B.3 C. D.-3
【练习▪23】已知A,B为抛物线C:上的两点,,若M为线段AB的中点,则直线AB的方程为 .
【练习▪24】已知为抛物线上的两点,且线段AB中点的纵坐标为2,则直线AB的斜率为 .
【练习▪25】(2023·陕西)直线:与抛物线:交于,两点,且
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线与交于,两点,且弦的中点的纵坐标为,求的斜率.
▍练题型 抛物线的综合问题 3
【典例▪26】已知抛物线C:的焦点F与椭圆的右焦点重合,点M是抛物线C的准线上任意一点,直线MA,MB分别与抛物线C相切于点A,B.
(1)求抛物线C的标准方程及其准线方程;
(2)设直线MA,MB的斜率分别为,,证明:为定值.
【练习▪27】已知F是抛物线C:的焦点, 是抛物线上一点,且.
(1)求抛物线C的方程;
(2)直线l与抛物线C交于A,B两点,若(O为坐标原点),则直线l否会过某个定点?若是,求出该定点坐标.
【练习▪28】(2023·新疆昌吉高二统考期中)已知动圆P过点且与直线相切,圆心P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若A,B是曲线C上的两个点,且直线AB过的外心,其中O为坐标原点,求证:直线过定点.
【练习▪29】已知抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于两点,且点.
(1)求的值;
(2)求的最大值.
【练习▪30】在平面直角坐标系中,已知圆心为的动圆过点,且在轴上截得的弦长为4,记的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)已知及曲线上的两点和,直线经过定点,直线的斜率分别为,求证:为定值.
【练习▪31】已知抛物线:的焦点为,为上一点,为准线上一点,,
(1)求的方程;
(2),,是上的三点,若,求点到直线距离的最大值.
【练习▪32】在平面直角坐标系中,点在抛物线上,且A到的焦点的距离为1.
(1)求的方程;
(2)若直线与抛物线C交于两点,,且,试探究直线是否过定点,若是,请求出定点坐标,否则,请说明理由.
【练习▪33】(2023·广东汕头高二校考期中)已知直线与抛物线C:交于A,B两点,分别过A,B两点作C的切线,两条切线的交点为D.
(1)证明点D在一条定直线上;
(2)过点D作y轴的平行线交C于点E,求面积的最小值.
▶▷ 综合巩固提升 ◁◀
一、单选题
1.已知线段AB是抛物线的一条弦,且AB中点M在上,则点A横坐标( )
A.有最大值,无最小值 B.无最大值,有最小值
C.无最大值,无最小值 D.有最大值,有最小值
2.已知抛物线的焦点为,准线为,点是抛物线上一点, ,交于.若,则抛物线的通径(过焦点垂直于对称轴的弦长)为( )
A. B. C. D.
3.已知直线与抛物线相交于两点,若线段的中点坐标为,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
4.已知抛物线的焦点为F,过点F的直线与抛物线交于点A,B,与抛物线的准线交于点M,且点A位于第一象限,F恰好为AM的中点,,则( )
A. B. C. D.
5.(2024·江西景德镇三模)过抛物线上的一点作圆:的切线,切点为, ,则可能的取值是( )
A.1 B.4 C. D.5
二、多选题
6.设抛物线的焦点为,是上的一个动点,则下列结论正确的是( )
A.点到的距离比到轴的距离大2
B.点到直线的最小距离为
C.以为直径的圆与轴相切
D.记点在的准线上的射影为,则不可能是正三角形
三、填空题
7.已知抛物线的焦点为,则的坐标为 ;过点的直线交抛物线于两点,若,则的面积为 .
8.已知抛物线与过焦点的一条直线相交于A,B两点,若弦的中点M的横坐标为,则弦的长 .
四、解答题
9.已知圆,圆心到抛物线的准线的距离为,圆截直线所得弦长为.
(1)求圆的方程.
(2)若、分别为圆与抛物线上的点,求、两点间距离的最小值.
10.(2023·高二单元测试)已知O为坐标原点,抛物线,点,设直线l与C交于不同的两点P,Q.
(1)若直线轴,求直线的斜率的取值范围;
(2)若直线l不垂直于x轴,且,证明:直线l过定点.
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