第八章 8 第七节 抛物线(教师用书word)-【金版新学案】2026年高考数学高三总复习大一轮复习讲义(湘教版)

2025-11-10
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摘要:

该高中数学高考复习资料紧扣抛物线核心考点,涵盖定义、标准方程、几何性质及应用,按“定义-方程-性质-结论”逻辑架构知识体系。通过考点梳理(表格归纳方程与性质)、方法指导(定义转化、最值求解策略)、真题训练(2023北京卷等实例)及分层练习,帮助学生系统突破难点,体现复习的系统性和针对性。 资料以数形结合思想为统领,创新设计“定义应用多维探究”等教学活动,如通过动圆相切问题培养数学眼光,结合焦点弦结论推理发展数学思维。设置基础检测、能力提升、真题演练三级练习,配合即时解析,确保高效突破考点,助力学生构建解题模型,为教师把控复习节奏提供精准指导。

内容正文:

第七节 抛物线 【课程标准】 1.了解抛物线的实际背景,感受抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用. 2.了解抛物线的定义、几何图形和标准方程,以及它的简单几何性质. 3.通过抛物线的学习,进一步体会数形结合的思想. 4.了解抛物线的简单应用. 1.抛物线的定义 平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉l)的距离相等的点的轨迹叫作抛物线.点F叫作抛物线的焦点,直线l叫作抛物线的准线. [微提醒] 当定点在定直线上时,轨迹为过定点F与定直线l垂直的一条直线. 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 顶点 O(0,0) 对称轴 y=0 x=0 焦点坐标 F F F F 离心率 e=1 准线方程 x=- x= y=- y= 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|=x0+ |PF|=-x0+ |PF|=y0+ |PF|=-y0+ 【常用结论】 与抛物线焦点弦有关的几个常用结论 设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),α为弦AB的倾斜角,则: 学生用书⬇第232页 (1)x1x2=,y1y2=-p2. (2)若A在第一象限,B在第四象限,则|AF|=,|BF|=,弦长|AB|=x1+x2+p=. (3)+=. (4)以弦AB为直径的圆与准线相切. (5)以AF或BF为直径的圆与y轴相切. (6)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上. (7)通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2p. 【自主检测】 1.(多选)下列说法错误的是(  ) A.平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹是抛物线 B.方程y=4x2表示焦点在x轴上的抛物线,焦点坐标是(1,0) C.抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形 D.以(0,1)为焦点的抛物线的标准方程为x2=4y 答案:ABC 2.抛物线y=x2的准线方程是(  ) A.y=-1 B.y=-2 C.x=-1 D.x=-2 答案:A 解析:因为y=x2,所以x2=4y,所以准线方程为y=-1.故选A. 3.(2024·上海卷)已知抛物线y2=4x上有一点P到准线的距离为9,那么点P到x轴的距离为     .  答案:4 解析:由y2=4x知抛物线的准线方程为x=-1,设点P,由题意得x0+1=9,解得x0=8,代入抛物线方程y2=4x,得=32,解得y0=±4,则点P到x轴的距离为4. 4.已知抛物线的顶点是原点,对称轴为坐标轴,并且经过点P(-2,-4),则该抛物线的标准方程为      .  答案:y2=-8x或x2=-y 解析:设抛物线方程为y2=2px(p≠0)或x2=2py(p≠0),将P(-2,-4)代入,分别得方程为y2=-8x或x2=-y. 考点一 抛物线的定义及其应用多维探究 角度1 求轨迹方程 已知动圆P与定圆C:(x-2)2+y2=1相外切,又与定直线l:x=-1相切,那么动圆的圆心P的轨迹方程是(  ) A.y2=4x B.y2=-4x C.y2=8x D.y2=-8x 答案:C 解析:设P点坐标为(x,y),C(2,0),动圆的半径为r,则根据两圆相外切及直线与圆相切的性质可得,|PC|=1+r,P在直线的右侧,故P到定直线的距离是d=x+1=r,所以|PC|-d=1,即-(x+1)=1,化简得y2=8x.故选C. 角度2 最值问题 (1)若在抛物线y2=-4x上存在一点P,使其到焦点F的距离与到A(-2,1)的距离之和最小,则该点的坐标为    .  (2)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,则点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值为    .  (3)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    .  答案:(1) (2) (3)2 解析: (1)如图,因为y2=-4x,所以p=2,焦点坐标为(-1,0).依题意可知当A,P及P到准线的垂足Q三点共线时,点P与点F、点P与点A的距离之和最小,故点P的纵坐标为1.将y=1代入抛物线方程求得x=-,则点P的坐标为. (2)如图,易知抛物线的焦点为F(1,0),准线是x=-1,由抛物线的定义知点P到直线x=-1的距离等于点P到F的距离.于是,问题转化为在抛物线上求一点P,使点P到点A(-1,1)的距离与点P到F(1,0)的距离之和最小,显然,连接AF与抛物线相交的点即为满足题意的点,此时最小值为=. (3)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(图略),则|MM1|=.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,故最短距离为2. 应用抛物线定义的两个关键点 1.根据抛物线的定义,把抛物线上点到焦点的距离与到准线的距离相互转化. 2.注意灵活运用抛物线上一点P(x0,y0)到焦点F的距离|PF|=|x0|+或|PF|=|y0|+. 对点练1.(1)(2023·北京卷)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M在C上.若M到直线x=-3的距离为5,则|MF|=(  ) A.7 B.6 C.5 D.4 (2)已知点P为抛物线y2=-4x上的动点,设点P到l:x=1的距离为d1,到直线x+y-4=0的距离为d2,则d1+d2的最小值是(  ) A. B. C.2 D. (3)已知点M(20,40)不在抛物线C:y2=2px(p>0)上,抛物线C的焦点为F.若对于抛物线上的一点P,|PM|+|PF|的最小值为41,则p的值等于    .  答案:(1)D (2)B (3)42或22 解析:(1)因为抛物线C:y2=8x的焦点F(2,0),准线方程为x=-2,点M在C上,所以M到准线x=-2的距离为|MF|,又M到直线x=-3的距离为5,所以|MF|+1=5,故|MF|=4.故选D. (2)直线l:x=1为抛物线y2=-4x的准线,点P到准线的距离等于点P到焦点F的距离,过焦点F作直线x+y-4=0的垂线,如图所示,此时d1+d2最小,为点F到直线x+y-4=0的距离. 因为F(-1,0),所以==.故选B. (3)当点M(20,40)位于抛物线内时,如图①所示,过点P作抛物线准线的垂线,垂足为D,则|PF|=|PD|,|PM|+|PF|=|PM|+|PD|.当点M,P,D三点共线时,|PM|+|PF|的值最小.由最小值为41,得20+=41,解得p=42;当点M(20,40)位于抛物线外时,如图②所示,当点P,M,F三点共线时,|PM|+|PF|的值最小. 由最小值为41,得=41,解得p=22或p=58.当p=58时,y2=116x,点M(20,40)在抛物线内,故舍去.综上,p=42或p=22. 学生用书⬇第233页 考点二 抛物线的标准方程师生共研 分别求满足下列条件的抛物线的标准方程: (1)准线方程为2y+4=0; (2)过点(3,-4); (3)焦点在直线x+3y+15=0上. 解:(1)准线方程为2y+4=0,即y=-2,故抛物线焦点在y轴的正半轴上,设其方程为x2=2py(p>0). 又=2,所以2p=8, 故所求抛物线的标准方程为x2=8y. (2)因为点(3,-4)在第四象限,所以抛物线开口向右或向下,设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0). 把点(3,-4)的坐标分别代入y2=2px和x2=-2p1y中,得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4), 则2p=,2p1=. 所以所求抛物线的标准方程为y2=x或x2=-y. (3)令x=0得y=-5;令y=0得x=-15. 所以抛物线的焦点为(0,-5)或(-15,0). 所以所求抛物线的标准方程为x2=-20y或y2=-60x. 求抛物线标准方程的方法 1.定义法:若题目已给出抛物线的方程(含有未知数p),那么只需求出p即可. 2.待定系数法:若题目未给出抛物线的方程,对于焦点在x轴上的抛物线的标准方程可统一设为y2=ax(a≠0),a的正负由题设来定;焦点在y轴上的抛物线的标准方程可设为x2=ay(a≠0),这样就减少了不必要的讨论. 对点练2.(1)已知点F为抛物线y2=2px(p>0)的焦点,点P在抛物线上且横坐标为8,O为坐标原点,若△OFP的面积为2,则该抛物线的准线方程为(  ) A.x=-     B.x=-1 C.x=-2 D.x=-4 (2)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(  ) A.y2=x B.y2=9x C.y2=x D.y2=3x 答案:(1)B (2)D 解析:(1)抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,将点P的横坐标代入抛物线得y2=16p,可得y=±4,不妨令P,则S△OFP=××4=p=2,解得p=2,则抛物线方程为y2=4x,其准线方程为x=-1.故选B. (2)如图,分别过点A,B作准线的垂线,交准线于点E,D,准线与x轴的交点设为G,设|BF|=a,则|BC|=2a,由抛物线的定义得|BD|=a,故∠BCD=30°,所以在Rt△ACE中,2|AE|=|AC|,因为|AE|=|AF|=3,|AC|=3+3a,所以3+3a=6,解得a=1,因为BD∥FG,所以=,即=,所以p=,因此抛物线的方程为y2=3x.故选D. 考点三 抛物线的几何性质师生共研 (1)抛物线y2=2px(p>0)的焦点到直线y=x+1的距离为,则p等于(  ) A.1 B.2 C.2 D.4 (2)(多选)(2023·新课标Ⅱ卷)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 答案:(1)B (2)AC 解析:(1)抛物线的焦点坐标为,其到直线x-y+1=0的距离d==,解得p=2(p=-6舍去).故选B. (2)对于A选项,直线y=-(x-1)过点(1,0),所以抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F(1,0),所以=1,p=2,2p=4,抛物线C的方程为y2=4x,则A选项正确; 对于B选项,设M(x1,y1),N(x2,y2),由消去y并化简得3x2-10x+3=(x-3)(3x-1)=0,解得x1=3,x2=,所以|MN|=x1+x2+p=3++2=,B选项错误;对于C选项,设MN的中点为A,M,N,A到直线l的距离分别为d1,d2,d,因为d=(d1+d2)=(|MF|+|NF|)=|MN|,即A到直线l的距离等于MN的一半,所以以MN为直径的圆与直线l相切,C选项正确;对于D选项,直线y=-(x-1),所以y1=-×(3-1)=-2,y2=-×=,所以|OM|==,|ON|==,又|MN|=,所以△OMN不是等腰三角形,D选项错误.故选AC. 抛物线性质的应用技巧 1.利用抛物线方程确定其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程. 2.要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质简化运算. 对点练3.(1)(多选)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l的斜率为且经过点F,与抛物线C交于A,B两点(点A在第一象限),与抛物线C的准线交于点D.若|AF|=8,则以下结论正确的是(  ) A.p=4 B.= C.|BD|=2|BF| D.|BF|=4 (2)(多选)(2024·新课标Ⅱ卷)抛物线C:y2=4x的准线为l,P为C上动点.过P作☉A:x2+(y-4)2=1的一条切线,Q为切点.过P作l的垂线,垂足为b.则(  ) A.l与☉A相切 B.当P,A,B三点共线时,|PQ|= C.当|PB|=2时,PA⊥AB D.满足|PA|=|PB|的点P有且仅有2个 (3)(2024·江苏徐州模拟)已知F是抛物线y2=16x的焦点,M是抛物线上一点,FM的延长线交y轴于点N,若3=2,则|FN|=    .  答案:(1)ABC (2)ABD (3)16 解析:(1)如图所示,分别过点A,B作抛物线C的准线的垂线,垂足分别为点E,M,连接EF.设抛物线C的准线交x轴于点P,则|PF|=p.因为直线l的斜率为,所以其倾斜角为60°.因为AE∥x轴,所以∠EAF=60°,由抛物线的定义可知,|AE|=|AF|,则△AEF为等边三角形,所以∠EFP=∠AEF=60°,则∠PEF=30°,所以|AF|=|EF|=2|PF|=2p=8,得p=4,故A正确;因为|AE|=|EF|=2|PF|,且PF∥AE,所以F为AD的中点,则=,故B正确;因为∠DAE=60°,所以∠ADE=30°,所以|BD|=2|BM|=2|BF|,故C正确;因为|BD|=2|BF|,所以|BF|=|DF|=|AF|=,故D错误.故选ABC. (2)对于A,易知l:x=-1,故l与☉A相切,故A正确;对于B,A(0,4),☉A的半径r=1,当P,A,B三点共线时,P(4,4),所以|PA|=4,|PQ|== =,故B正确;对于C,当|PB|=2时,P(1,2),B(-1,2)或P(1,-2),B(-1,-2),易知PA与AB不垂直,故C错误;对于D,记抛物线C的焦点为F,连接AF,PF(图略),易知F(1,0),由抛物线定义可知|PF|=|PB|,因为|PA|=|PB|,所以|PA|=|PF|,所以点P在线段AF的中垂线上,线段AF的中垂线方程为y=x+,即x=4y-,代入y2=4x可得y2-16y+30=0,解得y=8±,易知满足条件的点P有且仅有2个,故D正确.故选ABD. (3)易知焦点F的坐标为(4,0),准线l的方程为x=-4,如图, 抛物线准线与x轴的交点为A,作MB⊥l于点B,NC⊥l于点C,则AF∥MB∥NC,=,由3=2,得=,又|CN|=4,|OF|=4,所以=,|BM|=,|MF|=|BM|=,又=,所以|FN|=16. 学生用书⬇第234页 [真题再现] (2023·全国乙卷理)已知点A(1,)在抛物线C:y2=2px上,则A到C的准线的距离为    .  答案: 解析:由题意可得()2=2p×1,则2p=5,抛物线的方程为y2=5x,准线方程为x=-,点A到C的准线的距离为1-=. [教材呈现] (湘教版选择性必修一P148T3)填空: (1)设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离为    ;  (2)设抛物线y=4x2上一点M到焦点的距离为1,则点M的坐标为    .  点评:这两题考查相同的知识点,两题的相似度极高,都是考查抛物线上的点满足的性质,区别在于教材上的练习题与真题的条件和设问正好反过来. 学科网(北京)股份有限公司 $

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第八章 8 第七节 抛物线(教师用书word)-【金版新学案】2026年高考数学高三总复习大一轮复习讲义(湘教版)
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