第20讲:抛物线的几何性质【知识梳理+7个题型归纳+方法总结】讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
2025-11-30
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版选择性必修第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3.3.2抛物线的简单几何性质 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.74 MB |
| 发布时间 | 2025-11-30 |
| 更新时间 | 2025-11-30 |
| 作者 | 数海拾光 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55189589.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦高中数学抛物线的几何性质,系统梳理焦点、准线等基本几何要素,深入剖析定义衍生性质、直线与抛物线关系及切线性质,通过七种题型构建从基础到综合应用的学习支架,助力学生形成完整知识脉络。
该资料以表格梳理性质、分类题型设计为特色,引导学生用数学眼光抽象几何要素,通过解题策略培养逻辑推理的数学思维,结合高考真题实例强化数学语言表达。课中便于教师系统授课,课后易错点总结与分层练习帮助学生查漏补缺,提升应用意识。
内容正文:
2025-2026年人教A版高二上学期数学常考题型归纳
【第20讲:抛物线的几何性质】
总览
题型梳理
一、基本几何要素(核心基础)
几何要素
定义/结论
标准方程对应(以为例)
关键备注
焦点
抛物线的定点,到焦点与到准线距离相等(定义核心)
,焦点在对称轴上,与顶点距离为.
准线
抛物线的定直线,定义中“到准线距离”的参照线
准线与对称轴垂直,与顶点距离为,与焦点关于顶点对称.
对称轴
过焦点且垂直于准线的直线
轴()
抛物线的对称轴是唯一的,所有过焦点的弦关于对称轴对称.
顶点
抛物线与对称轴的交点,是抛物线上到焦点和准线距离最小的点
顶点到焦点距离=顶点到准线距离=.
通径
垂直于对称轴且过焦点的弦,是最短的焦点弦
长度为,端点为
通径与对称轴夹角,对应三角形面积最小值.
二、核心定义衍生性质(定义是根本)
1.定义本质性质
对抛物线上任意一点,恒有:(为到准线的距离);
推论:(),焦半径长度仅与点的横坐标相关,横坐标越大,焦半径越长.
2.距离和最值性质
抛物线上点到定直线的最小距离:当且仅当过该点的切线与定直线平行时,距离最小;
抛物线上点到定点的最小距离:需结合抛物线定义域(如中),最小值点可能是二次函数顶点或抛物线端点;
距离和最小值:(为抛物线右侧定点)的最小值为,当$Q、P、$准线垂足三点共线时取得.
3.共线与对称性质
抛物线关于对称轴对称,任意一点的对称点仍在抛物线上;
焦点弦的对称性质:若为焦点弦,则其关于对称轴的对称弦也为焦点弦,且两弦与对称轴夹角相等.
三、直线与抛物线的几何关系(高频考点)
1.位置关系判定性质
位置关系
几何特征
代数条件(联立直线与抛物线)
关键备注
相离
直线与抛物线无公共点,抛物线上所有点到直线距离均大于0
(二次方程)
无切线关系,距离存在最小值.
相切
直线与抛物线有且仅有一个公共点,且直线不平行于抛物线对称轴
(二次方程)
直线为抛物线的切线,切点为唯一公共点.
相交
直线与抛物线有两个不同公共点
(二次方程)
过焦点时为焦点弦,过顶点时为“顶点弦”.
特殊相交
直线平行于抛物线对称轴(如中直线)
一次方程有唯一解
仅1个公共点,非切线,属于“相交”的特殊情况.
2.焦点弦特殊几何性质
坐标定值:焦点弦()恒满足,(与斜率无关);
斜率关系:,即焦点在的角平分线上(为原点);
面积性质:的面积(为焦点弦与对称轴夹角),最小值为(通径时);
切线性质:焦点弦两端点的切线互相垂直(斜率乘积为),且切线交点在准线上.
四、切线相关几何性质(重点性质)
1.切线方程特征
过抛物线上点的切线:方程为(),切线斜率();
斜率为的切线:(,),横截距为,纵截距为;
特殊切线:的斜率为0的切线为(x轴),与抛物线切于顶点.
2.切线位置关系
过抛物线外一点可作两条切线,且两条切线的斜率满足二次方程();
焦点弦两端点的切线垂直,交点在准线上;反之,若两条切线垂直,其交点必在准线上,且切点连线为焦点弦.
3.切点连线性质
过抛物线外一点作两条切线,切点连线(极线)方程为();
极线与过且平行于对称轴的直线关于抛物线对称.
五、面积与斜率的几何性质(衍生应用)
1.面积相关性质
抛物线上点与两定点构成的三角形面积:底边固定时,高最大(顶点到直线距离最大)则面积最大;
焦点弦与原点构成的三角形面积:仅与和焦点弦与对称轴的夹角有关,与斜率无关,最小值为通径对应面积.
2.斜率相关性质
过定点与抛物线上点的直线斜率范围:由直线与抛物线有交点()确定,斜率不存在时需单独检验;
切线斜率范围:的切线斜率;的切线斜率可为任意实数(含0).
六、几何性质应用易错点(避坑指南)
1.混淆焦点/准线坐标符号(如的焦点为,误写为正号);
2.忽略抛物线定义域(如中),导致最值点不在抛物线上;
3.误将“平行于对称轴的直线与抛物线有一个交点”当作切线(实际为相交的特殊情况);
4.焦点弦性质记忆偏差(如的焦点弦坐标定值为,误写为);
5.切线垂直性质应用错误(仅焦点弦两端点的切线垂直,非任意切线都垂直);
6.认为抛物线存在“距离最大值”(实际抛物线开口延伸至无穷远,仅讨论最小值或有限区间最值).
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:抛物线基本量的求解】
【解题策略】
常用结论
1.抛物线标准方程(4种核心形式,焦点在坐标轴上):
标准方程
开口方向
焦点坐标
准线方程
离心率
几何量含义
向右
焦点到准线的距离()
向左
同上
向上
同上
向下
同上
2.焦半径核心公式(抛物线上任意一点到焦点的距离,定义直接推导):
标准方程
焦半径公式
备注
横坐标越大,焦半径越长()
横坐标越小(负得越多),焦半径越长()
纵坐标越大,焦半径越长()
纵坐标越小(负得越多),焦半径越长()
3.焦半径衍生结论:
顶点到焦点的距离为(最短焦半径);
焦半径长度与点的坐标线性相关,无平方项(区别于椭圆、双曲线焦半径);
定义衍生结论:抛物线上任意一点到焦点的距离=到准线的距离(“距离转化”核心工具),与焦半径公式完全等价.
解题策略
1.步骤:①定位(根据题意判断开口方向,确定标准方程类型);②定量(利用定义、焦半径公式或已知条件求);③验证(代入焦点/准线坐标或焦半径公式检验).
2.关键技巧:遇到“抛物线上点到焦点距离”直接用焦半径公式(如已知在上,焦半径,无需计算);已知焦半径长度可反求点的坐标(如中,则);已知焦点/准线直接求(如焦点→→).
3.易错点:混淆焦半径公式的符号(如焦半径含“”);忽略的几何意义;混淆开口方向与焦点/准线的符号.
(25-26高三上·天津西青·期中)已知抛物线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,抛物线的准线与坐标轴交于点,若为直角三角形,则双曲线的离心率为( )经典例题例题
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】写出双曲线的渐近线方程,联立抛物线方程求得,两点的坐标,根据抛物线及双曲线渐近线的对称性及为直角三角形,求得的关系,从而得到双曲线的离心率.
【详解】由题可知,双曲线的两条渐近线为,
记抛物线与的交点为,与的交点为.
由得,;由得,.
由抛物线及双曲线渐近线的对称性知,,且垂直于轴,记垂足为N.
因为为直角三角形,所以.
所以,化简得,即,所以.
所以双曲线的离心率.
故选:C.
(25-26高三上·浙江杭州·开学考试)已知抛物线,为的准线与的对称轴的交点,为抛物线上的点,若,则( )小试牛刀1
A. B. C.2 D.3
【答案】B
【分析】由抛物线方程的性质可知,焦点,准线:,为的准线与的对称轴的交点可得,已知为抛物线上的点,代入方程得到,再根据两点间距离公式构建关于的方程求解.
【详解】
由抛物线的性质可知, 焦点,准线:.
又因为为的准线与的对称轴的交点,
所以.
因为位于上,则,
所以,故
根据两点间距离公式:
,
故选:B.
(25-26高三上·福建漳州·开学考试)已知抛物线的焦点为,点A在抛物线上,O是坐标原点,若的面积为,则长度为( )小试牛刀2
A.2 B.3 C. D.4
【答案】D
【分析】根据焦点可得抛物线方程,进而由面积公式可得点的坐标,即可根据焦半径公式求解.
【详解】由,得,即,故抛物线的方程为.
设,则的面积为,得,
将代入,得,
由焦半径公式.
故选:D.
(24-25高三下·云南昭通·期中)以抛物线的焦点为端点的射线与及的准线分别交于两点,过点且平行于轴的直线交于点,过点且平行于轴的直线交于点,且,则的周长为( )小试牛刀3
A.6 B.10
C.12 D.14
【答案】C
【分析】由抛物线方程写出其焦点和准线方程,设,由,求得点坐标,从而得到直线方程,然后得到点与点坐标,从而求出的周长.
【详解】因,则,准线为.由,
设,由抛物线对称性,可设,则,得,则,
得直线方程:,
代入,得,
将代入,可得,
则周长,则,,故.
故选:C.
【题型2:直线与抛物线的位置关系】
【解题策略】
一、常用结论
1.判定前提
设直线,抛物线,联立消去得一元二次方程:
().
2.位置关系判定
位置关系
判别式条件
关键备注
相离
无公共点,抛物线上点到直线最小距离>0.
相切
1个公共点(直线非对称轴),切线⊥过切点的半径.
相交
2个公共点,过焦点则为焦点弦.
特殊相交
直线斜率不存在()
代入得:→2个点;→1个点(顶点);→无点.
3.核心推论
直线与抛物线有1个公共点≠相切(可能是直线为对称轴或过顶点的垂直直线).
4.焦点关联结论
直线过焦点时,两交点、满足:
,,焦半径之和.
二、解题策略
1.分类讨论原则
斜率存在:设斜截式,联立方程求判别式;
斜率不存在:设,代入抛物线直接判断交点个数,避免漏解.
2.联立技巧
优先消去一次项(如消去),简化方程形式;
相交时记录韦达定理结果:
,,为后续弦长、焦半径计算铺垫.
3.验证关键
相切时需验证,确保直线非对称轴;
相交时检验交点横坐标符合抛物线范围(如中).
三、易错点
1.漏斜率不存在的情况,导致解题不完整;
2.忽略抛物线定义域,未检验交点坐标有效性;
3.盲目联立方程,未用焦点关联结论简化判断,增加运算量.
(24-25高三下·安徽·月考)已知抛物线,直线过点且与抛物线有且仅有一个公共点,则直线的条数是( )经典例题例题
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】判断过点可作与抛物线相切的直线条数,以及与对称轴平行的直线,即可求解.
【详解】因为点在抛物线外,显然过可作两条直线与相切,
过可作一条与的对称轴(即轴)平行的直线,它与也只有一个公共点.
所以满足条件的直线有3条,
故选:C.
(24-25高二上·山西运城·期末)已知点是抛物线上的一个动点,点是直线上的一个动点,则的最小值为( )小试牛刀1
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】直线与抛物线相切时,切点到直线的距离即为最小值,由此可求解.
【详解】设直线与抛物线相切于点,显然切点位于第一象限,
在第一象限内,由,得,则,
所以,即,所以点的坐标为,
所以的最小值为点到直线的距离,即.
故选:A.
(24-25高三上·广东·月考)已知抛物线的焦点为,以和的准线上的两点为顶点可以构成边长为的等边三角形.小试牛刀2
(1)求的方程;
(2)讨论过点的直线与的交点个数.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据抛物线和等边三角形的对称性进行求解即可;
(2)根据直线是否存在斜率,结合一元二次方程根的判别式分类讨论进行求解即可.
【详解】(1)由题意得焦点,准线方程为,
以焦点和的准线上的两点为顶点可以构成边长为的等边三角形,
而这个等边三角形的高为,
即焦点到准线的距离,解得(负值舍去),
所以的方程为.
(2)若直线的斜率存在,设的方程为.
由方程组可得.
(Ⅰ)当时,解得,此时方程只有一个实数解,与只有一个公共点;
(Ⅱ)当时,方程的根的判别式为,
(ⅰ)由,解得或,此时方程有两个相等的实数解,与只有一个公共点;
(ⅱ)由,解得或,此时方程有两个不等的实数解,与有两个公共点;
(ⅲ)由,解得,或,此时方程没有实数解,与没有公共点;
若直线的斜率不存在,则直线的方程为,易知与没有公共点.
综上,当的方程为或的斜率或时,与的交点个数为0;当的斜率或1或时,与的交点个数为1;当的斜率时,与的交点个数为2.
(2024·福建漳州·三模)写出过点且与抛物线有唯一公共点的一条直线方程 .小试牛刀3
【答案】(写对一个方程即可)
【详解】如图,当直线斜率为0时,与抛物线有唯一公共点,此时方程为;
当斜率不为0时,设的方程为,
联立消去,整理得:,
因为直线与抛物线有唯一公共点,所以,
解得或,所以为或,
即或.
综上,过点且与抛物线有唯一公共点的直线方程为:
或或.
故答案为:(或或).
【题型3:求抛物线的弦长】
【解题策略】
一、常用结论
1.普通弦长公式(直线与抛物线交于、)
直线斜率情况
弦长公式
关键备注
斜率存在()
需结合韦达定理,无需求交点坐标.
斜率不存在()
(适用于)
直接代入抛物线方程,求纵坐标差的绝对值.
2.焦点弦长公式(过焦点)
标准方程
弦长公式(定义式)
角度式(为直线与对称轴夹角)
,,
3.核心补充
弦长恒为正值,计算时无需考虑符号;
角度,,故直线倾斜角为或时弦长相等.
二、解题策略
1.优先判断原则
第一步:判断弦是否过焦点:
过焦点→优先用“定义式”(已知端点横坐标/纵坐标)或“角度式”(已知倾斜角);
不过焦点→用“普通弦长公式”,联立方程求韦达定理结果.
第二步:判断直线斜率是否存在:
斜率不存在()→直接用纵坐标差公式,简化计算;
斜率存在→代入普通弦长公式,避免复杂运算.
2.简化计算技巧
非焦点弦:联立方程后,直接用韦达定理的和代入公式,无需求解具体交点坐标;
已知倾斜角:无论是否过焦点,过焦点时直接用角度式(如→→);
斜率为:,可直接代入公式,减少根式运算.
三、易错点
1.焦点弦长漏加(如的焦点弦长误算为,忽略定义式中“”);
2.斜率存在时,忘乘,导致弦长计算结果偏小;
3.角度式中混淆“直线与对称轴夹角”和“直线与焦点连线夹角”,导致取值错误;
4.非焦点弦未联立方程求韦达定理,直接用焦点弦公式,导致公式误用.
(25-26高二上·湖南·期中)已知为坐标原点,抛物线:的焦点为,点在抛物线上,且.经典例题例题
(1)求抛物线的方程;
(2)若经过点的直线与抛物线交于点,,且,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由抛物线焦半径公式即可求解;
(2)设直线方程,联立抛物线方程,由韦达定理,通过,求得斜率,再由弦长公式即可求解.
【详解】(1)由点在抛物线上,得,
由,可得,得,
所以抛物线的方程;
(2)当斜率不存在时,方程为:,
此时,
则,
,不符合题意,
当斜率存在时,设直线方程为:,
联立抛物线方程消去可得:
,
设,
又,则,
代入,
可得:
代入
得:
化简可得:,
即或,
当时,直线方程为,过坐标原点,不符合题意舍去,
当,直线方程为,
所以
由弦长公式得:
(25-26高二上·河北沧州·期中)已知抛物线,过点作直线.小试牛刀1
(1)若直线与抛物线只有一个公共点,求直线的方程;
(2)若直线过点,且交抛物线于、两点,求线段的长.
【答案】(1)或或
(2)
【分析】(1)对直线的斜率是否存在进行分类讨论,在直线的斜率不存在时,直接验证即可;在直线的斜率存在时,设直线的方程为,将该直线方程与抛物线方程联立,由求出的值,综合可得出直线的方程;
(2)设、,将直线的方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理结合抛物线的焦点弦长公式可求得的值.
【详解】(1)若直线的斜率不存在,则的方程为,与抛物线只有一个公共点,符合题意;
若直线的斜率存在,设的方程为,
联立消去得,
因为直线与抛物线只有一个公共点,
所以,解得或,
此时直线的方程为或.
综上,直线的方程为或或.
(2)因为直线过点,又过点,所以直线的方程为,
设、,联立消去得,则,
因为点为抛物线的焦点,故,
即线段的长为.
(25-26高二上·江苏扬州·期中)开口向上的抛物线的焦点为,过点作直线与抛物线交于,两点,为坐标原点.当直线轴时,.小试牛刀2
(1)求抛物线的标准方程及准线方程;
(2)若直线的斜率为1,求的面积.
【答案】(1)标准方程为.准线方程为
(2)
【分析】(1)根据直线轴得到,从而得到,然后求标准方程和准线方程即可;
(2)联立直线和抛物线方程,利用韦达定理得到,然后根据求面积即可.
【详解】(1)由题可知:.
当直线轴时,可得,.所以.
因为,所以,解得,
故抛物线的标准方程为.准线方程为.
(2)
由(1)知:,所以直线.
联立直线与抛物线方程,得,
设点,,则,,
所以.
所以的面积.
【多选题】(25-26高二上·江西抚州·期中)记抛物线的焦点为,过且倾斜角为的直线与交于A,B两点,且在第一象限.以为直径的圆与轴交于,两点,则( )小试牛刀3
A.直线的方程为 B.
C. D.四边形的面积为
【答案】ACD
【分析】对于A:点斜式写出直线方程即可知A正确;
对于B:直线方程与抛物线方程联立求得交点坐标即可求;
对于C:由B知,从而求出即可判断;
对于D:由B可求AB的中点,写出圆的方程,令,得到,
以为底,分割法求出四边形的面积即可.
【详解】显然,故直线AB的方程为,整理得,故A正确;
联立解得或由在第一象限知,
由抛物线定义知,故B错误;
显然,故C正确;
易得AB的中点,故以AB为直径的圆的方程为,
代入知,可得,于是.
故四边形的面积,故D正确.
故选:ACD.
【题型4:抛物线的焦点弦性质】
【解题策略】
一、常用结论
1.核心定值性质(以为例,焦点,弦交于、)
性质类型
具体结论
关键备注
坐标定值
,
与直线斜率无关,恒成立.
焦半径关系
(定值);
为直线与对称轴夹角,结合弦长公式.
弦长最值
最短焦点弦为通径(),长度;无最大值
通径垂直于对称轴,过焦点且端点在抛物线上.
2.拓展性质(通用结论)
斜率关系:(焦点在的角平分线上,为坐标原点);
中点轨迹:焦点弦中点的轨迹方程为(仍为抛物线,开口与原抛物线一致);
面积公式:(最小值为,当时取得);
切线性质:、两点处的抛物线切线互相垂直(斜率乘积为),且切线交点在准线上;交点与焦点的连线垂直于焦点弦.
3.不同标准方程的性质适配
标准方程
坐标定值修正
中点轨迹方程
,(与一致)
,(横纵坐标定值互换,符号调整)
,(与一致)
二、解题策略
1.性质优先原则
遇焦点弦问题,先调用核心定值性质(如坐标定值、焦半径倒数和),避免复杂联立方程;
已知焦半径长度或比例,直接用快速求解(例:→→).
2.角度转化技巧
已知直线与对称轴夹角,联动弦长公式()和面积公式(),同步求解弦长和面积;
已知弦长求:由得,结合确定角度.
3.综合应用技巧
涉及中点问题:用中点轨迹方程直接表示中点坐标关系,无需联立直线与抛物线;
涉及切线问题:利用“切线垂直+交点在准线”的性质,快速判断切线位置关系,简化证明过程.
三、易错点
1.混淆不同标准方程的坐标定值(如的,误写为);
2.角度定义混淆(仅指直线与对称轴夹角,非与焦点连线夹角),导致弦长、面积计算错误;
3.忽略“通径是最短焦点弦”的结论,盲目联立方程求最值,增加运算量;
4.切线性质记忆偏差(如误认为切线交点在焦点上,实际在准线上).
【多选题】(25-26高二上·安徽·期中)已知直线:过抛物线:的焦点,且与抛物线交于,两点,过,两点分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为,,则下列结论错误的是( )经典例题例题
A.抛物线的方程为 B.线段的中点到轴的距离为
C. D.
【答案】BD
【分析】对于A,由焦点在直线上即可求解,对于B,直线方程与抛物线方程联立,结合韦达定理及焦半径公式即可判断,对于C,由轴,轴,得到,,即可判断,对于D,由焦半径公式即可判断.
【详解】对于A,由题可知在直线:上,
所以,故抛物线的方程为,故A的结论正确;
对于B,设,,联立,
整理得,
由,得,,
根据抛物线定义得,,
所以线段的中点到轴的距离为线段,
故B的结论错误;
对于C,如图,
因为,,
所以,,
因为轴,轴,
所以,,
所以,故C的结论正确;
选项D,因为,故D的结论错误.
故选:BD.
【多选题】(25-26高二上·江苏扬州·期中)已知抛物线的焦点为,准线为,过的一条直线交于,两点,过作的垂线,垂足为,过且与直线垂直的直线交于点,则( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】A选项,根据抛物线的定义判断;B选项,设直线的方程,然后联立,利用韦达定理得到,然后求最值即可;C选项,利用距离公式得到,并结合的范围求值即可;D选项,取,计算得到,,从而得到.
【详解】如图,作出符合题意的图形,
由抛物线的定义可知,故A正确;
由抛物线的方程可知,准线方程为,
设直线的方程为,,,
联立得,
由韦达定理可得,,
则,
所以当时,最小,所以,故B正确;
因为,所以直线的方程为,则,
,
同理可得,
,故C正确;
当时,,,,故D错误.
故选:ABC.
【多选题】(25-26高三上·福建漳州·月考)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,则( )小试牛刀2
A. B.
C.线段MN的垂直平分线为 D.△不是等腰三角形
【答案】ACD
【分析】根据直线过抛物线的焦点可以得到抛物线方程为,即可得到,与直线联立可以解得交点,即可求出弦长,得到;根据交点坐标即可得到中点,进一步得出垂直平分线的方程,可判断;分别求出三条边长即可判断.
【详解】因为直线过抛物线的焦点,
所以,所以,即,故A正确。
所以抛物线的方程为,与直线方程联立可得:
,即,化简得,
解得和,代入直线得,.
交点,所以.
故B错误。
M,N两点的中点为,
直线的斜率为,垂直平分线的斜率为,
所以垂直平分线方程为:,即,所以C正确。
所以,所以△不是等腰三角形,故正确.
故选:ACD
【多选题】(24-25高二上·江苏南京·月考)已知直线过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,过两点分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为,则下列结论正确的是( )小试牛刀3
A.抛物线的方程为 B.线段的中点到轴的距离为
C. D.
【答案】AC
【分析】选项A:将焦点坐标代入直线中求出的值即可;选项B:联立直线与抛物线方程,结合韦达定理以及抛物线定义,得出线段的中点到轴的距离为;选项C:利用抛物线定义结合平行性质即可求解;选项D结合选项B中的韦达定理的结论以及抛物线定义化简代入即可.
【详解】对于A:由题可知在直线上,
所以,
故抛物线的方程为,
故选项A正确;
对于B,设,
联立,整理得:
,
由,
所以,
根据抛物线定义得:
,
所以线段的中点到y轴的距离为线段,
故选项B错误;
对于C,如图所示,
因为,
所以,
因为轴,轴,
所以,
所以
,
故选项C正确;
选项D:因为
故选项D错误,
故选:AC.
【题型5:抛物线中的点差法】
【解题策略】
一、常用结论
1.中点弦斜率公式(核心结论)
抛物线方程
弦中点
直线斜率(或)
关键备注
斜率与中点纵坐标成反比,与成正比.
符号与抛物线开口方向一致(向左为负).
斜率与中点横坐标成正比,与成反比.
符号与抛物线开口方向一致(向下为负).
2.推导逻辑(以为例)
设弦两端点为、,中点为,满足:
①两点在抛物线上:;
②中点坐标关系:(即,);
③两式相减(平方差公式):→;
④斜率定义:,代入中点关系得:.
3.适用条件
弦与抛物线有两个不同交点(即联立后);
弦不垂直于抛物线的对称轴(斜率存在,特殊情况单独处理).
二、解题策略
1.四步解题法(核心流程)
①设点:设弦两端点为、,中点为,明确中点坐标已知条件;
②代入:将、两点坐标分别代入抛物线标准方程,得到两个等式;
③作差:两等式相减,利用平方差公式因式分解,代入中点坐标关系和斜率定义,推导斜率;
④验根:由点斜式写出弦的方程,联立抛物线方程求判别式,验证(确保弦存在两个交点).
2.特殊情况处理
当中点纵坐标():斜率不存在,弦方程为,直接代入抛物线验证交点个数;
当中点横坐标():斜率不存在,弦方程为,直接代入抛物线验证交点个数.
3.快捷应用技巧
已知中点坐标求斜率:直接代入对应标准方程的斜率公式,无需完整推导;
已知斜率和中点其中一个条件:反向求解另一个条件(例:已知的弦斜率为,中点纵坐标).
三、易错点
1.忘记验证,导致求出的斜率对应“虚拟弦”(无实际交点);
2.中点坐标代入错误(如将代入纵坐标相关公式),导致斜率计算错误;
3.忽略斜率不存在的特殊情况(中点在对称轴上),解题不完整;
4.推导过程中平方差公式应用失误(漏写因式分解项),导致逻辑断裂.
(2025·江西·一模)在抛物线上有三个不同点、、,焦点为,点坐标为且轴,为的重心,则的面积为 .经典例题例题
【答案】
【分析】由可求出抛物线的方程,由重心的性质可求得线段的中点的坐标,利用点差法求出直线的方程,将该直线方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,结合三角形的面积公式以及韦达定理可求得结果.
【详解】由点的坐标为且轴得,即,抛物线方程为,
设、,则相减可得,
所在直线斜率,
记中点为,又由为的重心,可知,
设点,则,可得,解得,即点,
所以,,
所以,所在直线方程为,即,
联立方程,得,,
由韦达定理可得,,得,
故:的面积为.
故答案为:.
(23-24高二下·四川成都·开学考试)已知抛物线,过点作一条直线l与抛物线交于两点,恰使得点平分,则直线的方程为 .小试牛刀1
【答案】
【分析】由题意知,直线的斜率存在,由点差法及中点坐标公式即可求得斜率,再由点斜式求得直线方程.
【详解】设直线与抛物线的两个交点分别为,,将两点代入抛物线方程得
,两式作差可得,
即,所以直线的斜率,
所以直线方程为,即.
故答案为:
(23-24高三上·山东德州·期末)若直线过抛物线的焦点且与抛物线交于两点,的中垂线交轴于点,则 .小试牛刀2
【答案】
【分析】设,其中点为C,将A,B两点代入抛物线方程,结合斜率公式与,
可得,即可得,后由抛物线定义可得,即可得答案.
【详解】设,其中点为C,坐标为.
将A,B两点代入抛物线方程,有,
两式相减可得:,设,
则,因,
则.
又,则.
又准线方程为,过A,B两点分别做准线垂线,垂足为,
则由抛物线定义,可得.故.
故答案为:.
(25-26高二上·福建三明·期中)已知圆的圆心是抛物线的焦点.小试牛刀3
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线交抛物线于、两点,是否存在直线,使得点是弦的中点?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【分析】(1)根据条件,求出圆心和半径,结合抛物线标准方程,可求出p值,即可得答案.
(2)方法一:设,,利用点差法,求出直线l的斜率k,进而可得直线l的方程,与抛物线方程联立,得关于y的一元二次方程,检验判别式,方程无解,所以不成立;方法二:设l方程为,与抛物线方程联立,根据韦达定理,求出m、n的值,检验与矛盾,故无解.
【详解】(1)圆的方程可化为,
故圆心的坐标为.
设抛物线的方程为,所以,所以,
所以抛物线的方程为.
(2)不存在符合题意的直线,理由如下:
方法一:假设存在符合题意的直线,设,
则两式相减,得,即,
所以直线的斜率,
若点是的中点,则,所以,
所以直线的方程为,即.
联立方程组,消去得,,方程组无解
即该直线与抛物线没有两个交点,不符合题意,即直线不存在.
方法二:假设存在符合题意的直线,设,
依题直线的斜率不为0,设其方程为,
联立方程组,消去x得,
所以,
则,解得,
所以,解得,
此时,与矛盾,
所以假设不成立,即符合题意的直线不存在.
【题型6:抛物线中的切线问题】
【解题策略】
一、常用结论
1.过抛物线上一点的切线方程(核心公式)
抛物线方程
抛物线上点
切线方程
关键备注
斜率().
斜率().
斜率().
斜率().
2.过抛物线外一点的切线结论
设抛物线,外一点(),则:
过可作两条切线,切点连线(极线)方程为;
切线斜率满足方程:(整理为),由判别式确保两解.
3.切线核心性质
位置关系:切线与抛物线有且仅有一个公共点(联立后);
焦点关联:过抛物线焦点弦两端点的切线互相垂直(斜率乘积为),且交点在准线上;
距离性质:抛物线上一点到焦点的距离=该点到准线的距离(定义延伸,切线无直接距离结论,需结合定义推导);
斜率范围:的切线斜率;的切线斜率可为任意实数(含).
4.特殊切线(斜率不存在/为0)
抛物线方程
斜率不存在的切线
斜率为0的切线
关键备注
无(开口向右)
无
切线斜率,且可为任意非零实数.
无(开口向左)
无
切线斜率,且可为任意非零实数.
无(开口向上)
斜率为0的切线是x轴,与抛物线切于顶点.
无(开口向下)
斜率为0的切线是x轴,与抛物线切于顶点.
二、解题策略
1.过抛物线上一点求切线(三步法)
①定位:确定抛物线标准方程和抛物线上点的坐标;
②代入:直接套用对应标准方程的切线公式(如用);
③验证:联立切线方程与抛物线方程,计算判别式,确认切线关系.
2.过抛物线外一点求切线(四步法)
①设斜率:设切线方程为(斜率存在);
②联立:与抛物线方程联立,消去得一元二次方程;
③求斜率:令判别式,解关于的方程,得到1或2个斜率值;
④写方程:代入斜率得切线方程,同时检验斜率不存在的情况(若适用).
3.判断直线是否为切线(两种方法)
方法一(联立判别式):直线与抛物线联立,若一元二次方程,或一次方程有唯一解(斜率不存在时),则为切线;
方法二(公式匹配):若直线方程符合“过抛物线上一点的切线公式”形式,且点在抛物线上,则为切线.
4.快捷技巧
已知切线斜率求切线方程:的切线方程为(),直接代入即可;
求切点坐标:联立切线方程与抛物线方程,解唯一交点即为切点.
三、易错点
1.切线方程符号错误(如的切线方程误写为,漏负号);
2.过抛物线外一点求切线时,漏求斜率不存在的切线(若存在),导致只得到一条切线;
3.混淆不同标准方程的切线公式(如将的切线方程写为);
4.验证切线时未计算,直接默认直线为切线,导致判断失误;
5.忽略切线斜率的限制条件(如的切线斜率不能为0).
(2025·甘肃金昌·模拟预测)过直线上的动点作的两条切线,切点分别为,则的重心的轨迹方程为( )经典例题例题
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,,,的重心为,通过求导确定的方程.的方程为,再结合重心坐标公式得到,即可求解.
【详解】设,,,的重心为,的方程为,
对求导可得.
故,的方程为,
将,代入的方程化简得.
同理的方程为,
两方程联立解得,.
,则,
,
故的重心的轨迹方程为.
故选:C.
(24-25高三下·安徽安庆·月考)是过抛物线的焦点且斜率为1的弦,直线是抛物线两条分别切于的切线,则的交点的坐标为( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先写出焦点坐标然后根据点斜式写出直线的方程与抛物线方程联立求出交点的坐标,对抛物线所对的函数求导继而求出切线斜率写出两条切线方程,联立方程组求出交点坐标即可.
【详解】抛物线的焦点坐标为,
因为是过抛物线的焦点且斜率为1的弦
所以所在直线的方程为:整理得.
设,
直线方程与抛物线方程联立得:,消元得:,
, ,所以,
所以,
因为抛物线方程为,所以,
,
因为直线是抛物线过点的切线,所以直线方程为:,
因为直线是抛物线过点的切线,所以直线方程为:
两切线方程联立得:,
解得:,
所以交点坐标为.
故选:A
(24-25高三上·北京·月考)已知抛物线,为直线上一点,过作抛物线的两条切线,切点分别为,则的值为( )小试牛刀2
A.0 B.1 C.-2 D.-1
【答案】A
【分析】设,利用导数的几何意义可得直线与直线的方程,进而得到点的坐标,结合点在直线上,得,即,根据数量积的坐标运算化简后即可得解.
【详解】设,由求导得,
则直线方程为,即,
同理可得直线的方程为,
联立直线与直线的方程可得,
由点在直线上,得,即
故选:A.
(2024·四川成都·模拟预测)已知抛物线,弦过其焦点,分别过弦的端点的两条切线交于点,点到直线距离的最小值是( )小试牛刀3
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】设,设出过点过处的切线方程与抛物线联立,由,得出其斜率,化简点过处的切线方程,同理得出点过处的切线方程,根据题意得出点的坐标,结合点到直线的距离公式可得出答案.
【详解】设,设过处的切线方程是,
联立,得,
由题意,即,
则在处的切线方程为,
同理,处的切线方程为,
设交点的坐标为,点在两条切线上,
所以,,则直线的方程是.
又过其焦点,易知交点的轨迹是,所以,:,所以交点到直线的距离是,
所以当时距离最小值为2.
故选:D
【题型7:抛物线中的最值问题】
【解题策略】
一、常用结论(公式规范)
1.距离类最值(核心高频)
最值类型
抛物线方程
结论公式/求解思路
关键备注
抛物线上点到定直线距离最小
设,距离,转化为二次函数求最小值.
最小值时,过的切线与定直线平行.
抛物线上点到定点距离最小
设,距离,平方后转化为二次函数求最小值.
需验证最小值点是否在抛物线上(结合定义域).
到焦点与定点距离之和最小
()
利用定义:,当共线时最小,最小值为.
为抛物线右侧定点().
2.面积类最值
最值类型
抛物线方程
求解思路
关键备注
焦点弦与原点构成三角形面积
,最小值为(,通径时).
为焦点弦与对称轴夹角.
抛物线上点与两定点构成三角形面积最大
设底边为定长,高最大时面积最大;或用坐标公式,转化为函数求最值.
最大面积可能在抛物线端点或极值点处.
3.斜率/截距类最值
最值类型
抛物线方程
求解思路
关键备注
过定点与抛物线上点的直线斜率最值
设直线方程,联立抛物线得,解的范围.
斜率不存在时单独检验.
抛物线切线截距最值
(切线)
横截距,纵截距,结合求最值.
截距最值可能为无穷大(需结合题意限制范围).
4.核心性质
抛物线无最大值(开口方向延伸至无穷远),仅讨论最小值或有限区间内的最值;
距离、面积类最值常转化为二次函数(配方法)或三角函数(有界性)求解;
切线相关最值可利用“切线与曲线有唯一交点”()建立关系.
二、解题策略
1.定义转化法(优先适用距离和最值)
①识别题型:涉及“抛物线上点到焦点距离”的和/差最值,优先用抛物线定义;
②转化距离:将到焦点的距离转化为到准线的距离();
③几何分析:利用“两点之间线段最短”或“垂线段最短”,确定共线/垂直条件;
④计算最值:代入坐标或公式,求出最小值(无最大值时需说明).
2.函数法(通用万能方法)
①设变量:设抛物线上点的坐标(参数法:设,为参数);
②建函数:将目标量(距离、面积、斜率)表示为参数的函数;
③求最值:
二次函数:配方法求顶点(注意参数取值范围);
三角函数:利用的有界性();
分式函数:均值不等式(如,时).
3.几何法(直观高效)
①距离最值:与定直线平行的切线与抛物线的切点,即为距离最小的点;
②面积最值:底边固定时,高最大(顶点到直线距离最大)的点即为面积最大的点;
③斜率最值:过定点作抛物线的两条切线,切线斜率即为斜率的最值(边界值).
4.判别式法(适用于斜率/截距范围)
①设方程:设目标直线方程(如斜率为的直线);
②联立:与抛物线方程联立,消去一个变量得一元二次方程;
③列条件:直线与抛物线有交点→,得到关于(或)的不等式;
④解范围:解不等式得最值(边界值),验证等号是否成立.
三、易错点
1.忽略抛物线定义域(如中),导致求出的最值点不在抛物线上;
2.定义转化错误(如将“到焦点距离”转化为“到顶点距离”),导致最值条件错误;
3.二次函数求最值时,未考虑参数取值范围(如参数或有限区间),误将顶点当作最值;
4.均值不等式应用时,未满足“一正二定三相等”条件(如为负时未变号),导致最值错误;
5.认为抛物线存在所有类型的最值(如距离类无最大值),盲目求最大值;
6.几何法中未验证“切线平行”“共线”等条件,直接默认最值点,导致逻辑漏洞.
(25-26高二上·福建厦门·期中)已知直线与抛物线交于,两点(,均异于坐标原点),且满足.经典例题例题
(1)求证:直线过定点,并求出定点坐标;
(2)求面积的最小值,并求出此时直线的方程.
【答案】(1)证明见解析,定点为
(2)面积的最小值为,此时的方程为
【分析】(1)联立直线方程与抛物线方程得到纵坐标的韦达定理形式,将转化为坐标关系,代入韦达定理可求参数值,则定点坐标可知;
(2)设定点为,根据面积表达式,代入韦达定理可求面积最小值以及此时直线的方程.
【详解】(1)由题意可知,的斜率不为,设,
联立,可得,所以,且,
因为,所以,
所以或(舍去,此时过原点),
所以,
即直线过定点,定点坐标为.
(2)设定点为,所以,
当时,有最小值,,
故面积的最小值为,此时的方程为.
(25-26高二上·江苏泰州·期中)已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于,两点,且.小试牛刀1
(1)证明:直线过定点;
(2)求的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先设出直线的方程,然后联立直线与抛物线方程,利用韦达定理得到的表达式,结合已知条件求出直线所过的定点;
(2)根据抛物线的定义,将转化为与有关的式子,再利用均值不等式求出最小值.
【详解】(1)因为直线与抛物线有两个交点,所以直线的斜率不为,
所以设直线的方程为:,联立方程组:,得,
所以,,
又因为,所以,所以,
则直线的方程为:,
当时,可求得,所以直线过定点;
(2)抛物线的焦点为,准线方程为,
所以由抛物线定义可知,,,
所以,
因为直线与抛物线交于两点,
所以,,所以,,
所以,且,
所以,
当且仅当时等号成立,所以的最小值为.
(25-26高二上·河北·期中)已知过的直线与抛物线交于两点,且,其中为坐标原点.小试牛刀2
(1)求抛物线的方程;
(2)在抛物线上求一点,使得点到直线的距离最短,并求出最短距离.
【答案】(1)
(2)点的坐标为,最短距离为
【分析】(1)设直线,将其与抛物线方程联立,得到韦达定理式,再根据垂直得到点乘为0,代入韦达定理式,求出值即可;
(2)设点的坐标为,利用点到直线的距离公式,再结合二次函数性质即可求出最短距离.
【详解】(1)由题意知,直线的斜率不为0,
设直线方程为,
由得,,
因为,所以,即,
所以,而,所以,所以
故,故抛物线的方程为;
(2)设点的坐标为,
则点到直线的距离,
当时,取得最小值,此时点的坐标为,最短距离为.
(25-26高二上·江西南昌·期中)已知抛物线()过点,其焦点为F,若.小试牛刀3
(1)求m的值以及抛物线C的方程;
(2)过F点的两条互相垂直的直线分别交抛物线于A,C与B,D四点,求四边形ABCD面积的最小值.
【答案】(1),
(2)8
【分析】(1)利用抛物线的定义结合条件求得,得其解析式,代入点,计算即得m的值;
(2)依题意设直线:,直线:,将其分别与抛物线方程联立,写出韦达定理,利用弦长公式求得和,结合,表示出四边形ABCD面积的表示式,借助于基本不等式即可求出其最小值.
【详解】(1)因抛物线的焦点为F,则
∴,即抛物线C的方程:
又因为抛物线过点,代入抛物线方程,可得,解得.
综上:,抛物线C的方程:;
(2)由题知,过F点的两条互相垂直的直线斜率均存在,且不等于零,如下图:
因此设直线:,直线:
设点、、、,
联立直线与抛物线C的方程,得
则有,∴
又∵
同理,联立直线与抛物线C的方程,得
则有,∴
又∵,∴
又∵
∴
,
当且仅当,即时,四边形ABCD面积的最小值是8.
一、单选题
1.(24-25高二下·甘肃兰州·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,是上一点,直线与交于点,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·云南·模拟预测)设O为坐标原点,直线与抛物线交于A,B两点,与C的准线交于点M.若,点F为C的焦点,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·湖南永州·期末)已知抛物线的焦点为,过点的直线与交于,两点,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
4.(2025·山西吕梁·一模)抛物线有如下光学性质:过焦点的光线经抛物线反射之后得到的光线平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线的焦点为,一条平行于轴的光线从点射出,经过抛物线上的点反射后,再经抛物线上的另一点射出,则的周长为( )
A. B. C.13 D.15
5.(24-25高三上·山西太原·期末)已知过抛物线的焦点的直线交该抛物线于,两点,若,则(是坐标原点)的面积为( )
A.2 B. C. D.
6.(24-25高二上·广西百色·期末)设为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与抛物交于,两点,为抛物的准线,则( )
A. B.
C.以线段为直径的圆与轴相切 D.为等腰三角形
7.(24-25高二上·北京·期末)已知抛物线(),过其焦点且斜率为2的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的纵坐标为1,则该抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高三上·湖北·期末)已知抛物线为坐标原点,是抛物线上任意一点,为焦点,且,则直线的斜率的最大值为( )
A. B.1 C. D.2
二、多选题
9.(24-25高二下·河南驻马店·期末)已知抛物线的准线为l,焦点为F,P为抛物线C上的动点,过点P作:的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A.准线l与圆A相切
B.过点F,A的直线与抛物线相交的弦长为5
C.当点P,A,B三点共线时,
D.满足的点P有且仅有2个
10.(24-25高二下·重庆·期末)已知抛物线,过其焦点的直线与抛物线交于,两点,在第一象限,抛物线的准线与轴交于点,则( )
A. B.时,
C.以为直径的圆与准线相切 D.
三、填空题
11.(24-25高二下·福建厦门·期末)已知抛物线的焦点为,点在上,过作轴的垂线,垂足为.若,则的面积为 .
12.(24-25高二上·新疆昌吉·期末)已知抛物线,F为抛物线C的焦点,过点作直线交抛物线于A,B两点,若,则抛物线C的准线方程为 .
13.(2025·上海崇明·二模)已知双曲线的左、右焦点为,以O为顶点,为焦点作抛物线交双曲线于P,且,则 .
14.(24-25高三上·江苏南通·期末)已知抛物线的焦点为,直线的倾斜角为,且过点.若与相交于两点,则以为直径的圆被轴截得的弦长为 .
四、解答题
15.(24-25高二下·贵州铜仁·期末)已知抛物线过点,焦点为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过点且斜率为1的直线交抛物线于A、两点,若在以为直径的圆内,求实数的取值范围.
16.(24-25高二下·上海·期末)已知抛物线.
(1)倾斜角为的直线过的焦点,且与交于、两点,求;
(2)设是上一点,、是的准线上两个不同的点,且圆是的内切圆.,求点的横坐标;
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
D
B
C
B
B
BCD
ACD
1.D
【分析】设,,利用代入数据可得的值,进而利用抛物线的定义可求解.
【详解】依题意,,准线的方程为,
因为点是上一点,所以设点,,
则,,
因为,所以,
所以,解得,
又是上一点,所以由抛物线的定义可得.
故选:D.
2.B
【分析】分别过点作抛物线的准线的垂线,垂足分别为,则,由此即可得解.
【详解】
如图,分别过点作抛物线准线的垂线,垂足分别为,
则,,
抛物线的焦点,
直线过定点,
因为,,
所以,
所以.
故选:B.
3.A
【分析】由题意设直线的方程为,与抛物线方程联立并应用韦达定理,求解即可.
【详解】由题意得,直线的斜率一定存在,所以设直线的方程为,
设,
联立,得,,
由韦达定理得,
又,所以,所以,
解得或,所以,
所以.
故选:A.
4.D
【分析】求出点的坐标,利用抛物线的光学性质,结合三点共线求出点的坐标即可得解.
【详解】抛物线的焦点为,由轴,点,得,
由抛物线的光学性质,得点共线,设,则,
解得,点,于是,,,
所以的周长为.
故选:D
5.B
【分析】由已知可求得抛物线方程为,联立直线与抛物线方程,利用根与系数的关系可得,根据焦半径公式可求得,利用点到直线的距离公式可求得到直线的距离,进而可求的面积.
【详解】因为直线过定点,抛物线的焦点,
所以,解得,所以抛物线,
联立,消去,得,
因为直线交该抛物线于两点,所以,
即,
设,所以,
又,所以,所以,
所以,解得,所以直线的方程为,即,
所以到直线的距离,
所以的面积为.
故选:B.
6.C
【分析】选项A:直线与轴交点即为抛物线的焦点,可得;选项B:抛物线方程为,联立方程可得,进而可得;
选项C:根据线段的中点与半径相等,可判断;选项D:根据,可判断.
【详解】
对于A,因为过抛物线的焦点,则焦点,,A选项错误;
对于B,抛物线方程为: ,与 交于 两点,
将直线方程代入抛物线方程可得, ,所以 ,
所以 ,故B不正确;
对于C,由选项B可知,由方程可得或,
又到的距离等于到准线的距离,且准线方程为,
当时,,则圆的半径为2,又以线段为直径的圆的圆心的横坐标为,
故以线段为直径的圆与轴相切,
当时,,则圆的半径为,又以线段为直径的圆的圆心的横坐标为,
故以线段为直径的圆与轴相切,
故C正确;
对于D,由B得, ,解得 或 ,
不妨设 ,则 ,
所以 , ,
所以 不是等腰三角形,故D错误;
故选:C
7.B
【分析】设,进而根据题意,结合中点弦的斜率得,进而求解准线方程即可.
【详解】根据题意,设,所以①,②,
所以,①②得:,即,
因为直线AB的斜率为2,线段AB的中点的纵坐标为1,
所以,所以抛物线,准线方程为.
故选:B
8.B
【分析】首先设点的坐标,再表示点的坐标,并表示,利用基本不等式求最值.
【详解】设,,由可知,,
直线斜率最大,则点是第一象限的点,即,
所以,
当,即时,等号成立,
所以直线斜率的最大值为1.
故选:B
9.BCD
【分析】通过圆心到准线的距离来判断A;联立直线与抛物线的方程,根据弦长公式求解判断B;求出P的坐标,进而得出切线长判断C;设出点P的坐标,建立方程并确定其解的情况判断D.
【详解】对于A,抛物线的焦点为,准线方程为,
的圆心到直线的距离为1,大于圆的半径,
因此准线和相离,故A错误;
对于B,由,,则直线的方程为,即,
联立,得,
设直线与抛物线相交于点,
则,所以过点F,A的直线与抛物线相交的弦长为,故B正确;
对于C,当三点共线时,即,则的纵坐标,横坐标,
即,此时切线长,故C正确;
对于D,设,由可得,又,,
根据两点间的距离公式,,整理得,
,则关于的方程有两个解,
即存在两个这样的点,故D正确.
故选:BCD.
10.ACD
【分析】A选项,过焦点的直线方程为,联立抛物线方程,得到两根之和,两根之积,计算出;B选项,由焦点弦长公式得到方程,得到,不妨设,解得,,求出,,;C选项,求出的中点坐标为,计算出到准线的距离为,C正确;D选项,计算出,得到D正确.
【详解】A选项,设过焦点的直线方程为,
联立,可得,,
,,则,故A正确;
B选项,,故,
当时,,解得,
由对称性,不妨设,则,,
解得,,此时,
,显然,故B错误;
C选项,,,的中点坐标为,
到准线的距离为,
所以,以为直径的圆与准线相切,C正确;
D选项,,
,
,故D正确.
故选:ACD.
11.8
【分析】设位于第一象限,由焦半径公式得到方程,求出,得到,从而求出三角形面积.
【详解】不妨设位于第一象限,则,解得,
故,所以的面积为.
故答案为:8
12.
【分析】设出直线方程,直曲联立,表示出韦达定理,再由抛物线的焦半径公式结合韦达定理计算即可.
【详解】由题意设直线方程为,
联立,消去可得,,
则,
设,
由抛物线的焦半径公式可得,
即,
代入韦达定理可得,
由两式相除解得,
所以抛物线C的准线方程为.
故答案为:.
13.
【分析】由抛物线得定义过点作准线的垂线,可构造直角三角形,由此可得,再在中由余弦定理可得,接着利用双曲线的定义可求,最后利用共焦点求得.
【详解】由题意可知,,
如图,过点作准线的垂线,垂足为,则,
则,得,
在中由余弦定理可得,
,即,
则由双曲线的定义可得,得,
则
故答案为:
14.
【分析】由,联立抛物线并应用韦达定理得,再由抛物线的定义、中点公式求圆的半径和圆心横坐标,最后应用几何法求弦长.
【详解】由题意,联立,则,显然,
所以,故,
所以,以为直径的圆的圆心横坐标为3,半径为4,
故以为直径的圆被轴截得的弦长为.
故答案为:
15.(1)
(2)
【分析】(1)将代入抛物线方程可得答案.
(2)由题可得,将直线方程与抛物线方程联立,结合韦达定理及题意可得关于t的不等式,据此可得答案.
【详解】(1)因为点在抛物线上,所以,解得,所以抛物线的方程为.
(2)易知抛物线的焦点为,且“点在以为直径的圆内”等价于“”.
设,,则,记为①
由题意,过点且斜率为1的直线方程为.于是有和,将其代入①式,得
,记为②
由联立消去,整理得.于是有,即且,记为③
再将③代入②,整理得
.
要成立,只要在上恒成立即可.
解不等式得,符合题意.
综上可知,实数的取值范围为.
16.(1)
(2)3
【分析】(1)根据已知得直线为,联立抛物线,应用韦达定理及抛物线的定义求;
(2)设,,切线为,根据内切圆及点线距离公式得,进而得到且,即可求的横坐标;
【详解】(1)抛物线的焦点坐标为,则设直线为,
设点,
联立直线与抛物线方程可得,
因此,所以;
(2)设,于是有,的准线方程为,
设,过的直线的方程可设为,
根据题意,两直线均与圆相切,因此,
化简得,
设的斜率为,
因此,
将代入上式,化简得,解得或(舍),
因此点的横坐标为3.
1
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$2025-2026年人教A版高二上学期数学常考题型归纳
【第20讲:抛物线的几何性质】
总览
题型梳理
一、基本几何要素(核心基础)
几何要素
定义/结论
标准方程对应(以为例)
关键备注
焦点
抛物线的定点,到焦点与到准线距离相等(定义核心)
,焦点在对称轴上,与顶点距离为.
准线
抛物线的定直线,定义中“到准线距离”的参照线
准线与对称轴垂直,与顶点距离为,与焦点关于顶点对称.
对称轴
过焦点且垂直于准线的直线
轴()
抛物线的对称轴是唯一的,所有过焦点的弦关于对称轴对称.
顶点
抛物线与对称轴的交点,是抛物线上到焦点和准线距离最小的点
顶点到焦点距离=顶点到准线距离=.
通径
垂直于对称轴且过焦点的弦,是最短的焦点弦
长度为,端点为
通径与对称轴夹角,对应三角形面积最小值.
二、核心定义衍生性质(定义是根本)
1.定义本质性质
对抛物线上任意一点,恒有:(为到准线的距离);
推论:(),焦半径长度仅与点的横坐标相关,横坐标越大,焦半径越长.
2.距离和最值性质
抛物线上点到定直线的最小距离:当且仅当过该点的切线与定直线平行时,距离最小;
抛物线上点到定点的最小距离:需结合抛物线定义域(如中),最小值点可能是二次函数顶点或抛物线端点;
距离和最小值:(为抛物线右侧定点)的最小值为,当$Q、P、$准线垂足三点共线时取得.
3.共线与对称性质
抛物线关于对称轴对称,任意一点的对称点仍在抛物线上;
焦点弦的对称性质:若为焦点弦,则其关于对称轴的对称弦也为焦点弦,且两弦与对称轴夹角相等.
三、直线与抛物线的几何关系(高频考点)
1.位置关系判定性质
位置关系
几何特征
代数条件(联立直线与抛物线)
关键备注
相离
直线与抛物线无公共点,抛物线上所有点到直线距离均大于0
(二次方程)
无切线关系,距离存在最小值.
相切
直线与抛物线有且仅有一个公共点,且直线不平行于抛物线对称轴
(二次方程)
直线为抛物线的切线,切点为唯一公共点.
相交
直线与抛物线有两个不同公共点
(二次方程)
过焦点时为焦点弦,过顶点时为“顶点弦”.
特殊相交
直线平行于抛物线对称轴(如中直线)
一次方程有唯一解
仅1个公共点,非切线,属于“相交”的特殊情况.
2.焦点弦特殊几何性质
坐标定值:焦点弦()恒满足,(与斜率无关);
斜率关系:,即焦点在的角平分线上(为原点);
面积性质:的面积(为焦点弦与对称轴夹角),最小值为(通径时);
切线性质:焦点弦两端点的切线互相垂直(斜率乘积为),且切线交点在准线上.
四、切线相关几何性质(重点性质)
1.切线方程特征
过抛物线上点的切线:方程为(),切线斜率();
斜率为的切线:(,),横截距为,纵截距为;
特殊切线:的斜率为0的切线为(x轴),与抛物线切于顶点.
2.切线位置关系
过抛物线外一点可作两条切线,且两条切线的斜率满足二次方程();
焦点弦两端点的切线垂直,交点在准线上;反之,若两条切线垂直,其交点必在准线上,且切点连线为焦点弦.
3.切点连线性质
过抛物线外一点作两条切线,切点连线(极线)方程为();
极线与过且平行于对称轴的直线关于抛物线对称.
五、面积与斜率的几何性质(衍生应用)
1.面积相关性质
抛物线上点与两定点构成的三角形面积:底边固定时,高最大(顶点到直线距离最大)则面积最大;
焦点弦与原点构成的三角形面积:仅与和焦点弦与对称轴的夹角有关,与斜率无关,最小值为通径对应面积.
2.斜率相关性质
过定点与抛物线上点的直线斜率范围:由直线与抛物线有交点()确定,斜率不存在时需单独检验;
切线斜率范围:的切线斜率;的切线斜率可为任意实数(含0).
六、几何性质应用易错点(避坑指南)
1.混淆焦点/准线坐标符号(如的焦点为,误写为正号);
2.忽略抛物线定义域(如中),导致最值点不在抛物线上;
3.误将“平行于对称轴的直线与抛物线有一个交点”当作切线(实际为相交的特殊情况);
4.焦点弦性质记忆偏差(如的焦点弦坐标定值为,误写为);
5.切线垂直性质应用错误(仅焦点弦两端点的切线垂直,非任意切线都垂直);
6.认为抛物线存在“距离最大值”(实际抛物线开口延伸至无穷远,仅讨论最小值或有限区间最值).
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:抛物线基本量的求解】
【解题策略】
常用结论
1.抛物线标准方程(4种核心形式,焦点在坐标轴上):
标准方程
开口方向
焦点坐标
准线方程
离心率
几何量含义
向右
焦点到准线的距离()
向左
同上
向上
同上
向下
同上
2.焦半径核心公式(抛物线上任意一点到焦点的距离,定义直接推导):
标准方程
焦半径公式
备注
横坐标越大,焦半径越长()
横坐标越小(负得越多),焦半径越长()
纵坐标越大,焦半径越长()
纵坐标越小(负得越多),焦半径越长()
3.焦半径衍生结论:
顶点到焦点的距离为(最短焦半径);
焦半径长度与点的坐标线性相关,无平方项(区别于椭圆、双曲线焦半径);
定义衍生结论:抛物线上任意一点到焦点的距离=到准线的距离(“距离转化”核心工具),与焦半径公式完全等价.
解题策略
1.步骤:①定位(根据题意判断开口方向,确定标准方程类型);②定量(利用定义、焦半径公式或已知条件求);③验证(代入焦点/准线坐标或焦半径公式检验).
2.关键技巧:遇到“抛物线上点到焦点距离”直接用焦半径公式(如已知在上,焦半径,无需计算);已知焦半径长度可反求点的坐标(如中,则);已知焦点/准线直接求(如焦点→→).
3.易错点:混淆焦半径公式的符号(如焦半径含“”);忽略的几何意义;混淆开口方向与焦点/准线的符号.
(25-26高三上·天津西青·期中)已知抛物线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点,抛物线的准线与坐标轴交于点,若为直角三角形,则双曲线的离心率为( )经典例题例题
A. B.2 C. D.
(25-26高三上·浙江杭州·开学考试)已知抛物线,为的准线与的对称轴的交点,为抛物线上的点,若,则( )小试牛刀1
A. B. C.2 D.3
(25-26高三上·福建漳州·开学考试)已知抛物线的焦点为,点A在抛物线上,O是坐标原点,若的面积为,则长度为( )小试牛刀2
A.2 B.3 C. D.4
(24-25高三下·云南昭通·期中)以抛物线的焦点为端点的射线与及的准线分别交于两点,过点且平行于轴的直线交于点,过点且平行于轴的直线交于点,且,则的周长为( )小试牛刀3
A.6 B.10
C.12 D.14
【题型2:直线与抛物线的位置关系】
【解题策略】
一、常用结论
1.判定前提
设直线,抛物线,联立消去得一元二次方程:
().
2.位置关系判定
位置关系
判别式条件
关键备注
相离
无公共点,抛物线上点到直线最小距离>0.
相切
1个公共点(直线非对称轴),切线⊥过切点的半径.
相交
2个公共点,过焦点则为焦点弦.
特殊相交
直线斜率不存在()
代入得:→2个点;→1个点(顶点);→无点.
3.核心推论
直线与抛物线有1个公共点≠相切(可能是直线为对称轴或过顶点的垂直直线).
4.焦点关联结论
直线过焦点时,两交点、满足:
,,焦半径之和.
二、解题策略
1.分类讨论原则
斜率存在:设斜截式,联立方程求判别式;
斜率不存在:设,代入抛物线直接判断交点个数,避免漏解.
2.联立技巧
优先消去一次项(如消去),简化方程形式;
相交时记录韦达定理结果:
,,为后续弦长、焦半径计算铺垫.
3.验证关键
相切时需验证,确保直线非对称轴;
相交时检验交点横坐标符合抛物线范围(如中).
三、易错点
1.漏斜率不存在的情况,导致解题不完整;
2.忽略抛物线定义域,未检验交点坐标有效性;
3.盲目联立方程,未用焦点关联结论简化判断,增加运算量.
(24-25高三下·安徽·月考)已知抛物线,直线过点且与抛物线有且仅有一个公共点,则直线的条数是( )经典例题例题
A.1 B.2 C.3 D.4
(24-25高二上·山西运城·期末)已知点是抛物线上的一个动点,点是直线上的一个动点,则的最小值为( )小试牛刀1
A. B. C.2 D.
(24-25高三上·广东·月考)已知抛物线的焦点为,以和的准线上的两点为顶点可以构成边长为的等边三角形.小试牛刀2
(1)求的方程;
(2)讨论过点的直线与的交点个数.
(2024·福建漳州·三模)写出过点且与抛物线有唯一公共点的一条直线方程 .小试牛刀3
【题型3:求抛物线的弦长】
【解题策略】
一、常用结论
1.普通弦长公式(直线与抛物线交于、)
直线斜率情况
弦长公式
关键备注
斜率存在()
需结合韦达定理,无需求交点坐标.
斜率不存在()
(适用于)
直接代入抛物线方程,求纵坐标差的绝对值.
2.焦点弦长公式(过焦点)
标准方程
弦长公式(定义式)
角度式(为直线与对称轴夹角)
,,
3.核心补充
弦长恒为正值,计算时无需考虑符号;
角度,,故直线倾斜角为或时弦长相等.
二、解题策略
1.优先判断原则
第一步:判断弦是否过焦点:
过焦点→优先用“定义式”(已知端点横坐标/纵坐标)或“角度式”(已知倾斜角);
不过焦点→用“普通弦长公式”,联立方程求韦达定理结果.
第二步:判断直线斜率是否存在:
斜率不存在()→直接用纵坐标差公式,简化计算;
斜率存在→代入普通弦长公式,避免复杂运算.
2.简化计算技巧
非焦点弦:联立方程后,直接用韦达定理的和代入公式,无需求解具体交点坐标;
已知倾斜角:无论是否过焦点,过焦点时直接用角度式(如→→);
斜率为:,可直接代入公式,减少根式运算.
三、易错点
1.焦点弦长漏加(如的焦点弦长误算为,忽略定义式中“”);
2.斜率存在时,忘乘,导致弦长计算结果偏小;
3.角度式中混淆“直线与对称轴夹角”和“直线与焦点连线夹角”,导致取值错误;
4.非焦点弦未联立方程求韦达定理,直接用焦点弦公式,导致公式误用.
(25-26高二上·湖南·期中)已知为坐标原点,抛物线:的焦点为,点在抛物线上,且.经典例题例题
(1)求抛物线的方程;
(2)若经过点的直线与抛物线交于点,,且,求.
(25-26高二上·河北沧州·期中)已知抛物线,过点作直线.小试牛刀1
(1)若直线与抛物线只有一个公共点,求直线的方程;
(2)若直线过点,且交抛物线于、两点,求线段的长.
(25-26高二上·江苏扬州·期中)开口向上的抛物线的焦点为,过点作直线与抛物线交于,两点,为坐标原点.当直线轴时,.小试牛刀2
(1)求抛物线的标准方程及准线方程;
(2)若直线的斜率为1,求的面积.
【多选题】(25-26高二上·江西抚州·期中)记抛物线的焦点为,过且倾斜角为的直线与交于A,B两点,且在第一象限.以为直径的圆与轴交于,两点,则( )小试牛刀3
A.直线的方程为 B.
C. D.四边形的面积为
【题型4:抛物线的焦点弦性质】
【解题策略】
一、常用结论
1.核心定值性质(以为例,焦点,弦交于、)
性质类型
具体结论
关键备注
坐标定值
,
与直线斜率无关,恒成立.
焦半径关系
(定值);
为直线与对称轴夹角,结合弦长公式.
弦长最值
最短焦点弦为通径(),长度;无最大值
通径垂直于对称轴,过焦点且端点在抛物线上.
2.拓展性质(通用结论)
斜率关系:(焦点在的角平分线上,为坐标原点);
中点轨迹:焦点弦中点的轨迹方程为(仍为抛物线,开口与原抛物线一致);
面积公式:(最小值为,当时取得);
切线性质:、两点处的抛物线切线互相垂直(斜率乘积为),且切线交点在准线上;交点与焦点的连线垂直于焦点弦.
3.不同标准方程的性质适配
标准方程
坐标定值修正
中点轨迹方程
,(与一致)
,(横纵坐标定值互换,符号调整)
,(与一致)
二、解题策略
1.性质优先原则
遇焦点弦问题,先调用核心定值性质(如坐标定值、焦半径倒数和),避免复杂联立方程;
已知焦半径长度或比例,直接用快速求解(例:→→).
2.角度转化技巧
已知直线与对称轴夹角,联动弦长公式()和面积公式(),同步求解弦长和面积;
已知弦长求:由得,结合确定角度.
3.综合应用技巧
涉及中点问题:用中点轨迹方程直接表示中点坐标关系,无需联立直线与抛物线;
涉及切线问题:利用“切线垂直+交点在准线”的性质,快速判断切线位置关系,简化证明过程.
三、易错点
1.混淆不同标准方程的坐标定值(如的,误写为);
2.角度定义混淆(仅指直线与对称轴夹角,非与焦点连线夹角),导致弦长、面积计算错误;
3.忽略“通径是最短焦点弦”的结论,盲目联立方程求最值,增加运算量;
4.切线性质记忆偏差(如误认为切线交点在焦点上,实际在准线上).
【多选题】(25-26高二上·安徽·期中)已知直线:过抛物线:的焦点,且与抛物线交于,两点,过,两点分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为,,则下列结论错误的是( )经典例题例题
A.抛物线的方程为 B.线段的中点到轴的距离为
C. D.
【多选题】(25-26高二上·江苏扬州·期中)已知抛物线的焦点为,准线为,过的一条直线交于,两点,过作的垂线,垂足为,过且与直线垂直的直线交于点,则( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【多选题】(25-26高三上·福建漳州·月考)设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,则( )小试牛刀2
A. B.
C.线段MN的垂直平分线为 D.△不是等腰三角形
【多选题】(24-25高二上·江苏南京·月考)已知直线过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,过两点分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为,则下列结论正确的是( )小试牛刀3
A.抛物线的方程为 B.线段的中点到轴的距离为
C. D.
【题型5:抛物线中的点差法】
【解题策略】
一、常用结论
1.中点弦斜率公式(核心结论)
抛物线方程
弦中点
直线斜率(或)
关键备注
斜率与中点纵坐标成反比,与成正比.
符号与抛物线开口方向一致(向左为负).
斜率与中点横坐标成正比,与成反比.
符号与抛物线开口方向一致(向下为负).
2.推导逻辑(以为例)
设弦两端点为、,中点为,满足:
①两点在抛物线上:;
②中点坐标关系:(即,);
③两式相减(平方差公式):→;
④斜率定义:,代入中点关系得:.
3.适用条件
弦与抛物线有两个不同交点(即联立后);
弦不垂直于抛物线的对称轴(斜率存在,特殊情况单独处理).
二、解题策略
1.四步解题法(核心流程)
①设点:设弦两端点为、,中点为,明确中点坐标已知条件;
②代入:将、两点坐标分别代入抛物线标准方程,得到两个等式;
③作差:两等式相减,利用平方差公式因式分解,代入中点坐标关系和斜率定义,推导斜率;
④验根:由点斜式写出弦的方程,联立抛物线方程求判别式,验证(确保弦存在两个交点).
2.特殊情况处理
当中点纵坐标():斜率不存在,弦方程为,直接代入抛物线验证交点个数;
当中点横坐标():斜率不存在,弦方程为,直接代入抛物线验证交点个数.
3.快捷应用技巧
已知中点坐标求斜率:直接代入对应标准方程的斜率公式,无需完整推导;
已知斜率和中点其中一个条件:反向求解另一个条件(例:已知的弦斜率为,中点纵坐标).
三、易错点
1.忘记验证,导致求出的斜率对应“虚拟弦”(无实际交点);
2.中点坐标代入错误(如将代入纵坐标相关公式),导致斜率计算错误;
3.忽略斜率不存在的特殊情况(中点在对称轴上),解题不完整;
4.推导过程中平方差公式应用失误(漏写因式分解项),导致逻辑断裂.
(2025·江西·一模)在抛物线上有三个不同点、、,焦点为,点坐标为且轴,为的重心,则的面积为 .经典例题例题
(23-24高二下·四川成都·开学考试)已知抛物线,过点作一条直线l与抛物线交于两点,恰使得点平分,则直线的方程为 .小试牛刀1
(23-24高三上·山东德州·期末)若直线过抛物线的焦点且与抛物线交于两点,的中垂线交轴于点,则 .小试牛刀2
(25-26高二上·福建三明·期中)已知圆的圆心是抛物线的焦点.小试牛刀3
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线交抛物线于、两点,是否存在直线,使得点是弦的中点?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
【题型6:抛物线中的切线问题】
【解题策略】
一、常用结论
1.过抛物线上一点的切线方程(核心公式)
抛物线方程
抛物线上点
切线方程
关键备注
斜率().
斜率().
斜率().
斜率().
2.过抛物线外一点的切线结论
设抛物线,外一点(),则:
过可作两条切线,切点连线(极线)方程为;
切线斜率满足方程:(整理为),由判别式确保两解.
3.切线核心性质
位置关系:切线与抛物线有且仅有一个公共点(联立后);
焦点关联:过抛物线焦点弦两端点的切线互相垂直(斜率乘积为),且交点在准线上;
距离性质:抛物线上一点到焦点的距离=该点到准线的距离(定义延伸,切线无直接距离结论,需结合定义推导);
斜率范围:的切线斜率;的切线斜率可为任意实数(含).
4.特殊切线(斜率不存在/为0)
抛物线方程
斜率不存在的切线
斜率为0的切线
关键备注
无(开口向右)
无
切线斜率,且可为任意非零实数.
无(开口向左)
无
切线斜率,且可为任意非零实数.
无(开口向上)
斜率为0的切线是x轴,与抛物线切于顶点.
无(开口向下)
斜率为0的切线是x轴,与抛物线切于顶点.
二、解题策略
1.过抛物线上一点求切线(三步法)
①定位:确定抛物线标准方程和抛物线上点的坐标;
②代入:直接套用对应标准方程的切线公式(如用);
③验证:联立切线方程与抛物线方程,计算判别式,确认切线关系.
2.过抛物线外一点求切线(四步法)
①设斜率:设切线方程为(斜率存在);
②联立:与抛物线方程联立,消去得一元二次方程;
③求斜率:令判别式,解关于的方程,得到1或2个斜率值;
④写方程:代入斜率得切线方程,同时检验斜率不存在的情况(若适用).
3.判断直线是否为切线(两种方法)
方法一(联立判别式):直线与抛物线联立,若一元二次方程,或一次方程有唯一解(斜率不存在时),则为切线;
方法二(公式匹配):若直线方程符合“过抛物线上一点的切线公式”形式,且点在抛物线上,则为切线.
4.快捷技巧
已知切线斜率求切线方程:的切线方程为(),直接代入即可;
求切点坐标:联立切线方程与抛物线方程,解唯一交点即为切点.
三、易错点
1.切线方程符号错误(如的切线方程误写为,漏负号);
2.过抛物线外一点求切线时,漏求斜率不存在的切线(若存在),导致只得到一条切线;
3.混淆不同标准方程的切线公式(如将的切线方程写为);
4.验证切线时未计算,直接默认直线为切线,导致判断失误;
5.忽略切线斜率的限制条件(如的切线斜率不能为0).
(2025·甘肃金昌·模拟预测)过直线上的动点作的两条切线,切点分别为,则的重心的轨迹方程为( )经典例题例题
A. B. C. D.
(24-25高三下·安徽安庆·月考)是过抛物线的焦点且斜率为1的弦,直线是抛物线两条分别切于的切线,则的交点的坐标为( )小试牛刀1
A. B. C. D.
(24-25高三上·北京·月考)已知抛物线,为直线上一点,过作抛物线的两条切线,切点分别为,则的值为( )小试牛刀2
A.0 B.1 C.-2 D.-1
(2024·四川成都·模拟预测)已知抛物线,弦过其焦点,分别过弦的端点的两条切线交于点,点到直线距离的最小值是( )小试牛刀3
A. B. C.1 D.2
【题型7:抛物线中的最值问题】
【解题策略】
一、常用结论(公式规范)
1.距离类最值(核心高频)
最值类型
抛物线方程
结论公式/求解思路
关键备注
抛物线上点到定直线距离最小
设,距离,转化为二次函数求最小值.
最小值时,过的切线与定直线平行.
抛物线上点到定点距离最小
设,距离,平方后转化为二次函数求最小值.
需验证最小值点是否在抛物线上(结合定义域).
到焦点与定点距离之和最小
()
利用定义:,当共线时最小,最小值为.
为抛物线右侧定点().
2.面积类最值
最值类型
抛物线方程
求解思路
关键备注
焦点弦与原点构成三角形面积
,最小值为(,通径时).
为焦点弦与对称轴夹角.
抛物线上点与两定点构成三角形面积最大
设底边为定长,高最大时面积最大;或用坐标公式,转化为函数求最值.
最大面积可能在抛物线端点或极值点处.
3.斜率/截距类最值
最值类型
抛物线方程
求解思路
关键备注
过定点与抛物线上点的直线斜率最值
设直线方程,联立抛物线得,解的范围.
斜率不存在时单独检验.
抛物线切线截距最值
(切线)
横截距,纵截距,结合求最值.
截距最值可能为无穷大(需结合题意限制范围).
4.核心性质
抛物线无最大值(开口方向延伸至无穷远),仅讨论最小值或有限区间内的最值;
距离、面积类最值常转化为二次函数(配方法)或三角函数(有界性)求解;
切线相关最值可利用“切线与曲线有唯一交点”()建立关系.
二、解题策略
1.定义转化法(优先适用距离和最值)
①识别题型:涉及“抛物线上点到焦点距离”的和/差最值,优先用抛物线定义;
②转化距离:将到焦点的距离转化为到准线的距离();
③几何分析:利用“两点之间线段最短”或“垂线段最短”,确定共线/垂直条件;
④计算最值:代入坐标或公式,求出最小值(无最大值时需说明).
2.函数法(通用万能方法)
①设变量:设抛物线上点的坐标(参数法:设,为参数);
②建函数:将目标量(距离、面积、斜率)表示为参数的函数;
③求最值:
二次函数:配方法求顶点(注意参数取值范围);
三角函数:利用的有界性();
分式函数:均值不等式(如,时).
3.几何法(直观高效)
①距离最值:与定直线平行的切线与抛物线的切点,即为距离最小的点;
②面积最值:底边固定时,高最大(顶点到直线距离最大)的点即为面积最大的点;
③斜率最值:过定点作抛物线的两条切线,切线斜率即为斜率的最值(边界值).
4.判别式法(适用于斜率/截距范围)
①设方程:设目标直线方程(如斜率为的直线);
②联立:与抛物线方程联立,消去一个变量得一元二次方程;
③列条件:直线与抛物线有交点→,得到关于(或)的不等式;
④解范围:解不等式得最值(边界值),验证等号是否成立.
三、易错点
1.忽略抛物线定义域(如中),导致求出的最值点不在抛物线上;
2.定义转化错误(如将“到焦点距离”转化为“到顶点距离”),导致最值条件错误;
3.二次函数求最值时,未考虑参数取值范围(如参数或有限区间),误将顶点当作最值;
4.均值不等式应用时,未满足“一正二定三相等”条件(如为负时未变号),导致最值错误;
5.认为抛物线存在所有类型的最值(如距离类无最大值),盲目求最大值;
6.几何法中未验证“切线平行”“共线”等条件,直接默认最值点,导致逻辑漏洞.
(25-26高二上·福建厦门·期中)已知直线与抛物线交于,两点(,均异于坐标原点),且满足.经典例题例题
(1)求证:直线过定点,并求出定点坐标;
(2)求面积的最小值,并求出此时直线的方程.
(25-26高二上·江苏泰州·期中)已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于,两点,且.小试牛刀1
(1)证明:直线过定点;
(2)求的最小值.
(25-26高二上·河北·期中)已知过的直线与抛物线交于两点,且,其中为坐标原点.小试牛刀2
(1)求抛物线的方程;
(2)在抛物线上求一点,使得点到直线的距离最短,并求出最短距离.
(25-26高二上·江西南昌·期中)已知抛物线()过点,其焦点为F,若.小试牛刀3
(1)求m的值以及抛物线C的方程;
(2)过F点的两条互相垂直的直线分别交抛物线于A,C与B,D四点,求四边形ABCD面积的最小值.
一、单选题
1.(24-25高二下·甘肃兰州·期末)已知抛物线的焦点为,准线为,是上一点,直线与交于点,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·云南·模拟预测)设O为坐标原点,直线与抛物线交于A,B两点,与C的准线交于点M.若,点F为C的焦点,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·湖南永州·期末)已知抛物线的焦点为,过点的直线与交于,两点,若,则的面积为( )
A. B. C. D.
4.(2025·山西吕梁·一模)抛物线有如下光学性质:过焦点的光线经抛物线反射之后得到的光线平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必过抛物线的焦点.已知抛物线的焦点为,一条平行于轴的光线从点射出,经过抛物线上的点反射后,再经抛物线上的另一点射出,则的周长为( )
A. B. C.13 D.15
5.(24-25高三上·山西太原·期末)已知过抛物线的焦点的直线交该抛物线于,两点,若,则(是坐标原点)的面积为( )
A.2 B. C. D.
6.(24-25高二上·广西百色·期末)设为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与抛物交于,两点,为抛物的准线,则( )
A. B.
C.以线段为直径的圆与轴相切 D.为等腰三角形
7.(24-25高二上·北京·期末)已知抛物线(),过其焦点且斜率为2的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的纵坐标为1,则该抛物线的准线方程为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高三上·湖北·期末)已知抛物线为坐标原点,是抛物线上任意一点,为焦点,且,则直线的斜率的最大值为( )
A. B.1 C. D.2
二、多选题
9.(24-25高二下·河南驻马店·期末)已知抛物线的准线为l,焦点为F,P为抛物线C上的动点,过点P作:的一条切线,Q为切点,过P作l的垂线,垂足为B,则( )
A.准线l与圆A相切
B.过点F,A的直线与抛物线相交的弦长为5
C.当点P,A,B三点共线时,
D.满足的点P有且仅有2个
10.(24-25高二下·重庆·期末)已知抛物线,过其焦点的直线与抛物线交于,两点,在第一象限,抛物线的准线与轴交于点,则( )
A. B.时,
C.以为直径的圆与准线相切 D.
三、填空题
11.(24-25高二下·福建厦门·期末)已知抛物线的焦点为,点在上,过作轴的垂线,垂足为.若,则的面积为 .
12.(24-25高二上·新疆昌吉·期末)已知抛物线,F为抛物线C的焦点,过点作直线交抛物线于A,B两点,若,则抛物线C的准线方程为 .
13.(2025·上海崇明·二模)已知双曲线的左、右焦点为,以O为顶点,为焦点作抛物线交双曲线于P,且,则 .
14.(24-25高三上·江苏南通·期末)已知抛物线的焦点为,直线的倾斜角为,且过点.若与相交于两点,则以为直径的圆被轴截得的弦长为 .
四、解答题
15.(24-25高二下·贵州铜仁·期末)已知抛物线过点,焦点为.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过点且斜率为1的直线交抛物线于A、两点,若在以为直径的圆内,求实数的取值范围.
16.(24-25高二下·上海·期末)已知抛物线.
(1)倾斜角为的直线过的焦点,且与交于、两点,求;
(2)设是上一点,、是的准线上两个不同的点,且圆是的内切圆.,求点的横坐标;
1
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