内容正文:
1.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 的点的集合(或轨迹)叫作抛物线.
这个定点F叫作抛物线的 ,这条定直线l叫作抛物线的 .
2.标准方程: .
3.抛物线y2=2px(p>0)的几何性质:
(1)范围: .
(2)对称性: .
(3)顶点: .
(4)离心率:e= .
【例题】 已知某抛物线的顶点是椭圆16x2+9y2=144的中心,焦点为椭圆的左顶点,求此抛物线的标准方程.
【解析】 椭圆方程可化为+=1,所以椭圆的左顶点为(-3,0).由题意设所求抛物线的标准方程为y2=-2px(p>0),由=3得p=6,故所求抛物线的标准方程为y2=-12x.
【思维升华】
当抛物线的焦点位置不确定时,如焦点在定直线上或焦点为已知椭圆的焦点等,则需进行分类讨论,而恰当地设方程可避免讨论,如若抛物线的焦点在x轴上,则可设其方程为y2=mx(m≠0).
一、选择题
1.抛物线y2=x的焦点坐标为 ( )
A.(,0) B.(0,)
C.(,0) D.(0,)
2.顶点在原点,关于x轴对称,并且经过点M的抛物线方程为 ( )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.x2=y D.x2=-y
3.若抛物线y2=8x上的点P的横坐标为3,则点P到焦点的距离是 ( )
A.7 B.6
C.5 D.4
4.已知抛物线C:y2=mx的焦点为F,准线为l,“m>4”是“F到l的距离大于2”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
5.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若=,则= ( )
A.2 B.2
C.3 D.3
6.已知圆C经过点P,且与直线x=-1相切,则其圆心到直线x-y+3=0距离的最小值为 ( )
A.3 B.2
C. D.
7.过点与抛物线y2=8x只有一个公共点的直线有 ( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.无数条
8.已知抛物线C:y2=x的准线为l,点A的坐标为,点P在抛物线上,点P到直线l的距离为d,则-d的最大值为 ( )
A. B.
C.1 D.
二、填空题
9.过点(1,-2)的抛物线的标准方程是 .
10.已知点P是抛物线y2=4x上的一个动点,则点P到点的距离与P到y轴的距离之和的最小值为 .
11.已知A,B是抛物线y2=8x上两点,若线段AB的中点到抛物线的准线的距离为5,则直线AB的方程可能是 .(本题答案不唯一,符合题意即可)
三、解答题
12.设抛物线x2=2py(p>0)上的点M与焦点F的距离为4,点M到y轴的距离为,求抛物线的方程和点M的坐标.
13.已知抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为x轴,且与圆x2+y2=4相交的公共弦长为2,求抛物线的方程.
作业5 抛物线
知识梳理
1.相等 焦点 准线 2.y2=±2px(p>0) x2=2py(p>0)
3.(1)x≥0,y∈R (2)对称轴为x轴 (3)(0,0) (4)1
知能训练
1.C 因为抛物线方程为y2=x,焦点在x轴正半轴,所以其焦点坐标为(,0).故选C.
2.B 依题意,设抛物线方程为y2=mx,m≠0,于是得22=m·(-1),解得m=-4,所以所求抛物线方程是y2=-4x.故选B.
3.C 抛物线y2=8x的焦点F,准线为x=-2,由P的横坐标为3,所以P到准线的距离为5.故选C.
4.A F到l的距离大于2等价于>2,即m>4或m<-4,由于m>4⇒m>4或m<-4,而m>4或m<-4⇒/
m>4,故答案为充分不必要条件.故选A.
5.B 由题意得,F,则==2,
即点A到准线x=-1的距离为2,所以点A的横坐标为-1+2=1,不妨设点A在x轴上方,代入得,A,
所以==2.故选B.
6.D 依题意,设圆C的圆心C,动点C到点P的距离等于到直线x=-1的距离,根据抛物线的定义可得圆心C的轨迹方程为y2=4x,设圆心C到直线x-y+3=0距离为d,d====,当y=2时,dmin=.故选D.
7.C 由已知,可得
①当直线过点且与x轴平行时,方程为y=1,与抛物线y2=8x只有一个公共点;
②当直线斜率不存在时,方程为x=0,与抛物线y2=8x只有一个公共点;
③当直线斜率存在时,设直线方程为y=kx+1,由可得,
k2x2+(2k-8)x+1=0,Δ=(2k-8)2-4k2=0,解得k=2,故直线方程为y=2x+1.
所以存在3条直线y=1,x=0,y=2x+1满足过点与抛物线y2=8x只有一个公共点.故选C.
8.A 抛物线C:y2=x的焦点F(,0),依题意,d=|PF|,则-d=-|PF|≤|AF|=,当且仅当点P,F,A共线,即点P为抛物线顶点时取“=”,所以-d的最大值为.故选A.
9.y2=4x或x2=-y
解析:当抛物线焦点在x轴上时,设方程为y2=mx(m≠0),则有(-2)2=m·1,解得m=4,即有y2=4x,
当抛物线焦点在y轴上时,设方程为x2=ny(n≠0),则有12=n·(-2),解得n=-,即有x2=-y,所以过点(1,-2)的抛物线的标准方程是y2=4x或x2=-y.
10.1
解析:由抛物线y2=4x可知其焦点为F,
由抛物线的定义可知=xP+1,
故点P到点M的距离与P到y轴的距离之和为+xP=+-1≥-1=-1=1,
即点P到点的距离与P到y轴的距离之和的最小值为1.
11.x=3(答案不唯一)
解析:由题知,抛物线y2=8x的准线为l:x=-2,
因为线段AB的中点到抛物线的准线的距离为5,
所以线段AB的中点为M.
当AB斜率不存在时,x=3符合题意;
当直线AB斜率存在且不为0时,设直线AB的方程为x=ky+b,代入y2=8x,整理得y2-8ky-8b=0,所以8k=2y0=,所以b=3-4k2,所以直线AB的方程为x=ky+3-4k2,令k=1,得直线AB的方程为x=y-1,即x-y+1=0.
故答案为x=3(答案不唯一).
12.解:抛物线x2=2py(p>0)的准线方程为y=-,设点M的纵坐标为y0,由已知结合抛物线定义得y0-(-)=4⇒y0=4-,又点M到y轴的距离为,于是得点M(±,4-),而点M在抛物线x2=2py上,从而有=2p(4-),整理得p2=5p,而p>0,解得p=5,所以抛物线的方程为x2=10y,点M的坐标为(±,).
13.解:由题意,设所求抛物线的方程为y2=2px(p≠0),交点A,B,
因为抛物线与圆x2+y2=4相交的公共弦长为2,则+=2,即y1-y2=2.
由对称性知y2=-y1,代入上式,解得y1=,
把y1=代入x2+y2=4,解得x1=±1,
当x1=1时,点(1,)在抛物线y2=2px上,所以p=;
当x1=-1时,点(-1,)在抛物线y2=2px上,所以p=-.
于是所求抛物线的方程为y2=3x或y2=-3x.
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