内容正文:
第6讲
抛物线标准方程及几何性质(复习)
知识点1:抛物线的定义
抛物线
知识点2:抛物线的方程、图形与性质
知识点3:抛物线中几个常用结论
01
思维导图
02
知识梳理
知识点1:抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线(FE)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F叫抛物线的焦
点,定直线1叫做抛物线的准线.
注:若在定义中有F∈I,则动点的轨迹为1的垂线,垂足为点F,
知识点2:抛物线的方程、图形及性质
抛物线的标准方程有4种形式:y2=2px,y2=-2px,x2=2py,x2=-2py(p>0),其中一次项与
对称轴一致,一次项系数的符号决定开口方向
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图形
标准方程
y2=2p.x(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
p(p>0)的几何意义
p为焦点F到准线1的距离,即焦准距,p越大,抛物线开口越大.
顶点
0(0,0)
范围
x20,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
对称轴
x轴
y轴
焦点
30
F号0
F0,3
F0,-3
离心率
e=1
准线方程
xs、
2
x=号
2
焦半径A(x)
AF=+号
AF=+号
=X+号
F=%+号
过抛物线的焦点作垂直于对称轴且交抛物线于A、B两点的线段AB,称为
通径
抛物线的“通径”,即AB=2p.
知识点3:抛物线中的几个常用结论
1、点P(x,yo)与抛物线y2=2px(p>0)的关系
(1)P在抛物线内(含焦点)台y<2Px·(2)P在抛物线上台y=2px。·
(3)P在抛物线外
台y>2px·
2、焦点弦的常考性质
已知A(x,)、B(x2y2)是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,M是AB的中点,1是抛物线的准线,
MN⊥1,N为垂足.
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(1)以AB为直径的圆必与准线I相切,以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;
(2)FN⊥AB,FC⊥FD
(3)xx2=
4;2=-p2
(4)设BD⊥1,D为垂足,则A、O、D三点在一条直线上
(5)1AB1=x+x+p=2?.(a为直线4B与对称轴的夹角.
sin2a
(6)△A0B的面积公式:SA4OB=
(a为直线AB与对称轴的夹角).
2sina
(7)AF=1-cosa
BF=1+c0sa
03
考点突破
考点一抛物线的定义与方程
【例1】已知动点M(x,y)的坐标满足方程5V2+y2=3x+4y-12,则动点M的轨迹是()
A.椭圆
B.双曲线
C.抛物线
D.以上都不对
【变式1-1】已知点P(6,在焦点为F的抛物线C:=2pr(p>0)上,若PF-5.则抛物线C的方程
为()
A.y2=6x
B.y2=12x
c.y2=18x
D.y2=24x
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【变式1-2】已知点A(a,2)为抛物线x2=2py(p>0)上一点,且点A到抛物线的焦点F的距离为3,则
p=()
1
A.2
B.1
C.2
D.4
【变式1-3】已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为1,过点F且倾斜角为30°的直线交抛物线于
点M(M在第一象限),MN⊥1,垂足为N,直线NF交x轴于点D,若1MD=23,则抛物线的方程是
()
A.x2=y
B.x2=2y
C.x2=4y
D.x2=8y
考点二抛物线的性质
【例2】抛物线y2=4x的焦点为F,准线为1,点P为抛物线上一点,PA⊥1,垂足为A,若直线AF的斜
率为-√5,则PF等于()
A.8
B.45
C.4
D.2√5
【变式2-1】已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,过F点倾斜角为30°的直线1与C交于A,B两点(A在B
的右侧),则
A.9
B.
7
C.7+43
D.3
【变式2-2】(多选题)在直角坐标系xOy中,已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的倾斜
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角为严的直线1与C相交于A,B两点,且点A在第一象限,△OAB的面积是2√2,则()
1
A.p=2
B.AB=9
D.AF=2+√2
考点三抛物线的最值问题
【例3】已知点A(4,4)在抛物线y2=4x上,F是抛物线的焦点,点P为直线x=-1上的动点,我们可以通
过找对称点的方法求解两条线段之和的最小值,则PA+PF的最小值为()
A.8
B.2√13
C.2+√41
D.V65
【变式3-1】抛物线y2=4x的焦点为F,点A(3,2),P为抛物线上一点,且P不在直线AF上,则△PAF周
长的最小值为()
A.4
B.5
C.4+2W2
D.5+5√5
【变式3-2】已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为1,且1过点(-3,2),M在抛物线C上,若
点N(2,4),则|MF1+|MW的最小值为()
A.2
B.3
C.4
D.5
考点三直线与抛物线的关系综合问题
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【例4】己知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点A(2,y)为抛物线上一点,且|AF=4.
(1)求抛物线的程:
(2)不过原点的直线:y=x+m与抛物线交于不同两点P,Q,若OP⊥O2,求m的值.
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【变式4】已知抛物线)=-2p(p>0)的焦点为F,x轴上方的点M(-2m)在抛物线上,且MF=
直线I与抛物线交于A,B两点(点A,B与M不重合),设直线MA,MB的斜率分别为k,飞.
(1)求抛物线的方程;
(2)当k,+k2=-2时,求证:直线I恒过定点并求出该定点的坐标
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04课后巩固
1.如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线1交抛物线于点A,B,交其准线于点C,
若BC=4BF,且AF=6,则P为()
4,9
B.
9
4
C.C
D.18
2.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,且AF=2FB,抛物线的准线1与
x轴交于C,△ACF的面积为8√2,则AB=()
A.C
B.C
C.9√2
D.6√2
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3已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线1,2,直线1与C交于A、B两点,直
线12与C交于D、E两点,则AB+DE的最小值为()
A.16
B.14
C.12
D.10
4.(多选题)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,P为抛物线上一点,则下列结论正确的有()
A.焦点F到抛物线准线的距离为2
B.若PF=2,则点P的坐标为1,2
C.过焦点F且垂直于x轴的直线被抛物线所截得的弦长为2
D.若点M的坐标为1,4),则PM+PF的最小值为4
5己知点F是抛物线E:y2=2Px(p>O)的焦点,O为坐标原点,A,B是抛物线E上的两点,满足
FA+FB =10,FA+FB+FO=0,P=.
6.已知抛物线C:y2=2pxp>0)的焦点为F,点F到直线x-y+1=0的距离为√2
(1)求抛物线C的方程;
(2)点O为坐标原点,直线I、Z经过点M(-1,0),斜率为k的直线1与抛物线C交于A、B两点,斜率
为的直线马与抛物线C交于D、E两点,记A=MW卧MDME,者华,=求元的最小值
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第6讲 抛物线标准方程及几何性质(复习)
01 思维导图
02 知识梳理
知识点1:抛物线的定义
平面内与一个定点和一条定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.
注:若在定义中有,则动点的轨迹为的垂线,垂足为点.
知识点2:抛物线的方程、图形及性质
抛物线的标准方程有4种形式:,,,,其中一次项与对称轴一致,一次项系数的符号决定开口方向
图形
标准方程
的几何意义
为焦点到准线的距离,即焦准距,越大,抛物线开口越大.
顶点
范围
,
,
,
,
对称轴
轴
轴
焦点
离心率
准线方程
焦半径
通径
过抛物线的焦点作垂直于对称轴且交抛物线于、两点的线段,称为抛物线的“通径”,即.
知识点3:抛物线中的几个常用结论
1、点与抛物线的关系
(1)在抛物线内(含焦点). (2)在抛物线上. (3)在抛物线外.
2、焦点弦的常考性质
已知、是过抛物线焦点的弦,是的中点,是抛物线的准线,,为垂足.
(1)以为直径的圆必与准线相切,以AF(或BF)为直径的圆与y轴相切;
(2),
(3);
(4)设,为垂足,则、、三点在一条直线上
(5).(为直线与对称轴的夹角).
(6)的面积公式:(为直线与对称轴的夹角).
(7).
03 考点突破
考点一 抛物线的定义与方程
【例1】已知动点的坐标满足方程,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.以上都不对
【答案】C
【解析】等式变形成,
因此该等式表示动点到原点的距离等于到它直线的距离,
而直线不过原点,所以动点M的轨迹是抛物线.故选:C
【变式1-1】已知点在焦点为的抛物线上,若,则抛物线C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】由抛物线的定义列方程可得.【详解】抛物线,准线,,由抛物线的定义可知,解得.故选:A.
【变式1-2】已知点为抛物线上一点,且点到抛物线的焦点的距离为3,则( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【分析】由题意,根据抛物线的性质,抛物线,则抛物线焦点为,若为 抛物线上一点,有,可得,解得.
【详解】因为抛物线为,则其焦点在轴正半轴 上,焦点坐标为,
由于点为抛物线为上一点,且点到抛物线的焦点F的距离为3, 所以点A到抛物线的焦点F的距离为解得,故选:C.
【变式1-3】已知抛物线的焦点为,准线为,过点且倾斜角为30°的直线交抛物线于点(在第一象限),,垂足为,直线交轴于点,若,则抛物线的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示,过点作,垂足为.
由题得,所以.因为,所以是等边三角形.因为是的中点,所以, 所以,所以.所以.所以所以抛物线的方程是.故选:C
考点二 抛物线的性质
【例2】抛物线的焦点为F,准线为l,点P为抛物线上一点,,垂足为A,若直线AF的斜率为,则等于( )
A.8 B. C.4 D.
【答案】
【详解】解:抛物线方程为,焦点,准线方程为,直线的斜率为,直线的方程为,当时,,可得点坐标为,为垂足,点纵坐标为,代入抛物线方程,得点坐标为,.故选:.
【变式2-1】已知抛物线的焦点为F,过F点倾斜角为的直线l与C交于A,B两点(A在B的右侧),则( )
A.9 B. C. D.3
【答案】D
【详解】抛物线的焦点为,故直线方程为:,设,,由题知联立,得,解得:利用抛物线定义知故选:D
【变式2-2】(多选题)在直角坐标系中,已知抛物线:的焦点为,过点的倾斜角为的直线与相交于,两点,且点在第一象限,的面积是,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】由题意得,设直线:即,则点到直线的距离是,所以,得,所以,,,所以AC正确,故选:AC.
考点三 抛物线的最值问题
【例3】已知点在抛物线上,是抛物线的焦点,点为直线上的动点,我们可以通过找对称点的方法求解两条线段之和的最小值,则的最小值为( )
A.8 B. C. D.
【答案】D.
【详解】由题意,知抛物线的焦点,直线是抛物线的准线,点在抛物线上,点为直线上的动点,设关于直线的对称点,作图如下,
利用对称性质知:,则即点在位置时,的值最小,等于,利用两点之间距离知,则的最小值为故选:D.
【变式3-1】抛物线的焦点为,点,为抛物线上一点,且不在直线上,则周长的最小值为( ).
A.4 B.5 C. D.
【答案】:C.
【详解】如图所示:设点在准线上的射影为,由抛物线的定义,得,因此,的最小值,即的最小值,由平面几何知识,可得当,,三点共线时最小,因此最小值为,,周长的最小值为,故选:C.
【变式3-2】已知抛物线的焦点为,准线为,且过点,在抛物线上,若点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】:D.
由题可得,准线的方程为.由抛物线的定义可知,,.故选:D.
考点三 直线与抛物线的关系综合问题
【例4】已知抛物线的焦点为,点为抛物线上一点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)不过原点的直线与抛物线交于不同两点,若,求的值.
【详解】解:(1)已知抛物线过点,且则,
∴,故抛物线的方程为;
(2)设,,联立,得,,得,
,,又,则,,
或,经检验,当时,直线过坐标原点,不合题意,又,综上:的值为-8.
【变式4】已知抛物线的焦点为,轴上方的点在抛物线上,且,直线与抛物线交于,两点(点,与不重合),设直线,的斜率分别为,.
(1)求抛物线的方程;
(2)当时,求证:直线恒过定点并求出该定点的坐标.
解析:(1)由抛物线的定义可以,,抛物线的方程为.
(2)由(1)可知,点的坐标为当直线斜率不存在时,此时重合,舍去.
当直线斜率存在时,设直线的方程为设,将直线与抛物线联立得:
又,即,
,,将①代入得,
即得或 当时,直线为,此时直线恒过;
当时,直线为,此时直线恒过(舍去)所以直线恒过定点.
04 课后巩固
1.如图,过抛物线的焦点的直线交抛物线于点,交其准线于点,
若,且,则为( )
A. B.
C. D.
【答案】B【解析】设准线与轴交于点,作垂直于准线,垂足为.由,得:,
由抛物线定义可知:,设直线的倾斜角为,
由抛物线焦半径公式可得:,解得:,
,解得:,本题正确选项为B.
2.过抛物线的焦点的直线与抛物线交于、两点,且,抛物线的准线与轴交于,的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】设点、,并设直线的方程为,
将直线的方程与抛物线方程联立,消去得,
由韦达定理得,,,,,,,,可得,,抛物线的准线与轴交于,的面积为,解得,则抛物线的方程为,所以,,故选B。
3.已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
【答案】A
4.(多选题)已知抛物线C:的焦点为F,P为抛物线上一点,则下列结论正确的有( )
A.焦点F到抛物线准线的距离为2
B.若,则点P的坐标为
C.过焦点F且垂直于x轴的直线被抛物线所截得的弦长为2
D.若点M的坐标为,则的最小值为4
【答案】AD【解析】由抛物线的解析式知,所以抛物线的焦点,准线方程为,所以焦点F到抛物线准线的距离为2,故选项A正确;设抛物线上点,则,解得,故,则点P的坐标有两个,故选项B错误;过焦点F且垂直于x轴的直线被抛物线所截得的弦为通径,长为,故选项C错误;由抛物线的图像及点M的位置可知,当M,P,F三点共线时,取得最小值,即,故选项D正确,故选;AD.
5.已知点F是抛物线的焦点,O为坐标原点,A,B是抛物线E上的两点,满足,则______.
【答案】4【解析】设,而,则,①
,,,由,得,
所以,②联立①②得:.故答案为:4
6.已知抛物线的焦点为,点到直线的距离为.
(1)求抛物线的方程;
(2)点为坐标原点,直线、经过点,斜率为的直线与抛物线交于、两点,斜率为的直线与抛物线交于、两点,记,若,求的最小值.
答案:(1);(2)的最小值为.
【分析】(1)利用抛物线的焦点到直线的距离为可求得正实数的值,进而可得出抛物线的方程;(2)设点、,将直线的方程与抛物线的方程联立,列出韦达定理,利用弦长公式求得,同理可求得,由此可得出的表达式,利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】(1)抛物线的焦点的坐标为,点到直线的距离为,因为,所以.所以抛物线的方程为;(2)设点、,联立方程,消去后整理为,由题意得,所以或,
所以,又,,所以,.
同理,.
所以.
(当且仅当或取等号).所以的最小值为.
第 9 页 共 9 页
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