内容正文:
8.4 抛物线
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知识清单
知识点1 抛物线的定义
把平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,
点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
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知识点2 抛物线的标准方程与几何性质
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
图形
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R x∈R,y≥0 x∈R,y≤0
准线 x=- x= y=- y=
焦点
对称性 关于x轴对称 关于y轴对称
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顶点 (0,0)
离心率 e=1
焦半径长 x0+ -x0+ y0+ -y0+
焦点弦长 x0+x1+p -(x0+x1)+p y0+y1+p -(y0+y1)+p
其中P(x0,y0),Q(x1,y1)是抛物线上两动点,且PQ过焦点F,线段PF,QF称为抛物线的焦半径,
线段PQ称为抛物线的焦点弦.
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知识拓展 1.抛物线的焦点弦的重要结论.以抛物线C:y2=2px(p>0)为例.若AB为抛物线y
2=2px(p>0)的焦点弦,A在第一象限内,F为抛物线的焦点,AB的倾斜角为α,A,B两点的坐
标分别为(x1,y1),(x2,y2),则
(1)x1x2= ,y1y2=-p2;
(2)|AF|= ,|BF|= , + = ;
(3)弦长|AB|=x1+x2+p= ,抛物线的通径长为2p,通径是最短的焦点弦;
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(4)S△OAB= (其中O为坐标原点);
(5)以AB为直径的圆与准线相切,以AF或BF为直径的圆与y轴相切;
(6)过抛物线焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上.
2.过抛物线y2=2px(p>0)的顶点O(0,0)作互相垂直的两条射线且都与抛物线相交,交点分
别为A,B(如图),则直线AB过定点M(2p,0);
反之,若过点M(2p,0)的直线l与抛物线y2=2px(p>0)交于两点A,B,则必有OA⊥OB.
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即练即清
1.判断正误.(对的打“√”,错的打“✕”)
(1)若直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线相切. ( )
(2)方程x=ay2(a≠0)表示的曲线是焦点在x轴上的抛物线,且焦点坐标是 ,准线方程
为x=- . ( )
(3)抛物线y2=2px(p>0)中,p是焦点到准线的距离. ( )
√
✕
✕
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2.已知抛物线的方程为4y=x2,则抛物线的准线方程为____________.
y=-1
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3.已知点F为抛物线Γ:y2=2px(p>0)的焦点,点A(4,m)在Γ上,且|AF|=5,则m=__________.
4
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4.已知F是抛物线y=4x2的焦点,点P(x0,y0)在抛物线上,且|PF|=2,则y0=_________.
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考点清单
考点1 抛物线的定义和标准方程
角度1 抛物线的定义及应用
典例1 在平面直角坐标系xOy中,动点P(x,y)到直线x=1的距离比它到定点(-2,0)的距离
小1,则P的轨迹方程为______________.
y2=-8x
解析 由题意知动点P(x,y)到直线x=2的距离与到定点(-2,0)的距离相等,由抛物线的定
义知,P的轨迹是以(-2,0)为焦点,直线x=2为准线的抛物线,则p=4,故轨迹方程为y2=-8x.
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典例2 抛物线W:y2=4x的焦点为F.对于W上一点P,若P到直线x=5的距离是P到点F距离
的2倍,则点P的横坐标为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
A
解析 由题意得F(1,0),准线方程为x=-1,设点P的横坐标为a,a≥0,由抛物线的定义知|PF|
=|a-(-1)|=a+1,则|a-5|=2(a+1),解得a=1或a=-7(舍去).从而点P的横坐标为1.故选A.
解题技巧 看到准线想到焦点,看到焦点想到准线.
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变式训练
1.(设问条件变式)已知抛物线y2=4x上一点P到准线的距离为d1,到直线l:4x-3y+11=0
的距离为d2,则d1+d2的最小值为 ( )
A.3 B.4 C. D.
A
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解析 设抛物线的焦点为F.因为抛物线上的点P到准线的距离等于它到焦点F的距离,
所以过焦点F作直线4x-3y+11=0的垂线,则点F到直线4x-3y+11=0的距离为d1+d2的最小
值,如图所示.
由F(1,0),直线4x-3y+11=0,可得(d1+d2)min= =3,故选A.
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角度2 抛物线的标准方程
典例3 抛物线y2=2px(p>0)上的点P(2,2)到焦点的距离为 ( )
A. B.2 C. D.1
A
解析 由点P(2,2)在抛物线y2=2px(p>0)上得4=4p,则p=1.由抛物线的定义得,点P到焦点
的距离为2+ = .故选A.
方法总结 求抛物线的标准方程的方法
1.定义法.
2.待定系数法.先根据焦点位置设出抛物线的标准方程,再根据条件确定参数的值.若焦
点位置不明确,为避免讨论开口方向,可以设抛物线方程为y2=mx或x2=ny(m,n≠0).
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变式训练
2.(关键元素变式)若抛物线过点(3,-4),则抛物线的标准方程为____________________.
y2= x或x2=- y
解析 ∵点(3,-4)在第四象限,∴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(3,-4)分别代入得(-4)2=2p·3或32=-2p1·(-4),则2p= 或2p1= ,故所求抛物线的标准方程
为y2= x或x2=- y.
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考点2 抛物线的几何性质
典例4 (多选)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,焦点到准线的距离为2,Q为C上的
一个动点,则 ( )
A.C的焦点坐标为(1,0)
B.若M(3,5),则△QMF周长的最小值为11
C.若M(0,4),则|QM|的最小值为2
D.在x轴上不存在点E,使得∠QEF为钝角
BCD
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解析 选项A,抛物线C:x2=2py(p>0),焦点到准线的距离为p=2,则C:x2=4y,焦点F(0,1),错
误;选项B,∵M(3,5),F(0,1),∴|MF|= =5,设Q到准线y=-1的距离为d,M到准线y=-1的
距离为d'=5-(-1)=6,则△QMF的周长为|MF|+|FQ|+|QM|=5+d+|QM|≥5+d'=5+6=11,正确;
选项C,设Q ,由M(0,4),得|QM|= = = ,
当 =8时,|QM|的值最小,为2 ,正确;选项D,设E(t,0),Q ,则 = ,又F(0,
1),∴ =(-t,1),∴ · =(-t,1)· =-tx0+t2+ = ≥0,∴cos∠QEF=
≥0,∴∠QEF不可能为钝角,正确.故选BCD.
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归纳总结 应用抛物线的几何性质解题时,常结合图形思考,通过图形可以直观地看出
抛物线的顶点、对称轴和开口方向等几何特征.
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变式训练
3.(设问条件变式)(多选)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l:y=k(x-1)(k≠0)与抛物
线C交于A,B两点,则下面说法正确的是 ( )
A.C的准线方程为x=-2
B.∠AOB>
C.k=1时,|AB|=4
D. + =1
BD
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解析 由题意,可得F(1,0),p=2,准线x=-1,故A错误;设A(x1,y1),B(x2,y2),根据抛物线的定义
可得|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,联立得 消去y得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,则x1+x2=2+ ,x1x2
=1,根据抛物线的定义可得|AB|=x1+1+x2+1=x1+x2+2,当k=1时,2+ =6,故|AB|=6+2=8,故C
错误; + = = =1,故D正确;取AB的中点M,则M是以AB为
直径的圆的圆心,设|AB|=2r,过M作MN⊥准线于N,过A作AA1⊥准线于A1,过B作BB1⊥准
线于B1,根据梯形的性质和抛物线的定义可得|MN|= = = =r,即
以AB为直径的圆与抛物线C的准线相切,则O在以AB为直径的圆的内部,故∠AOB> ,
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故B正确.故选BD.
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