第03讲 抛物线中点弦 讲义(思维导图+知识要点+解题技巧+题型归纳)-2027届高考数学一轮复习抛物线专题(新高考通用)

2026-06-15
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 抛物线
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2027-2028
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.72 MB
发布时间 2026-06-15
更新时间 2026-06-16
作者 孙老师数理化工作室
品牌系列 -
审核时间 2026-06-15
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/58353260.html
价格 5.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中数学高考复习讲义聚焦抛物线中点弦核心考点,涵盖求直线方程、斜率、轨迹方程等8类高考高频题型,知识点按“原理推导-通法总结-题型应用”逻辑架构,通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节,帮助学生构建中点弦问题的解题框架。 讲义突出数学思维与表达能力培养,如点差法推导过程引导学生理解斜率与中点关系本质,避免死记硬背,设置分层变式训练与判别式检验步骤,确保掌握通法。助力学生高效突破中档题,为教师提供系统复习方案,提升复习针对性与应考能力。

内容正文:

第03讲 抛物线的中点弦问题 目 录 思维导图 2 高考分析 2 学习目标 2 知识要点 2 解题策略 4 题型归纳 4 题型01:求弦所在直线方程 4 题型02:求直线斜率 9 题型03:求与弦中点有关的轨迹方程 12 题型:04:求中点坐标问题 14 题型:05:求参数问题 16 题型06:中点弦的弦长 18 题型07: 与中点弦有关的面积问题 23 题型08:曲线上两点关于直线对称问题 24 一. 高考地位 1. 属于圆锥曲线高频基础考点,常出现在选择填空、解答题第一问,是解决中点弦、斜率、弦中点轨迹、存在性问题的核心通法。 2.全国卷、新高考卷几乎每年都会间接或直接考查: ① 已知中点求直线斜率/方程 ② 已知直线求中点坐标 ③ 中点存在性、轨迹方程、定点定值综合 3. 难度:中档偏易,计算量小、套路极强,是必须拿满分的题型。 二. 命题特点 1. 抛物线标准方程 2. 常与韦达定理、判别式、直线与抛物线位置关系结合考查。 3. 易错点:忽略判别式检验、斜率不存在、点差法适用条件(直线与抛物线有两个交点)。 1. 掌握抛物线点差法核心公式推导,不用死记硬背,能快速写出斜率与中点的关系。 2. 熟练用点差法解决4类基础题: ①已知弦中点,求直线斜率/方程 ②已知直线,求弦中点坐标 ③求中点轨迹方程 ④判断中点是否存在 3. 区分椭圆/双曲线/抛物线点差法异同,避免公式混淆。 4. 养成最后检验判别式的规范,规避丢分陷阱。 知识点一:点差法 利用中点弦求解圆锥曲线问题的核心思路是通过 “点差法” 或 “韦达定理法” 建立中点坐标与直线斜率的关系,进而推导所需结论。无论何种中点弦问题(求直线方程、轨迹、存在性等),均遵循 “设点→代入→作差 / 联立→推导关系→验证” 的基本流程,关键是建立中点坐标与弦所在直线斜率的联系。 知识点二:圆锥曲线点差法 其本质是利用圆锥曲线的对称性和方程的整体性:设弦的两端点在曲线上,代入方程后作差,可通过平方差公式分解出含中点坐标和直线斜率的表达式,直接搭建二者的桥梁。 椭 圆:设圆锥曲线与直线AB交于,弦AB中点为。 则。将A,B两点代入得:, 两式作差得: 所以得:,即 双曲线:设圆锥曲线与直线AB交于,弦AB中点为。 则。将A,B两点代入得:, 两式作差得: 所以得:,即 抛物线:设圆锥曲线与直线AB交于,弦AB中点为。 则。将A,B两点代入得:, 两式作差得: 所以: 知识点三:弦中点性质 椭 圆:则弦的斜率之积为定值,即: 双曲线:则弦的斜率之积为定值,即: 抛物线:则弦的斜率之积为定值,即: 知识点四:弦中点坐标或斜率求离心率 椭 圆:已知中点坐标和所在弦的斜率求离心率:则 双曲线:已知中点坐标和所在弦的斜率求离心率:则 知识点五:弦长公式 设直线,则A,B两点间距离为: ; ; 特殊情况(焦点弦): 椭 圆:;其中为直线的倾斜角。 双曲线:;其中为直线的倾斜角。 抛物线:;其中为直线的倾斜角。 注意:以上情况为焦点在x轴情况,若焦点在y轴,则与互换 通用解题步骤 步骤 1:明确已知条件与目标 确定圆锥曲线类型(椭圆、双曲线、抛物线)及其标准方程;明确中点坐标(或中点满足的条件)、待求量(直线方程、轨迹方程、参数范围等)。 步骤 2:设点与表示中点 设弦的两个端点为; 根据中点坐标公式,得到: 步骤 3:代入曲线方程并作差(点差法核心) 代入方程:将两点坐标代入圆锥曲线方程,进行作差化简。 步骤 4:结合条件求解目标 求直线方程:已知中点,用点斜式写出直线方程(斜率由步骤 3 得); 求中点轨迹:设中点为,用斜率关系(如直线过定点、斜率满足某条件)消去参数,得到轨迹方程; 存在性判断:求出直线方程后,联立曲线方程,通过判别式验证是否有实根。 步骤 5:验证特殊情况与范围 检查直线斜率不存在的情况(如垂直轴的直线是否符合条件); 限制轨迹范围:确保中点对应的弦与曲线有两个交点(利用判别式或曲线范围)。 题型01:求弦所在直线方程 【典型例题1】设斜率为的直线与抛物线交于,两点,若为线段的中点,则直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】设,,则,由作差得, 得,所以直线方程为,即. 故选:C 【典型例题2】已知抛物线,过点的直线交抛物线于两点,若为的中点,则直线的方程为 . 【答案】 【分析】设出,的坐标,代入抛物线方程,利用作差法,结合中点坐标公式代入先求出直线的斜率,再利用点斜式方程即可得到结论. 【详解】设,,由题意, 因为,在抛物线上,所以,,两式相减得, ,整理得,, 即直线的斜率, 直线的中点为, , , 所以直线的方程为,化简得. 故答案为:.    【变式训练1-1】已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线为y=﹣2,点P,Q在抛物线C上,且线段PQ的中点为(﹣2,4),则直线PQ的方程为(  ) A.x+2y﹣6=0 B.x+3y﹣10=0 C.2x+y=0 D.2x+3y﹣8=0 【考点】抛物线的中点弦.版权所有 【分析】根据抛物线的几何性质,求得抛物线的方程为=8y,再利用点差法,即可求解. 【解答】解:由抛物线C:=2py的准线为y=﹣2, 可得, 可得p=4, 所以=8y, 设P(,),Q(,), 可得,且+=﹣4, 两式相减,可得, 可得, 所以直线PQ的方程为, 即x+2y﹣6=0. 故选:A. 【点评】本题考查了抛物线的几何性质,重点考查了直线与抛物线的位置关系,属中档题. 【变式训练1-2】已知动点P到定点的距离比它到直线的距离大1,直线与动点的轨迹交于A, B两点,且线段AB的中点为,则直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由题意确定P点的轨迹求出其方程,利用点差法求出直线AB的斜率,即可求得答案. 【详解】由题意动点P到定点的距离比它到直线的距离大1, 则动点P到定点的距离与它到直线的距离相等, 故动点P的轨迹为以F为焦点的抛物线,其方程为, 设,则, 则,则, 由于线段AB的中点为且在抛物线含焦点的一侧区域内,则直线AB的斜率存在,, 故, 故直线的方程为,即, 故选:D 【变式训练1-3】已知抛物线,过点的直线l与C相交于A,B两点,且M为弦的中点,则直线l的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设出直线l的方程,与抛物线方程联立,结合中点坐标求出直线l的方程. 【详解】显然直线l不垂直于,设直线l的方程为, 由消去得,,由弦的中点为, 得,此时方程有两个不等实根, 所以直线的方程为,即. 故选:D 【变式训练1-4】已知抛物线上的点到其准线的距离为,直线交抛物线于,两点,且的中点为,则到直线的距离为( ) A.或 B.或 C.或 D.或 【答案】B 【详解】根据题意设A,由点差得到 故直线l可以写成 点到其准线的距离为,可得到M的横坐标为4,将点代入抛物线可得到纵坐标为4或-4, 由点到直线的距离公式得到,M点到直线的距离为或. 故答案为B. 【变式训练1-5】已知抛物线的顶点为坐标原点,准线为,直线与抛物线交于两点,若线段的中点为,则直线的方程为 . 【答案】 【解析】因为抛物线的顶点为坐标原点,准线为,所以易得抛物线的方程为, 设,因为线段的中点为, 故,则,由, 两式相减得,所以, 故直线的方程为,即. 【变式训练1-6】已知A,B是抛物线上的两点,线段AB的中点为,则直线AB的方程为 . 【答案】 【解析】依题意,设, 若,则直线, 由抛物线的对称性可知,线段AB的中点为,显然不符合题意,故, 因为A,B是抛物线上的两点, 所以,两式相减得,,整理得, 因为线段AB的中点为, 所以,即, 又,所以, 所以直线AB的方程为,即. 【变式训练1-7】已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且. (1)求抛物线的方程; (2)已知直线交抛物线于两点,且点为线段的中点,求直线的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)利用抛物线定义可求得,即可求出抛物线的方程; (2)由弦中点坐标为并利用点差法即可求得直线的斜率为,便可得直线方程. 【详解】(1)点在抛物线上, 由抛物线定义可得,解得, 故抛物线的标准方程为. (2)设,如下图所示:    则,两式相减可得, 即, 又线段的中点为,可得; 则,故直线的斜率为4, 所以直线的方程为, 即直线的方程为. 【变式训练1-8】已知抛物线的焦点为是抛物线上的点,且. (1)求抛物线的方程; (2)已知直线交抛物线于两点,且的中点为,求直线的方程. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据抛物线的定义求解; (2)设点代入抛物线方程,然后利用点差法求解直线的斜率,然后根据点斜式即可解得直线的方程; 【详解】(1)因为, 所以, 故抛物线的方程为. (2)   易知直线的斜率存在,设直线的斜率为, 则 两式相减得,整理得. 因为的中点为,所以, 所以直线的方程为,即. 【变式训练1-9】已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且. (1)求抛物线的方程; (2)已知直线交抛物线于两点,且点为线段的中点,求直线的方程. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)点在抛物线上, 由抛物线定义可得,解得, 故抛物线的标准方程为. (2)设,如下图所示: 则,两式相减可得, 即, 又线段的中点为,可得; 则,故直线的斜率为4, 所以直线的方程为, 即直线的方程为. 题型02:求直线斜率 【典型例题1】已知直线交抛物线于两点,且的中点为,则直线的斜率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设出直线的斜率为,点两点的坐标,代入抛物线方程,作差,可得,又的中点为,即求出. 【详解】易知直线的斜率存在,设直线的斜率为, 则两式相减得,整理得, 因为的中点为,则, 所以,即直线的斜率为. 故选:D. 【典型例题2】已知为抛物线上的两点,且线段AB中点的纵坐标为2,则直线AB的斜率为 . 【答案】/0.5 【分析】设出点的坐标并代入抛物线的方程,即可求出直线AB的斜率. 【详解】由题意, 为抛物线上的两点,且线段AB中点的纵坐标为2,    设,线段AB中点为, ∴,, ∴即 ∴直线AB的斜率为: 故答案为: 【变式训练2-1】已知直线l交抛物线于M,N两点,且MN的中点为,则直线l的斜率为(    ) A. B. C.3 D. 【答案】C 【分析】易知直线l的斜率存在,设,则,两式相减即可得出直线的斜率的值. 【详解】易知直线l的斜率存在,设直线的斜率为k,, 则,两式相减得,整理得, 因为MN的中点为,则, 所以,即直线l的斜率为3. 【变式训练2-2】已知抛物线C:,过点的直线l与抛物线C交于A,B两点,若,则直线l的斜率是( ) A. B.4 C. D. 【答案】A 【解析】设,则作差得. 因为,所以P是线段AB的中点,所以, 则直线l的斜率.故选:A 【变式训练2-3】已知抛物线,过点的直线与相交于A,B两点,且为弦AB的中点,则直线的斜率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】直线与相交于A,B两点,且点为弦AB的中点,利用点差法求解. 【详解】解:设, 因为直线与相交于A,B两点,所以, 由题意得, 故选:D 【变式训练2-4】已知直线与抛物线相交于、两点,点是抛物线的准线与以为直径的圆的公共点,则下列结论错误的是( ) A. B. C.的面积为 D. 【答案】C 【分析】求出抛物线的准线方程,可求得的值,可判断A选项的正误;利用点差法可求得线段的中点坐标,根据勾股定理列等式可求得的值,可判断B选项的正误;利用抛物线的焦点弦长公式以及三角形的面积公式可判断CD选项的正误. 【详解】由题意知,抛物线的准线为,即,解得,故选项A正确; 因为,所以抛物线的方程为,其焦点为, 又直线,即,所以直线恒过抛物线的焦点, 设点、,因为、两点在抛物线上, 联立方程,两式相碱可得,, 设的中点为,则, 因为点在直线上,解得, 所以点是以为直径的圆的圆心, 由抛物线的定义知,圆的半径. 因为,所以, 解得,故选项B正确; 因为,所以,直线为,即, 由点到直线的距离公式可得,点到直线的距离为, 所以,故选项C错误,D正确. 故选:C. 【变式训练2-5】已知抛物线Γ:y2=2x,直线l与Γ交于A,B两点,M(2,1)为弦AB的中点,则直线l的斜率为    . 【解答】解:设点A(x1,y1),B(x2,y2),则,所以, 整理得2p,即(y1+y2)•kAB=2p, 由抛物线标准方程为y2=2x,以及M(2,1)为弦AB的中点知,2kAB=2,所以kAB=1. 故答案为:1. 【变式训练2-6】已知抛物线上两点A,B关于点对称,则直线AB的斜率为 . 【答案】2 【解析】设,代入抛物线, 得,则①, 因为两点A,B关于点对称,则, 所以由①得, 直线AB的斜率为2. 则直线AB:与代入抛物线联立, 得,,解得. 所以直线AB的斜率为2. 【变式训练2-7】已知是抛物线的焦点,是抛物线上一点,且. (1)求抛物线的方程; (2)若直线与抛物线交于两点,且线段的中点坐标为,求直线的斜率. 【答案】(1) (2)2 【分析】(1)根据点在抛物线上及焦半径公式,列方程组求解即可; (2)设出坐标,代入抛物线方程,结合弦中点,利用点差法即可求得直线的斜率. 【详解】(1)由题可知,,解得,故抛物线的方程为. (2)设,则,两式相减得, 即.因为线段的中点坐标为,所以,则, 故直线的斜率为2.    题型03:求与弦中点有关的轨迹方程 【典型例题1】已知斜率为2的直线与曲线交于两点,则线段的中点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用点差法,即可求得,设直线的方程,与抛物线方程联立,运用韦达定理求解取值范围. 【详解】设,则, 两式相减得:, 即, 因为直线的斜率为2,所以,所以, 因为,所以. 设直线的方程为,由, 可得:,,解得:. 在直线上,则,,所以. 所以. 故选:C 【典型例题2】直线(是参数)与抛物线的相交弦是,则弦的中点轨迹方程是 . 【答案】 【解析】设,中点,则. ,过定点,. 又,(1),(2) 得:, .  于是,即. 又弦中点轨迹在已知抛物线内, 联立 故弦的中点轨迹方程是 故直线的方程为,即. 【变式训练3-1】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. 【答案】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 【变式训练3-2】已知抛物线的焦点为F,平行于x轴的两条直线,分别交C于A,B两点,交C的准线l于P,Q两点. (1)若F在线段上,R是的中点,与平行吗? (2)若的面积是的2倍,求中点的轨迹方程. 【答案】(1); (2). 【分析】(1)求出抛物线的焦点坐标、准线方程,设出直线的方程,并求出点的坐标,利用共线向量的坐标表示推理作答. (2)根据给定条件,求出直线与x轴的交点坐标,设出的中点坐标,利用共线向量的坐标表示求解作答. 【详解】(1)抛物线的焦点,准线,如图,    设,,则,得,,,,, 则,由F在线段上,得, 于是,显然,整理得, ,, 因此,显然点不在直线上, 所以. (2)如图,设直线AB与x轴相交于点,    由(1)知,的面积,的面积, 依题意,,即,而,解得或, 由于时,点与之一重合,有,矛盾,则点D的坐标为, 设的中点为,则,由,得, 即,又,于是, 所以所求的轨迹方程为. 题型:04:求中点坐标问题 【典型例题1】直线被抛物线截得的线段的中点坐标是(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【分析】联立直线与抛物线方程,由韦达定理和中点坐标公式即可得解. 【详解】联立,则, 设直线与抛物线交点, 则,故, 所以线段的中点坐标是. 故选:B. 【变式训练4-1】若直线经过抛物线焦点,且与抛物线相交于两点,且,则的中点横坐标为 . 【答案】 【详解】记为焦点到准线的距离, 则,, 分别过点作准线的垂线,垂足分别为, 直线经过抛物线焦点,且与抛物线相交于两点, 根据抛物线的定义得到, 设, , , , ,,,, 的中点横坐标为, 故答案为:. 【变式训练4-2】已知抛物线C:()上一点()与焦点的距离为2. (1)求p和m; (2)若在抛物线C上存在点A,B,使得,设的中点为D,且D到抛物线C的准线的距离为,求点D的坐标. 【答案】(1), (2)或. 【分析】(1)根据抛物线的性质,求出,然后将代入抛物线的方程即可求出m; (2)根据D到抛物线C的准线的距离求出D的横坐标,将转为,从而得到,两者结合即可求出,即可求出点D的坐标. 【详解】(1)设抛物线C的焦点为F,根据题意可知,解得. 故抛物线C:. 因为M在抛物线C上,所以.又因为,所以. (2)设,,,直线的斜率为,直线的斜率为. 易知,一定存在,则,. 由,得,即,化简得,即 因为D到抛物线C的准线的距离,所以, 则,即,. ,即, 解得或,则或. 故点D的坐标为或. 题型:05:求参数问题 【典型例题1】过抛物线的焦点F,且倾斜角为的直线与抛物线交于A,B两点,若弦的垂直平分线经过点,则p等于( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】写出弦所在直线方程为,可设,,,,直线的方程和抛物线方程联立消去可得到关于的一元二次方程,由韦达定理即可求出弦的中点坐标为,而弦的垂直平分线方程可写出为,弦中点坐标带入该方程便可求出的值. 【详解】抛物线的焦点坐标是,直线方程为:, 设,联立,则, 所以,, 故中点坐标为,由两直线互相垂直有,得. 故选:C. 【典型例题2】斜率为1的直线与双曲线交于A,B两点,若线段AB的中点为(3,1),则a=(  ) A. B. C. D. 【考点】抛物线的中点弦.版权所有 【分析】先求出直线AB的方程,再与双曲线联立,并结合韦达定理,以及中点坐标公式,即可求解. 【解答】解:由题意可知,直线AB的方程为y﹣1=x﹣3,即x=y+2, 联立,化简整理可得,y2(1﹣a2)+4y+4﹣a2=0, 若线段AB的中点为(3,1), 则,解得(负值舍去). 故选:B. 【点评】本题主要考查抛物线的中点弦,属于基础题. 【变式训练5-1】已知抛物线与直线交于,两点,且线段中点的横坐标为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用点差法列方程可得解. 【详解】设,,则, 整理得, 因为线段中点的横坐标为, 所以线段中点的纵坐标为,则, 从而可得, 故选:D. 【变式训练5-2】已知抛物线,直线与抛物线相交于两点,且的中点为,则 . 【答案】 【详解】根据题意,点在直线上,所以,解得. 设点, 则,两式作差得, 整理得, 又,且,解得. 故答案为:. 【变式训练5-3】已知抛物线,直线与抛物线相交于,且的中点为,则 . 【答案】 【详解】又中点在直线上, 所以,即,故直线的方程为 设,联立方程得, 所以,, 因为的中点为, 所以,解得,满足判别式, 故. 故答案为: 【变式训练5-4】过抛物线的焦点的直线与抛物线C相交于A,B两点,若线段中点的坐标为,则(    ) A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】A 【分析】利用点差法及中点与焦点坐标分别表示直线的斜率,可建立关于的方程,求解可得. 【详解】设,,则, 两式作差得,, 当时,则中点坐标为焦点,不满足题意; 当时,得. 设线段中点,因为坐标,且过焦点, 所以, 则的斜率, 解得. 故选:A. 题型06:中点弦的弦长 【典型例题1】过抛物线的焦点作直线,交抛物线于,两点.若线段中点的横坐标为6,则等于(    ) A.20 B.16 C.12 D.8 【答案】B 【详解】由题设,抛物线的焦点为,可设, 联立,可得,则, 所以,,则,得, 所以. 故选:B 【典型例题2】已知抛物线与过焦点的一条直线相交于A,B两点,若弦的中点M的横坐标为,则弦的长 【答案】 【解析】由题意抛物线焦点,且直线斜率不为0,设, 联立抛物线得,,故,, 所以,即, 则. 【变式训练6-1】已知斜率为的直线过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,抛物线的准线上一点满足,则( ) A. B. C.5 D.6 【答案】C 【分析】先求出抛物线的方程,得到焦点坐标.设直线:,用点差法表示出的中点为,利用半径相等得到:,解出k,即可求出. 【详解】由题意知,抛物线的准线为,即,得, 所以抛物线的方程为,其焦点为. 因为直线过抛物线的焦点, 所以直线的方程为. 因为, 所以在以为直径的圆上. 设点,,联立方程组, 两式相减可得, 设的中点为,则. 因为点在直线l上, 所以,所以点是以为直径的圆的圆心. 由抛物线的定义知,圆的半径, 因为, 所以,解得, 所以弦长. 故选:C. 【变式训练6-2】已知抛物线上的点到其准线的距离为,直线交抛物线于,两点,且的中点为,则到直线的距离为( ) A.或 B.或 C.或 D.或 【答案】B 【详解】根据题意设A,由点差得到 故直线l可以写成 点到其准线的距离为,可得到M的横坐标为4,将点代入抛物线可得到纵坐标为4或-4, 由点到直线的距离公式得到,M点到直线的距离为或. 故答案为B. 【变式训练6-3】过抛物线的焦点的直线与该抛物线交于两点,若线段的中点的纵坐标为1,则(    ) A.12 B. C. D. 【答案】C 【详解】设,则,则. 因为线段的中点的纵坐标为1,所以,则. 又直线过的焦点,所以直线的方程为, 则线段的中点的横坐标为,则,故. 故选:C 【变式训练6-4】已知直线与抛物线相交于、两点,点是抛物线的准线与以为直径的圆的公共点,则下列结论错误的是( ) A. B. C.的面积为 D. 【答案】C 【分析】求出抛物线的准线方程,可求得的值,可判断A选项的正误;利用点差法可求得线段的中点坐标,根据勾股定理列等式可求得的值,可判断B选项的正误;利用抛物线的焦点弦长公式以及三角形的面积公式可判断CD选项的正误. 【详解】由题意知,抛物线的准线为,即,解得,故选项A正确; 因为,所以抛物线的方程为,其焦点为, 又直线,即,所以直线恒过抛物线的焦点, 设点、,因为、两点在抛物线上, 联立方程,两式相碱可得,, 设的中点为,则, 因为点在直线上,解得, 所以点是以为直径的圆的圆心, 由抛物线的定义知,圆的半径. 因为,所以, 解得,故选项B正确; 因为,所以,直线为,即, 由点到直线的距离公式可得,点到直线的距离为, 所以,故选项C错误,D正确. 故选:C. 【变式训练6-5】设经过点的直线与抛物线相交于,两点,若线段中点的横坐标为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据直线与抛物线的位置关系以及韦达定理、弦长公式求解即可. 【详解】因为经过点的直线与抛物线相交于,两点, 所以该直线的斜率不等于0,所以可假设直线方程为, 设, 联立,整理得, 所以 所以, 因为线段中点的横坐标为, 所以,所以, 所以, 故选:B. 【变式训练6-6】已知抛物线,直线与抛物线交于两点,满足,设线段的中点为,则到轴的最小距离为 . 【答案】 【详解】由抛物线,得焦点为,准线方程为, 设, 因为线段的中点为,所以,且到轴的距离为, 由抛物线定义及三角形三边关系定理,可知, 当且仅当三点共线时等号成立, 则,即到轴的最小距离为. 故答案为:. 【变式训练6-7】若A,B是抛物线上不同的两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点,则的最大值为 . 【答案】6 【分析】设,,AB中点,利用点差法得到直线AB的斜率,再利用中垂线求得,然后利用抛物线的定义,由求解. 【详解】解:设,,AB中点, 设斜率为k,则, 相减得:, ∵,即, 设抛物线的焦点为F,, ∴,当且仅当A,B,F三点共线时等号成立, 此时满足在抛物线内部, ∴的最大值为6, 故答案为:6. 题型07:与中点弦有关的面积问题 【典型例题】已知拋物线的焦点为,点在抛物线上,且. (1)求抛物线的方程; (2)过点的直线与抛物线交于两点,且点是线段的中点,求的面积. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)将点P到焦点的距离转化为到准线的距离,求出p,得抛物线方程; (2)利用点差法,求出直线AB的方程,与抛物线联立,求出三角形的面积. 【详解】(1)由定义知,解得, 所以抛物线的方程为. (2)设,, 因为是线段的中点,所以, ,则, 所以直线AB的斜率, 所以直线的方程为,设直线与轴交于点,则, 联立,得,所以,, 所以,. 【变式训练】已知直线与抛物线C:交于M,N两点,,O为坐标原点. (1)求p; (2)过点作直线l交抛物线于A,B两点,且点P是线段AB的中点,求三角形OAB的面积. 【答案】(1) (2). 【分析】(1)联立直线和抛物线方程,得到两根之和,两根之积,由弦长公式得到方程,求出答案; (2)设,,点差法得到直线的斜率,从而得到直线的方程,由焦点弦弦长公式得到,结合点到直线距离,得到三角形面积. 【详解】(1)设,,联立直线与抛物线得:, 消去x得到,∴,, ∴. 解得或-3(舍去).∴. (2)设,, ∵A,B在抛物线C上,∴,, 两式作差得. ∵AB中点坐标为,∴,, ∴, ∴, ∴l:,整理得l:. 故l过的焦点,弦长. 又O到l的距离为. ∴. 题型08:曲线上两点关于直线对称问题 【典型例题】若抛物线上存在不同的两点关于直线对称,求实数的取值范围. 【答案】 【解析】根据题意,当时,显然满足题意;当时,可设抛物线上关于直线对称的两点分别为,的中点为,利用点差法得到中点的纵坐标,代入直线得到的横坐标,再结合在抛物线内,即得解. 【详解】解:当时,直线,存在点关于它对称,显然满足题意; 当时,设抛物线上关于直线对称的两点分别为 ,且的中点为,则, 而,, 所以,则①-②得:, , , 中点在直线上, ,于是, 中点在抛物线区域内, ,即,解得:, 综上可知,所求实数的取值范围是. 【点睛】关键点点睛:本题考查直线和抛物线的位置关系中的弦中点问题,以及点差法的应用,解题的关键在于利用点差法求直线的斜率,考查学生转化和分类讨论思想,以及数学运算的能力. 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第03讲 抛物线的中点弦问题 目 录 思维导图 2 高考分析 2 学习目标 2 知识要点 3 解题策略 4 题型归纳 5 题型01:求弦所在直线方程 5 题型02:求直线斜率 7 题型03:求与弦中点有关的轨迹方程 8 题型:04:求中点坐标问题 9 题型:05:求参数问题 10 题型06:中点弦的弦长 11 题型07: 与中点弦有关的面积问题 12 题型08:曲线上两点关于直线对称问题 13 一. 高考地位 1. 属于圆锥曲线高频基础考点,常出现在选择填空、解答题第一问,是解决中点弦、斜率、弦中点轨迹、存在性问题的核心通法。 2.全国卷、新高考卷几乎每年都会间接或直接考查: ① 已知中点求直线斜率/方程 ② 已知直线求中点坐标 ③ 中点存在性、轨迹方程、定点定值综合 3. 难度:中档偏易,计算量小、套路极强,是必须拿满分的题型。 二. 命题特点 1. 抛物线标准方程 2. 常与韦达定理、判别式、直线与抛物线位置关系结合考查。 3. 易错点:忽略判别式检验、斜率不存在、点差法适用条件(直线与抛物线有两个交点)。 1. 掌握抛物线点差法核心公式推导,不用死记硬背,能快速写出斜率与中点的关系。 2. 熟练用点差法解决4类基础题: ①已知弦中点,求直线斜率/方程 ②已知直线,求弦中点坐标 ③求中点轨迹方程 ④判断中点是否存在 3. 区分椭圆/双曲线/抛物线点差法异同,避免公式混淆。 4. 养成最后检验判别式的规范,规避丢分陷阱。 知识点一:点差法 利用中点弦求解圆锥曲线问题的核心思路是通过 “点差法” 或 “韦达定理法” 建立中点坐标与直线斜率的关系,进而推导所需结论。无论何种中点弦问题(求直线方程、轨迹、存在性等),均遵循 “设点→代入→作差 / 联立→推导关系→验证” 的基本流程,关键是建立中点坐标与弦所在直线斜率的联系。 知识点二:圆锥曲线点差法 其本质是利用圆锥曲线的对称性和方程的整体性:设弦的两端点在曲线上,代入方程后作差,可通过平方差公式分解出含中点坐标和直线斜率的表达式,直接搭建二者的桥梁。 椭 圆:设圆锥曲线与直线AB交于,弦AB中点为。 则。将A,B两点代入得:, 两式作差得: 所以得:,即 双曲线:设圆锥曲线与直线AB交于,弦AB中点为。 则。将A,B两点代入得:, 两式作差得: 所以得:,即 抛物线:设圆锥曲线与直线AB交于,弦AB中点为。 则。将A,B两点代入得:, 两式作差得: 所以: 知识点三:弦中点性质 椭 圆:则弦的斜率之积为定值,即: 双曲线:则弦的斜率之积为定值,即: 抛物线:则弦的斜率之积为定值,即: 知识点四:弦中点坐标或斜率求离心率 椭 圆:已知中点坐标和所在弦的斜率求离心率:则 双曲线:已知中点坐标和所在弦的斜率求离心率:则 知识点五:弦长公式 设直线,则A,B两点间距离为: ; ; 特殊情况(焦点弦): 椭 圆:;其中为直线的倾斜角。 双曲线:;其中为直线的倾斜角。 抛物线:;其中为直线的倾斜角。 注意:以上情况为焦点在x轴情况,若焦点在y轴,则与互换 通用解题步骤 步骤 1:明确已知条件与目标 确定圆锥曲线类型(椭圆、双曲线、抛物线)及其标准方程;明确中点坐标(或中点满足的条件)、待求量(直线方程、轨迹方程、参数范围等)。 步骤 2:设点与表示中点 设弦的两个端点为; 根据中点坐标公式,得到: 步骤 3:代入曲线方程并作差(点差法核心) 代入方程:将两点坐标代入圆锥曲线方程,进行作差化简。 步骤 4:结合条件求解目标 求直线方程:已知中点,用点斜式写出直线方程(斜率由步骤 3 得); 求中点轨迹:设中点为,用斜率关系(如直线过定点、斜率满足某条件)消去参数,得到轨迹方程; 存在性判断:求出直线方程后,联立曲线方程,通过判别式验证是否有实根。 步骤 5:验证特殊情况与范围 检查直线斜率不存在的情况(如垂直轴的直线是否符合条件); 限制轨迹范围:确保中点对应的弦与曲线有两个交点(利用判别式或曲线范围)。 题型01:求弦所在直线方程 【典型例题1】设斜率为的直线与抛物线交于,两点,若为线段的中点,则直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】设,,则,由作差得, 得,所以直线方程为,即. 故选:C 【典型例题2】已知抛物线,过点的直线交抛物线于两点,若为的中点,则直线的方程为 . 【答案】 【分析】设出,的坐标,代入抛物线方程,利用作差法,结合中点坐标公式代入先求出直线的斜率,再利用点斜式方程即可得到结论. 【详解】设,,由题意, 因为,在抛物线上,所以,,两式相减得, ,整理得,, 即直线的斜率, 直线的中点为, , , 所以直线的方程为,化简得. 故答案为:.    【变式训练1-1】已知抛物线C:x2=2py(p>0)的准线为y=﹣2,点P,Q在抛物线C上,且线段PQ的中点为(﹣2,4),则直线PQ的方程为(  ) A.x+2y﹣6=0 B.x+3y﹣10=0 C.2x+y=0 D.2x+3y﹣8=0 【变式训练1-2】已知动点P到定点的距离比它到直线的距离大1,直线与动点的轨迹交于A, B两点,且线段AB的中点为,则直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【变式训练1-3】已知抛物线,过点的直线l与C相交于A,B两点,且M为弦的中点,则直线l的方程为(   ) A. B. C. D. 【变式训练1-4】已知抛物线上的点到其准线的距离为,直线交抛物线于,两点,且的中点为,则到直线的距离为( ) A.或 B.或 C.或 D.或 【变式训练1-5】已知抛物线的顶点为坐标原点,准线为,直线与抛物线交于两点,若线段的中点为,则直线的方程为 . 【变式训练1-6】已知A,B是抛物线上的两点,线段AB的中点为,则直线AB的方程为 . 【变式训练1-7】已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且. (1)求抛物线的方程; (2)已知直线交抛物线于两点,且点为线段的中点,求直线的方程. 【变式训练1-8】已知抛物线的焦点为是抛物线上的点,且. (1)求抛物线的方程; (2)已知直线交抛物线于两点,且的中点为,求直线的方程. 【变式训练1-9】已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且. (1)求抛物线的方程; (2)已知直线交抛物线于两点,且点为线段的中点,求直线的方程. 题型02:求直线斜率 【典型例题1】已知直线交抛物线于两点,且的中点为,则直线的斜率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】设出直线的斜率为,点两点的坐标,代入抛物线方程,作差,可得,又的中点为,即求出. 【详解】易知直线的斜率存在,设直线的斜率为, 则两式相减得,整理得, 因为的中点为,则, 所以,即直线的斜率为. 故选:D. 【典型例题2】已知为抛物线上的两点,且线段AB中点的纵坐标为2,则直线AB的斜率为 . 【答案】/0.5 【分析】设出点的坐标并代入抛物线的方程,即可求出直线AB的斜率. 【详解】由题意, 为抛物线上的两点,且线段AB中点的纵坐标为2,    设,线段AB中点为, ∴,, ∴即 ∴直线AB的斜率为: 故答案为: 【变式训练2-1】已知直线l交抛物线于M,N两点,且MN的中点为,则直线l的斜率为(    ) A. B. C.3 D. 【变式训练2-2】已知抛物线C:,过点的直线l与抛物线C交于A,B两点,若,则直线l的斜率是( ) A. B.4 C. D. 【变式训练2-3】已知抛物线,过点的直线与相交于A,B两点,且为弦AB的中点,则直线的斜率为(    ) A. B. C. D. 【变式训练2-4】已知直线与抛物线相交于、两点,点是抛物线的准线与以为直径的圆的公共点,则下列结论错误的是( ) A. B. C.的面积为 D. 【变式训练2-5】已知抛物线Γ:y2=2x,直线l与Γ交于A,B两点,M(2,1)为弦AB的中点,则直线l的斜率为    . 【变式训练2-6】已知抛物线上两点A,B关于点对称,则直线AB的斜率为 . 【变式训练2-7】已知是抛物线的焦点,是抛物线上一点,且. (1)求抛物线的方程; (2)若直线与抛物线交于两点,且线段的中点坐标为,求直线的斜率. 题型03:求与弦中点有关的轨迹方程 【典型例题1】已知斜率为2的直线与曲线交于两点,则线段的中点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用点差法,即可求得,设直线的方程,与抛物线方程联立,运用韦达定理求解取值范围. 【详解】设,则, 两式相减得:, 即, 因为直线的斜率为2,所以,所以, 因为,所以. 设直线的方程为,由, 可得:,,解得:. 在直线上,则,,所以. 所以. 故选:C 【典型例题2】直线(是参数)与抛物线的相交弦是,则弦的中点轨迹方程是 . 【答案】 【解析】设,中点,则. ,过定点,. 又,(1),(2) 得:, .  于是,即. 又弦中点轨迹在已知抛物线内, 联立 故弦的中点轨迹方程是 故直线的方程为,即. 【变式训练3-1】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. 【变式训练3-2】已知抛物线的焦点为F,平行于x轴的两条直线,分别交C于A,B两点,交C的准线l于P,Q两点. (1)若F在线段上,R是的中点,与平行吗? (2)若的面积是的2倍,求中点的轨迹方程. 题型:04:求中点坐标问题 【典型例题1】直线被抛物线截得的线段的中点坐标是(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【分析】联立直线与抛物线方程,由韦达定理和中点坐标公式即可得解. 【详解】联立,则, 设直线与抛物线交点, 则,故, 所以线段的中点坐标是. 故选:B. 【变式训练4-1】若直线经过抛物线焦点,且与抛物线相交于两点,且,则的中点横坐标为 . 【变式训练4-2】已知抛物线C:()上一点()与焦点的距离为2. (1)求p和m; (2)若在抛物线C上存在点A,B,使得,设的中点为D,且D到抛物线C的准线的距离为,求点D的坐标. 题型:05:求参数问题 【典型例题1】过抛物线的焦点F,且倾斜角为的直线与抛物线交于A,B两点,若弦的垂直平分线经过点,则p等于( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】写出弦所在直线方程为,可设,,,,直线的方程和抛物线方程联立消去可得到关于的一元二次方程,由韦达定理即可求出弦的中点坐标为,而弦的垂直平分线方程可写出为,弦中点坐标带入该方程便可求出的值. 【详解】抛物线的焦点坐标是,直线方程为:, 设,联立,则, 所以,, 故中点坐标为,由两直线互相垂直有,得. 故选:C. 【典型例题2】斜率为1的直线与双曲线交于A,B两点,若线段AB的中点为(3,1),则a=(  ) A. B. C. D. 【考点】抛物线的中点弦.版权所有 【分析】先求出直线AB的方程,再与双曲线联立,并结合韦达定理,以及中点坐标公式,即可求解. 【解答】解:由题意可知,直线AB的方程为y﹣1=x﹣3,即x=y+2, 联立,化简整理可得,y2(1﹣a2)+4y+4﹣a2=0, 若线段AB的中点为(3,1), 则,解得(负值舍去). 故选:B. 【点评】本题主要考查抛物线的中点弦,属于基础题. 【变式训练5-1】已知抛物线与直线交于,两点,且线段中点的横坐标为,则(    ) A. B. C. D. 【变式训练5-2】已知抛物线,直线与抛物线相交于两点,且的中点为,则 . 【变式训练5-3】已知抛物线,直线与抛物线相交于,且的中点为,则 . 【变式训练5-4】过抛物线的焦点的直线与抛物线C相交于A,B两点,若线段中点的坐标为,则(    ) A.4 B.3 C.2 D.1 题型06:中点弦的弦长 【典型例题1】过抛物线的焦点作直线,交抛物线于,两点.若线段中点的横坐标为6,则等于(    ) A.20 B.16 C.12 D.8 【答案】B 【详解】由题设,抛物线的焦点为,可设, 联立,可得,则, 所以,,则,得, 所以. 故选:B 【典型例题2】已知抛物线与过焦点的一条直线相交于A,B两点,若弦的中点M的横坐标为,则弦的长 【答案】 【解析】由题意抛物线焦点,且直线斜率不为0,设, 联立抛物线得,,故,, 所以,即, 则. 【变式训练6-1】已知斜率为的直线过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,抛物线的准线上一点满足,则( ) A. B. C.5 D.6 【变式训练6-2】已知抛物线上的点到其准线的距离为,直线交抛物线于,两点,且的中点为,则到直线的距离为( ) A.或 B.或 C.或 D.或 【变式训练6-3】过抛物线的焦点的直线与该抛物线交于两点,若线段的中点的纵坐标为1,则(    ) A.12 B. C. D. 【变式训练6-4】已知直线与抛物线相交于、两点,点是抛物线的准线与以为直径的圆的公共点,则下列结论错误的是( ) A. B. C.的面积为 D. 【变式训练6-5】设经过点的直线与抛物线相交于,两点,若线段中点的横坐标为,则(    ) A. B. C. D. 【变式训练6-6】已知抛物线,直线与抛物线交于两点,满足,设线段的中点为,则到轴的最小距离为 . 【变式训练6-7】若A,B是抛物线上不同的两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点,则的最大值为 . 题型07:与中点弦有关的面积问题 【典型例题】已知拋物线的焦点为,点在抛物线上,且. (1)求抛物线的方程; (2)过点的直线与抛物线交于两点,且点是线段的中点,求的面积. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)将点P到焦点的距离转化为到准线的距离,求出p,得抛物线方程; (2)利用点差法,求出直线AB的方程,与抛物线联立,求出三角形的面积. 【详解】(1)由定义知,解得, 所以抛物线的方程为. (2)设,, 因为是线段的中点,所以, ,则, 所以直线AB的斜率, 所以直线的方程为,设直线与轴交于点,则, 联立,得,所以,, 所以,. 【变式训练】已知直线与抛物线C:交于M,N两点,,O为坐标原点. (1)求p; (2)过点作直线l交抛物线于A,B两点,且点P是线段AB的中点,求三角形OAB的面积. 题型08:曲线上两点关于直线对称问题 【典型例题】若抛物线上存在不同的两点关于直线对称,求实数的取值范围. 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第03讲  抛物线中点弦 讲义(思维导图+知识要点+解题技巧+题型归纳)-2027届高考数学一轮复习抛物线专题(新高考通用)
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