专题3.3 抛物线 (高效培优讲义)数学苏教版高二选择性必修第一册
2026-08-25
|
2份
|
84页
|
6人阅读
|
0人下载
精品
摘要:
本讲义聚焦抛物线核心知识点,系统梳理定义(“一动三定”及隐含条件)、四种标准方程(含参数p几何意义)、几何性质(范围、对称性等对比),构建从概念到性质再到应用的学习支架,涵盖定义应用、轨迹方程、中点弦、最值等题型。
资料亮点在于题型设计层层递进,典例与变式结合,强化数学思维中的推理与运算能力。如最值问题结合圆与抛物线,培养用数学眼光观察距离关系;实际应用题(隧道限高)体现数学语言表达现实问题。课中辅助教师突破重难点,课后通过多样化练习帮助学生查漏补缺,提升应用意识。
内容正文:
专题3.3 抛物线
教学目标
1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程.
2.掌握抛物线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).
3.了解抛物线的简单应用.
教学重难点
1.重点
(1)抛物线的定义、方程与性质;
(2)直线与抛物线的位置关系;
2.难点
(1)抛物线中的最值与范围问题;
(2)抛物线中阿基米德三角形相关性质的应用。
知识点01 抛物线的定义
定义:平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.
知识点诠释:
(1)上述定义可归纳为“一动三定”,一个动点,一定直线;一个定值
(2)定义中的隐含条件:焦点F不在准线上,若F在上,抛物线变为过F且垂直与的一条直线.
(3)抛物线定义建立了抛物线上的点、焦点、准线三者之间的距离关系,在解题时常与抛物线的定义联系起来,将抛物线上的动点到焦点的距离与动点到准线的距离互化,通过这种转化使问题简单化
知识点02 抛物线的标准方程
抛物线标准方程的四种形式:
根据抛物线焦点所在半轴的不同可得抛物线方程的的四种形式
,,,。
知识点诠释:
①只有当抛物线的顶点是原点,对称轴是坐标轴时,才能得到抛物线的标准方程;
②抛物线的焦点在标准方程中一次项对应的坐标轴上,且开口方向与一次项的系数的正负一致,比如抛物线的一次项为,故其焦点在轴上,且开口向负方向(向下)
③抛物线标准方程中一次项的系数是焦点的对应坐标的4倍.
④从方程形式看,求抛物线的标准方程仅需确定一次项系数。用待定系数法求抛物线的标准方程时,首先根据已知条件确定抛物线的标准方程的类型(一般需结合图形依据焦点的位置或开口方向定型),然后求一次项的系数,否则,应展开相应的讨论.
⑤在求抛物线方程时,由于标准方程有四种形式,易混淆,可先根据题目的条件作出草图,确定方程的形式,再求参数p,若不能确定是哪一种形式的标准方程,应写出四种形式的标准方程来,不要遗漏某一种情况。
知识点03 抛物线简单的几何性质
抛物线标准方程的几何性质
范围:,,
抛物线y2=2px(p>0)在y轴的右侧,开口向右,这条抛物线上的任意一点M的坐标(x,y)的横坐标满足不等式x≥0;当x的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸。抛物线是无界曲线。
对称性:关于x轴对称
抛物线y2=2px(p>0)关于x轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。抛物线只有一条对称轴。
顶点:坐标原点
抛物线y2=2px(p>0)和它的轴的交点叫做抛物线的顶点。抛物线的顶点坐标是(0,0)。
抛物线标准方程几何性质的对比
图形
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
顶点
O(0,0)
范围
x≥0,
x≤0,
y≥0,
y≤0,
对称轴
x轴
y轴
焦点
离心率
e=1
准线方程
焦半径
知识点诠释:
(1)与椭圆、双曲线不同,抛物线只有一个焦点、一个顶点、一条对称轴,一条准线;
(2)标准方程中的参数p的几何意义是指焦点到准线的距离;p>0恰恰说明定义中的焦点F不在准线上这一隐含条件;参数p的几何意义在解题时常常用到,特别是具体的标准方程中应找到相当于p的值,才易于确定焦点坐标和准线方程.
题型01 抛物线的定义及应用
【典例1】.(2026·北京·三模)已知抛物线上的一点到其焦点F的距离为3,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【变式1】.(2026·北京丰台·三模)若点为抛物线上一点,则点P到其焦点的距离为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式2】.(2026高二·全国·专题练习)已知动点P(x,y)满足,则动点P的轨迹是( )
A.直线 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【变式3】.(25-26高二下·上海闵行·期末)已知抛物线的焦点为,为抛物线上一点.若,则点到轴的距离为______.
【变式4】.(2026·福建·模拟预测)若抛物线上一点到其焦点的距离为5,为坐标原点,则________.
题型02 抛物线的轨迹方程
【典例2】.(25-26高二上·吉林延边·期中)在平面内,到定点的距离比到y轴的距离大2的动点的轨迹方程是______.
【变式1】.(2025·河北邯郸·模拟预测)在平面内,到定点的距离比到定直线的距离大1的动点的轨迹方程是______.
【变式2】.若动圆M与圆外切,又与直线相切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【变式3】.(1)求以原点为顶点,坐标轴为对称轴,且过点的抛物线的方程;
(2)平面内一个动点到点的距离比它到直线的距离小个单位,求动点的轨迹方程.
【变式4】.(24-25高二上·天津南开·期末)曲线上的每一点到定点的距离与到定直线的距离相等.
(1)求曲线的方程;
(2)过点的直线与曲线交于两点,若,求直线的方程.
题型03 中点弦问题
【典例3】.(25-26高二上·河南郑州·期末)已知动点到直线的距离与到点距离相等,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)直线与曲线交于两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程.
【变式1】.(25-26高三上·广东·阶段检测)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2】.(24-25高二下·上海·期中)AB为抛物线的焦点弦,若,则AB中点的横坐标为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式3】.双曲线的渐近线与抛物线交于,两点,若中点的横坐标为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【变式4】.(25-26高二上·上海·期末)已知过抛物线:的焦点且倾斜角为的直线交于两点,是的中点,为坐标原点,若点的横坐标为3.
(1)求点的纵坐标;
(2)若点在的准线上,且满足,求点的坐标.
题型04 与抛物线有关的距离与最值问题
【典例4】.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知点,点在抛物线上运动,点在圆上运动,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【变式1】.(24-25高二下·浙江·期中)已知是抛物线:上的一个动点,是圆:上的一个动点,,则长度的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式2】.(25-26高二上·浙江嘉兴·期末)已知点满足方程,点Q在圆上运动,,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式3】.(25-26高二上·广西崇左·期末)若抛物线上有一动点,且焦点为,则的最小值为( )
A.10 B.17 C.12 D.22
【变式4】.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)已知抛物线的焦点为,是抛物线上的一个动点,,则的最小值是( )
A. B. C. D.
题型05 焦半径、焦点三角形问题
【典例5】.(25-26高二上·四川自贡·期末)(多选题)在平面直角坐标系中,过抛物线焦点F的直线与C相交于两点,过点A作抛物线C的切线PA,下列说法正确的是( )
A.直线OA与OB的斜率之积为定值 B.当最小时,切线PA与x轴交点为
C.当时, D.的取值范围是
【变式1】.(24-25高二下·云南·期中)已知抛物线,其中,是过拋物线焦点的两条互相垂直的弦,直线的倾斜角为,当时,如图所示的“蝴蝶形图案(阴影区域)”的面积为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【变式2】.(25-26高三上·陕西西安·阶段检测)(多选题)已知抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于,两点,点在直线上且(为坐标原点),则下列结论中正确的是( )
A. B.的最小值为6
C. D.的面积的范围为
【变式3】.(23-24高二下·浙江杭州·期中)设抛物线的焦点为,为抛物线上一点且在第一象限,,若将直线绕点逆时针旋转得到直线,且直线与抛物线交于两点,则( )
A. B. C. D.
题型06 直线与抛物线的位置关系
【典例6】.(25-26高二下·四川自贡·阶段检测)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作直线交抛物线于P,Q两点,若,求直线的方程.
【变式1】.(25-26高二下·上海·阶段检测)已知抛物线:.
(1)求抛物线的焦点F的坐标和准线的方程;
(2)过焦点F且斜率为的直线与抛物线交于两个不同的点A、B,求线段AB的长.
【变式2】.(25-26高二下·福建泉州·阶段检测)已知抛物线的焦点为,为抛物线上的点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线与抛物线相交于,两点,求,中点坐标及弦长.
【变式3】.(25-26高二下·安徽合肥·阶段检测)已知直线:.
(1)若直线:与垂直,求的值;
(2)若直线与抛物线交于,两点,为坐标原点,求证:.
【变式4】.(25-26高二上·江西景德镇·期末)已知抛物线:()的焦点为,为上一点,且.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于不同的两点,,当时,求直线方程.
题型07 定点与定值问题
【典例7】.已知抛物线C:()经过点(),F为焦点,且.
(1)求C的方程及;
(2)设O为原点,过F作斜率不为0的直线l交C于M,N两点,直线分别交直线OM,ON于A,B.
证明:以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点.
【变式1】.(25-26高二下·安徽合肥·期末)已知圆与抛物线:在轴上方的交点为,与抛物线的准线在轴下方的交点为,且点,关于直线对称.
(1)求抛物线的方程;
(2)若点,是抛物线上与点不重合的两个动点,且直线和的斜率之和为,求证:直线过定点,并求出定点坐标.
【变式2】.(2026·湖北襄阳·模拟预测)已知抛物线: ( ),为坐标原点,直线 : , 经过该抛物线的焦点,且与抛物线交于, 两点,为线段 中点.动直线 : 在轴上方.
(1)求抛物线的方程;
(2)当线段在直线上方时,直线等分三角形的面积,求 的值.
(3)点在直线上的射影为点 ,是否存在 使得以点为圆心且过点 的圆过定点,若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
【变式3】.(25-26高二下·四川宜宾·期末)已知点,是平面上一动点,点到点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)已知点,,为不过点的直线与曲线的交点,直线的斜率记为,直线的斜率记为,若,求证:直线过定点,并求出定点坐标.
题型08 最值与范围问题
【典例8】.(26-27高三上·湖北·开学考试)已知抛物线的焦点为,准线为.过点作直线交于,两点,分别过,作的切线,两切线交于点.若,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式1】.(25-26高二下·广东汕尾·期末)某隧道断面呈抛物线形,路面净宽,拱顶中心距路面垂直高度为,采用双向双车道设计,单侧单车道宽度为,车道外两侧路肩为人行道,车辆不得占用.现右侧车道临时封闭,拟利用原左侧车道及同侧人行道区域,临时布设双向行车道.根据现行国家强制性标准,货车最大车宽限值为(冷藏货车可放宽至),最大车高限值为;两车相邻行驶时,车身水平安全间隙不小于;车顶与隧道内壁的垂直安全距离不小于.若后视镜等外伸部件不计,计算限高值时,限高值结果保留两位小数且只舍不入,该临时通行方案是否需要限高?若需限高,则最大安全限高值约为( )
A.无需限高 B.需限高,限高约
C.需限高,限高约 D.需限高,限高约
【变式2】.(2026·安徽宿州·模拟预测)已知是抛物线:的焦点,直线与抛物线相交于两点,满足,记线段的中点到抛物线的准线的距离为,则的最大值为( )
A.2 B. C.3 D.4
【变式3】.(25-26高二下·河南洛阳·期末)已知抛物线C:的焦点为,过的直线l与C交于A,B两点,与圆交于M,N两点.若点A,M在第一象限,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式4】.(26-27高三·全国·一轮复习)已知过抛物线焦点的直线与交于两点,以线段为直径的圆与轴交于两点,则的取值范围为_______
【变式5】.(2026·重庆万州·模拟预测)已知抛物线的焦点为,直线交抛物线于,两点,与轴的交点为,为坐标原点,且满足,记,的面积分别为,,则的最小值为______.
题型09 开放性与探索性问题
【典例9】.(2026·陕西安康·模拟预测)已知为坐标原点,抛物线:的焦点为,点在抛物线上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点,其中点在第一象限,且的面积为,求的值.
【变式1】.(26-27高三上·湖北武汉·开学考试)已知抛物线,直线与抛物线相切,切点为.过点作直线的垂线,点在直线上(异于点),以点为圆心,为半径作圆与抛物线交于,两点.
(1)求直线的方程;
(2)已知直线与相交,记直线的斜率为,直线的斜率为,则
①判断直线的斜率是否为定值,并说明理由.
②判断是否为定值,并说明理由.
【变式2】.(25-26高二下·辽宁朝阳·期末)已知抛物线:的焦点为,点在上,.
(1)求的方程;
(2)设,直线过焦点,与交于,两点.直线,分别交于另两点,.
①求的面积的最小值;
②试判断直线是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【变式3】.已知圆心在x轴上移动的圆经过点,且与x轴,y轴分别交于,两个动点.记动点的轨迹为曲线E.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设直线l与曲线E相交于两点,与圆相切于点T,若T为的中点,求T的纵坐标取值范围;
(3)过点作圆(圆在曲线E内部)的两条切线分别交曲线E于两点(异于点),探究直线PQ是否过定点.
【变式4】.已知抛物线经过点,其焦点为,过点的直线交于M,N两点.
(1)求的方程;
(2)若的斜率为1,分别求在点M,N处的切线方程;
(3)直线上是否存在定点,使得DB平分?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
一、单选题
1.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且,则的横坐标为( )
A.2 B.4 C.5 D.6
2.(25-26高二上·重庆·阶段检测)已知点满足,,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
3.(2025高二·全国·专题练习)已知点,动点在直线上,过点且垂直于轴的直线与线段MF的垂直平分线交于点,记点的轨迹为曲线.则曲线的方程为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·福建福州·阶段检测)已知动点到点的距离比它到直线的距离大1,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·云南昆明·阶段检测)在平面内,设是直线的法向量(直线的法向量:直线的方向向量为,若向量,则向量叫做直线l的法向量),是平面内的两个定点,,,若动点P满足.则动点P的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
6.(23-24高二上·新疆喀什·阶段检测)动点P到直线的距离减去它到点的距离等于2,则点P的轨迹是( )
A.直线 B.圆 C.双曲线 D.抛物线
7.设圆与y轴交于A,B两点(A在B的上方),过B作圆O的切线l,若动点P到A的距离等于P到l的距离,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
8.(25-26高三下·江苏无锡·阶段检测)已知,M为抛物线上一动点,N是圆上一点,则的最小值是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
9.(25-26高二下·湖北武汉·开学考试)过抛物线E:的焦点F作两条互相垂直的弦AB,CD,设P为抛物线上的一动点,.若,则的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选题
10.(2026·山东济宁·三模)已知抛物线的焦点为,圆,直线与圆相切于点,且与抛物线相交于,两点,为坐标原点,则( )
A. B.的最小值为
C.存在直线使得圆内切于 D.存在直线使得
11.(25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)如图,抛物线的焦点为,过点的直线与在第一象限内交于两点,,延长交于点,为坐标原点,则( )
A. B.直线的斜率为
C. D.
三、填空题
12.(24-25高二上·湖南株洲·期末)已知为抛物线的焦点,点是抛物线上一点,,且直线的倾斜角为,则抛物线的方程为________.
13.(25-26高二上·湖北武汉·期末)已知抛物线,直线与抛物线相交于两点,且的中点为,则__________.
14.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)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___________.
四、解答题
15.(24-25高二上·江苏连云港·期中)已知动点与点的距离比其到直线的距离小1.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)求点与点的距离的最小值,并指出此时的坐标.
16.(2026·江苏南京·一模)已知抛物线的焦点为,上的点到的距离为5.
(1)求和的值;
(2),为上两点,的重心在直线上.
①证明:直线的斜率为定值;
②设直线与轴交于点,线段的中点为,线段的中点为,过点向直线作垂线,垂足为.证明:点在定圆上运动.
17.(2026·上海浦东新·三模)已知抛物线与斜率为1的直线相交于,两点.是的焦点.是上异于,的一点.
(1)证明:;
(2)若是的顶点且,求直线的方程;
(3)设且的外接圆与有异于,,的公共点.证明:直线斜率为定值,并求出此定值.
2 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$
专题3.3 抛物线
教学目标
1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程.
2.掌握抛物线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).
3.了解抛物线的简单应用.
教学重难点
1.重点
(1)抛物线的定义、方程与性质;
(2)直线与抛物线的位置关系;
2.难点
(1)抛物线中的最值与范围问题;
(2)抛物线中阿基米德三角形相关性质的应用。
知识点01 抛物线的定义
定义:平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.
知识点诠释:
(1)上述定义可归纳为“一动三定”,一个动点,一定直线;一个定值
(2)定义中的隐含条件:焦点F不在准线上,若F在上,抛物线变为过F且垂直与的一条直线.
(3)抛物线定义建立了抛物线上的点、焦点、准线三者之间的距离关系,在解题时常与抛物线的定义联系起来,将抛物线上的动点到焦点的距离与动点到准线的距离互化,通过这种转化使问题简单化
知识点02 抛物线的标准方程
抛物线标准方程的四种形式:
根据抛物线焦点所在半轴的不同可得抛物线方程的的四种形式
,,,。
知识点诠释:
①只有当抛物线的顶点是原点,对称轴是坐标轴时,才能得到抛物线的标准方程;
②抛物线的焦点在标准方程中一次项对应的坐标轴上,且开口方向与一次项的系数的正负一致,比如抛物线的一次项为,故其焦点在轴上,且开口向负方向(向下)
③抛物线标准方程中一次项的系数是焦点的对应坐标的4倍.
④从方程形式看,求抛物线的标准方程仅需确定一次项系数。用待定系数法求抛物线的标准方程时,首先根据已知条件确定抛物线的标准方程的类型(一般需结合图形依据焦点的位置或开口方向定型),然后求一次项的系数,否则,应展开相应的讨论.
⑤在求抛物线方程时,由于标准方程有四种形式,易混淆,可先根据题目的条件作出草图,确定方程的形式,再求参数p,若不能确定是哪一种形式的标准方程,应写出四种形式的标准方程来,不要遗漏某一种情况。
知识点03 抛物线简单的几何性质
抛物线标准方程的几何性质
范围:,,
抛物线y2=2px(p>0)在y轴的右侧,开口向右,这条抛物线上的任意一点M的坐标(x,y)的横坐标满足不等式x≥0;当x的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸。抛物线是无界曲线。
对称性:关于x轴对称
抛物线y2=2px(p>0)关于x轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。抛物线只有一条对称轴。
顶点:坐标原点
抛物线y2=2px(p>0)和它的轴的交点叫做抛物线的顶点。抛物线的顶点坐标是(0,0)。
抛物线标准方程几何性质的对比
图形
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
顶点
O(0,0)
范围
x≥0,
x≤0,
y≥0,
y≤0,
对称轴
x轴
y轴
焦点
离心率
e=1
准线方程
焦半径
知识点诠释:
(1)与椭圆、双曲线不同,抛物线只有一个焦点、一个顶点、一条对称轴,一条准线;
(2)标准方程中的参数p的几何意义是指焦点到准线的距离;p>0恰恰说明定义中的焦点F不在准线上这一隐含条件;参数p的几何意义在解题时常常用到,特别是具体的标准方程中应找到相当于p的值,才易于确定焦点坐标和准线方程.
题型01 抛物线的定义及应用
【典例1】.(2026·北京·三模)已知抛物线上的一点到其焦点F的距离为3,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】抛物线定义的理解、抛物线上的点到定点的距离及最值、根据抛物线方程求焦点或准线、根据抛物线的方程求参数
【分析】由抛物线上的点到焦点的距离等于其到准线的距离列方程求解.
【详解】由抛物线可得,即,因此其准线方程为,
已知点到焦点的距离为3,则点到准线的距离也为3,
即 ,解得.
【变式1】.(2026·北京丰台·三模)若点为抛物线上一点,则点P到其焦点的距离为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】抛物线定义的理解、根据抛物线方程求焦点或准线、抛物线的焦半径公式
【分析】先将点代入抛物线方程,求出横坐标,再利用抛物线定义或两点间距离公式计算点到焦点的距离即可.
【详解】∵ 点 在抛物线 上,
∴ ,,即 ,
由得:,即 ,
∴ 焦点,准线方程,
∵抛物线上任一点到焦点的距离 = 该点到准线的距离,
∴点到准线 的距离为,
即点到焦点的距离为 .
【变式2】.(2026高二·全国·专题练习)已知动点P(x,y)满足,则动点P的轨迹是( )
A.直线 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】双曲线定义的理解、利用抛物线定义求动点轨迹
【详解】因为,
得,
即动点到定点的距离等于到定直线的距离,
直线过点,
因为定点在定直线上,且动点到定点的距离等于到定直线的距离,
则轨迹为过点与直线垂直的直线.
A正确.
【变式3】.(25-26高二下·上海闵行·期末)已知抛物线的焦点为,为抛物线上一点.若,则点到轴的距离为______.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】抛物线定义的理解、根据抛物线方程求焦点或准线、抛物线的焦半径公式
【分析】根据抛物线定义求出点A的横坐标,代入抛物线方程求得纵坐标的绝对值,即为点到轴的距离.
【详解】对于抛物线,由标准形式得,即,其准线方程为,焦点.
设点的坐标为,由抛物线的定义得,解得.
将代入抛物线方程,得,故.
因此点到轴的距离为.
【变式4】.(2026·福建·模拟预测)若抛物线上一点到其焦点的距离为5,为坐标原点,则________.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】抛物线定义的理解
【详解】设,
因为,所以,
则,所以,
所以.
题型02 抛物线的轨迹方程
【典例2】.(25-26高二上·吉林延边·期中)在平面内,到定点的距离比到y轴的距离大2的动点的轨迹方程是______.
【答案】或
【难度】0.85
【知识点】利用抛物线定义求动点轨迹
【分析】由抛物线的定义即可求解.
【详解】当点M横坐标大于等于0时,由题意可转化为点M到点的距离等于点M到的距离,
设,所以点M的轨迹是以为焦点,为准线,顶点在原点,
开口向右的抛物线,设其方程为,所以,,
所以点M的轨迹方程为;
当点M横坐标小于0时,因为点到y轴的距离为2,所以点M在x轴上,即点M的轨迹方程为;
所以点M的轨迹方程为或.
故答案为:或.
【变式1】.(2025·河北邯郸·模拟预测)在平面内,到定点的距离比到定直线的距离大1的动点的轨迹方程是______.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】利用抛物线定义求动点轨迹、求抛物线的轨迹方程
【分析】先根据已知条件将动点到定点与定直线的距离关系进行转化,再依据抛物线定义确定其轨迹方程.
【详解】由已知可得动点满足到定点的距离等于到定直线的距离,
由抛物线定义知动点的轨迹方程为焦点在x轴上的抛物线,且焦点为,则,.因此轨迹方程为:.
故答案为:.
【变式2】.若动圆M与圆外切,又与直线相切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】由标准方程确定圆心和半径、由圆的位置关系确定参数或范围、利用抛物线定义求动点轨迹、根据焦点或准线写出抛物线的标准方程
【分析】根据题意得到到的距离与到直线 的距离相等,再利用抛物线的定义即可得解.
【详解】设动圆圆心为,半径为,由已知可得圆C的圆心为,半径.
因为两圆外切,所以.
又动圆M与已知直线相切,
所以圆心M到直线的距离.
所以.
即动点到定点的距离等于它到定直线的距离.
由抛物线的定义可知,点M的轨迹是以C为焦点,为准线的抛物线,
且,,
故动圆圆心M的轨迹方程为.
【变式3】.(1)求以原点为顶点,坐标轴为对称轴,且过点的抛物线的方程;
(2)平面内一个动点到点的距离比它到直线的距离小个单位,求动点的轨迹方程.
【答案】(1) 或 ;(2).
【难度】0.65
【知识点】利用抛物线定义求动点轨迹、根据焦点或准线写出抛物线的标准方程、根据抛物线上的点求标准方程
【分析】(1)根据题意分类讨论抛物线的对称轴为轴和轴时,分别设出抛物线方程,将点 的坐标代入,求出待定系数的值,即可得出答案;
(2)根据题意分析出动点到点的距离等于它到直线的距离,由抛物线定义得出动点的轨迹是抛物线,再求出抛物线的方程即得解.
【详解】(1)由于点 在第四象限,所求抛物线以原点为顶点,且以坐标轴为对称轴,
当抛物线的对称轴为轴时,设抛物线方程为 ,
将点 的坐标代入,可得,解得 ,所以抛物线方程为 ;
当抛物线的对称轴为轴时,设抛物线方程为 ,
将点 的坐标代入,可得,解得,所以抛物线方程为
综上,所求的抛物线方程为 或
(2)由题意知,点 不可能在 轴左侧.设直线 ,
则轴右侧的点到直线的距离比它到直线的距离小个单位,
等价于动点到点的距离等于它到直线的距离,
根据抛物线的定义,动点的轨迹是以为焦点,直线为准线的抛物线,
所以动点的轨迹方程为.
【变式4】.(24-25高二上·天津南开·期末)曲线上的每一点到定点的距离与到定直线的距离相等.
(1)求曲线的方程;
(2)过点的直线与曲线交于两点,若,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用抛物线定义求动点轨迹、求直线与抛物线相交所得弦的弦长、根据韦达定理求参数
【分析】(1)由抛物线定义可知曲线类型,然后可得方程;
(2)直线方程联立抛物线方程消元,然后利用韦达定理,结合弦长求出直线方程.
【详解】(1)因为曲线上的点到的距离与到的距离相等,
所以轨迹为焦点在轴上,以为焦点的抛物线,
所以的方程为.
(2)设,直线的方程为,
联立得,
所以.
所以,
解得,
所以直线的方程为.
题型03 中点弦问题
【典例3】.(25-26高二上·河南郑州·期末)已知动点到直线的距离与到点距离相等,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)直线与曲线交于两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】利用抛物线定义求动点轨迹、抛物线的中点弦
【分析】(1)根据抛物线的定义,得到动点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,进而求得抛物线的标准方程;
(2)根据题意,利用“点差法”求得所求直线的斜率,进而得到所求直线方程.
【详解】(1)由题意知,动点到直线的距离与到点距离相等,
根据抛物线的定义,可得动点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,
可得,解得,所以曲线的方程为.
(2)设,可得,
两式相减得,
线段的中点坐标为,可得在抛物线内部,
所以,可得,
又由,可得,
所以直线的斜率,
故直线的方程为,即.
【变式1】.(25-26高三上·广东·阶段检测)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
【难度】0.65
【知识点】求直线与抛物线相交所得弦的弦长、抛物线的中点弦
【分析】设,由以及线段的中点的纵坐标为1,可得直线的斜率,从而得到直线的方程,求出直线的中点的横坐标为,则,由抛物线的弦长公式求解即可
【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2】.(24-25高二下·上海·期中)AB为抛物线的焦点弦,若,则AB中点的横坐标为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】求直线与抛物线相交所得弦的弦长、与抛物线焦点弦有关的几何性质、抛物线的中点弦
【详解】抛物线的焦点为,准线为,设焦点弦的端点为、,根据抛物线的定义,,,
故弦长,由得,
所以中点的横坐标为.
【变式3】.双曲线的渐近线与抛物线交于,两点,若中点的横坐标为,则双曲线的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】已知方程求双曲线的渐近线、求双曲线的离心率或离心率的取值范围、抛物线的中点弦
【分析】联立双曲线渐近线方程和抛物线方程,求出点的坐标,然后根据中点的横坐标为列出等式求出的关系,进而求出双曲线的离心率.
【详解】由题意知,双曲线的渐近线为,
由于双曲线的渐近线与抛物线交于,两点,
所以联立渐近线方程和抛物线方程得,解得或(舍去),
所以,
又中点的横坐标为,所以,化简得,
所以,所以双曲线的离心率为.
故选:A.
【变式4】.(25-26高二上·上海·期末)已知过抛物线:的焦点且倾斜角为的直线交于两点,是的中点,为坐标原点,若点的横坐标为3.
(1)求点的纵坐标;
(2)若点在的准线上,且满足,求点的坐标.
【答案】(1)2
(2)
【难度】0.65
【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、直线与抛物线交点相关问题、根据韦达定理求参数
【分析】(1)根据已知条件得到直线方程,与抛物线联立,结合韦达定理及中点坐标公式,求出值,得到直线方程,将点的横坐标代入直线方程即可得到纵坐标.
(2)设出点坐标,得到、.联立直线方程与抛物线方程,得到一元二次方程,利用韦达定理得到两根之和与两根之积,结合得到,代入求解即可.
【详解】(1)已知抛物线:,其焦点的坐标为.
又直线的倾斜角为,所以直线的方程为.
联立,整理得.
,
设,,则,.
因为是的中点,且点的横坐标为3,所以,即,解得.
所以直线的方程为.
因为点的横坐标为3,所以点的纵坐标为2.
(2)由(1)知,,所以抛物线的方程为,直线的方程为.
联立,整理得.
所以,.
所以,
.
因为点在的准线上,所以可设,则,.
因为,所以,即.
展开整理得,
即,整理得,解得.
所以点的坐标为.
题型04 与抛物线有关的距离与最值问题
【典例4】.(2026·陕西咸阳·模拟预测)已知点,点在抛物线上运动,点在圆上运动,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【难度】0.55
【知识点】定点到圆上点的最值(范围)、抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值
【分析】过作于,为抛物线的准线,利用抛物线的定义及圆的性质,得到,即可求解.
【详解】易知抛物线的焦点为,准线为,圆的圆心为,与抛物线焦点重合,半径为,
过作于,则,
又易知,当三点在一条直线上时,最小,
又,所以.
【变式1】.(24-25高二下·浙江·期中)已知是抛物线:上的一个动点,是圆:上的一个动点,,则长度的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.55
【知识点】由标准方程确定圆心和半径、定点到圆上点的最值(范围)、抛物线上的点到定点的距离及最值、抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值
【分析】本题先利用抛物线定义,将转化为点到准线的距离;再根据圆的性质,的最小值为(为圆心),故;当在抛物线上时,的最小值为到准线的距离,因此的最小值为.
【详解】
抛物线:的焦点是,准线方程为,
根据抛物线的定义,得(为到准线的距离),
圆:的圆心为,半径,
因为在圆上,所以(当且仅当三点共线且在与之间时取等号),
所以.
因为( 与重合时取等号),
所以.
【变式2】.(25-26高二上·浙江嘉兴·期末)已知点满足方程,点Q在圆上运动,,则的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值、根据抛物线方程求焦点或准线
【分析】首先化简点的轨迹方程,即可得到点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,过点作垂直准线,垂足为,再由抛物线的定义计算可得.
【详解】因为点满足方程,
所以,则,则点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,
过点作垂直准线,垂足为,则,又,所以到的距离为
又圆的圆心为,半径,
所以,
当且仅当、、三点共线且为与圆的交点时取等号.
故选:B
【变式3】.(25-26高二上·广西崇左·期末)若抛物线上有一动点,且焦点为,则的最小值为( )
A.10 B.17 C.12 D.22
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】抛物线定义的理解、抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值
【分析】由抛物线定义结合题设可得答案.
【详解】由题可得抛物线焦点为,准线为,如图,过作准线垂线,垂足为,由抛物线定义,.
故选:C
【变式4】.(25-26高二上·甘肃天水·阶段检测)已知抛物线的焦点为,是抛物线上的一个动点,,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值、抛物线的焦半径公式
【分析】根据抛物线定义得出,再应用两点间距离公式结合距离和最小值计算求解.
【详解】因为抛物线,所以且准线为,
由抛物线的定义可知,则,
因为且,所以,
则,当且仅当三点共线时,等号成立.
故选:B.
题型05 焦半径、焦点三角形问题
【典例5】.(25-26高二上·四川自贡·期末)(多选题)在平面直角坐标系中,过抛物线焦点F的直线与C相交于两点,过点A作抛物线C的切线PA,下列说法正确的是( )
A.直线OA与OB的斜率之积为定值 B.当最小时,切线PA与x轴交点为
C.当时, D.的取值范围是
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】求抛物线的切线方程、利用焦半径公式解决直线与抛物线交点问题、与抛物线焦点弦有关的几何性质、抛物线中的定值问题
【分析】先设直线的方程为,再联立直线与抛物线方程,得到,,代入斜率公式即可判断A;根据抛物线的定义及基本不等式求得最小时的坐标,设切线PA的方程,再联立抛物线方程,由得到切线方程即可判断B;先结合A得到,,再根据题意得,利用焦点弦长求解即可判断C;利用两点距离和焦半径公式求得,然后利用换元法,利用函数的单调性求解范围即可判断D.
【详解】对于A,依题意可设直线的方程为,,, ,,
联立,消整理得,
则,代入得,
则直线OA与OB的斜率之积为,故A正确;
对于B, ,当且仅当时取等号,
所以的最小值为,不妨取,则可设切线的方程为,
联立,消整理得,
则,解得,所以切线的方程为,
联立,解得,,即切线与准线的交点坐标为,故B正确;
对于C,结合A可得,,
由,得,解得,所以,故C错误;
对于D,,
令,则,
因为,所以,则,所以,
所以,故D正确.
故选:ABD.
【变式1】.(24-25高二下·云南·期中)已知抛物线,其中,是过拋物线焦点的两条互相垂直的弦,直线的倾斜角为,当时,如图所示的“蝴蝶形图案(阴影区域)”的面积为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】抛物线的对称性的应用、利用焦半径公式解决直线与抛物线交点问题、抛物线中的三角形或四边形面积问题
【分析】依题写出直线的方程并与抛物线方程联立,求得的横坐标,利用弦长公式结合抛物线对称性求出相关线段长,即可求得答案.
【详解】由题意知,直线的倾斜角,则直线的方程为,
联立,消去可得:,解得,
,,
由抛物线的定义可得,,
根据抛物线的对称性结合是过抛物线焦点的两条互相垂直的弦,
可知,,
故,
故“蝴蝶形图案(阴影区域)”的面积为.
故选:D
【变式2】.(25-26高三上·陕西西安·阶段检测)(多选题)已知抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于,两点,点在直线上且(为坐标原点),则下列结论中正确的是( )
A. B.的最小值为6
C. D.的面积的范围为
【答案】ABC
【难度】0.65
【知识点】数量积的坐标表示、利用焦半径公式解决直线与抛物线交点问题、抛物线中的三角形或四边形面积问题、直线与抛物线交点相关问题
【分析】利用,可判断Q在以为直径的圆上,判断A;设方程为,联立抛物线方程,可得根与系数的关系,结合焦半径公式可得的表达式,可判断B;结合数量积的坐标表示可求得,判断C;根据求出的面积的表达式,即可判断D.
【详解】对于A,设,由题意知,
因为,故Q在以为直径的圆上,为圆心,
故,A正确;
对于B,由于的斜率不为0,故设其方程为,,
联立,得,,
则,
故,
当且仅当时,等号成立,即的最小值为6,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,
,当且仅当时,等号成立,
即的面积的范围为,D错误,
故选:ABC
【变式3】.(23-24高二下·浙江杭州·期中)设抛物线的焦点为,为抛物线上一点且在第一象限,,若将直线绕点逆时针旋转得到直线,且直线与抛物线交于两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】抛物线的焦半径公式、利用焦半径公式解决直线与抛物线交点问题
【分析】先根据焦半径公式求出点的坐标,进而可求出直线的倾斜角,从而可得直线的倾斜角,即可得出直线的方程,,联立方程,利用韦达定理求出,再根据抛物线的焦点弦公式即可得解.
【详解】,
设,
则,所以,则,
故,
所以,
则直线的倾斜角,
所以直线的斜率,
所以直线的方程为,
联立,消得,
,
设,
则,
所以.
故选:A.
题型06 直线与抛物线的位置关系
【典例6】.(25-26高二下·四川自贡·阶段检测)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点作直线交抛物线于P,Q两点,若,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
或
【难度】0.85
【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、求直线与抛物线相交所得弦的弦长
【分析】(1)将点A坐标代入抛物线方程求解p即可得抛物线方程;
(2)设直线方程联立抛物线,结合韦达定理和抛物线焦点弦长公式求斜率.
【详解】(1)已知点在抛物线上,
代入方程得,解得,因此抛物线的方程为.
(2)由(1)得抛物线焦点.
①当直线斜率不存在时,则,代入得,此时,不合题意;
②当直线斜率存在时,设直线方程为,,
联立方程得,整理得,恒成立,
由韦达定理得.
则,因此,
所以,解得,即,因此直线的方程为或.
【变式1】.(25-26高二下·上海·阶段检测)已知抛物线:.
(1)求抛物线的焦点F的坐标和准线的方程;
(2)过焦点F且斜率为的直线与抛物线交于两个不同的点A、B,求线段AB的长.
【答案】(1)
,准线的方程为;
(2)
【难度】0.85
【知识点】根据抛物线方程求焦点或准线、求直线与抛物线相交所得弦的弦长
【分析】(1)对照抛物线标准形式求出,直接推导焦点坐标和准线方程;
(2)先写出过焦点的直线方程,与抛物线联立后用韦达定理结合抛物线定义求解弦长.
【详解】(1)由可得,即.
则抛物线的焦点坐标为,准线的方程为.
(2)设点,,由题意,设直线的方程为.
联立直线与抛物线方程 消去,整理得,
则,
又因,,
故弦长.
【变式2】.(25-26高二下·福建泉州·阶段检测)已知抛物线的焦点为,为抛物线上的点,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若直线与抛物线相交于,两点,求,中点坐标及弦长.
【答案】(1)
(2),
【难度】0.85
【知识点】根据定义求抛物线的标准方程、求直线与抛物线相交所得弦的弦长
【分析】(1)根据抛物线的定义列式计算即可求解;
(2)设,直线与抛物线联立方程组,由韦达定理结合中点坐标公式及弦长公式计算即可求解.
【详解】(1)由抛物线的定义可知,所以,
即抛物线的方程为;
(2)设,
直线与抛物线联立方程组可得,
则,,
所以,,
所以,中点坐标为,.
【变式3】.(25-26高二下·安徽合肥·阶段检测)已知直线:.
(1)若直线:与垂直,求的值;
(2)若直线与抛物线交于,两点,为坐标原点,求证:.
【答案】(1)
(2)
直线:与抛物线的方程联立,
消去,得,,
设,,则,
所以,所以.
【难度】0.85
【知识点】已知直线垂直求参数、直线与抛物线交点相关问题、根据韦达定理求参数
【分析】(1)利用两直线垂直,其斜率之积为 即可求得参数 ;
(2)直线与抛物线联立方程组,求出,利用向量的数量积为0即可求证.
【详解】(1)由题知直线的斜率,
设直线的斜率为,则,
因为,所以,解得.
(2)略
【变式4】.(25-26高二上·江西景德镇·期末)已知抛物线:()的焦点为,为上一点,且.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于不同的两点,,当时,求直线方程.
【答案】(1)
(2)或
【难度】0.85
【知识点】抛物线的焦半径公式、根据抛物线上的点求标准方程、抛物线中的三角形或四边形面积问题
【分析】(1)根据抛物线的定义和点的坐标列方程组,求解方程组即可;
(2)设直线方程,联立方程,结合韦达定理可求面积表达式,结合面积的值可求答案.
【详解】(1)因为的准线方程为,由定义可得,
又为上一点,所以,联立两个方程可得,解得,
所以的方程为.
(2)由 (1)知焦点,
设直线 l 的方程为,与抛物线 联立得.
设 ,由韦达定理得:,
△OAB 的面积为:,
解得,所以直线 l 的方程为:或.
题型07 定点与定值问题
【典例7】.已知抛物线C:()经过点(),F为焦点,且.
(1)求C的方程及;
(2)设O为原点,过F作斜率不为0的直线l交C于M,N两点,直线分别交直线OM,ON于A,B.
证明:以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点.
【答案】(1),
(2)因为直线l的斜率不为0,焦点坐标为,
设直线l的方程为,
与抛物线方程联立可得,
故,,
可得,,
设,,则,,
可得直线OM的方程为,
与联立,可得,同理可得.
易知以AB为直径的圆的圆心坐标为,
圆的半径为,
则圆的方程为.
令,整理可得,解得,
即以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点,.
【难度】0.56
【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、抛物线中的直线过定点问题
【分析】(1)根据抛物线的定义可得,代入抛物线方程即可得;
(2)设直线l的方程为,联立方程利用韦达定理可得圆的方程,令运算求解即可.
【详解】(1)因为抛物线C:()经过点,F为抛物线的焦点,且,
所以由抛物线的定义,可得,解得,所以,
又因为P的横坐标为1,
所以,解得,
又,所以.
(2)略
【变式1】.(25-26高二下·安徽合肥·期末)已知圆与抛物线:在轴上方的交点为,与抛物线的准线在轴下方的交点为,且点,关于直线对称.
(1)求抛物线的方程;
(2)若点,是抛物线上与点不重合的两个动点,且直线和的斜率之和为,求证:直线过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1)
(2)由(1)得,
设,,直线的方程为.
将直线的方程代入,得,
所以,.
,整理得,
所以直线的方程为,
直线过定点,定点坐标为.
【难度】0.53
【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、抛物线中的直线过定点问题、直线与抛物线交点相关问题
【分析】(1)联立抛物线准线与圆的方程求得点B的坐标,再根据点A和点B关于对称获得点A的坐标,最后根据点A在抛物线上,列方程求得,最后求得抛物线的方程;
(2)设,,直线的方程为,联立直线方程与抛物线方程,由韦达定理可知,,又,整理化简得到,最后得到直线过定点.
【详解】(1)将代入,得,所以,
由点,关于直线对称,可得,
将的坐标代入抛物线的方程得,解得,
所以抛物线的方程为.
(2)略
【变式2】.(2026·湖北襄阳·模拟预测)已知抛物线: ( ),为坐标原点,直线 : , 经过该抛物线的焦点,且与抛物线交于, 两点,为线段 中点.动直线 : 在轴上方.
(1)求抛物线的方程;
(2)当线段在直线上方时,直线等分三角形的面积,求 的值.
(3)点在直线上的射影为点 ,是否存在 使得以点为圆心且过点 的圆过定点,若存在,求出 的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【难度】0.53
【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、抛物线中的三角形或四边形面积问题、抛物线中的定值问题、直线与抛物线交点相关问题
【分析】(1)利用抛物线标准方程的焦点坐标公式,结合直线恒过的定点与焦点重合,直接求解参p,得到抛物线方程;
(2)联立直线与抛物线方程,通过韦达定理得到交点坐标的整体关系,结合三角形面积公式及共线线段的纵坐标比例,将面积条件转化为t与交点纵坐标的等式,进而求出t;
(3)用斜率参数k表示圆心、半径相关点的坐标,写出圆的标准方程,将方程整理为关于参数k的多项式形式,构造方程组得出定点坐标及t的值.
【详解】(1)直线l: 经过点,由题意知,抛物线焦点即为,
所以 ,
故抛物线方程为: .
(2)已知直线与抛物线交于 两点,设,,联立直线与抛物线方程得:
, ,,
记直线分别与 , 交于点E,F,
由三角形面积公式 ,
则,,
所以.
(3)存在,,
D为线段 中点,则 , ,
故,点,
以点为圆心且过点 的圆为,
即 ,
令,
所以存在,,使得以点为圆心且过点 的圆过点.
【变式3】.(25-26高二下·四川宜宾·期末)已知点,是平面上一动点,点到点的距离比它到轴的距离大1,设动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)已知点,,为不过点的直线与曲线的交点,直线的斜率记为,直线的斜率记为,若,求证:直线过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1)或;
(2)证明:由不过点的动直线与曲线恒有两个交点,,则动直线与只抛物线相交,
可设点,直线的方程为:,
联立,得,
所以,即.
因为,所以,
代入得:,整理得:,
即或.
当时,直线的方程:过定点,舍去;
当时,直线的方程:过定点.
所以直线过定点.
【难度】0.52
【知识点】利用抛物线定义求动点轨迹、抛物线中的直线过定点问题
【分析】(1)由题意转化为抛物线的定义,即可得到曲线方程;
(2)利用方程组思想,结合韦达定理,即可得到直线过定点的证明.
【详解】(1)设,由点到点的距离比它到轴的距离大可得,
,平方得:,
当时,上式化简可得:,
当时,上式化简可得:,
即曲线的轨迹方程是或;
(2)略
题型08 最值与范围问题
【典例8】.(26-27高三上·湖北·开学考试)已知抛物线的焦点为,准线为.过点作直线交于,两点,分别过,作的切线,两切线交于点.若,则直线的斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】求抛物线的切线方程、与抛物线焦点弦有关的几何性质、抛物线中的参数范围问题、直线与抛物线交点相关问题
【分析】设过,点的切线方程,分别与抛物线联立,求得切线方程,将切线方程联立,可求得.又,,即可求得直线的斜率的取值范围.
【详解】设直线的斜率为.
设过点的切线的斜率为,方程为.
联立,消去得.
由,得.
所以直线的方程为,化简得直线的方程为.
同理可得直线的方程为.
联立,解得.
又,且,代入上式化简得,即.
由于抛物线的焦点,所以.
因为,所以,解得或.
所以直线的斜率的取值范围是.
【变式1】.(25-26高二下·广东汕尾·期末)某隧道断面呈抛物线形,路面净宽,拱顶中心距路面垂直高度为,采用双向双车道设计,单侧单车道宽度为,车道外两侧路肩为人行道,车辆不得占用.现右侧车道临时封闭,拟利用原左侧车道及同侧人行道区域,临时布设双向行车道.根据现行国家强制性标准,货车最大车宽限值为(冷藏货车可放宽至),最大车高限值为;两车相邻行驶时,车身水平安全间隙不小于;车顶与隧道内壁的垂直安全距离不小于.若后视镜等外伸部件不计,计算限高值时,限高值结果保留两位小数且只舍不入,该临时通行方案是否需要限高?若需限高,则最大安全限高值约为( )
A.无需限高 B.需限高,限高约
C.需限高,限高约 D.需限高,限高约
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】求实际问题中的抛物线方程
【分析】建立如图所示的平面直角坐标系,求出抛物线方程,然后计算两车相邻行驶时,最左侧车身对应的抛物线上点的纵坐标,由此可得结论.
【详解】建立如图所示的平面直角坐标系,则是抛物线上的点,设抛物线方程为,
则,,
抛物线方程为,
是车宽,是两车相邻行驶时,车身水平安全间隙,由题意设,,
则点横坐标为,把代入抛物线方程得,,
因此车身高度至多为( ),
所以需限高,限高约
【变式2】.(2026·安徽宿州·模拟预测)已知是抛物线:的焦点,直线与抛物线相交于两点,满足,记线段的中点到抛物线的准线的距离为,则的最大值为( )
A.2 B. C.3 D.4
【答案】A
【难度】0.45
【知识点】抛物线定义的理解、直线与抛物线交点相关问题
【分析】设两焦半径,由抛物线定义将中点到准线距离转化为焦半径和的一半,再求焦点到中点距离的平方,利用基本不等式消元求比值的最大值.
【详解】设,过点分别作抛物线的准线的垂线,垂足分别为,
则,点到抛物线的准线的距离为,
因为,
,
所以,
又因为,所以,当且仅当时等号成立,
所以,故. 所以的最大值为.
【变式3】.(25-26高二下·河南洛阳·期末)已知抛物线C:的焦点为,过的直线l与C交于A,B两点,与圆交于M,N两点.若点A,M在第一象限,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.45
【知识点】基本不等式求和的最小值、与抛物线焦点弦有关的几何性质、直线与抛物线交点相关问题
【分析】设直线:,与抛物线方程联立,利用韦达定理,可得,,再求得,再结合抛物线的焦半径公式,用表示,结合基本不等式可求其最小值.
【详解】如图:
因为,可设直线:,代入,整理得.
设,,则,.
所以,
所以.
又.
因为,所以,当且仅当即时取等号.
即.
【变式4】.(26-27高三·全国·一轮复习)已知过抛物线焦点的直线与交于两点,以线段为直径的圆与轴交于两点,则的取值范围为_______
【答案】
【难度】0.4
【知识点】抛物线中的参数范围问题、直线与抛物线交点相关问题、根据韦达定理求参数
【分析】设直线方程,联立方程组,由抛物线的弦长公式,求出,结合圆的弦长公式求出,得到的表达式,利用对勾函数单调性,即可求得其取值范围.
【详解】由抛物线,可得其焦点,
设直线的方程为,联立方程组,整理得,
设,,根据韦达定理,
因为且,可得,,
所以,
由抛物线弦长公式得,
且圆心横坐标为,半径
可得圆心到轴距离,
则,
所以,
令,则,可得,
设,则,且,所以,
因为在上为单调递增函数,所以,所以.
【变式5】.(2026·重庆万州·模拟预测)已知抛物线的焦点为,直线交抛物线于,两点,与轴的交点为,为坐标原点,且满足,记,的面积分别为,,则的最小值为______.
【答案】4
【难度】0.42
【知识点】数量积的坐标表示、抛物线中的三角形或四边形面积问题、直线与抛物线交点相关问题、根据韦达定理求参数
【分析】利用已知条件求出抛物线方程,设直线方程及相关点坐标,联立直线和抛物线方程,运用韦达定理,结合向量数量积构造方程求出相关变量,利用三角形面积公式结合基本不等式求解.
【详解】如图,作出符合题意的图形,
已知抛物线的焦点为,
,解得,则抛物线方程为,
设直线方程为,与轴的交点为,
设点,
联立直线与抛物线,得,
由韦达定理得,
向量,则,
得到,
,即,解得,
,
,
,
,则异号,设,则,
,
当且仅当,即时取等号,的最小值为4.
题型09 开放性与探索性问题
【典例9】.(2026·陕西安康·模拟预测)已知为坐标原点,抛物线:的焦点为,点在抛物线上,且.
(1)求抛物线的方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点,其中点在第一象限,且的面积为,求的值.
【答案】(1)
(2)或
【难度】0.56
【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、抛物线中的三角形或四边形面积问题、直线与抛物线交点相关问题、根据韦达定理求参数
【分析】(1)根据向量的数量积为0可知两个向量垂直,由的横坐标可求出,进而可求出方程;
(2)设直线的方程为,,联立抛物线的方程,由的面积结合韦达定理可求出, 设,结合共线性质得,列方程组可求得.
【详解】(1)抛物线:的焦点为,
由知,又点在抛物线上,所以,解得,
因此抛物线的方程为.
(2)由(1)得,
假设直线的斜率不存在,即轴,将代入可得,
此时的面积为,矛盾,假设不成立,所以直线的斜率存在;
如图,设直线的方程为,
由消去得.
设,
由韦达定理得,
所以.
所以的面积为,
整理得,解得,所以.
设,结合共线性质得,
所以,所以,
又,所以,解得或.
【变式1】.(26-27高三上·湖北武汉·开学考试)已知抛物线,直线与抛物线相切,切点为.过点作直线的垂线,点在直线上(异于点),以点为圆心,为半径作圆与抛物线交于,两点.
(1)求直线的方程;
(2)已知直线与相交,记直线的斜率为,直线的斜率为,则
①判断直线的斜率是否为定值,并说明理由.
②判断是否为定值,并说明理由.
【答案】(1)
(2)①设直线的方程为,直线与直线交于点,设,,
则,
,
,
联立,
得,
;
,
联立,得,
代入上式得:,
,
则有,
(舍去),
所以直线的斜率为定值.
②依题意,,
则,
由①知直线的方程为与抛物线的方程联立得,
所以,代入上式得,
故为定值.
【难度】0.35
【知识点】求抛物线的切线方程、抛物线中的定值问题
【分析】(1)先把点代入抛物线方程求出,再设过点的直线方程,此直线方程和抛物线联立方程组,利用相切得到判别式为零求出切线方程.
(2)①依题意,直线的斜率存在,故设直线的方程为,直线与直线交于点,设,,通过联立方程组,结合判别式和韦达定理求出直线的斜率为定值.②求出,,计算即可得到结论.
【详解】(1)将点代入抛物线方程,得,解得,
所以抛物线的方程为.
设直线的方程为,与抛物线的方程联立得,
所以,即,得,
所以直线的方程为.
(2)(i)略
(ii)略
【变式2】.(25-26高二下·辽宁朝阳·期末)已知抛物线:的焦点为,点在上,.
(1)求的方程;
(2)设,直线过焦点,与交于,两点.直线,分别交于另两点,.
①求的面积的最小值;
②试判断直线是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①2;②直线过定点.
【难度】0.28
【知识点】抛物线定义的理解、抛物线中的三角形或四边形面积问题、抛物线中的直线过定点问题
【分析】(1)利用抛物线焦半径公式构造方程求出,进而求出抛物线方程;
(2)①设为,联立抛物线方程,运用韦达定理得出纵坐标关系,利用三角形面积公式结合不等式求面积最小值;
②联立直线与抛物线方程,分别利用韦达定理,综合求出,设方程,联立抛物线方程,利用韦达定理求出,进而求出相关参数,求出方程,从而判断直线是否过定点.
【详解】(1)的焦点,准线方程为,
因为点在上,,所以,,
所以的方程为.
(2)①,设为,代入,消去,得.
设,,则,.
所以 ,,
又,所以的面积为 ,当且仅当时,取等号,
所以的面积的最小值为2.
②设,,又,
直线的方程为,与方程联立,消去得 ,
又是直线与的交点,所以,,
同理,所以,
当 时,,直线与轴垂直,与轴的交点为,
当 时,,直线的斜率.
此时,可设直线的方程为 ,与联立,消去得 ,
所以 ,
又,所以 ,,
所以的方程化为,直线过.
综上,直线过定点.
【变式3】.已知圆心在x轴上移动的圆经过点,且与x轴,y轴分别交于,两个动点.记动点的轨迹为曲线E.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设直线l与曲线E相交于两点,与圆相切于点T,若T为的中点,求T的纵坐标取值范围;
(3)过点作圆(圆在曲线E内部)的两条切线分别交曲线E于两点(异于点),探究直线PQ是否过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)直线恒过点.
【难度】0.22
【知识点】求平面轨迹方程、抛物线中的直线过定点问题、直线与抛物线交点相关问题
【分析】(1)依题意可知圆的圆心在x轴上,即圆关于x轴对称,三角形ABC是直角三角形,再根据直角三角形射影定理可知,即可得解;
(2)设,,,利用点差法求出,再根据化简求出,再根据T在抛物线内部即可得解;
(3)设过点D且斜率存在的直线方程为,直线DP,DQ的斜率分别设为,,根据直线与动圆相切可得,再化简,利用韦达定理求出,设PQ方程为,与抛物线方程联立,利用韦达定理求出两根之和与积,再化简求出m,n的关系,即可得出结论.
【详解】(1)依题意可知圆的圆心在x轴上,即圆关于x轴对称,是直角三角形,且B点必在y轴右侧,即,
在中,由射影定理得,即,
所以点的轨迹方程为;
(2)设,,,
则有,
由直线与圆相切可知,即,
,故,
由T在抛物线内部可知,故,
即T的纵坐标取值范围为;
(3)设过点D且斜率存在的直线方程为,即,
由该直线与动圆相切可得,整理得,
由题意知直线DP,DQ的斜率存在,分别设为,,则,是方程的两个不等实根,
则有,由于PQ的斜率不为0,
设,,设PQ方程为,与抛物线联立,
得,则由韦达定理可知,,,
,
整理得,即,,
即PQ方程为,此时直线恒过点.
【变式4】.已知抛物线经过点,其焦点为,过点的直线交于M,N两点.
(1)求的方程;
(2)若的斜率为1,分别求在点M,N处的切线方程;
(3)直线上是否存在定点,使得DB平分?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2),
(3)存在定点
【难度】0.4
【知识点】根据抛物线上的点求标准方程、抛物线中存在定点满足某条件问题、直线与抛物线交点相关问题、根据韦达定理求参数
【分析】(1)将的坐标代入方程,求即可;
(2)由条件结合点斜式确定的方程,联立方程组求出的坐标,结合导数的几何意义求切线方程;
(3)设的方程为,,,联立方程组,求得,当时,可得对应的点的坐标,再验证该点对任意均满足关系DB平分即可.
【详解】(1)解:因为抛物线经过点,可得,
所以的方程为.
(2)解:当直线的斜率为1时,可得直线的方程为,即,
联立方程组,解得或,即,
由,得,所以点处的切线的斜率为2,
则在点处的切线方程为,即,
所以点处的切线的斜率为,则在点处的切线方程为,即,
所以在点处的切线方程为,
综上可得,在点和处的切线方程分别为和.
(3)解:由题可知的斜率存在,设,即,且,
联立方程组,整理得,
则且,
当时,,此时点为线段的中点,
过点作的垂线,其方程为,
与直线的交点即为,满足平分,
下面证明点满足题意:
当直线的斜率不存在时,,
此时,则,直线的斜率为,
可得,所以平分,
根据对称性,当直线DN的斜率为0时,直线DM的斜率不存在,
同理可得平分;
当直线的斜率存在且不为时,,
设直线,直线,
点到直线,的距离分别为,
又
成立,
所以, 所以平分.
综上,直线上存在定点,使得平分.
一、单选题
1.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且,则的横坐标为( )
A.2 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【难度】0.75
【知识点】抛物线定义的理解、抛物线上的点到定点的距离及最值
【分析】利用抛物线的定义,结合已知列方程求的横坐标.
【详解】由抛物线方程,可知,即,
该抛物线的焦点为,准线方程为,
根据抛物线的定义:抛物线上任意一点到焦点的距离等于它到准线的距离,
已知点到焦点的距离,那么点到准线的距离也等于,
设点的横坐标为,则它到准线的距离为,即,解得,
所以,点的横坐标为.
2.(25-26高二上·重庆·阶段检测)已知点满足,,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】求平面两点间的距离、利用抛物线定义求动点轨迹
【分析】根据条件,利用抛物线的定义知点的轨迹为抛物线,进而可得其方程为,设,再利用两点间的距离公式,即可求解.
【详解】因为表示点到点的距离,表示点到直线的距离,
又,所以点到点的距离等于点到直线的距离,
由抛物线的定义知,点的轨迹为抛物线,抛物线方程为,
设,则,
当且仅当时,等号成立.
故选:B.
3.(2025高二·全国·专题练习)已知点,动点在直线上,过点且垂直于轴的直线与线段MF的垂直平分线交于点,记点的轨迹为曲线.则曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】求平面轨迹方程、利用抛物线定义求动点轨迹、求抛物线的轨迹方程
【分析】可利用求轨迹方程的坐标法来求解,也可以用抛物线的几何定义来得到方程.
【详解】
方法一:轨迹方程法
设点,则点.连接PF,由题意知,
即,整理得,则曲线的方程为.
方法二:几何定义法
由题意知,点到点的距离等于其到直线的距离,
则点的轨迹为以点为焦点,以为准线的抛物线,
则曲线的方程为.
故选:B.
4.(24-25高二上·福建福州·阶段检测)已知动点到点的距离比它到直线的距离大1,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】利用抛物线定义求动点轨迹
【分析】利用抛物线的定义求解即可.
【详解】由题意可知,动点P到点的距离等于它到直线的距离,
由抛物线的定义可知,点P在以为焦点,为准线的抛物线上,其轨迹方程为,
故选:D
5.(24-25高三上·云南昆明·阶段检测)在平面内,设是直线的法向量(直线的法向量:直线的方向向量为,若向量,则向量叫做直线l的法向量),是平面内的两个定点,,,若动点P满足.则动点P的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】利用抛物线定义求动点轨迹
【分析】由抛物线的定义求解.
【详解】表示动点到直线的距离,
表示动点到定点的距离,
因为,所以动点的轨迹为抛物线,
故选:D.
6.(23-24高二上·新疆喀什·阶段检测)动点P到直线的距离减去它到点的距离等于2,则点P的轨迹是( )
A.直线 B.圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】利用抛物线定义求动点轨迹
【分析】根据题意可知,动点P到直线的距离与到定点的距离相等,由抛物线的定义可知,点P的轨迹为抛物线.
【详解】如图所示,由于动点P到直线的距离减去它到点的距离等于2,
于是动点P在直线的右边,且动点P到直线的距离大于2,
因此动点P到直线的距离等于它到点的距离,
进而根据抛物线的定义,可知点P的轨迹是抛物线.
故选:D
7.设圆与y轴交于A,B两点(A在B的上方),过B作圆O的切线l,若动点P到A的距离等于P到l的距离,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】过圆上一点的圆的切线方程、利用抛物线定义求动点轨迹
【分析】根据题意分别求得,的坐标与切线,再根据抛物线的定义即可求得动点的轨迹方程.
【详解】因为圆与轴交于,两点(在的上方),
所以,,
又因为过作圆的切线,
所以切线的方程为,
因为动点到的距离等于到的距离,
所以动点的轨迹为抛物线,且其焦点为,准线为,
所以的轨迹方程为.
故选:A.
8.(25-26高三下·江苏无锡·阶段检测)已知,M为抛物线上一动点,N是圆上一点,则的最小值是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】定点到圆上点的最值(范围)、抛物线定义的理解、抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值
【分析】将转化为,再根据抛物线的定义考虑三点共线时的情况,由此求解出的最小值.
【详解】的焦点为,准线为,
即为,
所以圆心为即为焦点,半径,显然在抛物线内部,
过点作垂直准线,交准线于点,
所以,当且仅当三点共线时取等号,
又当且仅当三点共线时取最小值,
此时最小值为,
所以的最小值为5.
9.(25-26高二下·湖北武汉·开学考试)过抛物线E:的焦点F作两条互相垂直的弦AB,CD,设P为抛物线上的一动点,.若,则的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值、抛物线的焦半径公式、利用焦半径公式解决直线与抛物线交点问题、与抛物线焦点弦有关的几何性质
【分析】设出直线方程,由焦半径公式得到,从而根据求出,从而通过焦半径公式转化得到,由几何关系得到距离和最小值,
【详解】设直线的方程为,与联立可得,
设,则,
因为,则,
则,
因为,所以直线的直线方程为,
故可得,
因为,所以,
即,解得,
故抛物线方程为,故焦点为,准线方程为,
设P到准线的垂线段为,为垂足,
则,故,
表示点到准线的距离与到点的距离之和,
故当三点共线时,距离和最小,
此时点坐标为,故,
即,的最小值为4.
二、多选题
10.(2026·山东济宁·三模)已知抛物线的焦点为,圆,直线与圆相切于点,且与抛物线相交于,两点,为坐标原点,则( )
A. B.的最小值为
C.存在直线使得圆内切于 D.存在直线使得
【答案】ABD
【难度】0.38
【知识点】抛物线上的点到定点和焦点距离的和、差最值、利用焦半径公式解决直线与抛物线交点问题、抛物线中的三角形或四边形面积问题、直线与抛物线交点相关问题
【分析】A选项,根据焦点坐标得到;B选项,根据焦半径公式转化,得到重合时,取得最小值,取最小值,得到B正确;C选项,假设存在,由对称性分析得到故关于轴对称,并推出矛盾,得到直线圆不内切;D选项,设出直线,与抛物线联立,得到两根之和,两根之积,并根据得到方程,求出直线方程
【详解】A选项,由题意得,故,解得,A正确;
B选项,过点作⊥准线于点,则,
连接,则⊥,,
故,其中,
故,显然当最小时,取得最小值,
当重合时,取得最小值,最小值为2,此时设直线的方程为,
故到的距离为1,即,解得,
故直线的方程为,与联立得,
显然有两个根,满足要求,
此时最小值为,B正确;
C选项,假设存在直线使得圆内切于,
由对称性可知,与圆的切点和与圆的切点关于轴对称,
故分别位于轴的两侧,且关于轴对称,
设,则,不妨设,,
直线为,即,到的距离为1,
故,故,,所以,解得,
则,直线方程为,
此时到直线的距离为22,不等于1,故不存在直线使得圆内切于,C错误;
D选项,显然直线斜率为0时,不满足要求,设直线的方程为,
到直线的距离为1,故,,
与联立得,,
则,,,
故,
假设存在直线,使得,则,
即,解得或0,
当时,,故,此时直线过原点,
或重合,不合要求,舍去;
当时,,故,直线的方程为,
满足要求,综上,存在直线使得,D正确.
11.(25-26高二上·河北邯郸·阶段检测)如图,抛物线的焦点为,过点的直线与在第一象限内交于两点,,延长交于点,为坐标原点,则( )
A. B.直线的斜率为
C. D.
【答案】ABD
【难度】0.4
【知识点】利用焦半径公式解决直线与抛物线交点问题、求直线与抛物线相交所得弦的弦长、抛物线中的三角形或四边形面积问题
【分析】设,直线方程,联立方程利用韦达定理结合,解得,利用弦长公式得到,直线的斜率为,进而依次判断各项的正误.
【详解】设,直线方程,
联立,得,
由韦达定理得,
因为,所以,
代入韦达定理,解得,
所以,故A正确;
直线的斜率为,故B正确;
因为为的中点,所以,故C错误;
由上分析知,,
所以的直线方程,
联立,得,
所以或,即,
所以关于轴对称,则,故D正确.
故选:ABD
三、填空题
12.(24-25高二上·湖南株洲·期末)已知为抛物线的焦点,点是抛物线上一点,,且直线的倾斜角为,则抛物线的方程为________.
【答案】
【难度】0.66
【知识点】抛物线定义的理解、根据定义求抛物线的标准方程
【分析】设点在准线上的射影点为,连接,分析可知为等边三角形,求得,结合,可得出的值,即可得出的值,由此可得出抛物线的方程.
【详解】设点在准线上的射影点为,连接,如下图所示:
由抛物线的定义可得,
因为,易知轴,则,
故为等边三角形,则,所以,且,
设准线与轴的交点为,易知,,故,
易知,故抛物线的标准方程为.
13.(25-26高二上·湖北武汉·期末)已知抛物线,直线与抛物线相交于两点,且的中点为,则__________.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】抛物线的中点弦
【分析】利用中点在直线上,解得斜率,设点,代入抛物线方程并作差,结合中点坐标、斜率公式,即可得解.
【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:.
14.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)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】
【难度】0.65
【知识点】抛物线的中点弦
【分析】设,可得,且到轴的距离为,再根据抛物线定义及三角形性质求解即可.
【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:.
四、解答题
15.(24-25高二上·江苏连云港·期中)已知动点与点的距离比其到直线的距离小1.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)求点与点的距离的最小值,并指出此时的坐标.
【答案】(1)
(2)最小值为,或
【难度】0.65
【知识点】求平面两点间的距离、利用抛物线定义求动点轨迹
【分析】(1)利用抛物线的定义得解;
(2)设,求出即得解.
【详解】(1)由题意知动点到的距离与它到的距离小1即与到直线的距离相等,
所以动点M的轨迹为以为焦点、以直线为准线的抛物线,
因此动点的轨迹方程为.
(2)设,
由两点间的距离公式得:,
当,即时,,
即当或时,点与点的距离最小,最小值为.
16.(2026·江苏南京·一模)已知抛物线的焦点为,上的点到的距离为5.
(1)求和的值;
(2),为上两点,的重心在直线上.
①证明:直线的斜率为定值;
②设直线与轴交于点,线段的中点为,线段的中点为,过点向直线作垂线,垂足为.证明:点在定圆上运动.
【答案】(1),
(2)
①方法一:
设,,
则的重心为,
由题意知,,则.
所以直线的斜率,为定值.
方法二:
因为直线的斜率不为零,
所以设直线的方程为,显然.
设,.
联立,整理得.
所以.
已知,
所以的重心的纵坐标,
所以,解得.
因此,直线的斜率,为定值.
②因为直线的斜率不为零,
所以设直线的方程为.设,.
联立,整理得.
所以.
设为的中点,则:
,,
即.
直线与轴交点,,则中点.
由于,所以.
所以.
直线的斜率:,
直线的方程:,整理得.
法一:
令,代入方程,解得,
因此,直线经过定点.
因为,于,
所以在以为直径的定圆上.
法二:
由于,,
所以的方程为,即,
联立,得
即.
令,则,,
令,则,,
令,则,,
求得经过,,的圆方程为,
代入的坐标符合,所以在定圆上.
【难度】0.36
【知识点】求平面轨迹方程、抛物线定义的理解、根据韦达定理求参数
【分析】(1)根据抛物线的定义结合求出,进而得到抛物线方程,将点代入抛物线方程即可求出.
(2)①方法一:利用作差法及重心坐标公式证明即可.方法二:设出直线方程及交点坐标,与抛物线方程联立,利用韦达定理结合重心坐标公式证明即可.②结合①设出直线方程及交点坐标,与抛物线方程联立,结合韦达定理求出点坐标,利用中点坐标公式求出点坐标,即可求出直线方程. 方法一:求出直线方程恒过定点,结合集合关系即可证出在以为直径的定圆上运动.方法二:求出的方程,与直线方程联立,得到点坐标,取特殊点求出圆的方程,再将点坐标代入验证即可.
【详解】(1)抛物线的准线方程为.
根据抛物线定义,,所以.
因此,抛物线的方程为.
将代入抛物线方程:,又,故.
(2)略
17.(2026·上海浦东新·三模)已知抛物线与斜率为1的直线相交于,两点.是的焦点.是上异于,的一点.
(1)证明:;
(2)若是的顶点且,求直线的方程;
(3)设且的外接圆与有异于,,的公共点.证明:直线斜率为定值,并求出此定值.
【答案】(1)如图,作出符合题意的图形,
由题意得,.设.
联立化简得,而判别式.
解得,由焦半径公式得,.
若,则,则,
即,解得,与矛盾,故.
(2)
(3)对于一元四次方程,
设四个根为,则方程为,
则,
化简得,
可得,则韦达定理得证,
如图,作出符合题意的图形,
由题意得,则由弦长公式得,
解得,故,联立,解得或,
则,,令,则,即点在上.
对于点,有,即;对于点,有,即.
设,,将的外接圆方程可设为.
将,代入,可得,
化简得,
此四次方程的四个根恰为外接圆与的四个交点的参数,,,.
由韦达定理得,则.得到,
由题意得直线的斜率为,
代入,得.
此值与无关,故直线的斜率为定值.
【难度】0.39
【知识点】与抛物线焦点弦有关的几何性质、抛物线中的定值问题、根据韦达定理求参数
【分析】(1)根据抛物线的几何意义,结合直线与抛物线交点个数即可证明.
(2)结合(1)问,得到与的值,直线互相垂直则意味着直线的方向向量数量积为零,进而构建方程即可求解.
(3)将抛物线方程转化为参数方程,表示出外接圆表达式,根据韦达定理即可求解.
【详解】(1)略
(2)由题意得为顶点,若,得到
而,可得,
由韦达定理得,,则,
解得或,当时,,此时不符合题意,舍去,
当时,,满足所有条件,故.
(3)略
2 / 19
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。