3.3.2 第1课时 抛物线的简单几何性质(PPT版)-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册同步测试配套课件(人教A版)
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教辅
内容正文:
教材知识——一遍过
综合素养——全提升
第1课时 抛物线的简单几何性质
3.3.2 抛物线的简单几何性质
1. 关于抛物线y2=-2x,下列说法正确的是( )
A. 开口向右 B. 焦点坐标为(-1,0)
C. 准线为x=1 D. 对称轴为x轴
解析:因为抛物线方程为y2=-2x,则p=1,即=,
所以开口向左,焦点坐标为,准线为x=,对称轴为x轴,
故D正确.
抛物线的几何性质
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2. 已知边长为1的等边三角形AOB,O为原点,AB⊥x轴,则以O为顶点且过
A,B的抛物线方程是( )
A. y2=x B. y2=-x
C. y2=±x D. y2=±x
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解析:设抛物线方程为y2=ax(a≠0).
又A(取点A在x轴上方),
则有=±a,解得a=±,
所以抛物线方程为y2=±x.故选C.
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3. 已知点P在抛物线y2=4x上,则点P到点(4,0)的距离的最小值为( )
A. 2 B. 2
C. 2 D. 4
解析:记点M(4,0),P(x0,y0),
所以|MP|2=+=-8x0+16+4x0=+12.
由x0≥0,可得|MP|2≥12⇒|MP|≥2,
当且仅当x0=2时,|MP|取最小值2.
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4. (2026·北京西城月考)过抛物线y2=4x的焦点作一条直线与抛物线相交于
A,B两点,它们到直线x=-2的距离之和等于7,则|AB|=( )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 7
解析:抛物线y2=4x的准线为x=-1,p=2.设A(xA,yA),B(xB,yB),
则A,B到直线x=-2的距离之和为(xA+2)+(xB+2)=xA+xB+4.
所以xA+xB+4=7,xA+xB=3.
根据抛物线焦点弦长公式,|AB|=xA+xB+p=3+2=5.
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抛物线的焦点弦长
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5. 已知AB是过抛物线2x2=y的焦点的弦.若|AB|=4,则AB中点的纵坐标是
( )
A. 1 B. 2
C. D.
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解析:如图所示,设线段AB的中点为P(x0,y0),
分别过A,P,B三点作准线l的垂线,垂足分别为A',Q,
B',由题意得|AA'|+|BB'|=|AB|=4,
|PQ|==2.
又|PQ|=y0+,
∴y0+=2,∴y0=.
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6. 已知抛物线C:y2=2px(p>0),过焦点的直线l与抛物线C交于A,B两点,
当直线l的斜率为时,|AB|=16,则p=( )
A. B.
C. D. 4
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解析:由题意可得直线l:y=,与抛物线方程y2=2px(p>0)
联立,得x2-5px+=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=5p,
所以|AB|=x1+x2+p=6p=16,故p=.
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7. 已知直线l经过抛物线y2=6x的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点.
(1)若直线l的倾斜角为60°,求|AB|的值;
解:因为直线l的倾斜角为60°,
所以其斜率k=tan 60°=,
又F,所以直线l的方程为y=.联立
消去y得4x2-20x+9=0,解得x1=,x2=,
故|AB|=x1+x2+p=++3=8.
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(2)若|AB|=9,求线段AB的中点M到准线的距离.
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),
由抛物线定义知,
|AB|=|AF|+|BF|=x1++x2+
=x1+x2+p=x1+x2+3=9,
所以x1+x2=6,于是线段AB的中点M的横坐标是3,
又准线方程是x=-,所以M到准线的距离为3+=.
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8. [一题多解]设抛物线y2=4x的焦点为F,过点F作直线l交抛物线于A,B两
点,已知|AF|=2|BF|,则|AB|=( )
A. B. 4
C. D. 3
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抛物线焦点弦的性质
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解析:方法一:由y2=4x可知F(1,0),设lAB:x=my+1,
A(x1,y1),B(x2,y2),联立
则有y2-4my-4=0,故y1y2=-4,即x1x2=·==1,
又|AF|=x1+=x1+1,|BF|=x2+=x2+1,
由|AF|=2|BF|,则x1+1=2(x2+1),即有x1-2x2=1,
则x1x2=(1+2x2)·x2=2+x2=1,
即2+x2-1=(2x2-1)(x2+1)=0,则x2=或x2=-1,
又x2>0,故x2=,则x1==2,则|AB|=x1+x2+2=2++2=.
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方法二:直接利用性质+=.
因为|AF|=2|BF|,又+=1,
所以+=1,
解得|BF|=,|AF|=3.所以|AB|=.
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9. (多选)(2026·浙江温州期末)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为
F,经过点F且倾斜角为的直线l与抛物线C交于A,B两点(点B在第四象
限),与抛物线C的准线交于点D,若|BF|=2,则以下结论正确的是
( )
A. p=1 B. |BF|=|FD|
C. |BF|=3|AF| D. +=1
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解析:设A(xA,yA),B(xB,yB).
由题意知F,直线l的斜率k=-,
则直线l的方程为y=-,
将其代入抛物线C的方程,得12x2-20px+3p2=0,
得xB=p,xA=p,由|BF|=p+=2p=2,得p=1,A正确;
抛物线C的方程为y2=2x,xA=p=,所以|AF|=p+=,
所以|BF|=2=3|AF|,C正确;
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将直线l的方程y=-与准线x=-联立,得D,
所以|FD|==2=|BF|,B正确;
+=+=2,D错误.
故选A、B、C.
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|规律方法|
以抛物线y2=2px(p>0)为例,当直线过抛物线的焦点时,与抛物线交于
A(x1,y1),B(x2,y2)两点,|AB|称为焦点弦长,有如下的性质:①y1y2
=-p2,x1x2=;②|AB|=x1+x2+p;③+为定值;④弦
长|AB|=(θ为直线AB的倾斜角);⑤以AB为直径的圆与准线相切;⑥
焦点F对A,B在准线上射影的张角为90°.
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1. 已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,过F且倾斜角为45°的直线与C
交于A,B两点,若|AB|=4,则p=( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
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解析:易知抛物线C的焦点F,直线AB的斜率为1,
且直线AB与抛物线C必相交,
则直线AB的方程为y=x+,代入抛物线x2=2py,整理得y2-3py+=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=3p,
且|AB|=y1+y2+p,即3p+p=4,所以p=1.
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2. 过抛物线C:y2=4x的焦点F的直线l交C于A,B两点,其中点A在第一象限,
且|AF|=4,则|AB|=( )
A. B. 6
C. D. 8
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解析:方法一:易知l的斜率存在,设A(x1,y1),B(x2,y2),
则|AF|=x1+=x1+1=4,所以x1=3.
因为点A(3,y1)在C上,所以=4×3=12,
又点A在第一象限,故y1=2,所以A(3,2),
又F(1,0),所以kl=kAF==,
所以直线l的方程为y-0=(x-1),即y=(x-1).
联立得3x2-10x+3=0,则x1+x2=,
由抛物线的定义,得|AB|=x1+x2+p=+2=.
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方法二:利用性质+=.
因为|AF|=4,且+=1,
所以|BF|=,所以|AB|=.
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3. 如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准
线l于点C. 若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为
( )
A. y2=9x B. y2=6x
C. y2=3x D. y2=x
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解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),
作AM,BN分别垂直准线于点M,N,
则|BN|=|BF|,|AM|=|AF|.
又|BC|=2|BF|,可得|BC|=2|BN|,
所以∠ACN=30°,则|AC|=2|AM|=6.
因为|AF|=3,则F为AC中点,则由中位线性质知P==,
所以抛物线的方程为y2=3x.故选C.
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4. (多选)(2026·江苏南通期中)设O为坐标原点,过抛物线C:y2=4x的焦
点F作斜率为的直线与C交于M,N两点,l为C的准线,M,N在直线l上的射
影分别为M1,N1.则( )
A. |MN|=
B. △OMN的面积是
C. 直线l与以MN为直径的圆相切
D. △FM1N1是直角三角形
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解析:易知抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),准线l的方程为x=-1.
设点M(x1,y1),N(x2,y2),不妨设M在第一象限,易知直线MN的方程
为x=y+1,联立得y2-3y-4=0,即y=-1或y=4,
则M(4,4),N,
所以|MN|=x1+x2+2=4++2=,A错误;
S△OMN=|OF|·|y1-y2|=×1×5=,B正确;
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设线段MN的中点为E,则E,
点E到直线l的距离为d=+1==|MN|,
故直线l与以MN为直径的圆相切,C正确;
因为N,M(4,4),则N1(-1,-1),M1(-1,4),
=(-2,4),=(-2,-1),所以·=4-4=0,
即FM1⊥FN1,即△FM1N1是直角三角形,D正确.
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5. 已知抛物线C:x2=2py的焦点为F(0,1),过点F且斜率为的直线l交抛物
线C于A,B两点,则p的值为 ,线段AB的长为 .
解析:∵抛物线的焦点为F(0,1),∴=1,p=2,
∴抛物线C的方程为x2=4y.
直线l的方程为y=x+1,代入x2=4y,得x2-6x-4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则|AB|=y1+y2+p=(x1+x2)+2+2=13.
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6. 已知抛物线y2=4x的焦点是F,直线AB,CD均过焦点F且互相垂直,则
+的值是______ ___.
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同理可得|CD|=4(k2+1),
因此,+=+==.
解析:该抛物线的焦点F(1,0),如图,因为直线AB和CD均过焦点且互相垂直,则两直线斜率存在且不等于零,设AB的斜率为k,则CD的斜率为-,
直线AB的方程为y=k(x-1),
与抛物线联立得k2(x-1)2=4x⇒k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
则|AB|=x1+x2+p=+2=,
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7. 已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,且过点Q(1,-2),斜率为1的
直线l经过该抛物线的焦点F,且与抛物线相交于C,D两点.
(1)求抛物线的标准方程;
解:设抛物线的标准方程为y2=mx,
因为抛物线过点Q(1,-2),所以(-2)2=m×1,解得m=4,
因此,抛物线的标准方程为y2=4x.
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(2)求线段CD的长;
解:由抛物线的标准方程为y2=4x,可得焦点F(1,0),
所以直线l的方程为y-0=1×(x-1),即y=x-1,
设C(x1,y1),D(x2,y2).
由得(x-1)2=4x,整理得x2-6x+1=0,
所以x1+x2=6,x1x2=1.
|CD|=x1+x2+2=6+2=8.
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(3)求+的值.
解:由(2)可知点C(x1,y1)和D(x2,y2)到焦点F(1,0)的距离
分别为|CF|=x1+1,|DF|=x2+1,
所以+=+====1.
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