3.3.1 抛物线及其标准方程常见的七种题型(基础卷)-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

2026-10-24
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抛物线及其标准方程常见的七种题型(基础卷) 目 录 题型一 抛物线的定义与轨迹方程 题型二 焦半径与距离最值 题型三 标准方程与焦点准线 题型四 焦点弦与中点弦 题型五 实际应用与抛物线性质辨析 题型六 抛物线方程与弦长解答题 题型七 圆锥曲线综合与定点定值 题型一 抛物线的定义与轨迹方程 【解题技巧】抛物线定义是解题的钥匙:平面内与定点F和定直线l距离相等的点的轨迹(l不过F)。看到到焦点距离立即转化为到准线距离,许多最值与轨迹问题靠这一转化化斜为直。求轨迹方程时先判断谁是定点、谁是定直线:距离差等于定点到定直线距离时为抛物线,大于时为双曲线一支,等于零时为射线。设方程先定开口方向,用待定系数法设y²=2px或x²=2py,动圆与定圆、定直线相切类问题转化为圆心距关系后再判断曲线类型。 1.一个动圆与定圆:相内切,且与定直线相切,则此动圆的圆心M的轨迹方程是(  ) A. B. C. D. 2.已知点满足,则点的轨迹为(    ) A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.圆 3.若点到点的距离比它到直线的距离小1,则点的轨迹方程是(    ) A. B. C. D. 4.一动圆经过点且与直线相切,设该动圆圆心的轨迹为曲线C. (1)求曲线C的方程; (2)若直线l与C交于A,B两点,且线段AB的中点坐标为,求直线l的方程. 题型二 焦半径与距离最值 【解题技巧】焦半径的核心转化:抛物线y²=2px上点P到焦点的距离等于P的横坐标加p/2。求|PA|+|PF|型最值,把|PF|换成P到准线的距离,化为垂线段最短;与圆结合时,用圆心到焦点的距离减半径,再加焦半径转化,逐段拆解。中点弦问题用点差法:设两端点坐标代入方程相减,得到斜率与中点坐标的关系,配合判别式检验直线是否存在。涉及三角形周长最小值时,同样用定义把两段折线拉直处理。 1.已知点在抛物线上,是抛物线的焦点,点为直线上的动点,则的最小值为(    ) A.8 B. C. D. 2.为坐标原点,为抛物线的焦点,为上一点,若,则点的坐标为(   ) A. B. C. D. 3.已知为抛物线上一点,F为抛物线的焦点,则(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 4.已知是抛物线上一动点,若点到轴的距离为,到圆上的动点的距离为,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 5.若拋物线上一点到焦点的距离为1,则点的横坐标是(    ) A. B. C.0 D.2 6.已知,抛物线的焦点为是抛物线C上任意一点,则周长的最小值为_______. 7.已知点是抛物线上的一个动点,则点到点的距离与到该抛物线的准线的距离之和的最小值为________. 四、解答题 题型三 标准方程与焦点准线 【解题技巧】四种标准方程y²=2px、y²=-2px、x²=2py、x²=-2py的焦点分别在x轴正方向、x轴负方向、y轴正方向、y轴负方向上距原点p/2处,准线方程与焦点关于顶点对称。p的几何意义是焦点到准线的距离,p/2才是焦点到顶点的距离。已知准线或焦点反求参数时,先由位置定开口方向,再由距离列方程。含参数m的方程x²=my中p=|m|/2,一次项变量决定对称轴,系数符号决定开口,讨论正负避免漏解。 1.抛物线的准线方程为(   ) A. B. C. D. 2.以为焦点的抛物线标准方程是(    ) A. B. C. D. 3.若坐标原点到抛物线的准线距离为2,则___________. 4.已知点为抛物线的焦点,点为抛物线上的一动点,则(    ) A.焦点的坐标为 B.抛物线的准线方程为 C.若,则 D. 5.顶点在原点,经过点,且以坐标轴为轴的抛物线的标准方程是(    ) A.或 B.或 C.或 D.或 6.若抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,则抛物线上的点到其焦点的距离为(    ) A. B. C. D. 题型四 焦点弦与中点弦 【解题技巧】过焦点的弦性质丰富:通径最短为2p;焦点弦长|AB|=x1+x2+p;两端的焦半径之和等于弦长;以AB为直径的圆与准线相切;x1x2=p²/4为定值,y1y2=-p²。中点弦问题优先点差法:把A、B坐标代入方程相减得斜率与中点横坐标的关系,由中点坐标直接求斜率,再用判别式确认直线存在。 1.已知抛物线的焦点为,若上一点到轴的距离为3,到的准线的距离为4,则直线的倾斜角为(    ) A.60° B.60°或120° C.30° D.30°或150° 2.已知某抛物线的焦点为,抛物线上一点在的正上方,过点的直线与抛物线交于另一点,满足,则钝角(    ) A. B. C. D. 3.已知抛物线的焦点为F,准线为,过点F斜率为的直线与抛物线C交于点M(M在x轴的上方),过M作于点N,连接交抛物线C于点Q,则(    ) A. B. C.3 D.2 4.已知抛物线的焦点为,过点作直线与抛物线交于两点,则(    ) A.线段长度的最小值为4 B.当直线斜率为-1时,中点坐标为 C.以线段为直径的圆与直线相切 D.存在点,使得 题型五 实际应用与抛物线性质辨析 【解题技巧】抛物线应用题(拱桥、隧道、吊桥、天线)建模四步:建系、设标准方程、代入已知点求p、回代求解。拱桥问题以拱顶为原点、对称轴竖直,设x²=-2py;天线与探照灯问题以顶点为原点、对称轴水平,反射性质是平行于轴的入射线经反射后过焦点。多选题围绕定义、标准方程、焦半径、焦点弦性质逐项判断:先算准p与开口方向,再用定义转化距离,每一项都要有计算或推理依据,切勿凭图形直觉猜答案。 1.图中展示的是一座抛物线形拱桥,当水面在时,拱顶离水面,水面宽,水面下降后,水面宽度为(   ) A. B. C. D. 2.一种卫星接收天线的轴截面如图所示.卫星波束呈近似平行状态射入轴截面为抛物线的接收天线,经反射聚集到焦点处.已知接收天线的口径(直径)为4.8m,深度为0.5m.      (1)试建立适当的坐标系,求抛物线的标准方程和焦点坐标; (2)为了增强卫星波束的接收,拟将接收天线的口径增大为5.2m,求此时卫星波束反射聚集点的坐标. 题型六 抛物线方程与弦长解答题 【解题技巧】解答题求抛物线方程用定义法或待定系数法:由焦点、准线直接写方程,由焦半径建立关于p的方程,注意点P在何种开口的曲线上。直线与抛物线联立消元后得二次方程,设而不求:韦达定理给出x1+x2与x1x2,弦长等于根号下(1+k²)乘以判别式开方除以二次项系数的绝对值。中点问题用点差法并验证判别式大于零。直线过焦点时套用焦点弦性质简化运算。最后结果回代检验是否满足题设的范围与交点个数条件。 1.设抛物线的焦点为,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. 2.已知抛物线的焦点到准线的距离为. (1)求抛物线的标准方程; (2)过抛物线的焦点的直线交抛物线于两点,分别过两点作准线的垂线,垂足分别为、两点,以线段为直径的圆过点,求圆的方程. 3.已知抛物线的焦点为F,过点的直线l交抛物线于M,N两点,点A到C的准线的距离为3. (1)求抛物线C的方程; (2)若的面积为,求直线l的方程. 4.已知抛物线的焦点为,到双曲线的渐近线的距离为. (1)求抛物线的标准方程; (2)过动点作抛物线的切线(斜率不为0),切点为,求线段的中点的轨迹方程. 5.已知抛物线的焦点关于抛物线的准线的对称点为. (1)求抛物线的方程; (2)过点作斜率为4直线,交抛物线于,两点,求. 题型七 圆锥曲线综合与定点定值 【解题技巧】抛物线与椭圆、双曲线组合的综合题,先抓公共元素:焦点重合、顶点重合或公共点,由此建立参数关系求出各曲线方程。第二问通常设直线与曲线联立,用韦达定理表示目标量(弦长、面积、定点、定值),化为关于参数的函数求最值或验证恒成立。定点问题的套路是把含参数的式子整理成恒等式,令系数为零解出定点坐标。联立后的判别式、截距范围与点在曲线上的限制是最易失分处,计算量大时步步回检。 1.已知椭圆的左、右焦点分别为、,抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,点为抛物线与椭圆在第一象限的交点,且. (1)求椭圆的方程; (2)过作两条斜率不为且互相垂直的直线分别交椭圆于、和、,线段的中点为,线段的中点为,证明:直线过轴上一定点,并求出该定点的坐标. 2.已知椭圆:的右顶点与抛物线:的焦点重合,椭圆的离心率为,过椭圆的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线所得的弦长为. (1)求椭圆和抛物线的方程; (2)过点的直线l与椭圆交于不同的两点,点关于x轴的对称点为,证明:当直线绕点旋转时,直线经过定点. 《3.3.1抛物线及其标准方程常见的七种题型》参考答案 答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 题型一 抛物线的定义与轨迹方程 1.D 【详解】设动圆M的半径为r,依题意:, 点M到定直线的距离为, 所以动点M到定点的距离等于到定直线的距离, 即M的轨迹为以F为焦点,为准线的抛物线, 所以此动圆的圆心M的轨迹方程是. 故选:D. 2.C 【详解】表示点到点的距离; 表示点到直线的距离. 因为, 所以点到点的距离等于点到直线的距离, 所以的轨迹为抛物线. 故选:C. 3.A 【详解】由于点到点的距离比它到直线的距离小1,故点到点的距离比它到直线的距离相等, 故点是在以为焦点,以为准线的抛物线上, 故轨迹为, 故选:A 4.(1) (2). 【详解】(1)依题意得该动圆的圆心到点的距离到直线的距离相等. 又点不在直线上, 所以根据抛物线的定义可知该动圆圆心的轨迹是以为焦点, 为准线的抛物线,所以曲线C的方程为. (2)设,,则, 两式相减得,即. 因为线段AB的中点坐标为,所以, 则,即直线l的斜率为, 所以直线l的方程为,即, 经检验,直线与曲线相交,满足题意, 所以直线l的方程为. 题型二 焦半径与距离最值 1.D 【详解】由抛物线,可得焦点为,准线方程为, 如图所示,设点关于的对称点为,则, 可得,当且仅当点为直线与的交点时,取得最小值, 则, 即的最小值为. 故选:D. 2.D 【详解】因为抛物线,所以, 由抛物线的定义得:,解得, 则,所以点坐标为, 故选:D. 3.C 【详解】由题设,抛物线准线为,结合题设及抛物线定义,则有. 故选:C 4.C 【详解】抛物线的焦点,准线方程为,由抛物线定义得, 圆的圆心,半径,则, 因此, 当且仅当分别是线段与抛物线和圆的交点时取等号, 所以的最小值为. 故选:C 5.A 【详解】化为标准形式为,故焦点坐标为,准线方程为, 由焦半径可得,解得. 故选:A 6. 【详解】抛物线的准线,,过点P作垂直于准线, 由题可知,的周长为, 又, 易知当三点共线时,的周长最小,且最小值为. 故答案为: 7. 【详解】过点作垂直于抛物线准线,垂足为点,如下图所示: 抛物线的焦点为,由抛物线的定义可得, 所以. 当且仅当点为线段与抛物线的交点时,等号成立, 故点到点的距离与到该抛物线的准线的距离之和的最小值为. 故答案为:. 题型三 标准方程与焦点准线 1.A 【详解】因为抛物线的标准方程为,所以准线方程为, 故选:A. 2.D 【详解】由题意,抛物线标准方程形如,焦点坐标为, 所以,解得,故以为焦点的抛物线标准方程是. 故选:D. 3. 【解析】根据抛物线性质可得结果. 【详解】由化为标准方程,准线方程,故由题意, 得. 故答案为: 4.ACD 【详解】由抛物线方程得焦准距,,准线方程为,故A正确,B错误; 对于C,点在抛物线,时,代入抛物线方程得, 故,C选项正确; 对于D,根据焦半径公式,,由于, 故,当且仅当在原点时取得等号,故D选项正确. 故选:ACD 5.D 【解析】设出抛物线方程为或,代入点的坐标求出参数值可得. 【详解】设抛物线方程为,则,,方程为, 或设方程为,则,,方程为. 所以抛物线方程为或. 故选:D. 6.C 【详解】对于椭圆,, 则,则椭圆的右焦点为, 即抛物线的焦点为,故, 所以抛物线上的点到其焦点的距离为. 故选:C. 题型四 焦点弦与中点弦 1.B 【详解】过上一点作准线的垂线,垂足为,与轴的交点为,连接, 由题意可得,,的方程为, 所以,解得,所以的方程为,则,且, 当时,的斜率,此时的倾斜角为60°; 当时,的斜率,此时的倾斜角为120°; 所以直线的倾斜角为60°或120°, 故选:B 2.D 【详解】由题知,抛物线的焦点为,准线方程为, 因为点在的正上方,所以点的坐标为, 因为为钝角,则点在轴下方, 所以,解得, 即点坐标为(舍去)或. 因为直线的斜率为,所以直线的倾斜角为, 故钝角. 故选:D. 3.D 【详解】如图:相关交点如图所示, 由抛物线,得 , 则, 与抛物线联立得, 即, 解得 , 又 则为等边三角形 , , 由抛物线的对称性可得, 故选:D. 4.BCD 【详解】A选项,,,准线方程为, 若直线的斜率为0时,直线与抛物线只有1个交点,舍去, 设过点的直线方程为, 联立与得,, 易知,则, 则, 过点分别作垂直于直线于点, 由抛物线定义可知,, 故当时,即直线与轴垂直时,最短,最短长度为2,A错误; B选项,此时直线为, 法一.与联立得, ,故中点为, 法二.设AB中点坐标为,,两式相减有, 故,故,故中点为;B正确; C选项,设中点为,过点作准线的垂线,垂足分别为, 由抛物线定义知, , 故以线段为直径的圆与直线相切,C正确; D选项,设直线为,与联立得, 易知,则, , 故,D正确. 故选:BCD 题型五 实际应用与抛物线性质辨析 1.C 【详解】建立如图所示的平面直角坐标系,则点.设抛物线的方程为, 由点可得,解得,所以. 当时,,所以水面宽度为. 故选:C. 2.(1)抛物线的标准方程为,焦点的坐标为; (2) 【详解】(1)建立如图所示的直角坐标系, 设抛物线的方程为:,把代入方程中,得 , 所以抛物线的标准方程为,焦点的坐标为;    (2)设抛物线的方程为, 把代入方程中,得, 所以焦点的坐标为:. 题型六 抛物线方程与弦长解答题 1.(1) (2) 【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. 2.(1) (2) 【详解】(1)抛物线的焦点到准线的距离, 所以抛物线的标准方程是. (2)由(1)得抛物线的标准方程是,焦点,准线方程, 依题意可知直线与轴不重合,设直线的方程为, 由消去并化简得,, 设, 则, ,所以,即, , 所以圆的方程为, 即,将代入得,解得, 所以圆的方程为. 3.(1);(2). 【详解】解:(1)由抛物线,得其准线方程为, 因为点到准线的距离为3.所以,解得, 所以抛物线方程为. (2)由(1)得, 设直线l的方程为, 联立消去y得, 设, 由韦达定理知, 所以, 因为,所以F到直线l的距离, 所以的面积, 所以,解得, 所以直线l的方程为. 4.(1) (2) 【详解】(1)解:双曲线的一条渐近线为, 又抛物线的焦点的坐标为,         由题可得:,解得,故抛物线方程为:. (2)解:设过点与抛物线相切的直线方程为, 联立抛物线方程可得, 则,又,则, 所以,,                 设点的坐标为,则,即,代入, 可得,又,故; 则点的轨迹方程为:. 5.(1) (2) 【详解】(1)该抛物线的焦点坐标为,准线方程为, 因为关于抛物线的准线的对称点为, 所以有; (2)直线的方程为,与抛物线方程联立,得 ,设, 因此有, 则有 题型七 圆锥曲线综合与定点定值 1.(1) (2)设直线的方程为,其中,设点、, 联立, ,所以,, ,故点, 同理可得点, 所以,, 所以,直线的方程为,即, 因此,直线过定点. 【详解】(1)抛物线焦点为,故,易知点, 设点,其中,,且, ,整理可得, 即,,解得,所以,, 所以,,则,, 因此,椭圆的方程为. (2)略 2.(1), (2) 证明:由题知,直线l的斜率存在, 设直线l:,,,则, 联立,消去y得, ∴,, 直线EN的方程为,即为, 即, ∴, ∴当直线l绕点A旋转时,直线EN经过定点 【详解】(1)由椭圆的离心率为,可得,∴, ∵椭圆的右顶点与抛物线的焦点重合,∴,得, ∴, 将代入抛物线的方程,可得,∴, ∵过椭圆的右焦点F且垂直于x轴的直线截抛物线所得的弦长为, ∴,即,解得,∴,, 由,可得, ∴椭圆的方程为:,抛物线的方程为:. 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