高三数学一轮复习第八章解析几何第八课时抛物线学案
展开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.
[典例1] (1)(2021·北京卷)已知抛物线C:y2=4x,C的焦点为F,点M在C上,且|FM|=6,则M的横坐标是________;作MN⊥x轴于N,则S△FMN=________.
(2)(2023·全国乙卷)已知点A(1,5)在抛物线C:y2=2px上,则A到C的准线的距离为________.
(3)设P是抛物线y2=4x上的一个动点,若B(3,2),则|PB|+|PF|的最小值为________.
(1)5 45 (2)94 (3)4 [(1)由题意得点F(1,0),设点M(x,±2x),则|FM|=x-12+4x=6,解得x=5.
易得点N(5,0),从而S△FMN=12(xN-xF)·|MN|=12×4×25=45.
(2)∵点A(1,5)在抛物线C:y2=2px上,
∴5=2p,得p=52,∴点A到准线的距离为xA+p2=1+54=94.
(3)如图,过点B作BQ垂直准线于点Q,交抛物线于点P1,则|P1Q|=|P1F|.
则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4,即|PB|+|PF|的最小值为4.]
[拓展变式]
1.若将本例(2)中的条件改为:已知抛物线方程为y2=4x,直线l的方程为x-y+5=0,在抛物线上有一动点P到y轴的距离为d1,到直线l的距离为d2,求d1+d2的最小值.
[解] 由题意知,抛物线的焦点为F(1,0).
点P到y轴的距离d1=|PF|-1,
所以d1+d2=d2+|PF|-1.
易知d2+|PF|的最小值为点F到直线l的距离,
故d2+|PF|的最小值为1+512+-12=32,
所以d1+d2的最小值为32-1.
2.若将本例(3)中的B点坐标改为(3,4),试求|PB|+|PF|的最小值.
[解] 由题意可知点B(3,4)在抛物线的外部,
∴|PB|+|PF|的最小值即为B,F两点间的距离,又F(1,0),∴|PB|+|PF|≥|BF|=42+22=25,即|PB|+|PF|的最小值为25.
跟进训练1 (1)(2023·云南保山二模)已知正方体ABCD-A1B1C1D1,Q为上底面A1B1C1D1所在平面内的动点,当直线DQ与DA1所成的角为45°时,点Q的轨迹为( )
A.圆 B.直线 C.抛物线 D.椭圆
(2)(2023·上海虹口三模)已知F是抛物线C:y2=4x的焦点,P是抛物线C上一动点,Q是曲线x2+y2-8x-2y+16=0上一动点,则|PF|+|PQ|的最小值为________.
(1)C (2)4 [(1)以点D为原点,DA,DC,DD1的方向为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系,如图所示.
设正方体棱长为1,则D(0,0,0),A1(1,0,1),设Q(x,y,1),可得DQ=(x,y,1),DA1=(1,0,1),因为直线DQ与DA1所成的角为45°,
则cs 45°=DQ·DA1DQDA1=x+1x2+y2+1×2=22,
化简可得y2=2x,所以点Q的轨迹为抛物线,故选C.
(2)由抛物线C:y2=4x,可得焦点坐标为F(1,0),准线方程为l:x=-1,
又由曲线x2+y2-8x-2y+16=0,可化为(x-4)2+(y-1)2=1,可得圆心坐标为M(4,1),半径r=1.
过点P作PA⊥l,垂足为A,过点M作MA1⊥l,垂足为A1,交抛物线于P1,如图所示.
根据抛物线的定义,可得|PF|+|PQ|=|PA|+|PM|-1,
要使得|PA|+|PM|取得最小值,只需使得点P与P1重合,此时A与A1重合,即|PA|+|PM|≥|P1A1|+|P1M|=5,当且仅当M,P1,Q1,A1在一条直线上时,等号成立.
所以|PF|+|PQ|的最小值为5-1=4.故答案为4.]
考点二 抛物线的标准方程与几何性质
[典例2] (1)已知动圆P与定圆A:(x-2)2+y2=1相外切,又与定直线l:x=-1相切,那么动圆的圆心P的轨迹方程是( )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.y2=8x D.y2=-8x
(2)(2024·河南襄城模拟预测)清代青花瓷盖碗是中国传统茶文化的器物载体,具有“温润”“淡远”“清新”的特征.如图,已知碗体和碗盖的内部均近似为抛物线形状,碗盖深3 cm,碗盖口直径为8 cm,碗体口直径为10 cm,碗体深6.25 cm,则盖上碗盖后,碗盖内部最高点到碗底的垂直距离为(碗和碗盖的厚度忽略不计)( )
A.5 cm B.6 cm C.7 cm D.8.25 cm
(3)(2021·新高考Ⅰ卷)已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且PQ⊥OP.若|FQ|=6,则C的准线方程为________.
(1)C (2)C (3)x=-32 [(1)令P点坐标为(x,y),A(2,0),动圆的半径为r,则根据两圆相外切及直线与圆相切的性质可得,|PA|=1+r,d=r,
P在直线的右侧,故P到定直线l的距离是d=x+1,
所以|PA|-d=1,即x-22+y2-(x+1)=1,
化简得y2=8x.故选C.
(2)以碗体的最低点为原点,向上方向为y轴,建立平面直角坐标系,如图所示.
设碗体的抛物线方程为x2=2py(p>0),将点(5,6.25)代入,
得52=2p×6.25,解得p=2,则x2=4y,
设盖上碗盖后,碗盖内部最高点到碗底的垂直距离为h,
则两抛物线在第一象限的交点为(4,h-3),代入到x2=4y中,得42=4(h-3),解得h=7.故选C.
(3)法一(解直角三角形法):由题易得|OF|=p2,|PF|=p,∠OPF=∠PQF,所以tan ∠OPF=tan ∠PQF,所以OFPF=PFFQ,即p2p=p6,解得p=3,所以C的准线方程为x=-32.
法二(应用射影定理法):由题易得|OF|=p2,|PF|=p,PF2=|OF|·|FQ|,即p2=p2·6,解得p=3或p=0(舍去),所以C的准线方程为x=-32.]
【教师备用】
(2024·河北石家庄模拟预测)已知抛物线C:x2=2py(p>0),点A(4,-1),P为抛物线上的动点,直线l为抛物线的准线,点P到直线l的距离为d,|PA|+d的最小值为5.
(1)求抛物线C的方程;
(2)直线y=kx+1与抛物线相交于M,N两点,与y轴相交于Q点,当直线AM,AN的斜率存在时,设直线AM,AN,AQ的斜率分别为k1,k2,k3,是否存在实数λ,使得1k1+1k2=λk3,若存在,求出λ;若不存在,说明理由.
[解] (1)设抛物线C的焦点为F0,p2,根据抛物线的定义得d=|PF|,|PA|+d=|PA|+|PF|≥|AF|=42+-1-p22=5,由于p>0,解得p=4,
则拋物线C的方程为x2=8y.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),将y=kx+1代入抛物线C的方程,
整理得x2-8kx-8=0,
所以x1+x2=8k,x1·x2=-8,
1k1=x1-4y1+1=x1-4kx1+2,
同理1k2=x2-4kx2+2,
则1k1+1k2=x1-4kx1+2+x2-4kx2+2=2kx1x2+2-4kx1+x2-16k2x1x2+2kx1+x2+4=-32k2-168k2+4=-4,1k3=0-42=-2,所以λ=2 .
1.求抛物线标准方程的方法
(1)先定位:根据焦点或准线的位置.
(2)再定形:根据条件求p.
2.抛物线定义的应用规律
提醒:“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.
3.抛物线性质的应用技巧
(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线时,关键是将抛物线方程化成标准方程.
(2)要结合图形分析,灵活运用平面图形的性质简化运算.
跟进训练2 (1)(2021·新高考Ⅱ卷)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点到直线y=x+1的距离为2,则p=( )
A.1 B.2 C.22 D.4
(2)(2023·河南郑州模拟预测)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,过C上一点A作l的垂线,垂足为B.若|AF|=3,则△AFB的外接圆面积为( )
A.27π8 B.64π27 C.9π4 D.25π16
(1)B (2)A [(1)抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标为p2,0,它到直线y=x+1的距离为d=p2+12=2⇒p=2.故选B.
(2)设A(x1,y1),由抛物线的定义可知|AF|=|AB|=x1+1=3,所以x1=2,代入抛物线的方程中得到|y1|=22,由几何关系可知|BF|=y12+22=23,sin ∠BAF=y1AF=223.
设△AFB的外接圆半径为R,由正弦定理可知2R=BFsin ∠BAF,解得R=3322,
所以△AFB的外接圆面积为πR2=27π8.故选A.]
考点三 直线与抛物线的位置关系
直线y=kx+b与抛物线y2=2px(p>0)的交点个数取决于关于x的方程组y=kx+b,y2=2px 解的个数,即方程k2x2+2(kb-p)x+b2=0解的个数.
(1)当k≠0时,若Δ>0,则直线与抛物线有两个不同的公共点,直线与抛物线相交;若Δ=0,则直线与抛物线有一个公共点,直线与抛物线相切;若Δ<0,则直线与抛物线没有公共点,直线与抛物线相离.
(2)当k=0时,直线与抛物线的对称轴平行或重合,此时直线与抛物线有一个公共点但不是相切.
[常用结论]
1.与焦点弦有关的常用结论
如图,倾斜角为α的直线AB与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,F为抛物线的焦点,设A(x1,y1),B(x2,y2).则有
(1) x1x2=p24,y1y2=-p2;
(2)焦点弦长:|AB|=x1+x2+p=2psin2α(α为弦AB的倾斜角);
(3)通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2p;
(4)焦半径:|AF|=p1-csα,|BF|=p1+csα,
特别地1AF+1BF=2p;
(5)以弦AB为直径的圆与准线相切;
(6)以AF或BF为直径的圆与y轴相切;
(7)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上;
(8)焦点弦端点与顶点构成的三角形面积:S△AOB=p22sinα=12|OF|·|y1-y2|.
2.若A,B为抛物线y2=2px(p>0)上两点,且OA⊥OB,则直线AB过定点(2p,0).
[典例3] (1)(多选)(2024·山东烟台统考)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,过点F的直线与抛物线交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,点P在l上的射影为P1,则下列说法正确的是( )
A.若x1+x2=6,则|PQ|=8
B.以PQ为直径的圆与准线l相切
C.设M(0,1),则|PM|+|PP1|≥2
D.过点M(0,1)与抛物线C有且仅有一个公共点的直线至多有2条
(2)(2019·全国Ⅰ卷)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为32的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.
①若|AF|+|BF|=4,求l的方程;
②若AP=3PB,求|AB|.
ABC [取PQ的中点N,N在l上的射影为N1,Q在l上的射影为Q1,如图所示:
对于选项A,因为p=2,所以|PQ|=
|PP1|+|QQ1|=x1+x2+2=8,故A正确;
对于选项B, 根据抛物线的性质|PP1|=|PF|,
|QQ1|=|QF|,
NN1为梯形QQ1P1P的中位线,故|NN1|=12(|PP1|+|QQ1|)=12|PQ|,
所以以PQ为直径的圆与准线l相切,故B正确;
对于选项C,因为F(1,0),所以|PM|+|PP1|=|PM|+|PF|≥|MF|=2,故C正确;
对于选项D,显然直线x=0,y=1与抛物线只有一个公共点,设过M的直线方程为y=kx+1(k≠0),联立y=kx+1,y2=4x, 可得k2x2+(2k-4)x+1=0,令Δ=0,解得k=1,所以直线y=x+1与抛物线也只有一个公共点,此时有三条直线符合题意,故D错误.故选ABC.]
(2)[解] 设直线l:y=32x+t,Ax1,y1,Bx2,y2.
①由题设得F34,0,故|AF|+|BF|=x1+x2+32=4,
所以x1+x2=52.
由y=32x+t,y2=3x, 可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,
则x1+x2=-12t-19.
从而由-12t-19=52,得t=-78.
所以l的方程为y=32x-78.
②由AP=3PB,得y1=-3y2.
由y=32x+t,y2=3x, 得y2-2y+2t=0,
所以y1+y2=2.
从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3.
代入C的方程得x1=3,x2=13.
故|AB|=4133.
【教师备用】
(多选)(2024·云南昭通模拟预测)已知A,B是抛物线C:y2=2x上两动点,F为抛物线C的焦点,则( )
A.直线AB过焦点F时,|AB|的最小值为4
B.直线AB过焦点F且倾斜角为60°时,|AB|=83
C.若AB中点M的横坐标为2,则|AB|的最大值为5
D.1AF+1BF=2
BC [对于A项,过点A,B分别作准线x=-12的垂线,垂足分别为A1,B1,过点A,B分别作x轴的垂线,垂足分别为A2,B2,准线与x轴的交点为C,如图所示.
设直线AB的倾斜角为θ,|AF|=n,|BF|=m.
根据抛物线的定义:|AA1|=|AF|=n,由图可知|AA1|=|A2C|=n,|CF|=p=1,
|CF|+|FA2|=|AA1|=n,在Rt△AFA2中,|FA2|=n cs θ,
所以n cs θ+1=n,∴n=11-csθ,
同理m=11+csθ,
则|AB|=|AF|+|BF|=11-csθ+11+csθ=2sin2θ.
因为θ∈[0,π),所以sinθ∈[0,1],故当sin θ=1时,2sin2θmin=2,
故|AB|的最小值为2,此时AB垂直于x轴,所以A不正确;
对于B项,由A可知,|AB|=2322=83,故B正确;
对于C项,|AB|≤|AF|+|BF|=xA+xB+1=2×2+1=5,
当且仅当直线AB过焦点F时等号成立,所以|AB|的最大值为5,故C正确;
当直线AB过焦点F时,1AF+1BF=1-csθ+1+cs θ=2,
当直线AB不过焦点F时,1AF+1BF不是定值,例如当xA=xB=2时,此时yA=2,yB=-2,
即A(2,2),B(2,-2),F12,0,|AF|=|BF|=322+22=52,1AF+1BF=25×2=45≠2,故D错误.
故选BC.]
求解抛物线综合问题的方法
(1)研究直线与抛物线的位置关系一般用方程法,但涉及抛物线的弦长、中点、距离等问题时,要注意“设而不求”“整体代入”“点差法”以及定义的灵活应用.
(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p(焦点在x轴正半轴),若不过焦点,则必须用弦长公式.
跟进训练3 (1)(多选)(2022·新高考Ⅰ卷)已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x2=2py(p>0)上,过点B(0,-1)的直线交C于P,Q两点,则( )
A.C的准线为y=-1
B.直线AB与C相切
C.|OP|·|OQ|>|OA|2
D.|BP|·|BQ|>|BA|2
(2)(2023·河北唐山三模)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为3的直线l与C交于A,B两点,则△AOB的面积为________.
(1)BCD (2)433 [(1)将点A的坐标代入抛物线方程得1=2p,所以抛物线C的方程为x2=y,故其准线方程为y=-14,A错误;
kAB=1--11-0=2,所以直线AB的方程为y=2x-1,
联立y=2x-1,x2=y, 可得x2-2x+1=0,解得x=1,即直线AB与C相切于点A,故B正确;
设过点B的直线为l,若直线l与y轴重合,则直线l与抛物线C只有一个交点,
所以直线l的斜率存在,设其方程为y=kx-1,点P(x1,y1),点Q(x2,y2),
联立y=kx-1,x2=y, 得x2-kx+1=0,
所以Δ=k2-4>0,x1+x2=k, x1x2=1,
所以k>2或k<-2,y1y2=(x1x2)2=1,
又|OP|=x12+y12=y1+y12,|OQ|=x22+y22=y2+y22,
所以|OP|·|OQ|=y1y21+y11+y2=kx1·kx2=|k|>2=|OA|2,故C正确;
因为|BP|=1+k2|x1|,|BQ|=1+k2|x2|,
所以|BP|·|BQ|=(1+k2)|x1x2|=1+k2>5,而|BA|2=5,故D正确.
故选BCD.
(2)由抛物线方程知:F(1,0),则直线l:y=3(x-1),即3x-y-3=0.
由y=3x-1,y2=4x, 得3x2-10x+3=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=103,
∴|AB|=x1+x2+2=163,
又坐标原点O到直线l的距离d=33+1=32,
∴S△AOB=12|AB|·d=12×163×32=433.]
课后习题(四十九) 抛物线
1.(人教A版选择性必修第一册P133练习T2改编)抛物线y=14x2的准线方程是( )
A.y=-1 B.y=-2
C.x=-1 D.x=-2
A [∵y=14x2,∴x2=4y,∴准线方程为y=-1.]
2.(人教A版选择性必修第一册P133练习T3改编)若抛物线y=4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是( )
A.1716 B.1516 C.78 D.0
B [M到准线的距离等于M到焦点的距离,又准线方程为y=-116,设M(x,y),则y+116=1,∴y=1516.]
3.(人教B版选择性必修第一册P164例2改编)已知点P在抛物线x2=-4y上,且A(0,-3),则|PA|的最小值为( )
A.2 B.22 C.3 D.23
B [设点P的坐标为(x,y),则x2=-4y,且|PA|=x2+y+32=-4y+y2+6y+9=y2+2y+9=y+12+8,
又∵y≤0,∴当y=-1时,|PA|min=8=22.故选B.]
4.(人教B版选择性必修第一册P162练习B T3改编)已知抛物线的顶点是原点,对称轴为坐标轴,并且经过点P(-2,-4),则该抛物线的标准方程为________.
y2=-8x或x2=-y [设抛物线方程为y2=2px(p≠0)或x2=2py(p≠0).将点P(-2,-4)代入,分别得方程为y2=-8x或x2=-y.]
5.(2024·内蒙古赤峰高三统考)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的顶点为坐标原点O,经过点A(x0,2),且F为抛物线C的焦点,若|AF|=3|OF|,则p=( )
A.12 B.1 C.2 D.2
C [因为点A(x0,2)在抛物线上,|AF|=3|OF|,所以x0+p2=3p2,所以x0=p,
所以A(p,2),所以4=2p2,解得p=2.故选C.]
6.(2024·广东广州高三模拟)石拱桥是世界桥梁史上出现较早、形式优美、结构坚固的一种桥型.如图,这是一座石拱桥,桥洞弧线可近似看成是顶点在坐标原点,焦点在y轴负半轴上的抛物线C的一部分,当水面距离拱顶4米时,水面的宽度是8米,则抛物线C的焦点到准线的距离是( )
A.1米 B.2米 C.4米 D.8米
B [设抛物线C:x2=-2py(p>0),由题意可知点(4,-4)在抛物线C上,则-2p×(-4)=42,解得p=2,
故抛物线C的焦点到准线的距离是2米.故选B.]
7.(2024·海南海口模拟预测)已知直线l1:4x-3y+6=0和直线l2:x=-2,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和l2距离之和的最小值是( )
A.355+1 B.2
C.165 D.3
D [由题可知x=-1是抛物线y2=4x的准线,设抛物线的焦点为F,则F(1,0),
所以动点P到l2的距离等于P到x=-1的距离加1,
即动点P到l2的距离等于|PF|+1.
所以动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值为焦点F到直线l1:4x-3y+6=0的距离加1,
即其最小值是4-0+65+1=3.故选D.]
8.(2024·重庆模拟预测)已知过抛物线C:y2=2px(p>0)焦点的直线与抛物线C交于A,B两点,且|AB|=8,圆C′:x2+y2-52y=0,若抛物线C与圆C′交于P,Q两点,且|PQ|=5,则线段AB的中点D的横坐标为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
B [圆C′:x2+y2-52y=0过原点,则点P,Q之一为原点,不妨令点P(0,0),
设Q(m,n),m>0,
依题意,m2+n2=|PQ|2=5,又m2+n2=52n,解得m=1,n=2,即Q(1,2),
则22=2p×1,解得p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x,其焦点F(1,0),准线方程为x=-1.
设A(x1,y1),B(x2,y2),于是|AB|=|AF|+|BF|=x1+1+x2+1=x1+x2+2,
而|AB|=8,因此x1+x2=6,
所以线段AB的中点D的横坐标为x1+x22=3.故选B.]
9.(多选)已知抛物线y2=2px(p>0)经过点M(1,2),其焦点为F,过点F的直线l与抛物线交于点(A(x_1 ) ,y1),B(x2,y2),设直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,则( )
A.p=2 B.|AB|≥4
C.OA·OB=-4 D.k1k2=-4
ABD [因为抛物线y2=2px(p>0)经过点M(1,2),所以22=2p,解得p=2,故A正确;
抛物线方程为y2=4x,则焦点F(1,0),设直线l:x=my+1,则与抛物线方程联立得y2=4x, x=my+1,
消去x整理得y2-4my-4=0,
则Δ=16m2+16>0,所以y1+y2=4m,y1y2=-4,则x1+x2=m(y1+y2)+2=4m2+2,
x1x2=(my1+1)(my2+1)=m2y1y2+m(y1+y2)+1=1,
所以|AB|=x1+x2+2=4m2+4≥4,故B正确;
因为OA=(x1,y1),OB=(x2,y2),
所以OA·OB=x1x2+y1y2=-3,故C错误;
k1k2=y1x1·y2x2=-4,故D正确.故选ABD.]
10.(2024·福建泉州统考模拟)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点P(-1,0)的直线l与C交于不同的两点M,N.若|NF|=2|PF|,则|MF|=________.
43 [由题意得抛物线y2=4x的焦点F(1,0),设M(x1,y1),N(x2,y2),由抛物线的对称性不妨令y1>0,y2>0,如图,显然|NF|=2|PF|=4,而|NF|=x2+1,则x2=3,y2=23,
于是直线l的方程为y=32(x+1),
由y2=4x,y=32x+1,得3x2-10x+3=0,
解得x1=13,x2=3,
所以|MF|=x1+1=43.
故答案为43.]
11.(2023·四川南充三模)设抛物线y2=2x的焦点为F,若圆M:(x-3)2+y2=8与抛物线有4个不同的交点,记x轴上方的两个交点为A,B.则|FA|·|FB|的值是________.
134 [由题意可知F12,0,
联立y2=2x, x-32+y2=8,
得x2-4x+1=0⇒x=2+3或x=2-3,
不妨令A(2-3,yA),B(2+3,yB),FA=32-3,yA,FB=32+3,yB,
所以|FA|·|FB|
= 32-32 + yA2·32 + 32 + yB2
= 32-32 + 22-3·32 + 32 + 22 + 3
=374-53×374+53=134.
故答案为134.]
12.(2024·江西校联考模拟)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,顶点为坐标原点O,过点F的直线l与C相交于A,B两点,当点O到直线l的距离最大时,|AB|=4.
(1)求C的标准方程;
(2)过点B作BD⊥x轴于点D,记线段BD的中点为P,且△OAF与△OPF的面积之和为S,求S的最小值.
[解] (1)由题意知,Fp2,0,直线l的斜率不为0,
设l:x=my+p2,A(x1,y1),B(x2,y2),
由x=my+p2,y2=2px, 得y2-2pmy-p2=0,Δ=4p2m2+4p2>0,
y1+y2=2pm,y1y2=-p2,
则|AB|=1+m2|y1-y2|=1+m2×y1+y22-4y1y2=1+m2×2pm2+4p2=2p(m2+1),
当m=0时,点O到直线l的距离最大,则|AB|=2p=4,所以p=2,所以C的标准方程为y2=4x.
(2)由(1)知F(1,0),设l:x=ny+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立x=ny+1,y2=4x, 则y2-4ny-4=0,y1y2=-4.
因为线段BD的中点为P,所以P点的纵坐标为12y2,
所以S=12|OF|y1+y22=12y1+y22≥12×2y1·y22=2,
当且仅当|y1|=y22,即|y1|=2,|y2|=22时取等号,所以S的最小值为2.标准
方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
焦点
Fp2,0
F-p2,0
F0,p2
F0,-p2
离心率
e=1
准线
方程
x=-p2
x=p2
y=-p2
y=p2
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
高三数学一轮复习第八章解析几何第六课时直线与椭圆学案: 这是一份高三数学一轮复习第八章解析几何第六课时直线与椭圆学案,共19页。
高三数学一轮复习第八章解析几何第五课时椭圆及其性质学案: 这是一份高三数学一轮复习第八章解析几何第五课时椭圆及其性质学案,共26页。
高三数学一轮复习第八章解析几何第三课时圆的方程学案: 这是一份高三数学一轮复习第八章解析几何第三课时圆的方程学案,共17页。