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2023年新高二数学暑假讲义+习题(人教A版) 第12讲 抛物线
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第12讲 抛物线
新课标要求
1.了解抛物线的定义、几何图形和标准方程,以及它们的简单几何性质。
2.了解抛物线的简单应用。
知识梳理
1.抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)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.
2.抛物线的标准方程
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
y2=2px
(p>0)
F
x=-
y2=-2px
(p>0)
F
x=
x2=2py
F
y=-
x2=-2py(p>0)
F
y=
3.抛物线的简单几何性质
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
图象
性质
范围
x≥0,
y∈R
x≤0,
y∈R
y≥0,
x∈R
y≤0,
x∈R
对称轴
x轴
y轴
顶点
(0,0)
焦点
准线
x=-
x=
y=-
y=
离心率
e=1
4.直线与抛物线y2=2px的位置关系及判定
位置关系
公共点
判定方法
相交
1个或2个
公共点
k=0或
联立直线与抛物线方程,得到一个一元二次方程,记判别式为Δ
相切
一个公
共点
Δ=0
相离
无公共点
Δ<0
名师导学
知识点1 求抛物线的标准方程
【例1-1】根据下列条件写出抛物线的标准方程.
(1)准线方程为x=-1;
(2)焦点为直线3x-2y-6=0与坐标轴的交点;
(3)经过点(-3,-1).
【变式训练1-1】根据下列条件写出抛物线的标准方程.
(1)准线方程为y=-2;
(2)焦点在x轴上,焦点到准线的距离等于5;
(3)过点(1,-2).
知识点2 根据抛物线方程求焦点坐标、准线方程
【例2-1】求下列抛物线的焦点坐标及准线方程.
(1)y2=-4x;
(2)y=4x2;
(3)3x2+2y=0;
(4)y2=ax(a>0).
【变式训练2-1】(1)已知抛物线x2=ay的准线方程是y=-,则a=________.
(2)(全国卷Ⅱ)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆+=1的一个焦点,则p=( )
A.2 B.3
C.4 D.8
知识点3 抛物线定义的应用
【例3-1】(1)若动点P到定点F(1,1)的距离与它到定直线l:3x+y-4=0的距离相等,则动点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.直线
(2)已知F是抛物线y2=x的焦点,A、B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为( )
A. B.1 C. D.
(3)(晋中市期末)已知直线l1:3x-4y-6=0,直线l2:y=-2,抛物线x2=4y上的动点P到直线l1与直线l2距离之和的最小值是( )
A.2 B.3
C.4 D.
【变式训练3-1】(1)已知动圆过定点F,且与直线x=-相切,其中p>0,求动圆圆心的轨迹方程;
(2)已知抛物线的方程为x2=8y,F是焦点,点A(-2,4),
在此抛物线上求一点P,使|PF|+|PA|的值最小.
知识点4 抛物线的简单几何性质
【例4-1】设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足,如果直线AF的斜率为-,那么|PF|=( )
A. B.8
C. D.
【变式训练4-1】设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,P为该抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.若直线AF的斜率为-,则△PAF的面积为( )
A.2 B.4
C.8 D.8
【变式训练4-2】已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A,B两点,O为坐标原点,若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,求抛物线的标准方程.
知识点5 抛物线的焦点弦的性质及应用
【例5-1】已知AB是抛物线y2=2px(p>0)的过焦点F的一条弦,设A(x1,y1),B(x2,y2),求证:
(1)|AB|=x1+x2+p;
(2)若AB的倾斜角为θ,则|AB|=;
(3)x1x2=,y1y2=-p2;
(4)+为定值.
【变式训练5-1】设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C交于A,B两点,|AB|=8.
(1)求l的方程;
(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.
知识点6 直线与抛物线的位置关系的判断
【例6-1】已知抛物线的方程为y2=2x,直线l的方程为y=kx+1(k∈R).当k分别为何值时,直线l与抛物线只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点?
【变式训练6-1】如果直线l过定点M(1,2)且与抛物线y=2x2有且只有一个公共点,求直线l的方程.
知识点7 弦长、中点弦问题
【例7-1】过点Q(4,1)作抛物线y2=8x的弦AB,且该弦恰被Q平分,求AB所在的直线方程及|AB|.
【变式训练7-1】(台州市月考)过抛物线y2=mx(m>0)的焦点作直线交抛物线于P,Q两点,若线段PQ中点的横坐标为3,|PQ|=m,则m=( )
A.6 B.8
C.10 D.12
知识点8 抛物线中的定点、最值问题
【例8-1】如图,已知△AOB的一个顶点为抛物线y2=2x的顶点O,A,B两点都在抛物线上,且∠AOB=90°.
(1)证明:直线AB必过一定点;
(2)求△AOB面积的最小值.
【变式训练8-1】已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点P(2,n)(n>0)在抛物线C上,|PF|=3,直线l过点F,且与抛物线C交于A,B两点.
(1)求抛物线C的方程及点P的坐标;
(2)求·的最大值.
名师导练
3.3.1 抛物线及其标准方程
A组-[应知应会]
1.到定点F(1,-1)的距离与到直线3x-2y-5=0的距离相等的点P的轨迹是( )
A.抛物线 B.椭圆
C.双曲线的一支 D.直线
2.已知抛物线y2=2px上一点M(1,m)到其焦点的距离为5,则该抛物线的准线方程为( )
A.x=8 B.x=-8
C.x=4 D.x=-4
3.(杭州模拟)已知抛物线x2=4y上一点A的纵坐标为4,则点A到抛物线焦点的距离为( )
A. B.4 C. D.5
4.若椭圆+=1(p>0)的左焦点在抛物线y2=2px的准线上,则p为( )
A.3 B. C. D.6
5.(牡丹江一中期末)下列抛物线中,焦点到准线的距离最小的是( )
A.y2=-x B.y2=2x
C.2x2=y D.x2=-4y
6.(运城期末)若在抛物线y2=-4x上存在一点P,使其到焦点F的距离与到点A(-2,1)的距离之和最小,则点P的坐标为( )
A. B.
C.(-2,-2) D.(-2,2)
7.在抛物线y2=-2px(p>0)中,p的几何意义是 ____________________________________________
8.若抛物线y2=2px(p>0)的准线经过双曲线x2-y2=1的焦点,则p=________.
9.(南阳市一中开学考)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A,B为抛物线上的两点,以AB为直径的圆过点F,过AB的中点M作准线的垂线,垂足为N,则的最大值为________.
10.设斜率为2的直线l过抛物线y2=ax(a≠0)的焦点F,且与y轴交于点A,若△OAF(O为坐标原点)的面积为4,求抛物线的方程.
11.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)在抛物线上,且2x2=x1+x3,试判断|FP1|,|FP2|,|FP3|是否成等差数列.
12.(南阳一中检测)已知定点A(1,0),定直线l:x=-2,动点P到点A的距离比点P到l的距离小1.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过点B(0,2)的直线l与(1)中轨迹C相交于两个不同的点M,N,若·<0,求直线l的斜率的取值范围.
B组-[素养提升]
(北京十二中期中)设抛物线y2=4x上一点P到y轴的距离是2,则P到该抛物线焦点的距离是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
3.3.2 抛物线的简单几何性质
A组-[应知应会]
1.若动点M(x,y)到点F(4,0)的距离比它到直线x+5=0的距离小1,则点M的轨迹方程为( )
A.x+4=0 B.x-4=0
C.y2=8x D.y2=16x
2.若抛物线y2=x上一点M到准线的距离等于它到顶点的距离,则点M的坐标为( )
A. B.
C. D.
3.(福州期末)设抛物线的顶点在原点,其焦点F在y轴上,又抛物线上的点A(k,-2)与点F的距离为4,则k的值为( )
A.4 B.4或-4
C.-2 D.-2或2
4.(保定模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,F关于原点的对称点为P,过F作x轴的垂线交抛物线于M,N两点,有下列四个命题:
①△PMN必为直角三角形;②△PMN不一定为直角三角形;③直线PM与抛物线相切;④直线PM不一定与抛物线相切.其中正确的命题为( )
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
5.(郑州模拟)过抛物线y2=4x的焦点作直线l交抛物线于A,B两点,若线段AB中点的横坐标为3,则|AB|=( )
A.10 B.8
C.6 D.4
6.(马鞍山市阶段测试)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F的直线l与抛物线交于M,N两点,若=4,则直线l的斜率为( )
A.± B.±
C.± D.±
7.(凯里市期末)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,A为C上一点,以F为圆心,|FA|为半径的圆交l于B,D两点,若∠ABD=90°,且△ABF的面积为9,则此抛物线的方程为________.
8.如图,已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F恰好是椭圆+=1(a>b>0)的右焦点,且两曲线的公共点连线AB过F,则椭圆的离心率是________.
9.若抛物线的顶点在原点,开口向上,F为焦点,M为准线与y轴的交点,A为抛物线上一点,且|AM|=,|AF|=3,则此抛物线的标准方程为________.
10.抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆9x2+4y2=36短轴所在的直线,抛物线焦点到顶点的距离为3,求抛物线的方程及抛物线的准线方程.
11.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;
(2)若|AB|=9,求线段AB的中点M到准线的距离.
12.在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(0,-2)的距离比它到x轴的距离大2,记点M的轨迹为C.
(1)求轨迹C的方程;
(2)若直线y=2x+b与轨迹C恰有2个公共点,求实数b的取值范围.
B组-[素养提升]
(全国卷Ⅰ)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线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=3,求|AB|.
3.3.3 直线与抛物线的位置关系
A组-[应知应会]
1.抛物线的对称轴为x轴,过焦点且垂直于对称轴的弦长为8,若抛物线顶点在坐标原点,则其方程为( )
A.y2=8x B.y2=-8x
C.y2=8x或y2=-8x D.x2=8y或x2=-8y
2.在抛物线y2=8x中,以(1,-1)为中点的弦所在直线的方程是( )
A.x-4y-3=0 B.x+4y+3=0
C.4x+y-3=0 D.4x+y+3=0
3.已知直线y=kx-k及抛物线y2=2px(p>0),则( )
A.直线与抛物线有一个公共点
B.直线与抛物线有两个公共点
C.直线与抛物线有一个或两个公共点
D.直线与抛物线可能没有公共点
4.(郑州市期中)已知F是抛物线C1:y2=2px(p>0)的焦点,曲线C2是以F为圆心,以为半径的圆,直线4x-3y-2p=0与曲线C1,C2从上到下依次相交于点A,B,C,D,则=( )
A.16 B.4
C. D.
5.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为-1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB中点的横坐标为3,则抛物线的准线方程为( )
A.x=1 B.x=2
C.x=-1 D.x=-2
6.(绵阳模拟)设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,点A在y轴上,若线段FA的中点B在抛物线上,且点B到抛物线准线的距离为,则点A的坐标为( )
A.(0,±2) B.(0,2)
C.(0,±4) D.(0,4)
7.直角△ABC的三个顶点都在给定的抛物线y2=2x上,且斜边AB和y轴平行,则直角△ABC斜边上的高的长度为________.
8.直线y=x-1被抛物线y2=4x截得的弦的中点坐标为________.
9.抛物线y2=2px(p>0)上一点M(1,m)(m>0)到其焦点的距离为5,双曲线-y2=1的左顶点为A,若双曲线的一条渐近线与直线AM平行,则双曲线的离心率为________.
10.(平顶山调研)已知点M(-1,1)和抛物线C:y2=4x,过抛物线C的焦点且斜率为k的直线与抛物线C交于A,B两点,若∠AMB=90°,求k的值.
11.求过定点P(-1,1),且与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线l的方程.
12.设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(-2,0),过点A的直线l与抛物线C交于M,N两点.
(1)当l与x轴垂直时,求直线BM的方程;
(2)证明:∠ABM=∠ABN.
B组-[素养提升]
(北京卷)已知抛物线C:x2=-2py经过点(2,-1).
(1)求抛物线C的方程及其准线方程;
(2)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=-1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
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