新高考数学一轮复习讲义+分层练习 8.7《抛物线》教案 (2份打包,原卷版+教师版)
展开2.理解数形结合思想.
3.了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用.
1.抛物线的定义
满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线:
(1)在平面内;
(2)动点到定点F的距离与到定直线l的距离相等;
(3)定点不在定直线上.
2.抛物线的标准方程与几何性质
eq \a\vs4\al([常用结论])
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)x1x2=eq \f(p2,4),y1y2=﹣p2.
(2)弦长|AB|=x1+x2+p=eq \f(2p,sin2α)(α为弦AB的倾斜角).
(3)以弦AB为直径的圆与准线相切.
(4)通径:过焦点垂直于对称轴的弦,长度等于2p,通径是过焦点最短的弦.
一、思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( )
(2)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.( )
(3)方程y=ax2(a≠0)表示的曲线是焦点在x轴上的抛物线,且其焦点坐标是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,4),0)),准线方程是x=﹣eq \f(a,4).( )
(4)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( )
二、教材改编
1.过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,则|PQ|等于( )
A.9 B.8 C.7 D.6
2.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.eq \f(17,16) B.eq \f(15,16) C.eq \f(7,8) D.0
3.设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是( )
A.4 B.6 C.8 D.12
4.顶点在原点,对称轴为坐标轴,且过点P(﹣4,﹣2)的抛物线的标准方程是________.
考点1 抛物线的定义及应用
(1)应用抛物线定义的两个关键点
①由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.
②注意灵活运用抛物线上一点P(x0,y0)到焦点F的距离|PF|=|x0|+eq \f(p,2)或|PF|=|y0|+eq \f(p,2).
(2)解决与过抛物线焦点的弦有关问题的重要途径是:“看到准线想焦点,看到焦点想准线”.
(1)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的中点到准线的距离为( )
A.eq \f(5,2) B.eq \f(3,2) C.1 D.3
(2)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________.
[母题探究]
1.若将例(2)中的B点坐标改为(3,4),试求|PB|+|PF|的最小值.
2.若将例(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.
与抛物线有关的最值问题的转换方法
(1)将抛物线上的点到准线的距离转化为该点到焦点的距离,构造出“两点之间线段最短”,使问题得解.
(2)将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,利用“与直线上所有点的连线中垂线段最短”原理解决.
已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|=________.
考点2 抛物线的标准方程及其性质
求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.
(1)抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,O为坐标原点,M为抛物线上一点,且|MF|=4|OF|,△MFO的面积为4eq \r(3),则抛物线的方程为( )
A.y2=6x B.y2=8x
C.y2=16x D.y2=eq \f(15x,2)
(2)在平面直角坐标系xOy中,设抛物线y2=4x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的倾斜角为120°,那么|PF|=______.
在解决与抛物线的性质有关的问题时,要注意利用几何图形的形象、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此.
1.以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4eq \r(2),|DE|=2eq \r(5),则C的焦点到准线的距离为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.如图所示,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则抛物线的方程为( )
A.y2=8x B.y2=4x
C.y2=2x D.y2=x
考点3 直线与抛物线的位置关系
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与研究直线与椭圆、双曲线的位置关系的方法类似,一般是用方程法,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.
提醒:涉及弦的中点、弦所在直线的斜率时一般用“点差法”求解.
(1)过点(0,1)作直线,使它与抛物线y2=4x仅有一个公共点,这样的直线有____条.
(2)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为eq \f(3,2)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eq \(AP,\s\up8(→))=3eq \(PB,\s\up8(→)),求|AB|.
解答本例(2)第②问的关键是从条件“eq \(AP,\s\up8(→))=3eq \(PB,\s\up8(→))”中发现变量间的关系“y1=﹣3y2”,从而为方程组的消元提供明确的方向.
[备选例题]
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.
2.已知抛物线C:y2=2px(p>0)在第一象限内的点P(2,t)到焦点F的距离为eq \f(5,2).
(1)若N(﹣eq \f(1,2),0),过点N,P的直线l1与抛物线相交于另一点Q,求eq \f(|QF|,|PF|)的值;
(2)若直线l2与抛物线C相交于A,B两点,与圆M:(x﹣a)2+y2=1相交于D,E两点,O为坐标原点,OA⊥OB,试问:是否存在实数a,使得|DE|为定值?若存在,求出a的值;若不存存,请说明由.
1.过抛物线y2=4x的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若|AF|=2|BF|,则|AB|等于( )
A.4 B.eq \f(9,2) C.5 D.6
2.已知点A(m,4)(m>0)在抛物线x2=4y上,过点A作倾斜角互补的两条直线l1和l2,且l1,l2与抛物线的另一个交点分别为B,C.
(1)求证:直线BC的斜率为定值;
(2)若抛物线上存在两点关于BC对称,求|BC|的取值范围.
抛物线
一、选择题
1.点M(5,3)到抛物线y=ax2的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是( )
A.x2=eq \f(1,12)yB.x2=eq \f(1,12)y或x2=﹣eq \f(1,36)y
C.x2=﹣eq \f(1,36)y D.x2=12y或x2=﹣36y
2.过抛物线C:x2=2y的焦点F的直线l交抛物线C于A,B两点,若抛物线C在点B处的切线斜率为1,则|AF|=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.设经过抛物线C的焦点的直线l与抛物线C交于A、B两点,那么抛物线C的准线与以AB为直径的圆的位置关系为( )
A.相离 B.相切
C.相交但不经过圆心 D.相交且经过圆心
4.过抛物线y2=4x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,点O是坐标原点,若|AF|=3,则△AOB的面积为( )
A.eq \f(\r(2),2) B.eq \r(2) C.eq \f(3\r(2),2) D.2eq \r(2)
5.已知P是抛物线y2=4x上的一个动点,Q是圆(x﹣3)2+(y﹣1)2=1上的一个动点,N(1,0)是一个定点,则|PQ|+|PN|的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.eq \r(2)+1
二、填空题
6.设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l,则以F为圆心,且与l相切的圆的方程为________.
7.已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F作一条直线交抛物线于A,B两点.若|AF|=3,则|BF|=________.
8.已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线上的动点,若△FPM为边长是4的等边三角形,则此抛物线的方程为________.
三、解答题
9.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2eq \r(2)的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,且|AB|=9.
(1)求该抛物线的方程;
(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若eq \(OC,\s\up8(→))=eq \(OA,\s\up8(→))+λeq \(OB,\s\up8(→)),求λ的值.
10.设抛物线C:y2=2x,点A(2,0),B(﹣2,0),过点A的直线l与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.
1.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(﹣2,0)且斜率为eq \f(2,3)的直线与C交于M,N两点,则eq \(FM,\s\up8(→))·eq \(FN,\s\up8(→))=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.已知F是抛物线C1:y2=2px(p>0)的焦点,曲线C2是以F为圆心,eq \f(p,2)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eq \f(|AB|,|CD|)=( )
A.16 B.4 C.eq \f(8,3) D.eq \f(5,3)
3.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,且倾斜角为60°的直线交抛物线于A,B两点,若|AF|>|BF|,且|AF|=2,则p=________.
4.设A,B为曲线C:y=eq \f(x2,4)上两点,A与B的横坐标之和为4.
(1)求直线AB的斜率;
(2)设M为曲线C上一点,C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.
1.设F为抛物线y2=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点,若F为△ABC的重心,则|eq \(FA,\s\up8(→))|+|eq \(FB,\s\up8(→))|+|eq \(FC,\s\up8(→))|的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图所示,抛物线y=eq \f(1,4)x2,AB为过焦点F的弦,过A,B分别作抛物线的切线,两切线交于点M,设A(xA,yA),B(xB,yB),M(xM,yM),则:
①若AB的斜率为1,则|AB|=4;
②|AB|min=2;
③yM=﹣1;
④若AB的斜率为1,则xM=1;
⑤xA·xB=﹣4.
以上结论正确的所有序号是( )
A.①②④ B.③④⑤ C.①②⑤ D.③⑤
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
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(p,2),0))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(p,2)))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(p,2)))
离心率
e=1
准线方程
x=﹣eq \f(p,2)
x=eq \f(p,2)
y=﹣eq \f(p,2)
y=eq \f(p,2)
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
焦半径(其中P(x0,y0))
|PF|=x0+eq \f(p,2)
|PF|=﹣x0+eq \f(p,2)
|PF|=y0+eq \f(p,2)
|PF|=﹣y0+eq \f(p,2)
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