2019届二轮复习抛物线提分秘籍学案(全国通用)
展开题型一 抛物线的定义及应用
例1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 .
【解析】 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.学
【答案】 4
引申探究
1.若将本例中的B点坐标改为(3,4),试求|PB|+|PF|的最小值.
2.若将本例中的条件改为: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.
【解析】 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=3,学, , ]
所以d1+d2的最小值为3-1.
点评 与抛物线有关的最值问题,一般情况下都与抛物线的定义有关.“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决与过抛物线焦点的弦有关问题的重要途径.
巩固1设P是抛物线y2=4x上的一个动点,则点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值为 .
题型二 抛物线的标准方程和几何性质
1 求抛物线的标准方程
例2 (2017·深圳模拟)如图所示,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=x B.y2=9x
C.y2=x D.y2=3x
【解析】 分别过点A,B作AA1⊥l,BB1⊥l,且垂足分别为A1,B1,由已知条件|BC|=2|BF|,得|BC|=2|BB1|,
【答案】 D
巩固2(2018北京文)已知直线过点且垂直于轴,若被抛物线截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为 .
2 抛物线的几何性质
例3已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A(x1,y1),B(x2,y2)是过F的直线与抛物线的两个交点,求证:
(1)y1y2=-p2,x1x2=;
(2)+为定值;
(3)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
(2)+=+=.
因为x1x2=,x1+x2=|AB|-p,代入上式,
得+==(定值).
(3)设AB的中点为M(x0,y0),如图所示,分别过A,B作准线l的垂线,垂足为C,D,
过M作准线l的垂线,垂足为N,
则|MN|=(|AC|+|BD|)=(|AF|+|BF|)=|AB|.
所以以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.学
点评(1)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,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.
(2)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.
巩固3 (1)(2017·广西三市调研)若抛物线y2=2px(p>0)上的点A(x0,)到其焦点的距离是A到y轴距离
的3倍,则p等于( )
A. B.1 C. D.2
(2)(2017·郑州二模)过点P(-2,0)的直线与抛物线C:y2=4x相交于A,B两点,且|PA|=|AB|,则点A到
抛物线C的焦点的距离为( )
A. B. C. D.2
题型三 直线与抛物线的综合问题
1 直线与抛物线的交点问题
例4 已知抛物线C:y2=8x与点M(-2,2),过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点.
若·=0,则k= .
【答案】 2
巩固4(2018全国新课标Ⅰ理)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(–2,0)且斜率为的直线与C交
于M,N两点,则=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2 与抛物线弦的中点有关的问题
例5(2016·全国Ⅲ)已知抛物线C:y2=2x的焦点为F,平行于x轴的两条直线l1,l2分别交C于A,B两点, 学 ]
交C的准线于P,Q两点.
(1)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明:AR∥FQ;
(2)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.
(2) 【解析】 设过AB的直线为l,设l与x轴的交点为D(x1,0),
则S△ABF=|b-a FD|=|b-a|,
S△PQF=.
由题意可得|b-a|=,所以x1=1,x1=0(舍去).
设满足条件的AB的中点为E(x,y).当AB与x轴不垂直时,
由kAB=kDE可得=(x≠1).而=y,所以y2=x-1(x≠1). 学 ]
当AB与x轴垂直时,E与D重合,
此时E点坐标为(1,0),满足方程y2=x-1.
所以所求轨迹方程为y2=x-1.
点评(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.
(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(设焦点在x轴的正半轴上),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.学
(3)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”、“整体代入”等解法.
提醒:涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.
变式:(2018北京理)已知抛物线C:=2px经过点(1,2).过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.
(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;
(Ⅱ)设O为原点,,,求证:为定值.
(2)设,.
由(1)知,,直线的方程为.
令,得点的纵坐标为.
同理得点的纵坐标为.
由,得,.
,
所以为定值. 学
【答案】(1)取值范围是;(2)证明过程见解析.
巩固5(2018届武汉调研)已知抛物线C:x2=2py(p>0)和定点M(0,1),设过点M的动直线交抛物线C于A,B两点,抛物线C在A,B处的切线交点为N.
(1)若N在以AB为直径的圆上,求p的值;
(2)若△ABN面积的最小值为4,求抛物线C的方程
答案与解析
巩固1【解析】如图,
【答案】
巩固2【解析】,,由抛物线方程可得,,,,
焦点坐标为.
【答案】
巩固3(1)【解析】由题意得3x0=x0+,即x0=,
即A,代入抛物线方程,得=2,
∵p>0,∴p=2.故选D.
【答案】 D
(2)【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),分别过点A,B作直线x=-2的垂线,垂足分别为点D,E.∵|PA|=|AB|,
∴又得x1=,
则点A到抛物线C的焦点的距离为1+=.
【答案】 A
巩固4【解析】 由题意知直线的方程为,设,与抛物线方程联立有,可得或,
∴,∴.学
【答案】:D
(2)设切线AN为y=x+b,又切点A在抛物线y=上,
∴y1=,∴b=-=-,
∴yAN=x-.同理yBN=x-.
又∵N在yAN和yBN上,
∴解得N.∴N(pk,-1).
|AB|=|x2-x1|=,
点N到直线AB的距离d==,
S△ABN=·|AB|·d=≥2,
∴2=4,∴p=2,
故抛物线C的方程为x2=4y.