高二数学圆锥曲线:抛物线知识点整理和总结
专题九抛物线
一.基本概念
1.抛物线的定义:平面内与一个定点的距离和一条定直线的距离相等的点的轨迹。其中:定点为抛物线的焦点,定直线叫做准线。2.抛物线的标准方程、图象及几何性质:p0
标准方程l焦点在x轴上,开口向右y2焦点在x轴上,开口向左y2px2焦点在y轴上,开口向上x2焦点在y轴上,开口向下x22px2py2pyyPxOFPylxFOlyPFOy轴lyOFx图形xPO(0,0)顶点对称轴焦点离心率准线
二.例题分析
【例1】(河西区201*高考一模)已知双曲
xa22x轴F(p2,0)F(p2,0)F(0,p2)F(0,p2)e1xp2xp2yp2yp2yb221a0,b0的一个顶点与抛物线
y20x的焦点重合,该双曲线的离心率为
252,则该双曲线的渐近线斜率为()
A2B43C12D34
【例2】(南开区201*年高三一模)若抛物线y2px的焦点与双曲线焦重合,则p的值为()
A3B-3C6D-6
2x26y231的左
【变式1】(河北区201*年高三三模)已知抛物线y245x的焦点和双曲线xa22yb221(a0,b0)的一个焦点重合,且双曲线的离心率e52,则双曲线的方程为
()A
【变式2】(201*年第三次六校联考).已知双曲线
xa22x216y291B
x29y2161Cx2y241D
x24y291
yb221的离心率为2,它的一个焦
点与抛物线y28x的焦点相同,那么双曲线的渐近线方程为--------------------------------
【例3】.(201*年天津一中高三第五次月考)已知抛物线y22pxp0的焦点F为双
xa22曲线yb221a0,b0的一个焦点,经过两曲线交点的直线恰好过点F,则该双曲
线的离心率为()A2B
【例4】(201*年天津文)已知双曲线
xa2221C3D
31yb221(a0,b0)的左顶点与抛物线
y2px(p0)的焦点的距离为4,且双曲线的一条渐近线与抛物线的准线的准线的交点
2坐标为(-2,-1),则双曲线的焦距为()
A.23B.25C.43D.45【例5】(201*年天津文)已知双曲线
xa22yb221(a0,b0)的一条渐近线方程是y3x,
它的一个焦点与抛物线y216x的焦点相同。则双曲线的方程为。
【变式1】(201*年天津理)已知双曲线
xa22yb221(a0,b0)的一条渐近线方程是y=
3x,它的一个焦点在抛物线y224x的准线上,则双曲线的方程为()
(A
x236y21081(B
x29y2271(C)
x2108y2361(D)
x227y291
【变式2】(201*陕西理)设抛物线的顶点在原点,准线方程为x2,则抛物线的方程是。
【例6】(201*年福建)已知双曲线
x24yb221的右焦点与抛物线y212x的焦点重合,
则该双曲线的焦点到渐近线的距离为_________.
【变式1】(201*年安徽)过抛物线y4x的焦点F的直线交抛物线于A、B两点,O为坐标原点,若AF3,则三角形AOB的面积为________.
【例7】(201*辽宁理)已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,AFBF=3,则线段AB的中点到y轴的距离为()A.
34B.1C.
54D.
74【变式1】(201*年天津理)已知抛物线的参数方程为
x2pty2pt2(t为参数,p>0),焦点
为F,准线为l,过抛物线上一点M作l的垂线,垂足为E.若|EF|=|MF|,点M的横坐标是3,则p=_________.
【变式2】(201*山东文)设M(x0,y0)为抛物线C:x28y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心、FM为半径的圆和抛物线C的准线相交,则y0的取值范围是()A.(0,2)
【变式3】(201*年四川)已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点
M2,y0,若点M到抛物线焦点距离为3,则OM长度________.
B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)
扩展阅读:抛物线题及知识点总结
一、抛物线的定义及其应用
[例1]设P是抛物线y2=4x上的一个动点.
(1)求点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;(2)若B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.
例2、.(201*山东高考)设M(x0,y0)为抛物线C:x2=8y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交,则y0的取值范围是()
A.(0,2)B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞).
二、抛物线的标准方程和几何性质
例3、抛物线y=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,经过F的直线与抛物线交于A、
2B两点,交准线于C点,点A在x轴上方,AK⊥l,垂足为K,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则△AKF的面积是()A.4B.33C.43D.8
[悟一法]
1.求抛物线的标准方程常采用待定系数法,未知数只有p,可利用题中已知条件确定p的值.注意到抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.
2.涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征.
例4.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()39
A.y2=xB.y2=9xC.y2=xD.y2=3x
22三、抛物线的综合问题
[例5](201*江西高考)已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x10)上,M点到抛物线C的焦点F的1
距离为2,直线l:y=-x+b与抛物线C交于A,B两点.
2(1)求抛物线C的方程;
(2)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.
练习题
1.已知抛物线x2=ay的焦点恰好为双曲线y2-x2=2的上焦点,则a等于()
A.1B.4C.8
D.16
2.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.-
1716157B.-C.
1616
2D.15163.(201*辽宁高考)已知F是物线y=x的焦点,A,B是该物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为()3
A.425B.1C.
47D.4
4.已知抛物线y=2px,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是()
A.相离
B.相交C.相切
D.不确定
5.(201*宜宾检测)已知F为抛物线y2=8x的焦点,过F且斜率为1的直线交抛物线于()A.42
A、B两点,则||FA|-|FB||的值等于
D.16
B.8C.82
6.在y=2x2上有一点P,它到A(1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点
P的坐标是()
A.(-2,1)C.(2,1)
B.(1,2)D.(-1,2)
7.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-3,那么|PF|=()A.43B.8C.83D.16
8.(201*陕西高考)设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是()
A.y2=-8xB.y2=8xC.y2=-4xD.y2=4x
9.(201*永州模拟)以抛物线x2=16y的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.
10.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,抛物线上一点Q(-3,m)到焦点的距离是5,则抛物线的方程为________.
11.已知抛物线y=4x与直线2x+y-4=0相交于A、B两点,抛物线的焦点为
F,那么|FA|+|FB|=________.
212.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若x1+x2=6,那么|AB|等于________13.根据下列条件求抛物线的标准方程:
(1)抛物线的焦点是双曲线16x2-9y2=144的左顶点;(2)过点P(2,-4).
14.已知点A(-1,0),B(1,-1),抛物线C:y2=4x,O为坐标原点,过点
A的动直线l交抛物线C于M,P两点,直线MB交抛物线C于另一点Q.若向量OMπ
与OP的夹角为,求△POM的面积.
4一、抛物线的定义及其应用
[例1]设P是抛物线y2=4x上的一个动点.
(1)求点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;(2)若B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.
[自主解答](1)如图,易知抛物线的焦点为F(1,0),准线是x=-1.由抛物线的定义知:点P到直线x=-1的距离等于点P到焦点F的距离.于是,问题转化为:在曲线上求一点P,使点P到点A(-1,1)的距离与点P到
F(1,0)的距离之和最小.显然,连结AF交曲线于P点,则所求的最小值为|AF|,即为5.
(2)如图,自点B作BQ垂直准线于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.例2、.(201*山东高考)设M(x0,y0)为抛物线C:x2=8y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交,则y0的取值范围是()
A.(0,2)B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)
解析:圆心到抛物线准线的距离为p,即p=4,根据已知只要|FM|>4即可.根据抛物线定|FM|=y0+2由y0+2>4,解得y0>2,故y0的取值范围是(2,+∞).
二、抛物线的标准方程和几何性质
例3、抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,经过F的直线与抛物线交于A、
B两点,交准线于C点,点A在x轴上方,AK⊥l,垂足为K,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则△AKF的面积是()A.4B.33C.43D.8
设点A(x1,y1),其中y1>0.由点B作抛物线的准线的垂线,垂足为B1.则有|BF|=|BB1|;又|CB|=2|FB|,因此有|CB|=2|BB1|,cos∠CBB1=ππCBB1=.即直线AB与x轴的夹角为.
335|BB1|1
=,∠|BC|pπ
又|AF|=|AK|=x1+=4,因此y1=4sin=23,
2311
因此△AKF的面积等于|AK|y1=423=43.22[悟一法]
1.求抛物线的标准方程常采用待定系数法,未知数只有p,可利用题中已知条件确定p的值.注意到抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.
2.涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征.
例4.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()3
A.y2=xB.y2=9x
29C.y2=xD.y2=3x
2解析:分别过点A、B作AA1、BB1垂直于l,且垂足分别为A1、B1,由已知条件|BC|=2|BF|得|BC|=2|BB1|,∴∠BCB1=30°,又|AA1|=|AF|=3,
∴|AC|=2|AA1|=6,∴|CF|=|AC|-|AF|=6-3=3,∴F为线段AC的中点.故13
点F到准线的距离为p=|AA1|=,故抛物线的方程为y2=3x.
22三、抛物线的综合问题
[例5](201*江西高考)已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1所以p=4,从而抛物线方程是y2=8x.
(2)由p=4,4x2-5px+p2=0可简化为x2-5x+4=0,从而x1=1,x2=4,y1=-22,y2=42,从而A(1,-22),B(4,42);
设OC=(x,y)=(1,-2
332)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22).
又y22(2λ-1)]2=8(4λ+1).3=8x3,即[2即(2λ-1)2=4λ+1.解得λ=0,或λ=2.
例6、(201*湖南高考)(13分)已知平面内一动点P到点F(1,0)的距离与点P到y轴的距离的差等于1.(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过点F作两条斜率存在且互相垂直的直线l1,l2,设l1与轨迹C相交于点A,
B,l与轨迹C相交于点D,E,求ADEB的最小值
2妙解](1)设动点P的坐标为(x,y),由题意有x-12
+y2-|x|=1.化简得
y2=2x+2|x|.当x≥0时,y2=4x;当x例7.已知点M(1,y)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,M点到抛物线C的焦点F的1
距离为2,直线l:y=-x+b与抛物线C交于A,B两点.
2(1)求抛物线C的方程;
(2)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.
解:(1)抛物线y2=2px(p>0)的准线为x=-,由抛物线定义和已知条件可知
2|MF|=1-(-)=1+=2,解得p=2,故所求抛物线C的方程为y=4x.
22ppp2
y=-1x+b,2(2)联立y=4x2
消去x并化简整理得y+8y-8b=0.
2依题意应有Δ=64+32b>0,解得b>-2.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2
=-8,y1y2=-8b,设圆心Q(x0,y0),则应用x0=
x1+x2
2,y0=
y1+y2
2=-4.
因为以AB为直径的圆与x轴相切,所以圆的半径为r=|y0|=4.又|AB|=5[x1-x22
2+y1-y22
=1+4
y1-y22
=y1+y2-4y1y2]=564+32b64+32b所以|AB|=2r=58
=8,解得b=-.5
48,5
所以x1+x2=2b-2y1+2b-2y2=4b+16=则圆心Q的坐标为(
2424
,-4).故所求圆的方程为(x-)2+(y+4)2=16.55
1.已知抛物线x2=ay的焦点恰好为双曲线y2-x2=2的上焦点,则a等于()
A.1B.4C.8
D.16
解析:根据抛物线方程可得其焦点坐标为(0,),双曲线的上焦点为(0,2),
4依题意则有=2解得a=8.
4aa2.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.-
1716157B.-C.
1616
D.15
16y12
解析:抛物线方程可化为x=-,其准线方程为y=.设M(x0,y0),则由
416115
抛物线的定义,可知-y0=1y0=-.1616
3.(201*辽宁高考)已知F是物线y2=x的焦点,A,B是该物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为()3
A.45B.1C.
47D.4
解析:根据物线定义与梯形中位线定理,得线段AB中点到y轴的距离为:11315(|AF|+|BF|)-=-=.24244
4.已知抛物线y2=2px,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是()
A.相离
B.相交C.相切
D.不确定
解析:设抛物线焦点弦为AB,中点为M,准线l,A1、B1分别为A、B在直线
l上的射影,则|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,于是M到l的距离d=(|AA1|+|BB1|)11
=(|AF|+|BF|)=|AB|=半径,故相切.22
5.(201*宜宾检测)已知F为抛物线y=8x的焦点,过F且斜率为1的直线交抛物线于()
A.42
B.8C.82
D.16
212A、B两点,则||FA|-|FB||的值等于
y=x-2,
解析:依题意F(2,0),所以直线方程为y=x-2由2
y=8x
,消去y得x2-12x+4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则||FA|-|FB||=|(x1+2)-(x2+2)|=|x1-x2|=(x1+x2)-4x1x2=144-16=82.6.在y=2x2上有一点P,它到A(1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点
2P的坐标是()
A.(-2,1)C.(2,1)
B.(1,2)D.(-1,2)
2解析:如图所示,直线l为抛物线y=2x的准线,F为其焦点,PN⊥l,AN1⊥l,由抛物线的定义知,|PF|=|PN|,∴|AP|+|PF|=|AP|+|PN|≥|AN1|,当且仅当A、P、N三点共线时取
等号.∴P点的横坐标与A点的横坐标相同即为1,则可排除A、C、D.答案:B7.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-3,那么|PF|=()A.43B.8C.83D.16
8.(201*陕西高考)设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是()
A.y2=-8xB.y2=8xC.y2=-4xD.y2=4x
解析:由准线方程x=-2,可知抛物线为焦点在x轴正半轴上的标准方程,同时得p=4,所以标准方程为y2=2px=8x9.(201*永州模拟)以抛物线x2=16y的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.
解析:抛物线的焦点为F(0,4),准线为y=-4,则圆心为(0,4),半径r=8.所以,圆的方程为x2+(y-4)2=64.
10.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,抛物线上一点Q(-3,m)到焦点的距离是5,则抛物线的方程为________.
解析:设抛物线方程为x2=ay(a≠0),则准线为y=-.∵Q(-3,m)在抛
4物线上,∴9=am.而点Q到焦点的距离等于点Q到准线的距离,
aa99a∴|m-(-)|=5.将m=代入,得|+|=5,解得,a=±2,或a=±18,
4aa4∴所求抛物线的方程为x=±2y,或x=±18y.
11.已知抛物线y2=4x与直线2x+y-4=0相交于A、B两点,抛物线的焦点为
F,那么|FA|+|FB|=________.
22y2=4x解析:由
2x+y-4=0
,消去y,得x2-5x+4=0(*),方程(*)的两根
为A、B两点的横坐标,故x1+x2=5,因为抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),所
以|FA|+|FB|=(x1+1)+(x2+1)=7
12.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若x1+x2=6,那么|AB|等于________
解析:因线段AB过焦点F,则|AB|=|AF|+|BF|.又由抛物线的定义知|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,故|AB|=x1+x2+2=8.
13.根据下列条件求抛物线的标准方程:(1)抛物线的焦点是双曲线16x2
-9y=144的左顶点;(2)过点P(2,-4).
解:双曲线方程化为-=1,左顶点为(-3,0),由题意设抛物线方程为
916
2x2y2
py2=-2px(p>0),则-=-3,∴p=6,∴抛物线方程为y2=-12x.
2(2)由于P(2,-4)在第四象限且抛物线对称轴为坐标轴,可设抛物线方程为y2=mx或x2=ny,代入P点坐标求得m=8,n=-1,∴所求抛物线方程为y2=8x或x2=-y.
14.已知点A(-1,0),B(1,-1),抛物线C:y2=4x,O为坐标原点,过点
A的动直线l交抛物线C于M,P两点,直线MB交抛物线C于另一点Q.若向量OMπ
与OP的夹角为,求△POM的面积.
4解:设点M(,y1),P(,y2),
44∵P,M,A三点共线,∴kAM=kPM,即
y21y22
y1y2
1=4
+1
y1-y2y11
=,∴y1y2=4.22,即2
y1y2y1+4y1+y24-4
444y2y2π12
∴OMOP=+y1y2=5.∵向量OM与OP的夹角为,π1π5∴|OM||OP|cos=5.∴S△POM=|OM||OP|sin=.
4242
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