《(新課改省份專(zhuān)用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 第五節(jié) 拋物線講義(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課改省份專(zhuān)用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 第五節(jié) 拋物線講義(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課改省份專(zhuān)用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 第五節(jié) 拋物線講義(含解析)
拋物線的定義
平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l(l不經(jīng)過(guò)點(diǎn)F)的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線.點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線.
一、判斷題(對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”)
(1)平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l的距離相等的點(diǎn)的軌跡一定是拋物線.( )
(2)AB為拋物線y2=4x的過(guò)焦點(diǎn)F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=1,y1y2=-4,弦長(zhǎng)|AB|=x1+x2+2.( )
答案:(1)× (2)√
二、填空題
1.已知?jiǎng)狱c(diǎn)P到定點(diǎn)(2,0
2、)的距離和它到直線l:x=-2的距離相等,則點(diǎn)P的軌跡方程為_(kāi)_______.
答案:y2=8x
2.已知拋物線C:y2=x的焦點(diǎn)為F,A(x0,y0)是C上一點(diǎn),|AF|=x0,則x0=________.
答案:1
3.已知F是拋物線y2=x的焦點(diǎn),A,B是該拋物線上的兩點(diǎn),|AF|+|BF|=3,則線段AB的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為_(kāi)_______.
答案:
考法一 拋物線的定義及應(yīng)用
[例1] (1)(2019·贛州模擬)若點(diǎn)A的坐標(biāo)為(3,2),F(xiàn)是拋物線y2=2x的焦點(diǎn),點(diǎn)M在拋物線上移動(dòng)時(shí),使|MF|+|MA|取得最小值的M的坐標(biāo)為( )
A.(0,0)
3、 B.
C.(1,) D.(2,2)
(2)(2019·襄陽(yáng)測(cè)試)已知拋物線y=x2的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,M在l上,線段MF與拋物線交于點(diǎn)N,若|MN|=|NF|,則|MF|=( )
A.2 B.3
C. D.
[解析] (1)過(guò)M點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線,垂足是N,則|MF|+|MA|=|MN|+|MA|,當(dāng)A,M,N三點(diǎn)共線時(shí),|MF|+|MA|取得最小值,此時(shí)M(2,2).
(2)如圖,過(guò)N作準(zhǔn)線的垂線NH,垂足為H.根據(jù)拋物線的定義可知|NH|=|NF|,在Rt△NHM中,|NM|=|NH|,則∠NMH=45°.在△MFK中,∠FMK=45°,所以|MF|=|FK|.
4、而|FK|=1.所以|MF|=.故選C.
[答案] (1)D (2)C
[方法技巧]
利用拋物線的定義解決問(wèn)題時(shí),應(yīng)靈活地進(jìn)行拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離與其到準(zhǔn)線距離間的等價(jià)轉(zhuǎn)化.“看到準(zhǔn)線應(yīng)該想到焦點(diǎn),看到焦點(diǎn)應(yīng)該想到準(zhǔn)線”,這是解決拋物線距離有關(guān)問(wèn)題的有效途徑.
考法二 焦點(diǎn)弦問(wèn)題
焦點(diǎn)弦的常用結(jié)論
以拋物線y2=2px(p>0)為例,設(shè)AB是拋物線的過(guò)焦點(diǎn)的一條弦(焦點(diǎn)弦),F(xiàn)是拋物線的焦點(diǎn),A(x1,y1),B(x2,y2),A,B在準(zhǔn)線上的射影為A1,B1,則有以下結(jié)論:
(1)x1x2=,y1y2=-p2;
(2)|AB|=x1+x2+p=(其中θ為直線AB的傾斜
5、角),拋物線的通徑長(zhǎng)為2p,通徑是最短的焦點(diǎn)弦;
(3)+=為定值;
(4)以AB為直徑的圓與拋物線的準(zhǔn)線相切;
(5)以AF(或BF)為直徑的圓與y軸相切;
(6)以A1B1為直徑的圓與直線AB相切,切點(diǎn)為F,∠A1FB1=90°;
(7)A,O,B1三點(diǎn)共線,B,O,A1三點(diǎn)也共線.
[例2] (2019·長(zhǎng)沙四校聯(lián)考)過(guò)拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)F的直線l與拋物線C交于P,Q兩點(diǎn),與拋物線的準(zhǔn)線交于點(diǎn)M,且=3,則||=( )
A. B.
C. D.
[解析] 如圖,不妨設(shè)Q點(diǎn)在第一象限,過(guò)P作PN垂直于拋物線的準(zhǔn)線,垂足為N,
由拋物線定義可知|PF|=|
6、PN|,
又因?yàn)椋?,
所以=2,
所以|PM|=2|PF|=2|PN|,
在Rt△PNM中,cos∠MPN==,
由拋物線焦點(diǎn)弦的性質(zhì)可知||===.故選C.
[答案] C
[方法技巧]
焦點(diǎn)弦問(wèn)題的求解策略
解決焦點(diǎn)弦問(wèn)題的關(guān)鍵是“設(shè)而不求”方法的應(yīng)用,解題時(shí),設(shè)出直線與拋物線兩交點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)拋物線的方程正確表示出焦點(diǎn)弦長(zhǎng),再利用已知條件求解.
1.若拋物線y2=4x上一點(diǎn)P到其焦點(diǎn)F的距離為2,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則△OFP的面積為( )
A. B.1
C. D.2
解析:選B 設(shè)P(xP,yP),由題意可得拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0),準(zhǔn)線方程為x
7、=-1,又點(diǎn)P到焦點(diǎn)F的距離為2,∴由拋物線的定義知點(diǎn)P到準(zhǔn)線的距離為2,∴xP+1=2,得xP=1,代入拋物線方程得|yP|=2,∴△OFP的面積為S=·|OF|·|yP|=×1×2=1.故選B.
2.已知AB是拋物線y2=2x的一條焦點(diǎn)弦,|AB|=4,則AB中點(diǎn)C的橫坐標(biāo)是( )
A.2 B.
C. D.
解析:選C 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則|AB|=x1+x2+p=4,
又p=1,∴x1+x2=3,∴點(diǎn)C的橫坐標(biāo)是=.故選C.
3.已知M是拋物線x2=4y上一點(diǎn),F(xiàn)為其焦點(diǎn),點(diǎn)A在圓C:(x+1)2+(y-5)2=1上,則|MA|+|MF|的最小值
8、是________.
解析:依題意,由點(diǎn)M向拋物線x2=4y的準(zhǔn)線l:y=-1引垂線,垂足為M1(圖略),則有|MA|+|MF|=|MA|+|MM1|,結(jié)合圖形可知|MA|+|MM1|的最小值等于圓心C(-1,5)到y(tǒng)=-1的距離再減去圓C的半徑,即等于6-1=5,因此|MA|+|MF|的最小值是5.
答案:5
突破點(diǎn)二 拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程及性質(zhì)
圖形
標(biāo)準(zhǔn)方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
p的幾何意義:焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線l的距離
范圍
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0
9、,x∈R
y≤0,x∈R
焦點(diǎn)坐標(biāo)
準(zhǔn)線方程
x=-
x=
y=-
y=
離心率
e=1
焦半徑
|PF|=x0+
|PF|=-x0+
|PF|=y(tǒng)0+
|PF|=-y0+
一、判斷題(對(duì)的打“√”,錯(cuò)的打“×”)
(1)方程y=ax2(a≠0)表示的曲線是焦點(diǎn)在x軸上的拋物線,且其焦點(diǎn)坐標(biāo)是,準(zhǔn)線方程是x=-.( )
(2)拋物線既是中心對(duì)稱(chēng)圖形,又是軸對(duì)稱(chēng)圖形.( )
(3)若直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),則直線與拋物線一定相切.( )
答案:(1)× (2)× (3)×
二、填空題
1.已知拋物線的對(duì)稱(chēng)軸為x軸,頂點(diǎn)在原
10、點(diǎn),焦點(diǎn)在直線2x-4y+11=0上,則此拋物線的方程是________.
答案:y2=-22x
2.拋物線y=ax2的準(zhǔn)線方程是y=1,則a的值為_(kāi)_______.
答案:-
3.已知F是拋物線x2=8y的焦點(diǎn),若拋物線上的點(diǎn)A到x軸的距離為5,則|AF|=________.
答案:7
考法一 求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
[例1] (1)(2019·河南中原名校聯(lián)考)拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,O為坐標(biāo)原點(diǎn),M為拋物線上一點(diǎn),且|MF|=4|OF|,△MFO的面積為4,則拋物線的方程為( )
A.y2=6x B.y2=8x
C.y2=16x
11、 D.y2=
(2)(2019·江西協(xié)作體聯(lián)考)設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)M在C上,|MF|=5.若以MF為直徑的圓過(guò)點(diǎn)(0,2),則C的方程為( )
A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8x
C.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x
[解析] (1)設(shè)M(x,y),因?yàn)閨OF|=,|MF|=4|OF|,所以|MF|=2p,由拋物線定義知x+=2p,所以x=p,所以y=±p,又△MFO的面積為4,所以××p=4,解得p=4(p=-4舍去).所以拋物線的方程為y2=8x.
(2)由已知得拋物線的焦點(diǎn)F,設(shè)點(diǎn)A(0,2),
12、拋物線上點(diǎn)M(x0,y0),則=,=.由已知得·=0,即y-8y0+16=0,因而y0=4,M.由|MF|=5得, =5,又p>0,解得p=2或p=8,故選C.
[答案] (1)B (2)C
[方法技巧]
求拋物線方程的3個(gè)注意點(diǎn)
(1)當(dāng)坐標(biāo)系已建立時(shí),應(yīng)根據(jù)條件確定拋物線方程屬于四種類(lèi)型中的哪一種.
(2)要注意把握拋物線的頂點(diǎn)、對(duì)稱(chēng)軸、開(kāi)口方向與方程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
(3)要注意參數(shù)p的幾何意義是焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離,利用它的幾何意義來(lái)解決問(wèn)題.
考法二 拋物線的幾何性質(zhì)
[例2] (1)(2019·蘭州雙基過(guò)關(guān)考試)拋物線y2=2px(p>0)上橫坐標(biāo)為6的點(diǎn)
13、到此拋物線焦點(diǎn)的距離為10,則該拋物線的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為( )
A.4 B.8
C.16 D.32
(2)(2018·贛州二模)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,A是拋物線上一點(diǎn),若A到F的距離是A到y(tǒng)軸距離的兩倍,且三角形OAF的面積為1,O為坐標(biāo)原點(diǎn),則p的值為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[解析] (1)設(shè)拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-(p>0),如圖,則根據(jù)拋物線的性質(zhì)有|PF|=+6=10,解得p=8,所以拋物線的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為8.
(2)不妨設(shè)A(x0,y0)在第一象限,
由題意可知即
∴A,
又∵點(diǎn)A在拋物線y2
14、=2px上,∴=2p×,即p4=16,
又∵p>0,∴p=2,故選B.
[答案] (1)B (2)B
[方法技巧]
用拋物線幾何性質(zhì)的技巧
涉及拋物線幾何性質(zhì)的問(wèn)題常結(jié)合圖形思考,通過(guò)圖形可以直觀地看出拋物線的頂點(diǎn)、對(duì)稱(chēng)軸、開(kāi)口方向等幾何特征,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想解題.
1.頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱(chēng)軸為坐標(biāo)軸,且過(guò)點(diǎn)P(-4,-2)的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A.y2=-x B.x2=-8y
C.y2=-8x或x2=-y D.y2=-x或x2=-8y
解析:選D 設(shè)拋物線為y2=mx,代入點(diǎn)P(-4,-2),解得m=-1,則拋物線方程為y2=-x;
15、設(shè)拋物線為x2=ny,代入點(diǎn)P(-4,-2),解得n=-8,則拋物線方程為x2=-8y.
2.已知拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)A(0,-).若線段FA與拋物線C相交于點(diǎn)M,則|MF|=( )
A. B.
C. D.
解析:選A 由題意,F(xiàn)(1,0),|AF|=2,設(shè)|MF|=d,則M到準(zhǔn)線的距離為d,M的橫坐標(biāo)為d-1,由三角形相似,可得=,所以d=,故選A.
3.已知A是拋物線y2=2px(p>0)上一點(diǎn),F(xiàn)是拋物線的焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),當(dāng)|AF|=4時(shí),∠OFA=120°,則拋物線的準(zhǔn)線方程是( )
A.x=-1 B.y=-1
C.x=-2 D.y=-2
解析:選A 過(guò)A向準(zhǔn)線作垂線,設(shè)垂足為B,準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn)為D.因?yàn)椤螼FA=120°,所以△ABF為等邊三角形,∠DBF=30°,從而p=|DF|=2,因此拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-1.選A.