抛物线专题复习讲义及测试(基础版)
★知识梳理★
1.抛物线的标准方程、类型及其几何性质 (0>p ):
标准方程 px y 22=
px y 22-=
py x 22=
py x 22-=
图形
▲
y x
O
▲
y
x
O
▲
y x
O
▲
y
x
O
焦点
)0,2(p F )0,2
(p F - )2
,0(p F )2
,0(p F - 准线
2
p x -
= 2p x =
2
p y -
= 2
p y =
范围 R y x ∈≥,0 R y x ∈≤,0 0,≥∈y R x 0,≤∈y R x
对称轴 x 轴
y 轴
顶点 (0,0)
离心率
1=e
2.抛物线的焦半径、焦点弦
①)0(22≠=p px y 的焦半径=PF 2P x +;)0(22≠=p py x 的焦半径=PF 2P y +;
② 过焦点的所有弦中最短的弦,也被称做通径.其长度为2p.
③ AB 为抛物线px y 22=的焦点弦,则=B A x x 4
2
p ,=B A y y 2
p -,||AB =p x x B A ++
★重难点突破★
重点:掌握抛物线的定义和标准方程,会运用定义和会求抛物线的标准方程,能通过方程研究抛物线的几何性质 难点: 与焦点有关的计算与论证
重难点:围绕焦半径、焦点弦,运用数形结合和代数方法研究抛物线的性质 1.要有用定义的意识
问题1:抛物线y=42
x 上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) A.
1617 B. 16
15 C.87
D. 0
点拨:抛物线的标准方程为y x 412
=
,准线方程为16
1
-=y ,由定义知,点M 到准线的距离为1,所以点M 的纵坐标是16
15
2.求标准方程要注意焦点位置和开口方向
问题2:顶点在原点、焦点在坐标轴上且经过点(3,2)的抛物线的条数有 点拨:抛物线的类型一共有4种,经过第一象限的抛物线有2种,故满足条件的抛物线有2条 3.研究几何性质,要具备数形结合思想,“两条腿走路”
问题3:证明:以抛物线焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切
点拨:设AB 为抛物线的焦点弦,F 为抛物线的焦点,点''、B A 分别是点B A 、在准线上的射影,弦AB 的中点为M ,则''BB AA BF AF AB +=+=,点M 到准线的距离为AB BB AA 2
1
)''(21=+,∴以抛物线焦点弦为直径的圆总与抛物线的准线相切
★热点考点题型探析★
考点1 抛物线的定义
题型 利用定义,实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换
[例1 ]已知点P 在抛物线y 2
= 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和的最小值为 【解题思路】将点P 到焦点的距离转化为点P 到准线的距离
[解析]过点P 作准线的垂线l 交准线于点R ,由抛物线的定义知,PR PQ PF PQ +=+,当P 点为抛物线与垂线l 的交点时,PR PQ +取得最小值,最小值为点Q 到准线的距离 ,因准线方程为x=-1,故最小值为3
【思路指引】灵活利用抛物线的定义,就是实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换,一般来说,用定义问题都与焦半径问题相关 【新题导练】
1.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点111222()()P x y P x y ,,,,33
3()P x y ,在抛物线上,且||1F P 、||2F P 、||3F P 成等差数列, 则有( )A .321x x x =+ B . 321y y y =+ C .2312x x x =+ D. 2312y y y =+
2. 已知点),4,3(A F 是抛物线x y 82
=的焦点,M 是抛物线上的动点,当MF MA +最小时,M 点坐标是 ( )
A. )0,0(
B. )62,3(
C. )4,2(
D. )
62,3(-
1.[解析]C 由抛物线定义,2132()()(),222
p p p
x x x +
=+++即:2312x x x =+. 2.设M 到准线的距离为MK ,则MK MA MF MA +=+|||,当MK MA +最小时,M 点坐标是)4,2(,选C 考点2 抛物线的标准方程
题型:求抛物线的标准方程
[例2 ] 求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程: (1)过点(-3,2) (2)焦点在直线240x y --=上 【解题思路】以方程的观点看待问题,并注意开口方向的讨论.
[解析] (1)设所求的抛物线的方程为2
2y px =-或2
2(0)x py p =>, ∵过点(-3,2) ∴229)3(24?=--=p p 或 ∴2934p p =
=或 ∴抛物线方程为24
3
y x =-或292x y =,前者的准线方程是1,3x =后者的准线方程为98y =-
(2)令0x =得2y =-,令0y =得4x =,∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2),当焦点为(4,0)时,
42
p
=, ∴8p =,此时抛物线方程2
16y x =;焦点为(0,-2)时
22
p
= ∴4p =,此时抛物线方程28x y =-. ∴所求抛物线方程为216y x =或2
8x y =-,对应的准线方程分别是4,2x y =-=. 【名师指引】对开口方向要特别小心,考虑问题要全面
【新题导练】
3.若抛物线2
2y px =的焦点与双曲线2
213
x y -=的右焦点重合,则p 的值 4. 对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件:①焦点在y 轴上; ②焦点在x 轴上;③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6;④抛物线的通径的长为5; ⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1). 能使这抛物线方程为y 2
=10x 的条件是____________.(要求填写合适条件的序号)
5. 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3||,17||==AF AM ,求此抛物线的方程 3.[解析]
4132
=?+=p p
4.[解析] 用排除法,由抛物线方程y 2=10x 可排除①③④,从而②⑤满足条件.
5.[解析] 设点'A 是点A 在准线上的射影,则3|'|=AA ,由勾股定理知22|'|=MA ,点A 的横坐标为)2
3,22(p -, 代入方程py x 22=得2=p 或4,抛物线的方程y x 42=或y x 82= 考点3 抛物线的几何性质
题型:有关焦半径和焦点弦的计算与论证 [例3 ]设A 、B 为抛物线px y
22
=上的点,且 90=∠AOB (O 为原点),则直线AB 必过的定点坐标为__________.
【解题思路】由特殊入手,先探求定点位置
[解析]设直线OA 方程为kx y =,由???==px
y kx y 22解出A 点坐标为)2,2(2k p
k p ??
??
?
=-=px y x
k y 212解出B 点坐标为)2,2(2
pk pk -,直线AB 方程为2
21)
2(2k pk x k pk y ---
=+,令0=y 得p x 2=,直线AB 必过的定点)0,2(p 【思路指引】(1)由于是填空题,可取两特殊直线AB, 求交点即可;(2)B 点坐标可由A 点坐标用k
1
-换k 而得。 【新题导练】
6. 若直线10ax y -+=经过抛物线2
4y x =的焦点,则实数a =
7.过抛物线焦点F 的直线与抛物线交于两点A 、B,若A 、B 在抛物线准线上的射影为11,B A ,则=∠11FB A
A.
45 B.
60 C.
90 D.
120
6.[解析]-1
7.[解析]C 基础巩固训练
1.过抛物线x y 42=的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于)(422
R a a a ∈++,则这样的直线( ) A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.1条或2条 D.不存在
2.在平面直角坐标系xOy 中,若抛物线2
4x y =上的点P 到该抛物线焦点的距离为5,则点P 的纵坐标为 ( )
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6 3.两个正数a 、b 的等差中项是
92
,一个等比中项是25,且,b a >则抛物线2
()y b a x =-的焦点坐标为( ) A .1(0,)4- B .1(0,)4 C .1(,0)2-
D .1(,0)4
-
4. 如果1P ,2P ,…,8P 是抛物线24y x =上的点,它们的横坐标依次为1x ,2x ,…,8x ,F 是抛物线的焦点,若)(,,,21*∈N n x x x n 成等差数列且45921=+++x x x ,则||5F P =( ). A .5 B .6 C . 7 D .9
5、抛物线,42F x y 的焦点为=准线为l ,l 与x 轴相交于点E ,过F 且倾斜角等于60°的直线与抛物线在x 轴上方的部分相交于点A ,AB ⊥l ,垂足为B ,则四边形ABEF 的面积等于( )
A .33
B .34
C .36
D .38
6、设O 是坐标原点,F 是抛物线2
4y x =的焦点,A 是抛物线上的一点,FA 与x 轴正向的夹角为60
,则OA
为 . 综合提高训练
7.在抛物线24y x =上求一点,使该点到直线45y x =-的距离为最短,求该点的坐标
9. 设抛物线2
2y px =(0p >)的焦点为 F ,经过点 F 的直线交抛物线于A 、B 两点.点 C 在抛物线的准线上,且
BC ∥X 轴.证明直线AC 经过原点O .
10.椭圆122
22=+b
y a x 上有一点M (-4,59)在抛物线px y 22=(p>0)的准线l 上,抛物线的焦点也是椭圆焦点.
(1)求椭圆方程;(2)若点N 在抛物线上,过N 作准线l 的垂线,垂足为Q 距离,求|MN|+|NQ|的最小值. 参考例题:
1、已知抛物线C 的一个焦点为F (2
1,0),对应于这个焦点的准线方程为x =-2
1. (1)写出抛物线C 的方程;(2)过F 点的直线与曲线C 交于A 、B 两点,O 点为坐标原点,求△AOB 重心G 的轨迹方程;
参考答案
1.[解析]C 44)1(52||22≥++=++=++=a a a p x x AB B A ,而通径的长
为4.2.[解析] B 利用抛物线的定义,点P 到准线1-=y 的距离为5,故点P 的纵坐标为4.
3.[解析] D. 1,4,5-=-==a b b a
4.[解析]B 根据抛物线的定义,可知12
i
i i p
PF x x =+=+(1i =,2,……,n ),)(,,,21*∈N n x x x n 成等差数列且45921=+++x x x ,55=x ,||5F P =6
5.[解析] C. 过A 作x 轴的垂线交x 轴于点H ,设),(n m A ,则1,1-=-=+==m OF OH FH m AB AF ,
32,3)1(21==∴-=+∴n m m m 四边形ABEF 的面积==?++32)]13(2[2
1
36
6.[解析]21. 过A 作AD x ⊥轴于D ,令FD m =,则m FA 2=即m m 22=+,解得2=m .
)32,3(A ∴21)32(322=+=∴OA
7.[解析]解法1:设抛物线上的点)4,(2x x P ,点P 到直线的距离17
|544|2
+-=x x d 1717417|
4)21
(4|2≥+-=x ,
当且仅当21
=
x 时取等号,故所求的点为),(12
1
解法2:当平行于直线45y x =-且与抛物线相切的直线与抛物线的公共点为所求,设该直线方程为b x y +=4,代入
抛物线方程得0442
=--b x x ,由01616=+=?b 得21
,1=
-=x b ,故所求的点为),(12
1
9.证明:因为抛物线22y px =(0p >)的焦点为,02p F ??
???
,所以经过点F 的直线AB 的方程可设为2p x my =+,代
人抛物线方程得2220y pmy p --=.若记()11,A x y ,()22,B x y ,则21,y y 是该方程的两个根,所以212y y p =-. 因为BC ∥X 轴,且点C 在准线2p x =-
上,所以点C 的坐标为2,2p y ??
- ???
,故直线CO 的斜率为21
112.2
y y p k p y x =
==- 即k 也是直线OA 的斜率,所以直线AC 经过原点O .
10.解:(1)∵122
22=+b
y a x 上的点M 在抛物线px y 22=(p>0)的准线l 上,抛
物线的焦点也是椭圆焦点. ∴c=-4,p=8……①∵M (-4,
5
9
)在椭圆上 ∴
125811622=+b
a ……②∵2
22c b a +=……③ ∴由①②③解得:a=5、b=3∴椭圆为
19
252
2=+y x 由p=8得抛物线为x y 162
= 设椭圆焦点为F (4,0),
由椭圆定义得|NQ|=|NF|∴|MN|+|NQ|≥|MN|+|NF|=|MF|=5
41
)05
9
()44(2
2
=
-+--,即为所求的最小值. 1.解:(1)抛物线方程为:y 2=2x . (4分)(2)①当直线不垂直于x 轴时,设方程为y =k (x -2
1),代入y 2=2x ,
得:k 2x 2
-(k 2
+2)x +042=k .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=222k
k +,y 1+y 2=k (x 1+x 2-1)=k 2.
设△AOB 的重心为G (x ,y )则???
???
?=++=+=++=k y y y k k x x x 323032
30212
221,消去k 得y 2=9232-x 为所求,(6分)
②当直线垂直于x 轴时,A (21,1),B (21,-1),(8分)△AOB 的重心G (3
1,0)也满足上述方程
.
综合①②得,所求的轨迹方程为y 2=9
232
-x ,(9分)
抛物线专题练习
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.如果抛物线y 2=ax 的准线是直线x =-1,那么它的焦点坐标为( )
A .(1, 0)
B .(2, 0)
C .(3, 0)
D .(-1, 0)
2.圆心在抛物线y 2=2x 上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是 ( ) A .x 2+ y 2-x -2 y -
4
1
=0 B .x 2+ y 2+x -2 y +1=0 C .x 2+ y 2-x -2 y +1=0
D .x 2+ y 2-x -2 y +
4
1=0 3.抛物线2x y =上一点到直线042=--y x 的距离最短的点的坐标是 ( )
A .(1,1)
B .(
4
1
,21) C .)49,23( D .(2,4)
4.一抛物线形拱桥,当水面离桥顶2m 时,水面宽4m ,若水面下降1m ,则水面宽为( )
A .6m
B . 26m
C .4.5m
D .9m
5.平面内过点A (-2,0),且与直线x =2相切的动圆圆心的轨迹方程是 ( )
A . y 2=-2x
B . y 2=-4x
C .y 2=-8x
D .y 2=-16x
6.抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上点(-5,m )到焦点距离是6,则抛物线的方程是
A . y 2=-2x
B . y 2=-4x
C . y 2=2x
D . y 2=-4x 或y 2=-36x
7.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线,交抛物线于A(x 1, y 1) ,B(x 2, y 2)两点,如果x 1+ x 2=6,那么|AB|=
A .8
B .10
C .6
D .4
8.把与抛物线y 2=4x 关于原点对称的曲线按向量a )3,2(-=平移,所得的曲线的方程是( ) A .)2(4)3(2
--=-x y B .)2(4)3(2
+-=-x y C .)2(4)3(2
--=+x y D . )2(4)3(2
+-=+x y
9.过点M (2,4)作与抛物线y 2=8x 只有一个公共点的直线l 有
( )
A .0条
B .1条
C .2条
D .3条
10.过抛物线y =ax 2(a >0)的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别是p 、q ,则
q
p 1
1+等于 A .2a B .
a 21 C .4a D . a
4 二、填空题
11.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若AB 的长为43,则焦点到AB 的距离为 . 12.抛物线y =2x 2的一组斜率为k 的平行弦的中点的轨迹方程是 .
13.P 是抛物线y 2=4x 上一动点,以P 为圆心,作与抛物线准线相切的圆,则这个圆一定经过一个定点Q ,点Q 的坐标是 .
14.抛物线的焦点为椭圆14
92
2=+y x 的左焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为 . 一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A
D
A
B
C
B
A
C
C
C
二.填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分) 11.2 12.4
k
x = 13.(1,0) 14.x y 542-= 三、解答题
15.已知动圆M 与直线y =2相切,且与定圆C :1)3(22=++y x 外切,求动圆圆心M 的轨迹方程.
[解析]:设动圆圆心为M (x ,y ),半径为r ,则由题意可得M 到C (0,-3)的距离与到直线y =3的距离相等,由抛物
线的定义可知:动圆圆心的轨迹是以C (0,-3)为焦点,以y =3为准线的一条抛物线,其方程为y x 122-=. 16.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点M (-3,m )到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m 的值.(12分)
[解析]:设抛物线方程为)0(22
>-=p py x ,则焦点F (0,2
p
-
),由题意可得 ??
???=-+=5
)23(62
22p m p m ,解之得???==462p m 或???=-=462p m , 故所求的抛物线方程为y x 82-=,62±的值为m 17.动直线y =a ,与抛物线x y 2
1
2
=
相交于A 点,动点B 的坐标是)3,0(a ,求线段AB 中点M 的轨迹的方程.(12分) [解析]:设M 的坐标为(x ,y ),A (2
2a ,a ),又B )3,0(a 得 ???==a
y a x 22消去a ,得轨迹方程为42y x =,即x y 42
=
19.如图,直线l 1和l 2相交于点M ,l 1⊥l 2,点N ∈l 1.以A 、B 为端点的曲线段C 上的任一点到l 2的距离与到点N 的距离相等.若△AMN 为锐角三角形,|AM|=,|AN|=3,且|BN|=6.建立适当的坐标系,求曲线段C 的方程.(14
分)
[解析]:如图建立坐标系,以l 1为x 轴,MN 的垂直平分线为y 轴,点O 为坐标原点.由题意可知:曲线C 是以点N 为焦点,以l 2为准线的抛物线的一段,其中A 、B 分别为C 的端点.
设曲线段C 的方程为)0,(),0(22
>≤≤>=y x x x p px y B A ,其中B A x x ,分别为A 、B 的横坐标,MN p =. 所以,)0,2
(),0,2(p
N p M -
. 由17=AM ,3=AN 得 172)2(2=++
A A px p x ①92)2(2=+-A A px p x ②联立①②解得p x A 4
=.将其代入①式并由p>0解得???==1
4A x p ,或
???==22A x p .因为△AMN 为锐角三角形,所以A x p
>2,故舍去???==2
2A x p . ∴p=4,1=A x . 由点B 在曲线段C 上,得42
=-=p BN x B .综上得曲线段C 的方程为)0,41(82>≤≤=y x x y .
20.已知抛物线)0(22>=p px y .过动点M (a ,0)且斜率为1的直线l 与该抛物线交于不同的两点A 、B ,p AB 2||≤. (Ⅰ)求a 的取值范围;(Ⅱ)若线段AB 的垂直平分线交x 轴于点N ,求NAB Rt ?面积的最大值.(14分) [解析]:(Ⅰ)直线l 的方程为a x y -=,将px y a x y 22=-=代入,
得 0)(222=++-a x p a x . 设直线l 与抛物线两个不同交点的坐标为),(11y x A 、),(22y x B ,
则
?????=+=+>-+.
),(2,
04)(42212122a x x p a x x a p a 又a x y a x y -=-=2211,,∴221221)()(||y y x x AB -+-= ]4)[(221221x x x x -+=)2(8a p p +=.