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抛物线专题复习讲义及练习

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 ,

?????=+=+>-+.

),(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 +=.

∵0)2(8,2||0>+≤

2p a p -≤<-

(Ⅱ)设AB 的垂直平分线交AB 于点Q ,令坐标为),(33y x ,则由中点坐标公式,得

p a x x x +=+=

2

2

13, p a x a x y y y =-+-=+=2)()(22121

3. ∴ 22222)0()(||p p a p a QM =-+-+=. 又 MNQ ?为等腰直角三角形,∴

p QM QN 2||||==, ∴||||2

1

QN AB S NAB ?=?||2

2

AB p =

p p 222?≤ 22p =

即NAB ?面积最大值为22p

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