抛_物_线  [知识能否忆起] 1.抛物线定义 平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线. 2.抛物线的标准方程与几何性质 标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0)  图形    范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R  对称轴 x轴  顶点坐标 原点O(0,0)  焦点坐标    准线方程 x=- x=  离心率 e=1   标准方程 x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)  图形    范围 y≥0,x∈R y≤0,x∈R  对称轴 y轴  顶点坐标 原点O(0,0)  焦点坐标    准线方程 y=- y=  离心率 e=1   [小题能否全取] 1.(教材习题改编)已知抛物线的焦点坐标是(0,-3),则抛物线的标准方程是(  ) A.x2=-12y        B.x2=12y C.y2=-12x D.y2=12x 解析:选A ∵=3,∴p=6,∴x2=-12y. 2.(教材习题改编)抛物线y=ax2的准线方程是y=2,则a的值是(  ) A. B.- C.8 D.-8 解析:选B 抛物线的标准方程为x2=y. 则a<0且2=-,得a=-. 3.已知倾斜角为60°的直线l通过抛物线x2=4y的焦点,且与抛物线相交于A,B两点,则弦AB的长为(  ) A.4 B.6 C.10 D.16 解析:选D 设点A(x1,y1),B(x2,y2),则依题意得焦点F(0,1),准线方程是y=-1,直线l:y=x+1,由消去x得y2-14y+1=0,y1+y2=14,|AB|=|AF|+|BF|=(y1+1)+(y2+1)=(y1+y2)+2=16. 4.(2012·郑州模拟)已知斜率为2的直线l过抛物线y2=ax(a>0)的焦点F,且与y轴相交于点A,若△OAF(O为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为________. 解析:依题意得,|OF|=,又直线l的斜率为2,可知|AO|=2|OF|=,△AOF的面积等于·|AO|·|OF|==4,则a2=64.又a>0,所以a=8,该抛物线的方程是y2=8x. 答案:y2=8x 5.设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是________. 解析:其准线方程为x=-2,又由点P到y轴的距离为4,则P点横坐标xP=4,由定义知|PF|=xP+=6. 答案:6 1.抛物线方程中,字母p的几何意义是抛物线的焦点F到准线的距离,等于焦点到抛物线顶点的距离,记牢对解题非常有帮助. 2.用抛物线定义解决问题,体现了等价转换思想的应用. 3.由y2=mx(m≠0)或x2=my(m≠0)求焦点坐标时,只需将x或y的系数除以4,再确定焦点位置即可.   抛物线的定义及应用   典题导入 [例1] (1)(2011·辽宁高考)已知F是拋物线y2=x的焦点,A,B是该拋物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为(  ) A.            B.1 C. D. (2)(2012·曲阜师大附中质检)在抛物线C:y=2x2上有一点P,若它到点A(1,3)的距离与它到抛物线C的焦点的距离之和最小,则点P的坐标是(  ) A.(-2,1) B.(1,2) C.(2,1) D.(-1,2) [自主解答] (1)如图,由抛物线的定义知,|AM|+|BN|=|AF|+|BF|=3,|CD|=,所以中点C的横坐标为-=. (2)由题知点A在抛物线内部,根据抛物线定义,问题等价于求抛物线上一点P,使得该点到点A与到抛物线的准线的距离之和最小,显然点P是直线x=1与抛物线的交点,故所求P点的坐标是(1,2). [答案] (1)C (2)B 由题悟法 涉及抛物线上的点到焦点(准线)的距离问题,可优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线(焦点)的距离问题求解. 以题试法 1.(2012·安徽高考)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于A,B两点.若|AF|=3,则|BF|=________. 解析:由题意知,抛物线的焦点F的坐标为(1,0),又∵|AF|=3,由抛物线定义知,点A到准线x=-1的距离为3,∴点A的横坐标为2. 将x=2代入y2=4x得y2=8,由图知,y=2, ∴A(2,2),∴直线AF的方程为y=2(x-1). 又解得或 由图知,点B的坐标为, ∴|BF|=-(-1)=. 答案:  抛物线的标准方程及几何性质   典题导入 [例2] (1)(2012·山东高考)已知双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的离心率为2.若抛物线C2:x2=2py (p>0)的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,则抛物线C2的方程为(  ) A.x2=y       B.x2=y C.x2=8y D.x2=16y (2)(2012·四川高考)已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点O,并且经过点M(2,y0).若点M到该抛物线焦点的距离为3,则|OM|=(  ) A.2 B.2 C.4 D.2 [自主解答] (1)∵双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,∴==2,∴b=a, ∴双曲线的渐近线方程为x±y=0,∴抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线的渐近线的距离为=2,∴p=8.∴所求的抛物线方程为x2=16y. (2)依题意,设抛物线方程是y2=2px(p>0),则有2+=3,得p=2,故抛物线方程是y2=4x,点M的坐标是(2,±2),|OM|==2. [答案] (1)D (2)B 由题悟法 1.求抛物线的方程一般是利用待定系数法,即求p但要注意判断标准方程的形式. 2.研究抛物线的几何性质时,一是注意定义转化应用;二是要结合图形分析,同时注意平面几何性质的应用. 以题试法 2.(2012·南京模拟)已知抛物线x2=4y的焦点为F,准线与y轴的交点为M,N为抛物线上的一点,且|NF|=|MN|,则∠NMF=________.(  ) 解析:过N作准线的垂线,垂足为H,则|NF|=|NH|=|MN|,如图.∴cos ∠MNH=, ∴∠MNH=,∴∠NMF=. 答案:  直线与抛物线的位置关系   典题导入 [例3] (2012·福建高考)如图,等边三角形OAB的边长为8,且其三个顶点均在抛物线E:x2=2py(p>0)上. (1)求抛物线E的方程; (2)设动直线l与抛物线E相切于点P,与直线y=-1相交于点Q.证明以PQ为直径的圆恒过y轴上某定点. [自主解答] (1)依题意,|OB|=8,∠BOy=30°. 设B(x,y),则x=|OB|sin 30°=4,y=|OB|cos 30°=12. 因为点B(4,12)在x2=2py上,所以(4)2=2p×12,解得p=2. 故抛物线E的方程为x2=4y. (2)证明:由(1)知y=x2,y′=x. 设P(x0,y0),则x0≠0,y0=x,且l的方程为 y-y0=x0(x-x0),即y=x0x-x. 由得 所以Q为. 设M(0,y1),令·=0对满足y0=x(x0≠0)的x0,y0恒成立. 由于=(x0,y0-y1),=, 由·=0,得-y0-y0y1+y1+y=0, 即(y+y1-2)+(1-y1)y0=0.(*) 由于(*)式对满足y0=x(x0≠0)的y0恒成立, 所以解得y1=1. 故以PQ为直径的圆恒过y轴上的定点M(0,1). 由题悟法 1.设抛物线方程为y2=2px(p>0),直线Ax+By+C=0,将直线方程与抛物线方程联立,消去x得到关于y的方程my2+ny+q=0. (1)若m≠0,当Δ>0时,直线与抛物线有两个公共点; 当Δ=0时,直线与抛物线只有一个公共点; 当Δ<0时,直线与抛物线没有公共点. (2)若m=0,直线与抛物线只有一个公共点,此时直线与抛物线的对称轴平行. 2.与焦点弦有关的常用结论.(以右图为依据) (1)y1y2=-p2,x1x2=. (2)|AB|=x1+x2+p=(θ为AB的倾斜角). (3)S△AOB=(θ为AB的倾斜角). (4)+为定值. (5)以AB为直径的圆与准线相切. (6)以AF或BF为直径的圆与y轴相切. (7)∠CFD=90°. 以题试法 3.(2012·泉州模拟)如图,点O为坐标原点,直线l经过抛物线C:y2=4x的焦点F. (1)若点O到直线l的距离为,求直线l的方程; (2)设点A是直线l与抛物线C在第一象限的交点.点B是以点F为圆心,|FA|为半径的圆与x轴的交点,试判断AB与抛物线C的位置关系,并给出证明. 解:(1)抛物线的焦点F(1,0), 当直线l的斜率不存在时,即x=1不符合题意. 当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:y=k(x-1),即kx-y-k=0. 所以,=,解得k=±. 故直线l的方程为:y=±(x-1),即x±y-1=0. (2)直线AB与抛物线相切,证明如下: 设A(x0,y0),则y=4x0. 因为|BF|=|AF|=x0+1,所以B(-x0,0). 所以直线AB的方程为:y=(x+x0), 整理得:x=-x0① 把方程①代入y2=4x得:y0y2-8x0y+4x0y0=0, Δ=64x-16x0y=64x-64x=0, 所以直线AB与抛物线相切.   1.(2012·济南模拟)抛物线的焦点为椭圆+=1的下焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为(  ) A.x2=-4y       B.y2=-4x C.x2=-4y D.y2=-4x 解析:选A 由椭圆方程知,a2=9,b2=4,焦点在y轴上,下焦点坐标为(0,-c),其中c==.∴抛物线焦点坐标为(0,-),∴抛物线方程为x2=-4y. 2.(2012·东北三校联考)若抛物线y2=2px(p>0)上一点P到焦点和抛物线的对称轴的距离分别为10和6,则p的值为(  ) A.2 B.18 C.2或18 D.4或16 解析:选C 设P(x0,y0),则 ∴36=2p,即p2-20p+36=0,解得p=2或18. 3.(2013·大同模拟)已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与曲线x2+y2-6x-7=0相切,则p的值为(  ) A.2 B.1 C. D. 解析:选A 注意到抛物线y2=2px的准线方程是x=-,曲线x2+y2-6x-7=0,即(x-3)2+y2=16是圆心为(3,0),半径为4的圆.于是依题意有=4.又p>0,因此有+3=4,解得p=2. 4.(2012·郑州模拟)已知过抛物线y2=6x焦点的弦长为12,则此弦所在直线的倾斜角是(  ) A.或 B.或 C.或 D. 解析:选B 由焦点弦长公式|AB|=得=12, 所以sin θ=,所以θ=或. 5.(2012·唐山模拟)抛物线y2=2px的焦点为F,点A、B、C在此抛物线上,点A坐标为(1,2).若点F恰为△ABC的重心,则直线BC的方程为(  ) A.x+y=0 B.x-y=0 C.2x+y-1=0 D.2x-y-1=0 解析:选C ∵点A在抛物线上,∴4=2p,p=2,抛物线方程为y2=4x,焦点F(1,0) 设点B(x1,y1),点C(x2,y2),则有y=4x1,① y=4x2,② 由①-②得(y1-y2)(y1+y2)=4(x1-x2) 得kBC==. 又∵=0,∴y1+y2=-2,∴kBC=-2. 又∵=1,∴x1+x2=2, ∴BC中点为(1,-1), 则BC所在直线方程为y+1=-2(x-1),即2x+y-1=0. 6.(2013·湖北模拟)已知直线y=k(x-m)与抛物线y2=2px(p>0)交于A、B两点,且OA⊥OB,OD⊥AB于D.若动点D的坐标满足方程x2+y2-4x=0,则m=(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:选D 设点D(a,b),则由OD⊥AB于D,得则b=-,a=-bk;又动点D的坐标满足方程x2+y2-4x=0,即a2+b2-4a=0,将a=-bk代入上式,得b2k2+b2+4bk=0,即bk2+b+4k=0,--+4k=0,又k≠0,则(1+k2)(4-m)=0,因此m=4. 7.(2012·乌鲁木齐模拟)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交y轴于点A,抛物线上有一点B满足,=,+, (O为坐标原点),则△BOF的面积是________. 解析:由题可知F(1,0),可设过焦点F的直线方程为y=k(x-1)(可知k存在),则A(0,-k),∴B(1,-k),由点B在抛物线上,得k2=4,k=±2,即B(1,±2), S△BOF=·|OF|·|yB|=×1×2=1. 答案:1 8.(2012·渭南模拟)已知抛物线C:y=x2,则过抛物线焦点F且斜率为的直线l被抛物线截得的线段长为________. 解析:由题意得l的方程为y=x+1,即x=2(y-1).代入抛物线方程得y=(y-1)2,即y2-3y+1=0.设线段端点坐标为(x1,y1),(x2,y2),则线段长度为y1+y2+p=5. 答案:5 9.(2012·广州模拟)已知直线y=k(x-2)(k>0)与抛物线y2=8x相交于A,B两点,F为抛物线的焦点,若|FA|=2|FB|,则k的值为________. 解析:直线y=k(x-2)恰好经过抛物线y2=8x的焦点F(2,0),由可得ky2-8y-16k=0,因为|FA|=2|FB|,所以yA=-2yB,则yA+yB=-2yB+yB=,所以yB=-,yA·yB=-16,所以-2y=-16,即yB=±2,又k>0,故k=2. 答案:2 10.已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x10)的准线的距离为.点M(t,1)是C上的定点,A,B是C上的两动点,且线段AB被直线OM平分. (1)求p,t的值; (2)求△ABP面积的最大值. 解:(1)由题意知得 (2)设A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点为Q(m,m), 设直线AB的斜率为k(k≠0). 由 得(y1-y2)(y1+y2)=x1-x2, 故k·2m=1, 所以直线AB的方程为y-m=(x-m), 即x-2my+2m2-m=0. 由 消去x,整理得y2-2my+2m2-m=0, 所以Δ=4m-4m2>0,y1+y2=2m,y1·y2=2m2-m.从而|AB|= ·|y1-y2|=·. 设点P到直线AB的距离为d,则d=,设△ABP的面积为S, 则S=|AB|·d=|1-2(m-m2)|·. 由Δ=4m-4m2>0,得0
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