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抛物线知识点归纳总结与经典习题

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抛物线经典结论与例题

y22px (p0)y22px (p0)x22py(p0) x22py (p0)抛 物 线 l y O F y x F O l x y F O y l O x x F l 平面内与一个定点F与一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物定义 线,点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线。 {M范围 对称性 (焦点 顶点 离心率 准线 方程 顶点到准线的距离 焦点到准线的距离 第 1 页

xp 2xp 2MF=点M到直线l的距离} x0,yR xR,y0 xR,y0 x0,yR 关于x轴对称 p,0) 2关于y轴对称 p,0) 2((0,p) 2(0,p) 2焦点在对称轴上 O(0,0) e=1 yp 2yp 2准线与焦点位于顶点两侧且到顶点的距离相等。 p 2p 焦半径 AFx1A(x1,y1) p 2AFx1p 2AFy1p 2AFy1p 2焦 点弦 长 AB (x1x2)p (x1x2)p (y1y2)p (y1y2)p y o Ax1,y1 x Bx2,y2 F 焦点弦AB的几 条性质A(x1,y1)B(x2,y2) 以AB为直径的圆必与准线l相切 假设AB的倾斜角为,那么AB2p sin2p2x1x2 y1y2p2 4假设AB的倾斜角为,那么AB2p cos211AFBFAB2 AFBFAF•BFAF•BFp切线 方程 y0yp(xx0) y0yp(xx0) x0xp(yy0) x0xp(yy0) 1. 直线与抛物线的位置关系

第 2 页

直线

,抛物线,消y得:

〔1〕当k=0时,直线l与抛物线的对称轴平行,有一个交点; 〔2〕当k≠0时,

Δ>0,直线l与抛物线相交,两个不同交点; Δ=0, 直线l与抛物线相切,一个切点; Δ<0,直线l与抛物线相离,无公共点。

(3)假设直线与抛物线只有一个公共点,那么直线与抛物线必相切吗

〔不一定〕

2. 关于直线与抛物线的位置关系问题常用处理方法

直线l:ykxb 抛物线

① 联立方程法:

,(p0)

设交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),那么有0,以及x1x2,x1x2,还可进一

y1y2kx1bkx2bk(x1x2)2b,

y1y2(kx1b)(kx2b)k2x1x2kb(x1x2)b2

在涉及弦长,中点,对称,面积等问题时,常用此法,比方

a. 相交弦AB的弦长

或 AB11122yy1(yy)4yy1k 12121222kkab. 中点M(x0,y0), x0② 点差法:

x1x2yy, y012 22设交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),代入抛物线方程,得

第 3 页

y12px1 y22px2 将两式相减,可得

(y1y2)(y1y2)2p(x1x2)所以

y1y22px1x2y1y222

a. 在涉及斜率问题时,kAB2p y1y2b. 在涉及中点轨迹问题时,设线段AB的中点为M(x0,y0),

py1y22p2pp,即kAB,

y0x1x2y1y22y0y0同理,对于抛物线x22py(p0),假设直线l与抛物线相交于A、B两点,点M(x0,y0)是弦AB的中点,那么有kABx1x22x0x0 2p2pp〔注意能用这个公式的条件:1〕直线与抛物线有两个不同的交点,2〕直线的斜率存在,且不等于零〕 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的距离之与的最小值;

(2)假设B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.

例2、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|为半径的圆与抛物线C的准线相交,那么y0的取值范围是( )

A.(0,2) B.[0,2] C.(2,+∞) D.[2,+∞) 二、抛物线的标准方程与几何性质

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

第 4 页

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,假设|BC|=2|BF|,且|AF|=4,那么△AKF的面积是 ( )

A.4 B.33 C.43 D.8 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,假设|BC|=2|BF|,且|AF|=3那么此抛物线的方程为 ( ) 3922

A.y=x B.y=9x C.y=x D.y2

22

2

=3x

三、抛物线的综合问题

例5、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例6、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,l2与轨迹C相交于点D,E,求AD· EB的最小值 例7、点M(1,y)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,M点到抛物线C1

的焦点F的距离为2,直线l:y=-x+b与抛物线C交于A,B2

第 5 页

两点.

(1)求抛物线C的方程;

(2)假设以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程. 练习题

1.抛物线x2=ay的焦点恰好为双曲线y2-x2=2的上焦点,那么a等于( 〕

A.1 B.4 C.8

D.16

2.抛物线y=-4x2上的一点M到焦点的距离为1,那么点M的纵坐标是 ( )

17A.-

16

157B.- C.

1616

15

D. 16

3.(2021·辽宁高考)F是拋物线y2=x的焦点,A,B是该拋物线上的两点,|AF|+|BF|=3,那么线段AB的中点到y轴的距离为 ( ) 3 A.

4

5

B.1 C.

4

7D. 4

4.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 确定

5.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

B.相交 C.相切

D.不

A、B两点,那么||FA|-|FB||的值等于

B.8C. 82

第 6 页

D.16

( ) A.42

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与最

P的坐标是

( )

A.(-2,1)

B.(1,2) C.(2,1)

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.4D.16

8.抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,抛物线的方程 〔 〕 A.y2=-8x B.y2=8x C.y2=-4x D.y2=4x

9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.抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,抛物线上一点Q(-3,

3 B.8 C.8

3

m)到焦点的距离是5,那么抛物线的方程为________.

11.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| =________.

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,假设x1+x2=6,那么 |AB|等于________

13.根据以下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;

第 7 页

(2)过点P(2,-4).

14.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Cπ

于另一点Q.假设向量OM与OP的夹角为,求△POM的面积.

4解析

一、抛物线的定义及其应用

例1、(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)的距离之与最小.显然,连结AF交曲线于P点,那么所求的最小值为|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,那么|P1Q|=|P1F|.那么有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.即|PB|+|PF|的最小值为4.

例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、抛物线的标准方程与几何性质

例3、设点A(x1,y1),其中y1B作抛物线的准线的垂线,垂足为B1.那么有 |BF|=|BB1|;又|CB|=2|FB|,因此有|CB|=

第 8 页

|BB1|1π

2|BB1|,cos∠CBB1==,∠CBB1=.即直线AB与x轴

|BC|23πpπ

的夹角为.又|AF|=|AK|=x1+=4,因此y1=4sin=23,

32311

因此△AKF的面积等于|AK|·y1=×4×23=43.

22

例4.分别过点A、B作AA1、BB1垂直于l,且垂足分别为A1、B1,由条件|BC|=2|BF|得|BC|=2|BB1|,∴∠BCB1=30°,又|AA1|=|AF|=3,

∴|AC|=2|AA1|=6,∴|CF|=|AC|-|AF|=6-3=3,∴F13

为线段AC的中点.故点F到准线的距离为p=|AA1|=,故抛物

22线的方程为y2=3x. 三、抛物线的综合问题

例5、(1)直线AB的方程是y=22(x-),与y2=2px联立,从而

25p有4x-5px+p=0,所以:x1+x2=,由抛物线定义得:|AB|

4

2

2

p=x1+x2+p=9,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=(x3,y3)=(1,-22)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22).

2又y23=8x3,即[22(2λ-1)]=8(4λ+1).

即(2λ-1)2=4λλ=0,或λ=2.

例6、 (1)设动点P的坐标为(x,y),由题意有

第 9 页

x-1

2

+y2-|xy2

=2x+2|x|. 当x≥0时,y2=4x;当x<0时,y=0.

所以,动点P的轨迹C的方程为y2=4x(x≥0)与y=0(x<0). (2)由题意知,直线l1的斜率存在且不为0,设为k,那么l1的方程

y=kx-1为y=k(x-1).由2

y=4x

,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.

(7分)

设A(x1,y1),B(x2,y2),那么x1,x2是上述方程的两个实根,于是

4

x1+x2=2+2,x1x2=1. (8分)

k1

因为l1⊥l2,所以l2的斜率为-. 设D(x3,y3),E(x4,y4),

k那么同理可得

x3+x4=2+4k2,x3x4=1. =(x1+1)(x2+1)+(x3+1)·(x4+1)

= x1x2+(x1+x2)+1+x3x4+(x3+x4)+1 (11分)

4122

=1+(2+2)+1+1+(2+4k)+1=8+4(k+2)≥8+4×

kk2k·2=16.

k2

2

1

当且仅当k=2,即k=±1时, AD·EB取最小值16.

1

k例7 、(1)抛物线y=2px(p>0)的准线为x=-,由抛物线定义与2

2

p条件可知

|MF|=1-(-)=1+=2,解得p=2, 故所求抛物线C的方

22程为y2=4x.

1y=-x+b,2(2)联立y2=4xpp

消去x并化简整理得y2+8y-8b=

第 10 页

0.

依题意应有Δ=+32b>0,解得bA(x1,y1),B(x2,y2),那么

x1+x2

y1+y2=-8,y1y2=-8b,设圆心Q(x0,y0),那么应用x0=,

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[y1+y2

x1-x2

2

2

+y1-y2

2

=1+4y1-y2

2

-4y1y2]=5+32b

8

所以|AB|=2r=5+32b=8,解得b=-.

8

所以x1+x2=2b-2y1+2b-2y2=4b+16=,

5

24242

那么圆心Q的坐标为(,-4).故所求圆的方程为(x-)+(y+

5)2=16.

练习题:

1.解析:根据抛物线方程可得其焦点坐标为(0,),双曲线的上焦

4点为(0,2),依题意那么有=2解得a=8.

4

1

2.解析:抛物线方程可化为x=-,其准线方程为y=.设M(x0,

416

2

aay115

y0),那么由抛物线的定义,可知-y0=1⇒y0=-.

1616

3.解析:根据拋物线定义与梯形中位线定理,得线段AB中点到y11315

轴的距离为:(|AF|+|BF|)-=-=.

242444.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,那么|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,

111

于是M到l的距离d=(|AA1|+|BB1|)=(|AF|+|BF|)=

222

第 11 页

|AB|=半径,故相切.

y=x-2,

5.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x2-12xA(x1,y1),B(x2,y2),那么||FA|-|FB||=|(x1+2)-(x2+2)|=|x1-x2|=(x1+x2)2-4x1x2=144-16=82.

6.解析:如下图,直线l为抛物线y=2x2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点的横坐标一样即为1,那么可排除A、C、D.答案:B

7.解析: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.43 B.8

C.83 D.16

8.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=8x 9.解析:抛物线的焦点为F(0,4),准线为y=-4,那么圆心为(0,4),半径r=8. 所以,圆的方程为x2+(y-4)2=.

10.解析:设抛物线方程为x=ay(a≠0),那么准线为y=-.∵

4

2

aQ(-3,m)在抛物线上,∴9=am.而点Q到焦点的距离等于点Q到

a99a准线的距离,∴|m-(-m=代入,得|+|=5,解得,a=±

4aa4

2,或a=±18,∴所求抛物线的方程为x2=±2y,或x2=±18y.

2y=4x11.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.解析:因线段AB过焦点F,那么|AB|=|AF|+|BF|.又由抛

第 12 页

物线的定义知|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,故|AB|=x1+x2+2=8.

13.解析:双曲线方程化为-=1,左顶点为(-3,0),由题设

916抛物线方程为

x2y2

y=-2px(p>0),那么-=-3,∴p=6,∴抛物线方程为y2=-

2

p2

12x.

(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.解:设点M(,y1),P(,y2),∵P,M,A三点

44共线,∴kAM=kPM,

y1y1-y2y11即2=2,即2=,∴y1y2=4. y1y1y2y+4y+y2112

+1-444

π

∴ OM· OP=·+y1y2=5.∵向量 OM与 OP的夹角为,∴|

444π1π5

OM|·|OP |·cos=5.∴S△POM=| OM| ·| OP| ·sin=.

4242

2y21y2

y21y22

第 13 页

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