考点29抛物线方程与性质教师版.pdf

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1、玩转数学培优题型篇安老师培优课堂 安老师高三玩转数学研讨群(721144129)旨在打造课外辅导专用讲义,更多资料关注公众号玩转高中数学研讨 考点 21抛物线 1抛物线的概念 把平面内与一个定点 F 和一条定直线 l(l 不过 F)的距离相等的点的集合叫作抛物线 这个定点 F 叫作抛物线 的焦点,这条定直线 l 叫作抛物线的准线 用集合语言描述:PM|MF| d 1,即 PM|MF|d 注意:抛物线的定义中不可忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过 定点且与定直线垂直的直线 2抛物线的标准方程与几何性质 标准 方程 y22px (p0) y22px (p0) x2

2、2py (p0) x22py (p0) p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离 图形 顶点O(0,0) 对称轴y0 x0 焦点 F p 2,0F p 2,0F 0,p 2F 0,p 2 离心率e1 准线方程xp 2 xp 2 yp 2 yp 2 焦半径|PF|p 2x 0|PF|p 2x 0|PF|p 2y 0|PF|p 2y 0 开口方向向右向左向上向下 玩转典例 题型题型一一抛物线的定义及其抛物线的定义及其方程方程 例例 1 (2020全国高三课时练习) 已知抛物线 2 :C yx的焦点为F, 00 (,)A xy是C上一点, 0 5 | 4 AFx, 则 0 x () A4B2C1

3、D8 【答案】C 玩转数学培优题型篇安老师培优课堂 安老师高三玩转数学研讨群(721144129)旨在打造课外辅导专用讲义,更多资料关注公众号玩转高中数学研讨 【解析】点 A 到抛物线的准线: 1 4 x 的距离为: 0 1 4 dx,利用抛物线的定义可得: 00 15 44 xx, 求解关于实数 0 x的方程可得: 0 1x .本题选择 C 选项. 例例 2已知点(1,2)M在抛物线 2 :2(0)C ypx p上,则 p _;点M 到抛物线C的焦点的距离是 _. 【答案】22 【解析】点(1,2)M代入抛物线方程得: 2 221p,解得:2p; 抛物线方程为: 2 4yx,准线方程为:1x

4、-,点 M 到焦点的距离等于点 M 到准线的距离:112 () 故答案为 2,2 玩转跟踪 1.(2020全国高二课时练习)若抛物线 2 16xy上一点 00 ,xy到焦点的距离是该点到x轴距离的3倍,则 0 y () A 1 2 B 2 C1D2 【答案】D 【解析】抛物线 2 16xy的准线方程为 4y ,由抛物线的定义知,抛物线 2 16xy上一点 00 ,xy到焦 点的距离为 0 4y , 00 43yy,解得 0 2y ,故选 D. 2(2019 全国 II 理 8)若抛物线 y2=2px(p0)的焦点是椭圆 22 3 1 xy pp 的一个焦点,则 p= A2B3C4D8 解析解析

5、 由题意可得: 2 3 2 p pp ,解得 8p 故选 D 3(四川,5)抛物线 y28x 的焦点到直线 x 3y0 的距离是() A2 3B2C. 3D1 解析抛物线 y28x 的焦点(2,0)到直线 x 3y0 的距离是 1. 答案D 4(上海,4)若抛物线 y22px 的焦点与椭圆x 2 9 y 2 5 1 的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为_ 玩转数学培优题型篇安老师培优课堂 安老师高三玩转数学研讨群(721144129)旨在打造课外辅导专用讲义,更多资料关注公众号玩转高中数学研讨 解析c2954,c2.椭圆x 2 9 y 2 5 1 的右焦点为(2,0),p 22,即抛物线的准线

6、方程为 x 2. 答案x2 题型题型二二抛物线的几何性质抛物线的几何性质 例例 3(1)(2019伊美区第二中学高三期末)设F为抛物线 2 :3C yx的焦点,过F且倾斜角为30的直 线交C于A,B两点,则AB () A 30 3 B6C12 D7 3 (2)(2019四川省绵阳南山中学高三期中)设 F 为抛物线 C: 2 3yx的焦点,过 F 且倾斜角为 30的直线 交 C 于 A,B 两点,O 为坐标原点,则OAB 的面积为() A 3 3 4 B 9 3 8 C 63 32 D 9 4 【答案】(1)C(2)D 【解析】由题意,得 3 (,0) 4 F又因为 0 3 ktan30 3 ,

7、故直线 AB 的方程为 33 () 34 yx ,与抛物线 2=3 yx联立,得 2 1616890 xx ,设 1122 ( ,), (,)A x yB xy,由抛物线定义得, 12 ABxxp 1683 12 162 ,选 C (2)由题意可知:直线 AB 的方程为 33 () 34 yx ,代入抛物线的方程可得: 2 412 390yy,设 A 11 ( ,)x y、B 22 (,)xy,则所求三角形的面积为 1212 13 ()4 24 yyy y= 9 4 ,故选 D. 玩转跟踪 1(安徽,14)过抛物线 y24x 的焦点 F 的直线交该抛物线于 A,B 两点若|AF|3,则|BF|

8、_ 解析设直线 AB 的倾斜角为,则|AF|p|AF|cos, 由|AF|3,p2,得 cos1 3,|BF| 3 2. 答案 3 2 2(新课标全国,10)设 F 为抛物线 C:y23x 的焦点,过 F 且倾斜角为 30的直线交 C 于 A,B 两点, 则|AB|() 玩转数学培优题型篇安老师培优课堂 安老师高三玩转数学研讨群(721144129)旨在打造课外辅导专用讲义,更多资料关注公众号玩转高中数学研讨 A. 30 3 B6C12D7 3 解析抛物线 C:y23x 的焦点为 F 3 4,0,所以 AB 所在的直线方程为 y 3 3 x3 4 ,将 y 3 3 x3 4 代入 y23x,消

9、去 y 整理得 x221 2 x 9 160.设 A(x 1,y1),B(x2,y2),由根与系数 的关系得 x1x221 2 ,由抛物线的定义可得|AB|x1x2p21 2 3 212,故选 C. 答案C 3(辽宁,8)已知点 A(2,3)在抛物线 C:y22px 的准线上,记 C 的焦点为 F,则直线 AF 的斜率为() A4 3 B1C3 4 D1 2 解析由点 A(2,3)在抛物线 C:y22px 的准线上,得焦点 F(2,0),kAF 3 22 3 4,故选 C. 答案C 4(四川,9)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

10、线焦点的距离为 3,则|OM|等于() A2 2B2 3C4D2 5 解析由抛物线定义知,p 223,所以 p2,抛物线方程为 y 24x.因为点 M(2,y0)在此抛物线上,所以 y208,于是|OM| 4y202 3.故选 B. 答案B 题型题型三三直线和抛物线位置关系直线和抛物线位置关系 例例 3(2019 全国 I 理 19)已知抛物线 C:y2=3x 的焦点为 F,斜率为 3 2 的直线 l 与 C 的交点为 A,B,与 x 轴的交点为 P (1)若 4AFBF ,求 l 的方程; (2)若3APPB uu u ruur ,求AB 解析解析 设直线 1122 3 :, 2 l yxt

11、 A x yB xy (1)由题设得 3 ,0 4 F ,故 12 3 | 2 AFBFxx,由题设可得 12 5 2 xx 玩转数学培优题型篇安老师培优课堂 安老师高三玩转数学研讨群(721144129)旨在打造课外辅导专用讲义,更多资料关注公众号玩转高中数学研讨 由 2 3 2 3 yxt yx ,可得 22 912(1)40 xtxt,则 12 12(1) 9 t xx 从而 12(1)5 92 t ,得 7 8 t 所以l的方程为 37 28 yx (2)由3APPB uu u ruur 可得 12 3yy 由 2 3 2 3 yxt yx ,可得 2 220yyt 所以 12 2yy

12、从而 22 32yy,故 21 1,3yy 代入C的方程得 12 1 3, 3 xx故 4 13 | 3 AB 玩转跟踪 1.(2018 全国卷)设抛物线 2 4:Cyx的焦点为F,过F且斜率为(0)k k的直线l与C交于A,B两 点,|8AB (1)求l的方程; (2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程 【解析】(1)由题意得(1,0)F,l的方程为(1)(0)yk xk 设 1221 ( ,), (,)AyxyxB,由 2 (1), 4 yk x yx 得 2222 (24)0k xkxk 2 16160k ,故 12 2 2 24 k x k x 所以 12 2 2 44 | | (

13、1)(1)x k ABAFBF k x 由题设知 2 2 44 8 k k ,解得1k (舍去),1k 因此l的方程为1yx (2)由(1)得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为2(3)yx , 即5yx 设所求圆的圆心坐标为 00 (,)xy,则 00 2 2 00 0 5, (1) (1)16. 2 yx yx x 解得 0 0 3, 2 x y 或 0 0 11, 6. x y 玩转数学培优题型篇安老师培优课堂 安老师高三玩转数学研讨群(721144129)旨在打造课外辅导专用讲义,更多资料关注公众号玩转高中数学研讨 因此所求圆的方程为 22 (3)(2)16xy或 2

14、2 (11)(6)144xy 玩转练习 1 (2016新课标) 设F为抛物线 2 :4C yx的焦点, 曲线(0) k yk x 与C交于点P,PFx轴, 则(k ) A 1 2 B1C 3 2 D2 【答案】D 【解析】抛物线 2 :4C yx的焦点F为(1,0),曲线(0) k yk x 与C交于点P在第一象限, 由PFx轴得:P点横坐标为 1,代入C得:P点纵坐标为 2,故2k 2.(2018新课标)设抛物线 2 :4C yx的焦点为F,过点( 2,0)且斜率为 2 3 的直线与C交于M,N两点, 则(FM FN ) A5B6C7D8 【答案】D 【解析】抛物线 2 :4C yx的焦点为

15、(1,0)F,过点( 2,0)且斜率为 2 3 的直线为:324yx, 联立直线与抛物线 2 :4C yx,消去x可得: 2 680yy, 解得 1 2y , 2 4y ,不妨(1,2)M,(4,4)N,(0,2)FM ,(3,4)FN 则(0FM FN ,2) (3,4)8 3.(2016新课标)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点已知 | 4 2AB ,| 2 5DE ,则C的焦点到准线的距离为() A2B4C6D8 【答案】B 【解析】设抛物线为 2 2ypx,如图:| 4 2AB ,| 2 2AM , | 2 5DE ,|5DN ,| 2 p ON , 2

16、 (2 2)4 2 A x pp ,| |ODOA, 2 2 16 85 4 p p , 解得:4p C的焦点到准线的距离为:4 4.(2019北京)设抛物线 2 4yx的焦点为F,准线为l,则以F为圆心,且与l相切的圆的方程为 玩转数学培优题型篇安老师培优课堂 安老师高三玩转数学研讨群(721144129)旨在打造课外辅导专用讲义,更多资料关注公众号玩转高中数学研讨 【答案】 22 (1)4xy 【解析】抛物线 2 4yx的焦点为(1,0)F, 所求圆的圆心F,且与准线1x 相切,圆的半径为 2 则所求圆的方程为 22 (1)4xy 5.(2018北京)已知直线l过点(1,0)且垂直于x轴若

17、l被抛物线 2 4yax截得的线段长为 4,则抛物线的 焦点坐标为 【答案】(1,0) 【解析】直线l过点(1,0)且垂直于x轴,1x,代入到 2 4yax,可得 2 4ya,显然0a , 2ya ,l被抛物线 2 4yax截得的线段长为 4,44a,解得1a , 2 4yx,抛物线的焦点坐标为(1,0) 6.(2020全国 1 卷)已知 A 为抛物线 C:y2=2px(p0)上一点,点 A 到 C 的焦点的距离为 12,到 y 轴的距 离为 9,则 p=() A. 2B. 3 C. 6D. 9 【答案】C 【详解】设抛物线的焦点为 F,由抛物线的定义知|12 2 A p AFx,即129 2

18、 p ,解得6p =. 故选:C. 7.(2020全国 3 卷)设O为坐标原点,直线2x 与抛物线 C: 2 2(0)ypx p交于D,E两点,若 ODOE,则C的焦点坐标为() A. 1 ,0 4 B. 1 ,0 2 C.(1,0)D.(2,0) 【答案】B 【详解】因为直线2x 与抛物线 2 2(0)ypx p交于,E D两点,且ODOE, 根据抛物线的对称性可以确定 4 DOxEOx ,所以2,2D, 代入抛物线方程44p,求得1p ,所以其焦点坐标为 1 ( ,0) 2 ,故选:B. 玩转数学培优题型篇安老师培优课堂 安老师高三玩转数学研讨群(721144129)旨在打造课外辅导专用讲

19、义,更多资料关注公众号玩转高中数学研讨 8.(2020江苏卷)在平面直角坐标系 xOy 中,若双曲线 2 2 x a 2 5 y =1(a0)的一条渐近线方程为 y= 5 2 x, 则该双曲线的离心率是_. 【答案】 3 2 【详解】双曲线 22 2 1 5 xy a ,故5b .由于双曲线的一条渐近线方程为 5 2 yx ,即 5 2 2 b a a , 所以 22 453cab ,所以双曲线的离心率为 3 2 c a .故答案为: 3 2 9(2019新课标)已知曲线 2 : 2 x C y ,D为直线 1 2 y 上的动点,过D作C的两条切线,切点分别 为A,B (1)证明:直线AB过定

20、点 (2)若以 5 (0, ) 2 E为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求该圆的方程 (1)证明:设 1 ( ,) 2 D t , 1 (A x, 1) y,则 2 11 2xy,由于yx ,切线DA的斜率为 1 x,故 1 1 1 1 2 y x xt , 整理得: 11 2210txy 设 2 (B x, 2) y,同理可得 22 2210txy 故直线AB的方程为2210txy 直线AB过定点 1 (0, ) 2 ; (2)解:由(1)得直线AB的方程 1 2 ytx由 2 1 2 2 ytx x y ,可得 2 210 xtx 于是 2 121212 2 ,()121x

21、xt yyt xxt 设M为线段AB的中点,则 2 1 ( ,) 2 M t t , 由于EMAB ,而 2 ( ,2)EMt t ,AB 与向量(1, ) t平行, 2 (2)0ttt ,解得0t 或1t 当0t 时,| 2EM ,所求圆的方程为 22 5 ()4 2 xy; 当1t 时,|2EM ,所求圆的方程为 22 5 ()2 2 xy 玩转数学培优题型篇安老师培优课堂 安老师高三玩转数学研讨群(721144129)旨在打造课外辅导专用讲义,更多资料关注公众号玩转高中数学研讨 10(2019新课标)已知曲线 2 : 2 x C y ,D为直线 1 2 y 上的动点,过D作C的两条切线,

22、切点分别 为A,B (1)证明:直线AB过定点; (2)若以 5 (0, ) 2 E为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积 解:(1)证明: 2 2 x y 的导数为yx ,设切点 1 (A x, 1) y, 2 (B x, 2) y,即有 2 1 1 2 x y , 2 2 2 2 x y , 切线DA的方程为 111 ()yyx xx,即为 2 1 1 2 x yx x,切线DB的方程为 2 2 2 2 x yx x, 联立两切线方程可得 12 1 () 2 xxx,可得 12 11 22 yx x ,即 12 1x x , 直线AB的方程为 2 112

23、1 12 () 2 xyy yxx xx ,即为 2 1 121 1 ()() 22 x yxxxx, 可化为 12 11 () 22 yxxx,可得AB恒过定点 1 (0, ) 2 ; (2)由(1)得直线AB的方程为 1 2 ytx由 2 1 2 2 ytx x y ,可得 2 210 xtx 于是 12 2xxt, 12 1x x , 2 1212 ()121yyt xxt , 2222 121212 |1|1()42(1)ABtxxtxxx xt 设 1 d, 2 d分别为点D,E到直线AB的距离,则 2 1 1dt, 2 2 2 1 d t 因此,四边形ADBE的面积 22 12 1 |()(3)1 2 SABddtt 设M为线段AB的中点,则 2 1 ( ,) 2 M t t 由于EMAB ,而 2 ( ,2)EMt t ,AB 与向量(1, ) t平行,所以 2 (2)0ttt解得0t 或1t 当0t 时,3S ;当1t 时,4 2S 综上,四边形ADBE的面积为 3 或4 2

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