第11讲 抛物线 讲义(学生版+教师版)-新人教A版(2019)高中数学选择性必修第一册.rar

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第 11 讲 抛物线玩前必备1抛物线的定义平面内与一个定点 F 和一条定直线 l(点 F 不在直线 l 上)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点 F 叫做抛物线的焦点,定直线 l 叫做抛物线的准线. 当定点在定直线上时,轨迹为过定点 F 与定直线 l 垂直的一条直线.2抛物线的标准方程和几何性质焦点在 x 轴上时,方程的右端为2px,左端为 y2;焦点在 y 轴上时,方程的右端为2py,左端为 x2. 标准y22px(p0)y22px(p0)x22py(p0)x22py(p0)方程p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离) 焦点到顶点以及顶点到准线的距离均为p2.图形顶点O(0,0)对称轴x 轴y 轴焦点F(p2,0)F(p2,0)F(0,p2)F(0,p2)离心率e1准线方程xp2xp2yp2yp2范围x0,yR Rx0,yR Ry0,xR Ry0,xR R开口方向向右向左向上向下焦半径(其中|PF|x0p2|PF|x0p2|PF|y0p2|PF|y0p2P(x0,y0)常用结论与抛物线焦点弦有关的几个常用结论设 AB 是过抛物线 y22px(p0)焦点 F 的弦,若 A(x1,y1),B(x2,y2), 为弦 AB 的倾斜角则(1)x1x2p24,y1y2p2.(2)|AF|p1cos ,|BF|p1cos .(3)弦长|AB|x1x2p2psin2.(4)1|AF|1|BF|2p.(5)以弦 AB 为直径的圆与准线相切玩转典例题型一抛物线的定义 例 1(1)若抛物线 y24x 上一点 P 到其焦点 F 的距离为 2,O 为坐标原点,则OFP 的面积为()A.12B1C.32 D2(2)设 P 是抛物线 y24x 上的一个动点,若 B(3,2),则|PB|PF|的最小值为_例 2(2020天津河西.高二期末)已知抛物线2:8C xy的焦点为F,O为原点,点P是抛物线C的准线上的一动点,点A在抛物线C上,且4AF ,则PAPO的最小值为()A4 2B2 13C3 13D4 6玩转跟踪 1 (2020全国高二课时练习)若抛物线216xy上一点00,xy到焦点的距离是该点到x轴距离的3倍,则0y ( )A12B2C1D22 (2020全国高二课时练习)已知点M是抛物线24xy上的一动点,F为抛物线的焦点,A是圆C:22(1)(4)1xy上一动点,则|MAMF的最小值为( )A3B4C5D63.(2020全国高二课时练习)已知抛物线24 ,yx上一点 P 到准线的距离为1d,到直线l:43110 xy为2d,则12dd的最小值为( )A3B4C5D7题型二抛物线方程和性质例 3(1)(2020全国卷)若抛物线 y22px(p0)的焦点是椭圆x23py2p1 的一个焦点,则 p()A2 B3C4 D8(2)(2020武汉调研)如图,过抛物线 y22px(p0)的焦点 F 的直线 l 交抛物线于点 A,B,交其准线于点 C,若|BC|2|BF|,且|AF|6,则此抛物线方程为()Ay29xBy26xCy23xDy23x玩转跟踪 1已知抛物线 x22py(p0)的焦点为 F,点 P 为抛物线上的动点,点 M 为其准线上的动点,若FPM 为边长是 4 的等边三角形,则此抛物线的方程为_2 (2020全国高二课时练习)设抛物线2:2(0)C ypx p的焦点为F,点M在C上,5MF ,若以MF为直径的圆过点,则C的方程为( )A24yx或28yx B22yx或28yxC24yx或216yx D22yx或216yx题型三 题型三 直线和抛物线位置关系例 4例 4(2020全国卷)已知抛物线 C:y23x 的焦点为 F,斜率为32的直线 l 与 C 的交点为 A,B,与 x 轴的交点为 P.(1)若|AF|BF|4,求 l 的方程;(2)若 AP 3 PB ,求|AB|.玩转跟踪1 (2020安徽高二期末)已知直线(2)(0)yk xk与抛物线2:8C yx相交于 A、B 两点,F 为 C 的焦点,若2FAFB,则 k=( )A13B23C23D2 232.已知直线1ykx与抛物线28xy相切,则双曲线2221xk y的离心率为( )A5B3C2D323.(2020四川南充.高二期末)已知过点 M(1,0)的直线 AB 与抛物线 y2=2x 交于 A,B 两点,O 为坐标原点,若 OA,OB 的斜率之和为 1,则直线 AB 方程为_题型四 题型四 抛物线二级结论例 5例 5过抛物线 y24x 的焦点 F 的直线 l 与抛物线交于 A,B 两点,若|AF|2|BF|,则|AB|等于()A4B.92C5 D6例 6例 6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,O 为坐标原点,则OAB 的面积为()A.334 B.938C.6332 D.94例 7例 7如图,过抛物线 y22px(p0)的焦点 F 的直线交抛物线于点 A,B,交其准线 l 于点 C,若 F 是 AC的中点,且|AF|4,则线段 AB 的长为()A5 B6C.163 D.203玩转跟踪1 (2020四川双流.棠湖中学)已知直线经过抛物线24xy的焦点,与抛物线相交于A,两点,O为坐标原点,则的面积为( )ABC4D12 (2020江西赣州.高二月考 (理) ) 抛物线的焦点F是双曲线的一个焦点,过F且倾斜角为的直线l交C于,则( )ABCD3 (2020陕西汉台。高二期末(理) )已知点A,是抛物线C:24yx上的两点,且线段过抛物线C的焦点F,若的中点到轴的距离为 2,则( )A2B4C6D8题型五 题型五 抛物线大题大题例 8例 8(2020临泽县第一中学高二期末(文) )已知抛物线C:,过其焦点作斜率为 1的直线交抛物线C于A,两点,且线段的中点的纵坐标为 4.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若不过原点O且斜率存在的直线l与抛物线C相交于D、两点,且.求证 : 直线l过定点,并求出该定点的坐标.玩转跟踪1.(2020广西崇左.高二期末(理) )如图,已知点 F 为抛物线 C:()的焦点,过点 F 的动直线 l 与抛物线 C 交于 M,N 两点,且当直线 l 的倾斜角为 45时,.(1)求抛物线 C 的方程.(2)试确定在 x 轴上是否存在点 P,使得直线 PM,PN 关于 x 轴对称?若存在,求出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.2 (2020陕西新城.西安中学高二月考(文) )已知抛物线 C:y2=2px(p0)的焦点 F 和椭圆的右焦点重合,直线 过点 F 交抛物线于 A、B 两点.(1)求抛物线 C 的方程;(2)若直线 交 y 轴于点 M,且,m、n 是实数,对于直线 ,m+n 是否为定值?若是,求出 m+n 的值;否则,说明理由.玩转练习1若抛物线 y28x 上一点 P 到其焦点的距离为 10,则点 P 的坐标为()A(8,8)B(8,8)C(8,8) D(8,8)2(2020广东广州一模)已知 F 为抛物线 C: y26x 的焦点,过点 F 的直线 l 与 C 相交于 A,B 两点,且|AF|3|BF|,则|AB|()A6 B8C10 D123(2020河南郑州二模)已知抛物线 C: y22x,过原点作两条互相垂直的直线分别交 C 于 A,B 两点(A,B均不与坐标原点重合),则抛物线的焦点 F 到直线 AB 的距离的最大值为()A2 B3C.32 D44(2020河南郑州二模)已知抛物线 C:y24x 的焦点为 F,直线 l 过焦点 F 与抛物线 C 分别交于 A,B 两点,且直线 l 不与 x 轴垂直,线段 AB 的垂直平分线与 x 轴交于点 T(5,0),则 SAOB()A2 2 B.3C.6 D3 65(多选)设抛物线 C:y22px(p0)的焦点为 F,点 M 在 C 上,|MF|5.若以 MF 为直径的圆过点 A(0,2),则 C 的方程为()Ay24x By28xCy22x Dy216x6(多选)已知抛物线 C:y22px(p0)的焦点为 F,直线的斜率为3且经过点 F,直线 l 与抛物线 C 交于A,B 两点(点 A 在第一象限),与抛物线的准线交于点 D,若|AF|4,则以下结论正确的是()Ap2 BF 为 AD 中点C|BD|2|BF| D|BF|27(多选)如图,已知椭圆 C1:x24y21,过抛物线 C2: x24y 焦点 F 的直线交抛物线于 M,N 两点,连接 NO,MO 并延长分别交 C1于 A,B 两点,连接 AB,OMN与OAB 的面积分别记为 SOMN,SOAB,则在下列命题中,正确的为()A若记直线 NO,MO 的斜率分别为 k1,k2,则 k1k2的大小是定值为14BOAB 的面积 SOAB是定值 1C线段 OA,OB 长度的平方和|OA|2|OB|2是定值 5D设 S OMNS OAB,则 28(2020江西九江二模)已知抛物线 C: x24y 的焦点为 F,直线 l 与抛物线 C 交于 A,B 两点,连接 AF 并延长交抛物线 C 于点 D,若 AB 中点的纵坐标为|AB|1,则当AFB 最大时,|AD|_.9(2020河北衡水三模)设 F 为抛物线 y24x 的焦点,A,B,C 为该抛物线上三点,若 A,B,C 三点坐标分别为(1,2),(x1,y1),(x2,y2),且| FA | FB | FC |10,则 x1x2_.10过抛物线 y22px(p0)的焦点 F,且倾斜角为 60的直线交抛物线于 A,B 两点,若|AF|BF|,且|AF|2,则 p_.11(2020江西萍乡一模)已知抛物线 C:y22px(p0)的焦点为 F,准线 l:x1,点 M 在抛物线 C 上,点 M 在直线 l:x1 上的射影为 A,且直线 AF 的斜率为3,则MAF 的面积为_12(一题两空)已知抛物线 y22px(p0)的焦点为 F,M 为抛物线上一点,O 为坐标原点OMF 的外接圆 N 与抛物线的准线相切,外接圆 N 的周长为 9.(1)抛物线的方程为_;(2)已知不与 y 轴垂直的动直线 l 与抛物线有且只有一个公共点, 且分别交抛物线的准线和直线 x3 于 A, B两点,则|AF|BF|_.13已知过抛物线 y22px(p0)的焦点,斜率为 22的直线交抛物线于 A(x1,y1),B(x2,y2)(x1x2)两点,且|AB|9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若 OC OA OB ,求 的值14设抛物线 C:y22x,点 A(2,0),B(2,0),过点 A 的直线 l 与 C 交于 M,N 两点(1)当 l 与 x 轴垂直时,求直线 BM 的方程;(2)证明:ABMABN.15已知平面内一动点 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 的最小值第 11 讲 抛物线玩前必备1抛物线的定义平面内与一个定点 F 和一条定直线 l(点 F 不在直线 l 上)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点 F 叫做抛物线的焦点,定直线 l 叫做抛物线的准线. 当定点在定直线上时,轨迹为过定点 F 与定直线 l 垂直的一条直线.2抛物线的标准方程和几何性质焦点在 x 轴上时,方程的右端为2px,左端为 y2;焦点在 y 轴上时,方程的右端为2py,左端为 x2. 标准y22px(p0)y22px(p0)x22py(p0)x22py(p0)方程p 的几何意义:焦点 F 到准线 l 的距离) 焦点到顶点以及顶点到准线的距离均为p2.图形顶点O(0,0)对称轴x 轴y 轴焦点F(p2,0)F(p2,0)F(0,p2)F(0,p2)离心率e1准线方程xp2xp2yp2yp2范围x0,yR Rx0,yR Ry0,xR Ry0,xR R开口方向向右向左向上向下焦半径(其中|PF|x0p2|PF|x0p2|PF|y0p2|PF|y0p2P(x0,y0)常用结论与抛物线焦点弦有关的几个常用结论设 AB 是过抛物线 y22px(p0)焦点 F 的弦,若 A(x1,y1),B(x2,y2), 为弦 AB 的倾斜角则(1)x1x2p24,y1y2p2.(2)|AF|p1cos ,|BF|p1cos .(3)弦长|AB|x1x2p2psin2.(4)1|AF|1|BF|2p.(5)以弦 AB 为直径的圆与准线相切玩转典例题型一抛物线的定义 例 1(1)若抛物线 y24x 上一点 P 到其焦点 F 的距离为 2,O 为坐标原点,则OFP 的面积为()A.12B1C.32 D2(2)设 P 是抛物线 y24x 上的一个动点,若 B(3,2),则|PB|PF|的最小值为_解析(1)设 P(xP,yP),由题可得抛物线焦点为 F(1,0),准线方程为 x1.又点 P 到焦点 F 的距离为 2,由定义知点 P 到准线的距离为 2.xP12,xP1.代入抛物线方程得|yP|2,OFP 的面积为 S12|OF|yP|12121.(2)如图, 过点 B 作 BQ 垂直准线于点 Q, 交抛物线于点 P1, 则|P1Q|P1F|.则有|PB|PF|P1B|P1Q|BQ|4,即|PB|PF|的最小值为 4.答案(1)B(2)4例 2(2020天津河西.高二期末)已知抛物线2:8C xy的焦点为F,O为原点,点P是抛物线C的准线上的一动点,点A在抛物线C上,且4AF ,则PAPO的最小值为()A4 2B2 13C3 13D4 6【答案】B【解析】抛物线的准线方程为2y ,4AF ,A到准线的距离为4,故A点纵坐标为2,把2y 代入抛物线方程可得4x 不妨设A在第一象限,则4,2A,点O关于准线2y 的对称点为0, 4M,连接AM,则POPM,于是PAPOPAPMAM故PAPO的最小值为22462 13AM 故选 B玩转跟踪 1 (2020全国高二课时练习)若抛物线216xy上一点00,xy到焦点的距离是该点到x轴距离的3倍,则0y ( )A12B2C1D2【答案】D【解析】抛物线216xy的准线方程为4y ,由抛物线的定义知,抛物线216xy上一点00,xy到焦点的距离为04y ,0043yy,解得02y ,故选 D.2 (2020全国高二课时练习)已知点M是抛物线24xy上的一动点,F为抛物线的焦点,A是圆C:22(1)(4)1xy上一动点,则|MAMF的最小值为( )A3B4C5D6【答案】B【解析】如图所示,利用抛物线的定义知:MPMF当三点共线时,的值最小,且最小值为抛物线的准线方程:, 本题正确选项:3.(2020全国高二课时练习)已知抛物线24 ,yx上一点 P 到准线的距离为1d,到直线l:43110 xy为2d,则12dd的最小值为( )A3B4C5D7【答案】A【解析】抛物线上的点P到准线的距离等于到焦点F的距离,所以过焦点F作直线43110 xy的垂线,则该点到直线的距离为12dd最小值,如图所示;由,直线43110 xy,所以,故选 A.题型二抛物线方程和性质例 3(1)(2020全国卷)若抛物线 y22px(p0)的焦点是椭圆x23py2p1 的一个焦点,则 p()A2 B3C4 D8(2)(2020武汉调研)如图,过抛物线 y22px(p0)的焦点 F 的直线 l 交抛物线于点 A,B,交其准线于点 C,若|BC|2|BF|,且|AF|6,则此抛物线方程为()Ay29xBy26xCy23xDy23x解析(1)抛物线 y22px(p0)的焦点坐标为(p2,0),由已知得椭圆x23py2p1 的一个焦点为(p2,0),3ppp24,又 p0,p8.(2)如图,分别过点 A,B 作准线的垂线,分别交准线于点 E,D,设|BF|a,则由已知得:|BC|2a,由抛物线定义得:|BD|a,故BCD30,在直角三角形 ACE 中,因为|AE|AF|6,|AC|63a,2|AE|AC|,所以 63a12,从而得 a2,|FC|3a6,所以 p|FG|12|FC|3,因此抛物线方程为 y26x.答案(1)D(2)B玩转跟踪 1已知抛物线 x22py(p0)的焦点为 F,点 P 为抛物线上的动点,点 M 为其准线上的动点,若FPM 为边长是 4 的等边三角形,则此抛物线的方程为_解析:FPM 为等边三角形,则|PM|PF|,由抛物线的定义得 PM 垂直于抛物线的准线,设 P(m,m22p),则点 M(m,p2).因为焦点 F(0,p2), FPM 是等边三角形, 所以Error!Error!解得Error!Error!因此抛物线方程为 x24y.答案:x24y2 (2020全国高二课时练习)设抛物线2:2(0)C ypx p的焦点为F,点M在C上,5MF ,若以MF为直径的圆过点,则C的方程为( )A24yx或28yx B22yx或28yxC24yx或216yx D22yx或216yx【答案】C【解析】抛物线C 方程为,焦点,设,由抛物线性质,可得,因为圆心是MF的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为,由已知圆半径也为,据此可知该圆与 y 轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为 2,则 M 点纵坐标为 4,即,代入抛物线方程得,所以 p=2 或 p=8.所以抛物线 C 的方程为24yx或216yx.故答案 C.题型三 题型三 直线和抛物线位置关系例 4例 4(2020全国卷)已知抛物线 C:y23x 的焦点为 F,斜率为32的直线 l 与 C 的交点为 A,B,与 x 轴的交点为 P.(1)若|AF|BF|4,求 l 的方程;(2)若 AP 3 PB ,求|AB|.解设直线 l:y32xt,A(x1,y1),B(x2,y2)(1)由题设得 F(34,0),故|AF|BF|x1x232,又|AF|BF|4,所以 x1x252.由Error!Error!可得 9x212(t1)x4t20,则 x1x212t19.从而12t1952,得 t78.所以 l 的方程为 y32x78.(2)由 AP 3PB 可得 y13y2.由Error!Error!可得 y22y2t0.所以 y1y22.从而3y2y22,故 y21,y13.代入 C 的方程得 x13,x213.故|AB|4133.玩转跟踪1 (2020安徽高二期末)已知直线(2)(0)yk xk与抛物线2:8C yx相交于 A、B 两点,F 为 C 的焦点,若2FAFB,则 k=( )A13B23C23D2 23【答案】D【解析】将 y=k(x+2)代入 y2=8x,得 k2x2+(4k2-8)x+4k2=0.设交点的横坐标分别为 xA,xB,则 xA+xB=-4,xAxB=4.又|FA|=xA+2,|FB|=xB+2,|FA|=2|FB|,2xB+4=xA+2.xA=2xB+2.将代入得 xB=-2,xA=-4+2=-2.故 xAxB=4.解之得 k2=.而 k0,k=2 23,满足 0.故选 D.2.已知直线1ykx与抛物线28xy相切,则双曲线2221xk y的离心率为( )A5B3C2D32【答案】B【解析】由,得,直线与抛物线相切,双曲线方程为,可得,所以离心率,故选 B.3.(2020四川南充.高二期末)已知过点 M(1,0)的直线 AB 与抛物线 y2=2x 交于 A,B 两点,O 为坐标原点,若 OA,OB 的斜率之和为 1,则直线 AB 方程为_【答案】2x+y-2=0【解析】依题意可设直线 AB 的方程为:x=ty+1,代入 y2=2x 得,设 A(x1,y1) ,B(x2,y2) ,则 y1y2=-2,y1+y2=2t,所以,解得,直线 AB 的方程为:x=+1,即 2x+y-2=0故答案为 2x+y-2=0题型四 题型四 抛物线二级结论例 5例 5过抛物线 y24x 的焦点 F 的直线 l 与抛物线交于 A,B 两点,若|AF|2|BF|,则|AB|等于()A4B.92C5 D6一般解法易知直线 l 的斜率存在,设为 k,则其方程为 yk(x1)由Error!Error!得 k2x2(2k24)xk20,得 xAxB1,因为|AF|2|BF|,由抛物线的定义得 xA12(xB1),即 xA2xB1,由解得 xA2,xB12,所以|AB|AF|BF|xAxBp92.应用结论法一 : 由对称性不妨设点 A 在 x 轴的上方, 如图, 设 A, B 在准线上的射影分别为 D, C, 作 BEAD 于 E,设|BF|m,直线 l 的倾斜角为 ,则|AB|3m,由抛物线的定义知|AD|AF|2m,|BC|BF|m,所以 cos |AE|AB|13,所以 tan 22,则 sin28cos2,所以 sin289.又 y24x,知 2p4,故利用弦长公式|AB|2psin292.法二:因为|AF|2|BF|,1|AF|1|BF|12|BF|1|BF|32|BF|2p1,解得|BF|32,|AF|3,故|AB|AF|BF|92.答案B例 6例 6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,O 为坐标原点,则OAB 的面积为()A.334 B.938C.6332 D.94一般解法由已知得焦点坐标为 F(34,0),因此直线 AB 的方程为 y33(x34),即 4x43y30.与抛物线方程联立,化简得 4y2123y90,故|yAyB|yAyB24yAyB6.因此 SOAB12|OF|yAyB|1234694.应用结论由 2p3,及|AB|2psin2 ,得|AB|2psin23sin23012.原点到直线 AB 的距离 d|OF|sin 3038,故 SAOB12|AB|d12123894.答案D例 7例 7如图,过抛物线 y22px(p0)的焦点 F 的直线交抛物线于点 A,B,交其准线 l于点 C,若 F 是 AC 的中点,且|AF|4,则线段 AB 的长为()A5 B6C.163 D.203一般解法如图,设 l 与 x 轴交于点 M,过点 A 作 ADl 交 l 于点 D,由抛物线的定义知,|AD|AF|4,由 F 是 AC 的中点,知|AD|2|MF|2p,所以 2p4,解得 p2,所以抛物线的方程为 y24x.设 A(x1, y1), B(x2, y2),则 |AF|x1p2x114, 所以 x13, 可得 y12 3, 所以 A(3,23),又 F(1,0),所以直线 AF 的斜率 k2 331 3,所以直线 AF 的方程为 y 3(x1),代入抛物线方程 y24x 得 3x210 x30,所以 x1x2103,|AB|x1x2p163.故选 C.应用结论法一 : 设 A(x1,y1),B(x2,y2),则|AF|x1p2x114,所以 x13,又 x1x2p241,所以 x213,所以|AB|x1x2p3132163.法二:因为1|AF|1|BF|2p,|AF|4,所以|BF|43,所以|AB|AF|BF|443163.答案C玩转跟踪1 (2020四川双流.棠湖中学)已知直线经过抛物线24xy的焦点,与抛物线相交于A,两点,O为坐标原点,则的面积为( )ABC4D1【答案】B【解析】因为抛物线24xy的焦点为,所以代入直线方程得,即,所以直线方程为,与抛物线方程联立得,所以弦长,又点O到直线的距离为,所以的面积为,故选 B.2 (2020江西赣州.高二月考 (理) ) 抛物线的焦点F是双曲线的一个焦点,过F且倾斜角为的直线l交C于,则( )ABCD【答案】D【解析】由抛物线 C:()可知焦点 F(0,),由双曲线的上焦点坐标为(0,1),且抛物线的焦点 F(0,)是双曲线的一个焦点,可得,得,得抛物线方程为, 由题意得直线l的方程为,设 A,B联立消化简得,则有:,所以由弦长公式.故选:D.3 (2020陕西汉台。高二期末(理) )已知点A,是抛物线C:24yx上的两点,且线段过抛物线C的焦点F,若的中点到轴的距离为 2,则( )A2B4C6D8【答案】C【解析】设,则,而的中点的横坐标为,所以.故选 C.题型五 题型五 抛物线大题大题例 8例 8(2020临泽县第一中学高二期末(文) )已知抛物线C:,过其焦点作斜率为 1的直线交抛物线C于A,两点,且线段的中点的纵坐标为 4.(1)求抛物线C的标准方程;(2)若不过原点O且斜率存在的直线l与抛物线C相交于D、两点,且.求证 : 直线l过定点,并求出该定点的坐标.【答案】 (1); (2).【解析】 (1)设A,两点的坐标分别为,则,两式相减得.即,又线段的中点的纵坐标为 4,直线的斜率为 1,.即抛物线C的标准方程为.(2)设直线l:与抛物线C:交于点,则,由得,即,直线为,l过定点.玩转跟踪1.(2020广西崇左.高二期末(理) )如图,已知点 F 为抛物线 C:()的焦点,过点 F 的动直线 l 与抛物线 C 交于 M,N 两点,且当直线 l 的倾斜角为 45时,.(1)求抛物线 C 的方程.(2)试确定在 x 轴上是否存在点 P,使得直线 PM,PN 关于 x 轴对称?若存在,求出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】 (1)(2)存在唯一的点,使直线 PM,PN 关于 x 轴对称【解析】 (1)当直线 l 的倾斜角为 45,则l的斜率为 1,的方程为.由得.设,则,抛物线 C 的方程为.(2)假设满足条件的点 P 存在,设,由(1)知,当直线 l 不与 x 轴垂直时,设 l 的方程为() ,由得,.直线 PM,PN 关于 x 轴对称,.,时,此时.当直线 l 与 x 轴垂直时,由抛物线的对称性,易知 PM,PN 关于 x 轴对称,此时只需 P 与焦点 F 不重合即可.综上,存在唯一的点,使直线 PM,PN 关于 x 轴对称.2 (2020陕西新城.西安中学高二月考(文) )已知抛物线 C:y2=2px(p0)的焦点 F 和椭圆的右焦点重合,直线 过点 F 交抛物线于 A、B 两点.(1)求抛物线 C 的方程;(2)若直线 交 y 轴于点 M,且,m、n 是实数,对于直线 ,m+n 是否为定值?若是,求出 m+n 的值;否则,说明理由.【答案】 (1)24yx; (2)1【解析】 (1)椭圆的右焦点抛物线 C 的方程为24yx(2)由已知得直线 l 的斜率一定存在,所以设 l:与 y 轴交于,设直线 l 交抛物线于由,又由即 m=,同理,所以,对任意的直线l,m+ n为定值-1. 玩转练习1若抛物线 y28x 上一点 P 到其焦点的距离为 10,则点 P 的坐标为()A(8,8)B(8,8)C(8,8) D(8,8)解析:选 C设 P(xP,yP),点 P 到焦点的距离等于它到准线 x2 的距离,xP8,则 yP8,点 P 的坐标为(8,8)故选 C.2(2020广东广州一模)已知 F 为抛物线 C: y26x 的焦点,过点 F 的直线 l 与 C 相交于 A,B 两点,且|AF|3|BF|,则|AB|()A6 B8C10 D12解析:选 B抛物线 y26x 的焦点坐标为(32,0),准线方程为 x32,设 A(x1,y1),B(x2,y2),|AF|3|BF|,x1323(x232),x13x23,|y1|3|y2|,x19x2,x192,x212,|AB|(x132)(x232)8.故选 B.3(2020河南郑州二模)已知抛物线 C: y22x,过原点作两条互相垂直的直线分别交 C 于 A,B 两点(A,B均不与坐标原点重合),则抛物线的焦点 F 到直线 AB 的距离的最大值为()A2 B3C.32 D4解析:选 C设直线 AB 的方程为 xmyt,A(x1,y1),B(x2,y2)由Error!Error!y22my2t0y1y22t,由 OAOBx1x2y1y2y1y224y1y20y1y24,t2,即直线 AB 过定点(2,0)抛物线的焦点 F 到直线 AB 的距离的最大值为 21232.故选 C.4(2020河南郑州二模)已知抛物线 C:y24x 的焦点为 F,直线 l 过焦点 F 与抛物线 C 分别交于 A,B 两点,且直线 l 不与 x 轴垂直,线段 AB 的垂直平分线与 x 轴交于点 T(5,0),则 SAOB()A2 2 B.3C.6 D3 6解析:选 A如图所示,F(1,0)设直线 l 的方程为 yk(x1)(k0),A(x1,y1),B(x2,y2),线段 AB 的中点 E(x0,y0)则线段 AB 的垂直平分线的方程为 y1k(x5)联立Error!Error!化为 ky24y4k0,y1y24k,y1y24,y012(y1y2)2k,x0y0k12k21,把 E(2k21,2k)代入线段 AB 的垂直平分线的方程 y1k(x5),可得2k1k(2k215),解得 k21.SOAB121|y1y2|12 y1y224y1y212 16k2162 2.故选 A.5(多选)设抛物线 C:y22px(p0)的焦点为 F,点 M 在 C 上,|MF|5.若以 MF 为直径的圆过点 A(0,2),则 C 的方程为()Ay24x By28xCy22x Dy216x解析:选 AD由已知得抛物线的焦点 F(p2,0)设点 M(x0,y0),则 AF (p2,2), AM (y2 02p,y02).由已知得, AF AM 0,即 y2 08y0160,因而 y04,M(8p,4).由|MF|5,得 (8pp2)2165.又 p0,解得 p2 或 p8.故 C 的方程为 y24x 或 y216x.6(多选)已知抛物线 C:y22px(p0)的焦点为 F,直线的斜率为3且经过点 F,直线 l 与抛物线 C 交于A,B 两点(点 A 在第一象限),与抛物线的准线交于点 D,若|AF|4,则以下结论正确的是()Ap2 BF 为 AD 中点C|BD|2|BF| D|BF|2解析:选 ABC如图,F(p2,0),直线 l 的斜率为3,则直线方程为 y3(xp2),联立Error!Error!得 12x220px3p20.解得 xA32p,xB16p,由|AF|32pp22p4,得 p2.抛物线方程为 y24x.xB16p13,则|BF|13143,|BD|BF|cos 60431283,|BD|2|BF|,|BD|BF|43834,则 F 为 AD 中点,运算结论正确的是 A、B、C.故选 A、B、C.7(多选)如图,已知椭圆 C1:x24y21,过抛物线 C2: x24y 焦点 F 的直线交抛物线于 M,N 两点,连接 NO,MO 并延长分别交 C1于 A,B 两点,连接 AB,OMN与OAB 的面积分别记为 SOMN,SOAB,则在下列命题中,正确的为()A若记直线 NO,MO 的斜率分别为 k1,k2,则 k1k2的大小是定值为14BOAB 的面积 SOAB是定值 1C线段 OA,OB 长度的平方和|OA|2|OB|2是定值 5D设 S OMNS OAB,则 2解析:选 ABCDAF(0,1),设直线 MN 的方程为 ykx1,M(x1,y1),N(x2,y2),联立方程组Error!Error!消元得:x24kx40,x1x24k,x1x24,y1y2(kx11)(kx21)k2x1x2k(x1x2)11,k1k2y2x2y1x1y1y2x1x214,故 A 正确;B设直线 OA 的方程为 ymx(m0),则直线 OB 的方程为 y14mx,联立方程组Error!Error!解得 x2414m2,不妨设 A 在第三象限,则 A(214m2,2m14m2),用14m替换m 可得 B(2114m2,12m114m2),A 到 OB 的距离 d214m28m214m2116m228m214m2116m2,又|OB| 4114m214m2114m216m214m21,SOAB12|OB|d1216m214m2128m214m2116m21,故 B 正确;C又|OA|2414m24m214m244m214m2,|OB|216m214m21,|OA|2|OB|2520m214m25,故 C 正确;D联立方程组 Error!Error!可得x(x4m)0, 故N(4m, 4m2), |ON|4mm21,14m替换m可得M(1m,14m2), M 到直线 OA 的距离 h|114m2|m21114m21m2,SOMN12|ON|h2m(114m2)2m12m2,当且仅当 2m12m即 m12时取等号S OMNS OABSOMN2,故 D 正确故选 A、B、C、D.8(2020江西九江二模)已知抛物线 C: x24y 的焦点为 F,直线 l 与抛物线 C 交于 A,B 两点,连接 AF 并延长交抛物线 C 于点 D,若 AB 中点的纵坐标为|AB|1,则当AFB 最大时,|AD|_.解析:设 A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3),由抛物线定义得 y1y22|AF|BF|,y1y22|AB|1,|AF|BF|2|AB|,cosAFB|AF|2|BF|2|AB|22|AF|BF|3 |AF|2|BF|22|AF|BF|8|AF|BF|6|AF|BF|2|AF|BF|8|AF|BF|12,当且仅当|AF|BF|时取等号当AFB 最大时,AFB 为等边三角形,联立Error!Error!消去 y 得,x24 3x40,x1x34 3,y1y33(x1x3)214.|AD|16.答案:169(2020河北衡水三模)设 F 为抛物线 y24x 的焦点,A,B,C 为该抛物线上三点,若 A,B,C 三点坐标分别为(1,2),(x1,y1),(x2,y2),且| FA | FB | FC |10,则 x1x2_.解析 : 根据抛物线的定义, 知| FA |, | FB |, | FC |分别等于点 A, B, C 到准线 x1 的距离, 所以由| FA | FB | FC |10,可得 2x11x2110,即 x1x26.答案:610过抛物线 y22px(p0)的焦点 F,且倾斜角为 60的直线交抛物线于 A,B 两点,若|AF|BF|,且|AF|2,则 p_.解析:过点 A,B 向抛物线的准线 xp2作垂线,垂足分别为 C,D,过点 B 向 AC 作垂线,垂足为 E,A,B 两点在抛物线上,|AC|AF|,|BD|BF|.BEAC,|AE|AF|BF|,直线 AB 的倾斜角为 60,在 RtABE 中,2|AE|AB|AF|BF|,即 2(|AF|BF|)|AF|BF|,|AF|3|BF|.|AF|2,|BF|23,|AB|AF|BF|83.设直线 AB 的方程为 y3(xp2),代入 y22px,得 3x25px3p240,设 A(x1,y1),B(x2,y2),x1x253p,|AB|x1x2p83,p1.答案:111(2020江西萍乡一模)已知抛物线 C:y22px(p0)的焦点为 F,准线 l:x1,点 M 在抛物线 C 上,点 M 在直线 l:x1 上的射影为 A,且直线 AF 的斜率为3,则MAF 的面积为_解析:如图所示,设准线 l 与 x 轴交于点 N,则|FN|2.直线 AF 的斜率为3,AFN60.MAF60,|AF|4.由抛物线的定义可得|MA|MF|,AMF 是边长为 4 的等边三角形SAMF34424 3.答案:4 312(一题两空)已知抛物线 y22px(p0)的焦点为 F,M 为抛物线上一点,O 为坐标原点OMF 的外接圆 N 与抛物线的准线相切,外接圆 N 的周长为 9.(1)抛物线的方程为_;(2)已知不与 y 轴垂直的动直线 l 与抛物线有且只有一个公共点, 且分别交抛物线的准线和直线 x3 于 A, B两点,则|AF|BF|_.解析 : (1)OMF 的外接圆 N 的圆心 N 必在线段 OF 的垂直平分线上,且外接圆 N 与准线相切,外接圆 N的周长为 9,外接圆的
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