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1、
第七節(jié) 拋 物 線
【考綱下載】
1.掌握拋物線的定義、幾何圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程及簡單性質(zhì)(范圍、對稱性、頂點、離心率等).
2.了解圓錐曲線的簡單應(yīng)用.了解拋物線的實際背景,了解拋物線在刻畫現(xiàn)實世界和解決實際問題中的作用.
3.理解數(shù)形結(jié)合思想.
1.拋物線的定義
滿足以下三個條件的點的軌跡是拋物線:
(1)在平面內(nèi);
(2)動點到定點F的距離與到定直線l的距離相等;
(3)定點不在定直線上.
2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)
方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
2、
(p>0)
p的幾何意義:焦點F到準(zhǔn)線l的距離
圖形
頂點
O(0,0)
對稱軸
y=0
x=0
焦點
F
F
F
F
離心率
e=1
準(zhǔn)線
方程
x=-
x=
y=-
y=
范圍
x≥0,
y∈R
x≤0,
y∈R
y≥0,
x∈R
y≤0,
x∈R
開口
方向
向右
向左
向上
向下
焦半徑
(其中
P(x0,y0))
|PF|=
x0+
|PF|=
-x0+
|PF|=
y0+
|PF|=
-y0+
1.當(dāng)定點F在定直線l上時,動點的軌跡是什么圖形?
提示:當(dāng)定點F在
3、定直線l上時,動點的軌跡是過定點F且與直線l垂直的直線.
2.拋物線y2=2px(p>0)上任意一點M(x0,y0)到焦點F的距離與點M的橫坐標(biāo)x0有何關(guān)系?若拋物線方程為x2=2py(p>0),結(jié)果如何?
提示:由拋物線定義得|MF|=x0+;若拋物線方程為x2=2py(p>0),則|MF|=y(tǒng)0+.
1.設(shè)拋物線的頂點在原點,準(zhǔn)線方程為x=-2,則拋物線的方程是( )
A.y2=-8x B.y2=-4x
C.y2=8x D.y2=4x
解析:選C 由拋物線準(zhǔn)線方程為x=-2知p=4,且開口向右,故拋物線方程為y2=8x.
2.
4、拋物線y2=4x的焦點F到準(zhǔn)線l的距離為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:選B 因為拋物線y2=4x,所以2p=4,而焦點F到準(zhǔn)線l的距離為p=2.
3.拋物線y=2x2的焦點坐標(biāo)為( )
A. B.(1,0)
C. D.
解析:選C 將拋物線y=2x2化成標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=y(tǒng),所以2p=,=,而拋物線x2=y(tǒng)的焦點在y軸的非負半軸上,所以焦點坐標(biāo)為.
4.拋物線的焦點為橢圓+=1的左焦點,頂點為橢圓中心,則拋物線方程為________________.
解析:由c2=9-4=5,得F(
5、-,0),則拋物線方程為y2=-4x.
答案:y2=-4x
5.設(shè)拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,點A(0,2).若線段FA的中點B在拋物線上,則B到該拋物線準(zhǔn)線的距離為________.
解析:F,則B,∴2p×=1,解得p=.∴B,
因此B到該拋物線的準(zhǔn)線的距離為+=.
答案:
前沿?zé)狳c(十二)
與拋物線有關(guān)的交匯問題
1.拋物線是一種重要的圓錐曲線,在高考中,經(jīng)常以拋物線為載體與直線、圓綜合考查,主要考查拋物線的方程及幾何性質(zhì),直線與拋物線的綜合應(yīng)用,點到直線的距離等.
2.直線與拋物線的綜合問題,經(jīng)常是將直線方程與拋物線方程聯(lián)立,消去x(或y),利用
6、方程的根與系數(shù)的關(guān)系求解,但一定要注意直線與拋物線相交的條件.
[典例] (2013·湖南高考)過拋物線E:x2=2py(p>0)的焦點F作斜率分別為k1,k2的兩條不同直線l1,l2,且k1+k2=2,l1與E相交于點A,B,l2與E相交于點C,D,以AB,CD為直徑的圓M,圓N(M,N為圓心)的公共弦所在直線記為l.
(1)若k1>0,k2>0,證明:·<2p2;
(2)若點M到直線l的距離的最小值為,求拋物線E的方程.
[解題指導(dǎo)] (1)直線l1的方程與拋物線方程聯(lián)立,得出根與系數(shù)的關(guān)系,再由向量的坐標(biāo)形式得出·的表達式,再證明不等式;
(2)先求出點M到直線l的距離的表達式
7、,再求最值,結(jié)合已知條件即可求p,從而得出拋物線方程.
[解] (1)證明:由題意,拋物線E的焦點為F,直線l1的方程為y=k1x+.
由得x2-2pk1x-p2=0.設(shè)A,B兩點的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),
則x1,x2是上述方程的兩個實數(shù)根.從而x1+x2=2pk1,y1+y2=k1(x1+x2)+p=2pk+p.
所以點M的坐標(biāo)為,=(pk1,pk).
同理可得點N的坐標(biāo)為,=(pk2,pk).
于是·=p2(k1k2+kk).由題設(shè),k1+k2=2,k1>0,k2>0,k1≠k2,
所以0
8、線的定義得|FA|=y(tǒng)1+,|FB|=y(tǒng)2+,
所以|AB|=y(tǒng)1+y2+p=2pk+2p,從而圓M的半徑r1=pk+p.
故圓M的方程為(x-pk1)2+2=(pk+p)2,
化簡得x2+y2-2pk1x-p(2k+1)y-p2=0.
同理可得圓N的方程為x2+y2-2pk2x-p(2k+1)y-p2=0.
于是圓M,圓N的公共弦所在直線l的方程為(k2-k1)x+(k-k)y=0.
又k2-k1≠0,k1+k2=2,則l的方程為x+2y=0.
因為p>0,所以點M到直線l的距離
d===.
故當(dāng)k1=-時,d取最小值.由題設(shè),=,解得p=8.
故所求的拋物線E的方程為x
9、2=16y.
[名師點評] 解答本題的關(guān)鍵有以下兩點:
(1)充分利用k1>0,k2>0,k1≠k2時,k1·k2<2;
(2)注意2k+k1+1>0,即d==.
(2014·湖州模擬)已知拋物線C:y2=2px的焦點為F,拋物線C與直線l1:y=-x的一個交點的橫坐標(biāo)為8.
(1)求拋物線C的方程;
(2)不過原點的直線l2與l1垂直,且與拋物線交于不同的兩點A,B,若線段AB的中點為P,且|OP|=|PB|,求△FAB的面積.
解:(1)由題意知交點坐標(biāo)為(8,-8),∴82=2p×8,
∴2p=8,所以拋物線方程為y2=8x.
(2)∵l1:y=-x,又直線l2與l1垂直,
所以可設(shè)l2:x=y(tǒng)+m,A(x1,y1),B(x2,y2),且直線l2與x軸交點為M.
由得y2-8y-8m=0,
Δ=64+32m>0,
∴m>-2.
由韋達定理,y1+y2=8,y1y2=-8m,
∴x1x2==m2.
由題意可知OA⊥OB,即x1x2+y1y2=m2-8m=0,
∴m=8或m=0(舍),
∴l(xiāng)2:x=y(tǒng)+8,M(8,0),
故S△FAB=S△FMB+S△FMA=·|FM|·|y1-y2|
=3=24.