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高二數(shù)學圓錐曲線:拋物線知識點整理和總結

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高二數(shù)學圓錐曲線:拋物線知識點整理和總結

專題九拋物線

一.基本概念

1.拋物線的定義:平面內(nèi)與一個定點的距離和一條定直線的距離相等的點的軌跡。其中:定點為拋物線的焦點,定直線叫做準線。2.拋物線的標準方程、圖象及幾何性質(zhì):p0

標準方程l焦點在x軸上,開口向右y2焦點在x軸上,開口向左y2px2焦點在y軸上,開口向上x2焦點在y軸上,開口向下x22px2py2pyyPxOFPylxFOlyPFOy軸lyOFx圖形xPO(0,0)頂點對稱軸焦點離心率準線

二.例題分析

【例1】(河西區(qū)201*高考一模)已知雙曲

xa22x軸F(p2,0)F(p2,0)F(0,p2)F(0,p2)e1xp2xp2yp2yp2yb221a0,b0的一個頂點與拋物線

y20x的焦點重合,該雙曲線的離心率為

252,則該雙曲線的漸近線斜率為()

A2B43C12D34

【例2】(南開區(qū)201*年高三一模)若拋物線y2px的焦點與雙曲線焦重合,則p的值為()

A3B-3C6D-6

2x26y231的左

【變式1】(河北區(qū)201*年高三三模)已知拋物線y245x的焦點和雙曲線xa22yb221(a0,b0)的一個焦點重合,且雙曲線的離心率e52,則雙曲線的方程為

()A

【變式2】(201*年第三次六校聯(lián)考).已知雙曲線

xa22x216y291B

x29y2161Cx2y241D

x24y291

yb221的離心率為2,它的一個焦

點與拋物線y28x的焦點相同,那么雙曲線的漸近線方程為--------------------------------

【例3】.(201*年天津一中高三第五次月考)已知拋物線y22pxp0的焦點F為雙

xa22曲線yb221a0,b0的一個焦點,經(jīng)過兩曲線交點的直線恰好過點F,則該雙曲

線的離心率為()A2B

【例4】(201*年天津文)已知雙曲線

xa2221C3D

31

yb221(a0,b0)的左頂點與拋物線

y2px(p0)的焦點的距離為4,且雙曲線的一條漸近線與拋物線的準線的準線的交點

2坐標為(-2,-1),則雙曲線的焦距為()

A.23B.25C.43D.45【例5】(201*年天津文)已知雙曲線

xa22yb221(a0,b0)的一條漸近線方程是y3x,

它的一個焦點與拋物線y216x的焦點相同。則雙曲線的方程為。

【變式1】(201*年天津理)已知雙曲線

xa22yb221(a0,b0)的一條漸近線方程是y=

3x,它的一個焦點在拋物線y224x的準線上,則雙曲線的方程為()

(A

x236y21081(B

x29y2271(C)

x2108y2361(D)

x227y291

【變式2】(201*陜西理)設拋物線的頂點在原點,準線方程為x2,則拋物線的方程是。

【例6】(201*年福建)已知雙曲線

x24yb221的右焦點與拋物線y212x的焦點重合,

則該雙曲線的焦點到漸近線的距離為_________.

【變式1】(201*年安徽)過拋物線y4x的焦點F的直線交拋物線于A、B兩點,O為坐標原點,若AF3,則三角形AOB的面積為________.

【例7】(201*遼寧理)已知F是拋物線y2=x的焦點,A,B是該拋物線上的兩點,AFBF=3,則線段AB的中點到y(tǒng)軸的距離為()A.

34B.1C.

54D.

74

【變式1】(201*年天津理)已知拋物線的參數(shù)方程為

x2pty2pt2(t為參數(shù),p>0),焦點

為F,準線為l,過拋物線上一點M作l的垂線,垂足為E.若|EF|=|MF|,點M的橫坐標是3,則p=_________.

【變式2】(201*山東文)設M(x0,y0)為拋物線C:x28y上一點,F(xiàn)為拋物線C的焦點,以F為圓心、FM為半徑的圓和拋物線C的準線相交,則y0的取值范圍是()A.(0,2)

【變式3】(201*年四川)已知拋物線關于x軸對稱,它的頂點在坐標原點,并且經(jīng)過點

M2,y0,若點M到拋物線焦點距離為3,則OM長度________.

B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)

擴展閱讀:拋物線題及知識點總結

一、拋物線的定義及其應用

[例1]設P是拋物線y2=4x上的一個動點.

(1)求點P到點A(-1,1)的距離與點P到直線x=-1的距離之和的最小值;(2)若B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.

例2、.(201*山東高考)設M(x0,y0)為拋物線C:x2=8y上一點,F(xiàn)為拋物線C的焦點,以F為圓心、|FM|為半徑的圓和拋物線C的準線相交,則y0的取值范圍是()

A.(0,2)B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞).

二、拋物線的標準方程和幾何性質(zhì)

例3、拋物線y=2px(p>0)的焦點為F,準線為l,經(jīng)過F的直線與拋物線交于A、

2

B兩點,交準線于C點,點A在x軸上方,AK⊥l,垂足為K,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,則△AKF的面積是()A.4B.33C.43D.8

[悟一法]

1.求拋物線的標準方程常采用待定系數(shù)法,未知數(shù)只有p,可利用題中已知條件確定p的值.注意到拋物線方程有四種標準形式,因此求拋物線方程時,需先定位,再定量.

2.涉及拋物線幾何性質(zhì)的問題常結合圖形思考,通過圖形可以直觀地看出拋物線的頂點、對稱軸、開口方向等幾何特征.

例4.過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線交拋物線于點A、B,交其準線l于點C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3則此拋物線的方程為()39

A.y2=xB.y2=9xC.y2=xD.y2=3x

22

三、拋物線的綜合問題

[例5](201*江西高考)已知過拋物線y2=2px(p>0)的焦點,斜率為22的直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)(x10)上,M點到拋物線C的焦點F的1

距離為2,直線l:y=-x+b與拋物線C交于A,B兩點.

2(1)求拋物線C的方程;

(2)若以AB為直徑的圓與x軸相切,求該圓的方程.

練習題

1.已知拋物線x2=ay的焦點恰好為雙曲線y2-x2=2的上焦點,則a等于()

A.1B.4C.8

D.16

2.拋物線y=-4x2上的一點M到焦點的距離為1,則點M的縱坐標是()

A.-

1716

157B.-C.

1616

2D.1516

3.(201*遼寧高考)已知F是物線y=x的焦點,A,B是該物線上的兩點,|AF|+|BF|=3,則線段AB的中點到y(tǒng)軸的距離為()3

A.425

B.1C.

4

7D.4

4.已知拋物線y=2px,以過焦點的弦為直徑的圓與拋物線準線的位置關系是()

A.相離

B.相交C.相切

D.不確定

5.(201*宜賓檢測)已知F為拋物線y2=8x的焦點,過F且斜率為1的直線交拋物線于()A.42

A、B兩點,則||FA|-|FB||的值等于

D.16

B.8C.82

6.在y=2x2上有一點P,它到A(1,3)的距離與它到焦點的距離之和最小,則點

P的坐標是()

A.(-2,1)C.(2,1)

B.(1,2)D.(-1,2)

7.設拋物線y2=8x的焦點為F,準線為l,P為拋物線上一點,PA⊥l,A為垂足.如果直線AF的斜率為-3,那么|PF|=()A.43B.8C.83D.16

8.(201*陜西高考)設拋物線的頂點在原點,準線方程為x=-2,則拋物線的方程是()

A.y2=-8xB.y2=8xC.y2=-4xD.y2=4x

9.(201*永州模擬)以拋物線x2=16y的焦點為圓心,且與拋物線的準線相切的圓的方程為________.

10.已知拋物線的頂點在原點,對稱軸為y軸,拋物線上一點Q(-3,m)到焦點的距離是5,則拋物線的方程為________.

11.已知拋物線y=4x與直線2x+y-4=0相交于A、B兩點,拋物線的焦點為

F,那么|FA|+|FB|=________.

2

12.過拋物線y2=4x的焦點作直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,若x1+x2=6,那么|AB|等于________13.根據(jù)下列條件求拋物線的標準方程:

(1)拋物線的焦點是雙曲線16x2-9y2=144的左頂點;(2)過點P(2,-4).

14.已知點A(-1,0),B(1,-1),拋物線C:y2=4x,O為坐標原點,過點

A的動直線l交拋物線C于M,P兩點,直線MB交拋物線C于另一點Q.若向量OMπ

與OP的夾角為,求△POM的面積.

4

一、拋物線的定義及其應用

[例1]設P是拋物線y2=4x上的一個動點.

(1)求點P到點A(-1,1)的距離與點P到直線x=-1的距離之和的最小值;(2)若B(3,2),求|PB|+|PF|的最小值.

[自主解答](1)如圖,易知拋物線的焦點為F(1,0),準線是x=-1.由拋物線的定義知:點P到直線x=-1的距離等于點P到焦點F的距離.于是,問題轉化為:在曲線上求一點P,使點P到點A(-1,1)的距離與點P到

F(1,0)的距離之和最小.顯然,連結AF交曲線于P點,則所求的最小值為|AF|,即為5.

(2)如圖,自點B作BQ垂直準線于Q,交拋物線于點P1,則|P1Q|=|P1F|.則有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.即|PB|+|PF|的最小值為4.例2、.(201*山東高考)設M(x0,y0)為拋物線C:x2=8y上一點,F(xiàn)為拋物線C的焦點,以F為圓心、|FM|為半徑的圓和拋物線C的準線相交,則y0的取值范圍是()

A.(0,2)B.[0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)

解析:圓心到拋物線準線的距離為p,即p=4,根據(jù)已知只要|FM|>4即可.根據(jù)拋物線定|FM|=y(tǒng)0+2由y0+2>4,解得y0>2,故y0的取值范圍是(2,+∞).

二、拋物線的標準方程和幾何性質(zhì)

例3、拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,準線為l,經(jīng)過F的直線與拋物線交于A、

B兩點,交準線于C點,點A在x軸上方,AK⊥l,垂足為K,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,則△AKF的面積是()A.4B.33C.43D.8

設點A(x1,y1),其中y1>0.由點B作拋物線的準線的垂線,垂足為B1.則有|BF|=|BB1|;又|CB|=2|FB|,因此有|CB|=2|BB1|,cos∠CBB1=ππCBB1=.即直線AB與x軸的夾角為.

335

|BB1|1

=,∠|BC|pπ

又|AF|=|AK|=x1+=4,因此y1=4sin=23,

2311

因此△AKF的面積等于|AK|y1=423=43.22[悟一法]

1.求拋物線的標準方程常采用待定系數(shù)法,未知數(shù)只有p,可利用題中已知條件確定p的值.注意到拋物線方程有四種標準形式,因此求拋物線方程時,需先定位,再定量.

2.涉及拋物線幾何性質(zhì)的問題常結合圖形思考,通過圖形可以直觀地看出拋物線的頂點、對稱軸、開口方向等幾何特征.

例4.過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線交拋物線于點A、B,交其準線l于點C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3則此拋物線的方程為()3

A.y2=xB.y2=9x

29

C.y2=xD.y2=3x

2

解析:分別過點A、B作AA1、BB1垂直于l,且垂足分別為A1、B1,由已知條件|BC|=2|BF|得|BC|=2|BB1|,∴∠BCB1=30°,又|AA1|=|AF|=3,

∴|AC|=2|AA1|=6,∴|CF|=|AC|-|AF|=6-3=3,∴F為線段AC的中點.故13

點F到準線的距離為p=|AA1|=,故拋物線的方程為y2=3x.

22三、拋物線的綜合問題

[例5](201*江西高考)已知過拋物線y2=2px(p>0)的焦點,斜率為22的直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1所以p=4,從而拋物線方程是y2=8x.

(2)由p=4,4x2-5px+p2=0可簡化為x2-5x+4=0,從而x1=1,x2=4,y1=-22,y2=42,從而A(1,-22),B(4,42);

設OC=(x,y)=(1,-2

33

2)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22).

又y22(2λ-1)]2=8(4λ+1).3=8x3,即[2即(2λ-1)2=4λ+1.解得λ=0,或λ=2.

例6、(201*湖南高考)(13分)已知平面內(nèi)一動點P到點F(1,0)的距離與點P到y(tǒng)軸的距離的差等于1.(1)求動點P的軌跡C的方程;

(2)過點F作兩條斜率存在且互相垂直的直線l1,l2,設l1與軌跡C相交于點A,

B,l與軌跡C相交于點D,E,求ADEB的最小值

2

妙解](1)設動點P的坐標為(x,y),由題意有x-12

+y2-|x|=1.化簡得

y2=2x+2|x|.當x≥0時,y2=4x;當x例7.已知點M(1,y)在拋物線C:y2=2px(p>0)上,M點到拋物線C的焦點F的1

距離為2,直線l:y=-x+b與拋物線C交于A,B兩點.

2(1)求拋物線C的方程;

(2)若以AB為直徑的圓與x軸相切,求該圓的方程.

解:(1)拋物線y2=2px(p>0)的準線為x=-,由拋物線定義和已知條件可知

2

|MF|=1-(-)=1+=2,解得p=2,故所求拋物線C的方程為y=4x.

22

ppp2

y=-1x+b,2(2)聯(lián)立y=4x2

消去x并化簡整理得y+8y-8b=0.

2

依題意應有Δ=64+32b>0,解得b>-2.設A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2

=-8,y1y2=-8b,設圓心Q(x0,y0),則應用x0=

x1+x2

2

,y0=

y1+y2

2

=-4.

因為以AB為直徑的圓與x軸相切,所以圓的半徑為r=|y0|=4.又|AB|=5[x1-x22

2

+y1-y22

=1+4

y1-y22

y1+y2-4y1y2]=564+32b64+32b所以|AB|=2r=58

=8,解得b=-.5

48,5

所以x1+x2=2b-2y1+2b-2y2=4b+16=則圓心Q的坐標為(

2424

,-4).故所求圓的方程為(x-)2+(y+4)2=16.55

1.已知拋物線x2=ay的焦點恰好為雙曲線y2-x2=2的上焦點,則a等于()

A.1B.4C.8

D.16

解析:根據(jù)拋物線方程可得其焦點坐標為(0,),雙曲線的上焦點為(0,2),

4依題意則有=2解得a=8.

4

aa2.拋物線y=-4x2上的一點M到焦點的距離為1,則點M的縱坐標是()

A.-

1716

157B.-C.

1616

D.15

16

y12

解析:拋物線方程可化為x=-,其準線方程為y=.設M(x0,y0),則由

416115

拋物線的定義,可知-y0=1y0=-.1616

3.(201*遼寧高考)已知F是物線y2=x的焦點,A,B是該物線上的兩點,|AF|+|BF|=3,則線段AB的中點到y(tǒng)軸的距離為()3

A.45

B.1C.

4

7D.4

解析:根據(jù)物線定義與梯形中位線定理,得線段AB中點到y(tǒng)軸的距離為:11315(|AF|+|BF|)-=-=.24244

4.已知拋物線y2=2px,以過焦點的弦為直徑的圓與拋物線準線的位置關系是()

A.相離

B.相交C.相切

D.不確定

解析:設拋物線焦點弦為AB,中點為M,準線l,A1、B1分別為A、B在直線

l上的射影,則|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,于是M到l的距離d=(|AA1|+|BB1|)11

=(|AF|+|BF|)=|AB|=半徑,故相切.22

5.(201*宜賓檢測)已知F為拋物線y=8x的焦點,過F且斜率為1的直線交拋物線于()

A.42

B.8C.82

D.16

212

A、B兩點,則||FA|-|FB||的值等于

y=x-2,

解析:依題意F(2,0),所以直線方程為y=x-2由2

y=8x

,消去y得x2-12x+4=0.設A(x1,y1),B(x2,y2),則||FA|-|FB||=|(x1+2)-(x2+2)|=|x1-x2|=(x1+x2)-4x1x2=144-16=82.6.在y=2x2上有一點P,它到A(1,3)的距離與它到焦點的距離之和最小,則點

2

P的坐標是()

A.(-2,1)C.(2,1)

B.(1,2)D.(-1,2)

2

解析:如圖所示,直線l為拋物線y=2x的準線,F(xiàn)為其焦點,PN⊥l,AN1⊥l,由拋物線的定義知,|PF|=|PN|,∴|AP|+|PF|=|AP|+|PN|≥|AN1|,當且僅當A、P、N三點共線時取

等號.∴P點的橫坐標與A點的橫坐標相同即為1,則可排除A、C、D.答案:B7.設拋物線y2=8x的焦點為F,準線為l,P為拋物線上一點,PA⊥l,A為垂足.如果直線AF的斜率為-3,那么|PF|=()A.43B.8C.83D.16

8.(201*陜西高考)設拋物線的頂點在原點,準線方程為x=-2,則拋物線的方程是()

A.y2=-8xB.y2=8xC.y2=-4xD.y2=4x

解析:由準線方程x=-2,可知拋物線為焦點在x軸正半軸上的標準方程,同時得p=4,所以標準方程為y2=2px=8x9.(201*永州模擬)以拋物線x2=16y的焦點為圓心,且與拋物線的準線相切的圓的方程為________.

解析:拋物線的焦點為F(0,4),準線為y=-4,則圓心為(0,4),半徑r=8.所以,圓的方程為x2+(y-4)2=64.

10.已知拋物線的頂點在原點,對稱軸為y軸,拋物線上一點Q(-3,m)到焦點的距離是5,則拋物線的方程為________.

解析:設拋物線方程為x2=ay(a≠0),則準線為y=-.∵Q(-3,m)在拋

4物線上,∴9=am.而點Q到焦點的距離等于點Q到準線的距離,

aa99a∴|m-(-)|=5.將m=代入,得|+|=5,解得,a=±2,或a=±18,

4aa4∴所求拋物線的方程為x=±2y,或x=±18y.

11.已知拋物線y2=4x與直線2x+y-4=0相交于A、B兩點,拋物線的焦點為

F,那么|FA|+|FB|=________.

22

y2=4x解析:由

2x+y-4=0

,消去y,得x2-5x+4=0(*),方程(*)的兩根

為A、B兩點的橫坐標,故x1+x2=5,因為拋物線y2=4x的焦點為F(1,0),所

以|FA|+|FB|=(x1+1)+(x2+1)=7

12.過拋物線y2=4x的焦點作直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,若x1+x2=6,那么|AB|等于________

解析:因線段AB過焦點F,則|AB|=|AF|+|BF|.又由拋物線的定義知|AF|=x1+1,|BF|=x2+1,故|AB|=x1+x2+2=8.

13.根據(jù)下列條件求拋物線的標準方程:(1)拋物線的焦點是雙曲線16x2

-9y=144的左頂點;(2)過點P(2,-4).

解:雙曲線方程化為-=1,左頂點為(-3,0),由題意設拋物線方程為

916

2

x2y2

py2=-2px(p>0),則-=-3,∴p=6,∴拋物線方程為y2=-12x.

2

(2)由于P(2,-4)在第四象限且拋物線對稱軸為坐標軸,可設拋物線方程為y2=mx或x2=ny,代入P點坐標求得m=8,n=-1,∴所求拋物線方程為y2=8x或x2=-y.

14.已知點A(-1,0),B(1,-1),拋物線C:y2=4x,O為坐標原點,過點

A的動直線l交拋物線C于M,P兩點,直線MB交拋物線C于另一點Q.若向量OMπ

與OP的夾角為,求△POM的面積.

4

解:設點M(,y1),P(,y2),

44

∵P,M,A三點共線,∴kAM=kPM,即

y21y22

y1y2

1

=4

+1

y1-y2y11

=,∴y1y2=4.22,即2

y1y2y1+4y1+y24-4

444

y2y2π12

∴OMOP=+y1y2=5.∵向量OM與OP的夾角為,π1π5∴|OM||OP|cos=5.∴S△POM=|OM||OP|sin=.

4242

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