平面内与一个定点F和一条定直线l(F∉l)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
2.抛物线的标准方程与几何性质
标准方程 | y2=2px (p>0) | y2=-2px(p>0) | x2=2py(p>0) | x2=-2py(p>0) |
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 | y=0 | x=0 | ||
焦点 | F | F | F | F |
离心率 | e=1 | |||
准线方程 | x=- | x= | y=- | y= |
范围 | x≥0,y∈R | x≤0,y∈R | y≥0,x∈R | y≤0,x∈R |
开口方向 | 向右 | 向左 | 向上 | 向下 |
题型一 抛物线的定义及应用
例1 已知抛物线y2=2x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值时点P的坐标.
变式练习 1.已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,则点P到点(0,2)的距离与点P到该抛物线准线的距离之和的最小值为 ( )
A. B.3 C. D.
题型二 抛物线的标准方程和几何性质
例2 抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,它与圆x2+y2=9相交,公共弦MN的长为2,求该抛物线的方程,并写出它的焦点坐标与准线方程.
变式练习 2.设斜率为2的直线l过抛物线y2=ax(a≠0)的焦点F,且和y轴交于点A.若△OAF(O为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为 ( )
A.y2=±4x B.y2=±8x
C.y2=4x D.y2=8x
变式练习 3.已知点A(2,0),抛物线C:x2=4y的焦点为F,射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,则|FM|∶|MN|等于 ( )
A.2∶ B.1∶2 C.1∶ D.1∶3
题型三 抛物线焦点弦的性质
例3 设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准线上,且BC∥x轴.证明:直线AC经过原点O.
变式练习 4.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,A(x1,y1)、B(x2,y2)是过F的直线与抛物线的两个交点,求证:
(1)y1y2=-p2,x1x2=;
(2)+为定值;
(3)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
题型四 直线与抛物线的位置关系
例4 已知抛物线C:y=mx2(m>0),焦点为F,直线2x-y+2=0交抛物线C于A,B两点,P是线段AB的中点,过P作x轴的垂线交抛物线C于点Q.
(1)求抛物线C的焦点坐标.
(2)若抛物线C上有一点R(xR,2)到焦点F的距离为3,求此时m的值.
(3)是否存在实数m,使△ABQ是以Q为直角顶点的直角三角形?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
变式练习 5.已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差都是1.
(1)求曲线C的方程;
(2)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有·<0?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
例5 设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线l过F且与抛物线C交于M,N两
点,已知当直线l与x轴垂直时,△OMN的面积为2(O为坐标原点).
(1)求抛物线C的方程;
(2)是否存在直线l,使得以MN为对角线的正方形的第三个顶点恰好在y 轴上,若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由.
方法与技巧小结
1.认真区分四种形式的标准方程
(1)区分y=ax2与y2=2px (p>0),前者不是抛物线的标准方程.
(2)求标准方程要先确定形式,必要时要进行分类讨论,标准方程有时可设为y2=mx或x2=my(m≠0).
2.抛物线的焦点弦:设过抛物线y2=2px (p>0)的焦点的直线与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2),则:
(1)y1y2=-p2,x1x2=;
(2)若直线AB的倾斜角为θ,则|AB|=;
(3)若F为抛物线焦点,则有+=.
第三部分 巩固练习
A组 专项基础训练
一、选择题
1.抛物线y=-x2的焦点坐标是 ( )
A.(0,) B.(-,0) C.(0,-) D.(-,0)
2.抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-=1的渐近线的距离是 ( )
A. B. C.1 D.
3.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为 ( )
A.x=1 B.x=-1 C.x=2 D.x=-2
4.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则的值一定等于( )
A.-4 B.4 C.p2 D.-p2
5.如图,抛物线C1:y2=2px和圆C2:(x-)2+y2=,其中p>0,直线l经过C1的焦点,依次交C1,C2于A,B,C,D四点,则·的值为( )
A.p2 B. C. D.
二、填空题
6.若点P到直线y=-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P的轨迹方程是__________.
7.已知过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于A、B两点,|AF|=2,则|BF|=________.
8.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,过M(1,0)且斜率为的直线与l相交于点A,与C的一个交点为B,若A=M,则p=________.
三、解答题
9.如图,已知抛物线y2=2px (p>0)有一个内接直角三角形,直角顶点在原点,两直角边OA与OB的长分别为1和8,求抛物线的方程.
10.如图,抛物线E:y2=4x的焦点为F,准线l与x轴的交点为A.点C在抛物线E上,以C为圆心,|CO|为半径作圆,设圆C与准线l交于不同的两点M,N.
(1)若点C的纵坐标为2,求|MN|;
(2)若|AF|2=|AM|·|AN|,求圆C的半径.
B组 专项能力提升
1.设F为抛物线y2=4x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点,若++=0,则||+||+||等于 ( )
A.9 B.6 C.4 D.3
2.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线为l,过抛物线C上的点A作准线l的垂线,垂足为M,若△AMF与△AOF(其中O为坐标原点)的面积之比为3∶1,则点A的坐标为( )
A.(2,2) B.(2,-2)
C.(2,±) D.(2,±2)
3.过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于A,B两点,O为坐标原点.若|AF|=3,则△AOB的面积为 ( )
A. B. C. D.2
4.已知直线l1:4x-3y+11=0和直线l2:x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是________.
5.如图,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,若BC=2BF,且AF=3,则此抛物线的方程为________.