高考抛物线专题做题技巧与方法总结

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高考抛物线专题做题技巧与方法总结

知识点梳理:

1.抛物线的标准方程、类型及其几何性质 (p?0): 标准方程 图形 y2?2px ▲y2??2px ▲x2?2py ▲x2??2py ▲yyyyxOxOxOxO 焦点 准线 范围 对称轴 顶点 离心率

2.抛物线的焦半径、焦点弦

F(p,0) 2p 2 F(?p 2 F(0,p) 2 F(0,?p 2p,0) 2p) 2x??x?y??p 2y?x?0,y?R x?0,y?R x?R,y?0 x?R,y?0 x轴 y轴 (0,0) e?1 ①y2?2px(p?0)的焦半径PF?x?P;x2?2py(p?0)的焦半径PF?y?P;

22② 过焦点的所有弦中最短的弦,也被称做通径.其长度为2p.

p2③ AB为抛物线y?2px的焦点弦,则xAxB? ,yAyB??p2,

42|AB|=xA?xB?p

?x?2pt2?x?2pt3. y?2px的参数方程为?(t为参数),x2?2py的参数方程为?(t2y?2pty?2pt??2为参数). 重难点突破

重点:掌握抛物线的定义和标准方程,会运用定义和会求抛物线的标准方程,能

通过方程研究抛物线的几何性质 难点: 与焦点有关的计算与论证

重难点:围绕焦半径、焦点弦,运用数形结合和代数方法研究抛物线的性质 1.要有用定义的意识

问题1:抛物线y=4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是( ) A.

17157 B. C. D. 0

81616点拨:抛物线的标准方程为x2?11y,准线方程为y??,由定义知,点M到准41615 16线的距离为1,所以点M的纵坐标是

2.求标准方程要注意焦点位置和开口方向

问题2:顶点在原点、焦点在坐标轴上且经过点(3,2)的抛物线的条数有

点拨:抛物线的类型一共有4种,经过第一象限的抛物线有2种,故满足条件的抛物线有2条

3.研究几何性质,要具备数形结合思想,“两条腿走路” 问题3:证明:以抛物线焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切

点拨:设AB为抛物线的焦点弦,F为抛物线的焦点,点A'、B'分别是点A、B在准线上的射影,弦AB的中点为M,则AB?AF?BF?AA'?BB',点M到准线

11的距离为(AA'?BB')?AB,?以抛物线焦点弦为直径的圆总与抛物线的准线

22相切

3、典型例题讲解: 考点1 抛物线的定义

题型 利用定义,实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换 [例1 ]已知点P在抛物线y2 = 4x上,那么点P到点Q(2,-1)的距离与点P到抛物线焦点距离之和的最小值为

解题思路:将点P到焦点的距离转化为点P到准线的距离

[解析]过点P作准线的垂线l交准线于点R,由抛物线的定义知,

PQ?PF?PQ?PR,当P点为抛物线与垂线l的交点时,PQ?PR取得最小值,

最小值为点Q到准线的距离 ,因准线方程为x=-1,故最小值为3

总结:灵活利用抛物线的定义,就是实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换,一般来说,用定义问题都与焦半径问题相关 练习:

1.已知抛物线y2?2px(p?0)的焦点为F,点Px1,y1),P2x(2y,1(2),P,y3)在3(x3抛物线上,且|P1F|、|P2F|、|P3F|成等差数列, 则有 ( ) A.x1?x2?x3

B. y1?y2?y3

C.x1?x3?2x2 D. y1?y3?2y2

ppp[解析]C 由抛物线定义,2(x2?)?(x1?)?(x3?),即:x1?x3?2x2.

2222. 已知点A(3,4),F是抛物线y2?8x的焦点,M是抛物线上的动点,当MA?MF最小时,

M点坐标是 ( )

A. (0,0) B. (3,26) C. (2,4) D. (3,?26) [解析] 设M到准线的距离为MK,则|MA|?MF|?MA?MK,当MA?MK最小时,M点坐标是(2,4),选C

考点2 抛物线的标准方程 题型:求抛物线的标准方程

[例2 ] 求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程: (1)过点(-3,2) (2)焦点在直线x?2y?4?0上 解题思路:以方程的观点看待问题,并注意开口方向的讨论.

[解析] (1)设所求的抛物线的方程为y2??2px或x2?2py(p?0), ∵过点(-3,2) ∴4??2p(?3)或9?2p?2

29 ∴p?或p?

3494 ∴抛物线方程为y2??x或x2?y,

2319前者的准线方程是x?,后者的准线方程为y??

38 (2)令x?0得y??2,令y?0得x?4,

∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2),当焦点为(4,0)时, ∴p?8,此时抛物线方程y2?16x;焦点为(0,-2)时 ∴p?4,此时抛物线方程x2??8y.

∴所求抛物线方程为y2?16x或x2??8y,对应的准线方程分别是

x??4,y?2.

p?4, 2p

?2 2

总结:对开口方向要特别小心,考虑问题要全面 练习:

x23.若抛物线y?2px的焦点与双曲线?y2?1的右焦点重合,则p的值 32 [解析]

p?3?1?p?4 24. 对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件:

①焦点在y轴上; ②焦点在x轴上;

③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6; ④抛物线的通径的长为5;

⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1).

能使这抛物线方程为y2=10x的条件是____________.(要求填写合适条件的序号)

[解析] 用排除法,由抛物线方程y2=10x可排除①③④,从而②⑤满足条件.

5. 若抛物线的顶点在原点,开口向上,F为焦点,M为准线与Y轴的交点,A为抛物线上一点,且|AM|?17,|AF|?3,求此抛物线的方程

[解析] 设点A'是点A在准线上的射影,则|AA'|?3,由勾股定理知|MA'|?22,点A的横坐标为(22,3?x2?4y或x2?8y

p),代入方程x2?2py得p?2或4,抛物线的方程2考点3 抛物线的几何性质

题型:有关焦半径和焦点弦的计算与论证

[例3 ]设A、B为抛物线y?2px上的点,且?AOB?90?(O为原点),则直线AB必过的定点坐标为__________.

解题思路:由特殊入手,先探求定点位置

2?y?kx2p2p[解析]设直线OA方程为y?kx,由?2解出A点坐标为(2,)

kk?y?2px1?y??xk(x?2pk2)?2直线AB方程为y?2pk??,k解出B点坐标为(2pk,?2pk),?21?k?y2?2px?令y?0得x?2p,直线AB必过的定点(2p,0)

总结:(1)由于是填空题,可取两特殊直线AB, 求交点即可;(2)B点坐标可由A点坐标用?练习:

6. 若直线ax?y?1?0经过抛物线y2?4x的焦点,则实数a? [解析]-1

7.过抛物线焦点F的直线与抛物线交于两点A、B,若A、B在抛物线准线上的射

影为A1,B1,则?A1FB1? ( )

A. 45? B. 60? C. 90? D. 120? [解析]C

基础巩固训练:

1换k而得。 k

1.过抛物线y2?4x的焦点作一条直线与抛物线相交于A、B两点,它们的横坐标之和等于a2?2a?4(a?R),则这样的直线( )

A.有且仅有一条 B.有且仅有两条 C.1条或2条 D.不存在 [解析]C |AB|?xA?xB?p?a2?2a?5?(a?1)2?4?4,而通径的长为4. 2.在平面直角坐标系xOy中,若抛物线x2?4y上的点P到该抛物线焦点的距离为5,则点P的纵坐标为 ( )

A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 [解析] B 利用抛物线的定义,点P到准线y??1的距离为5,故点P的纵坐标为4.

3.两个正数a、b的等差中项是

9,一个等比中项是25,且a?b,则抛物线2y2?(b?a)x的焦点坐标为( )

1111A.(0,?) B.(0,) C.(?,0) D.(?,0)

4424[解析] D. a?5,b?4,b?a??1

4. 如果P1,P2,?,P8是抛物线y2?4x上的点,它们的横坐标依次为x1,x2,?,F是抛物线的焦点,若x1,x2,?,xn(n?N?)成等差数列且x1?x2???x9?45,x8,

则|P5F|=( ).

A.5 B.6 C. 7 D.9

?xi?[解析]B 根据抛物线的定义,可知PFip?xi?1(i?1,2,??,n),2?x1,x2,?,xn(n?N?)成等差数列且x1?x2???x9?45,x5?5,|P5F|=6

5、抛物线y2?4x的焦点为F,准线为l,l与x轴相交于点E,过F且倾斜角等于60°的直线与抛物线在x轴上方的部分相交于点A,AB⊥l,垂足为B,则四边形ABEF的面积等于( )

A.33

B.43

C.63

D.83

[解析] C. 过A作x轴的垂线交x轴于点H,设A(m,n),则

AF?AB?m?1,FH?OH?OF?m?1,?m?1?2(m?1)?m?3,n?23

1四边形ABEF的面积=[2?(3?1)]?23?63

2????6、设O是坐标原点,F是抛物线y?4x的焦点,A是抛物线上的一点,FA与x?????轴正向的夹角为60,则OA为 .

2[解析]21.

过A 作AD?x轴于D,令FD?m,则FA?2m即2?m?2m,解得m?2.

?A(3,23)?OA?32?(23)2?21 综合提高训练

7.在抛物线y?4x2上求一点,使该点到直线y?4x?5的距离为最短,求该点的坐标

[解析]解法1:设抛物线上的点P(x,4x2),

1|4(x?)2?4|417|4x?4x?5|2??点P到直线的距离d?, 1717172当且仅当x?11(,1)时取等号,故所求的点为

22解法2:当平行于直线y?4x?5且与抛物线相切的直线与抛物线的公共点为所求,设该直线方程为y?4x?b,代入抛物线方程得4x2?4x?b?0, 由??16?16b?0得b??1,x?11(,1),故所求的点为

228. 已知抛物线C:y?ax2(a为非零常数)的焦点为F,点P为抛物线c上一个动点,过点P且与抛物线c相切的直线记为l. (1)求F的坐标;

(2)当点P在何处时,点F到直线l的距离最小? 解:(1)抛物线方程为x2?故焦点F的坐标为(0,1y a1) 4a2(2)设P(x0,y0) 则 y0?ax0

?y'?2ax, ?在P点处抛物线(二次函数)的切线的斜率 k?2ax0

2直线l的方程是 y?ax0?2ax0(x?x0) 2即 2ax0x -y?ax0?0

0?? d?12?ax04a(2ax0)2?(?1)2?1124a2x0?1? . 4a4a当且仅当 x0?0 时上式取“=” 此时P的坐标是(0,0) ?当P在(0,0)处时,焦点F到切线L的距离最小.

9. 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.

?p?证明:因为抛物线y2?2px(p?0)的焦点为F?,0?,所以经过点F的直线AB

?2?的方程可设为 x?my?p,代人抛物线方程得 2 y2?2pmy?p2?0.

若记A?x1,y1?,B?x2,y2?,则y1,y2是该方程的两个根,所以

y1y2??p2.

因为BC∥X轴,且点C在准线x??故直线CO的斜率为k?p?p?上,所以点C的坐标为??,y2?, 2?2?y22py1??. pyx11?2即k也是直线OA的斜率,所以直线AC经过原点O.

9x2y210.椭圆2?2?1上有一点M(-4,)在抛物线y2?2px(p>0)的准线l上,

5ab抛物线的焦点也是椭圆焦点. (1)求椭圆方程;

(2)若点N在抛物线上,过N作准线l的垂线,垂足为Q距离,求|MN|+|NQ|的最小值.

x2y2解:(1)∵2?2?1上的点M在抛物线y2?2px(p>0)的准线l上,抛物线

ab的焦点也是椭圆焦点. ∴c=-4,p=8??①

9∵M(-4,)在椭圆上

5∴

1681??1??② a225b2∵a2?b2?c2??③ ∴由①②③解得:a=5、b=3

x2y2??1 ∴椭圆为

259由p=8得抛物线为y2?16x 设椭圆焦点为F(4,0), 由椭圆定义得|NQ|=|NF| ∴|MN|+|NQ|≥|MN|+|NF|=|MF|

941=(?4?4)2?(?0)2?,即为所求的最小值.

55参考例题:

1、已知抛物线C的一个焦点为F(1,0),对应于这个焦点的准线方程为

2x=-1.

2(1)写出抛物线C的方程;

(2)过F点的直线与曲线C交于A、B两点,O点为坐标原点,求△AOB重心G的轨迹方程;

(3)点P是抛物线C上的动点,过点P作圆(x-3)2+y2=2的切线,切点分别是M,N.当P点在何处时,|MN|的值最小?求出|MN|的最小值.

解:(1)抛物线方程为:y2=2x. (4分)

(2)①当直线不垂直于x轴时,设方程为y=k(x-1),代入y2=2x,

2得:k2x2-(k2+2)x+k24?0.

k2?22设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=

,y1+y2=k(x1+x2-1)=2.

kk??0?x1?x2k2??x??2设△AOB的重心为

(x,y)则?33k2G?y?0?y1?y2?2,

??33k消去k得y2=23x?29为所求, (6分)

②当直线垂直于x轴时,A(12,1),B(12,-1), (8分)

△AOB的重心G(13,0)也满足上述方程.

综合①②得,所求的轨迹方程为y2=23x?29, (9分)

(3)设已知圆的圆心为Q(3,0),半径r=2,

根据圆的性质有:|MN|=2|MP||MQ||PQ|2?r2|PQ|?2r|PQ|2?22?1?2|PQ|2. (11分)

当|PQ|2最小时,|MN|取最小值, 设P点坐标为(x0,y0),则y20=2x0. |PQ|2=(x0-3)2+ y220= x0-4x0+9=(x0-2)2+5, ∴当x0=2,y0=±2时,|PQ|2取最小值5, 故当P点坐标为(2,±2)时,|MN|取最小值2305.

抛物线专题练习

一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.如果抛物线y 2=ax的准线是直线x=-1,那么它的焦点坐标为

A )

A.(1, 0) B.(2, 0) C.(3, 0) D.(-1, 0)

2.圆心在抛物线y 2=2x上,且与x轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是 ( D )

A.x2+ y 2-x-2 y -1=0 4B.x2+ y 2+x-2 y +1=0

D.x2+ y 2-x-2 y +

1=0 4C.x2+ y 2-x-2 y +1=0

3.抛物线y?x2上一点到直线2x?y?4?0的距离最短的点的坐标是

A.(1,1)

3911B.(,)C.(,) D.(2,4)

2424( A

4.一抛物线形拱桥,当水面离桥顶2m时,水面宽4m,若水面下降1m,则水面宽为( B ) A.6m

B. 26m C.4.5m

D.9m

5.平面内过点A(-2,0),且与直线x=2相切的动圆圆心的轨迹方程是 ( C )

A. y 2=-2x

B. y 2=-4x

C.y 2=-8x D.y 2=-16x

6.抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上点(-5,m)到焦点距离是6,则抛物线的方程是 A. y 2=-2x C. y 2=2x

( B )

B. y 2=-4x

D. y 2=-4x或y 2=-36x

7.过抛物线y 2=4x的焦点作直线,交抛物线于A(x1, y 1) ,B(x2, y 2)两点,如果x1+ x2=6,那么|AB|= A.8

B.10 C.6

( A )

D.4

8.把与抛物线y 2=4x关于原点对称的曲线按向量a?(2,?3)平移,所得的曲线的方程是(C )

A.(y?3)2??4(x?2) B.(y?3)2??4(x?2) C.(y?3)2??4(x?2) D. (y?3)2??4(x?2)

9.过点M(2,4)作与抛物线y 2=8x只有一个公共点的直线l有 )

( C

A.0条 B.1条 C.2条 D.3条

10.过抛物线y =ax2(a>0)的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的长分别是p、q,则A.2a B.

二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)

11.抛物线y 2=4x的弦AB垂直于x轴,若AB的长为43,则焦点到AB的距离为 2 .

12.抛物线y =2x2的一组斜率为k 的平行弦的中点的轨迹方程是 x? .

13.P是抛物线y 2=4x上一动点,以P为圆心,作与抛物线准线相切的圆,则这

个圆一定经过一个定点Q,点Q的坐标是 (1,0) .

x2y2??1的左焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程14.抛物线的焦点为椭圆94k 41 2a11

?等于 pq

( C )

C.4a D.

4 a为 y2??45x

三、解答题(本大题共6小题,共76分)

15.已知动圆M与直线y =2相切,且与定圆C:x2?(y?3)2?1外切,求动圆圆

心M的轨迹方程.(12分)

[解析]:设动圆圆心为M(x,y),半径为r,则由题意可得M到C(0,-3)的

距离与到直线y=3的距离相等,由抛物线的定义可知:动圆圆心的轨迹是以C(0,-3)为焦点,以y=3为准线的一条抛物线,其方程为x2??12y.

16.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x轴,抛物线上的点M(-3,m)到

焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m的值.(12分) [解析]:设抛物线方程为x2??2py(p?0),则焦点F(??m2?6p?m?26?m??26 ?,解之得或, ???2p2?p?4?p?4?m?(3?)?52?p,0),由题意可得 2 故所求的抛物线方程为x2??8y,m的值为?26

17.动直线y =a,与抛物线y2?1x相交于A点,动点B的坐标是(0,3a),求线2段AB中点M的轨迹的方程.(12分)

?x?a2[解析]:设M的坐标为(x,y),A(2a,a),又B(0,3a)得 ?

?y?2a2y2 消去a,得轨迹方程为x?,即y2?4x

4yOA'AxB

18.河上有抛物线型拱桥,当水面距拱桥顶5米时,水面宽为8米,一小船宽4

米,高2米,载货后船露出水面上的部分高0.75米,问水面上涨到与抛物线拱顶相距多少米时,小船开始不能通航?(12分) [解析]:如图建立直角坐标系,

设桥拱抛物线方程为x2??2py(p?0),由题意可知, B(4,-5)在抛物线上,所以p?1.6,得x2??3.2y,

当船面两侧和抛物线接触时,船不能通航,设此时船面宽为AA’,则A

5(2,yA),由22??3.2yA得yA??,又知船面露出水面上部分高为0.75

4米,所以h?yA?0.75=2米

19.如图,直线l1和l2相交于点M,l1⊥l2,点N∈l1.以A、B为端点的曲线段

C上的任一点到l2的距离与到点N的距离相等.若△AMN为锐角三角形,|AM|=分)

[解析]:如图建立坐标系,以l1为x轴,MN的垂直平分线为y轴,点O为坐标

原点.由题意可知:曲线C是以点N为焦点,以l2为准线的抛物线的一段,其中A、B分别为C的端点.

,|AN|=3,且|BN|=6.建立适当的坐标系,求曲线段C的方程.(14

设曲线段C的方程为y2?2px(p?0),(xA?x?xB,y?0), 其中xA,xB分别为A、B的横坐标,p?MN. 所以,M(?(xA?pp,0),N(,0). 由AM?17,AN?3得 22p2)?2pxA?17 ① 2p(xA?)2?2pxA?9 ②

2联立①②解得xA??p?4?p?24.将其代入①式并由p>0解得?,或?. px?1x?2?A?A因为△AMN为锐角三角形,所以

?p?2p?xA,故舍去?. ∴p=4,xA?1. 2?xA?2BN?p?4.综上得曲线段2由点B在曲线段C上,得xB?y2?8x(1?x?4,y?0).

C的方程为

20.已知抛物线y2?2px(p?0).过动点M(a,0)且斜率为1的直线l与该抛

物线交于不同的两点A、B,|AB|?2p. (Ⅰ)求a的取值范围;

(Ⅱ)若线段AB的垂直平分线交x轴于点N,求Rt?NAB面积的最大值.(14

分)

[解析]:(Ⅰ)直线l的方程为y?x?a,将y?x?a代入y2?2px,

得 x2?2(a?p)x?a2?0. 设直线l与抛物线两个不同交点的坐标为

A(x1,y1)、B(x2,y2),

?4(a?p)2?4a2?0,则 ??x1?x2?2(a?p), 又y1?x1?a,y2?x2?a,

?2?x1x2?a.∴|AB|?(x1?x2)2?(y1?y2)2 ?2[(x1?x2)2?4x1x2]?8p(p?2a).

0?|AB|?2p,8p(p?2a)?0, ∴

0?8p(p?2a)?2p. 解得

?pp?a??. 24

(Ⅱ)设AB的垂直平分线交AB于点Q,令坐标为(x3,y3),则由中点坐标公式,得

x3?y?y2(x1?a)?(x2?a)x1?x2??p. ?a?p, y3?1222

∴ |QM|2?(a?p?a)2?(p?0)2?2p2. 又 ?MNQ为等腰直角三角形, ∴ |QN|?|QM|?2p, ∴S?NAB?|AB|?|QN|12?2p|AB|2 ?2p?2p

2?2p2

即?NAB面积最大值为2p2

分)

[解析]:(Ⅰ)直线l的方程为y?x?a,将y?x?a代入y2?2px,

得 x2?2(a?p)x?a2?0. 设直线l与抛物线两个不同交点的坐标为

A(x1,y1)、B(x2,y2),

?4(a?p)2?4a2?0,则 ??x1?x2?2(a?p), 又y1?x1?a,y2?x2?a,

?2?x1x2?a.∴|AB|?(x1?x2)2?(y1?y2)2 ?2[(x1?x2)2?4x1x2]?8p(p?2a).

0?|AB|?2p,8p(p?2a)?0, ∴

0?8p(p?2a)?2p. 解得

?pp?a??. 24

(Ⅱ)设AB的垂直平分线交AB于点Q,令坐标为(x3,y3),则由中点坐标公式,得

x3?y?y2(x1?a)?(x2?a)x1?x2??p. ?a?p, y3?1222

∴ |QM|2?(a?p?a)2?(p?0)2?2p2. 又 ?MNQ为等腰直角三角形, ∴ |QN|?|QM|?2p, ∴S?NAB?|AB|?|QN|12?2p|AB|2 ?2p?2p

2?2p2

即?NAB面积最大值为2p2

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