3.3抛物线 同步讲义(含答案)新教材人教A版2019高中数学选择性必修第一册

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资源描述

1、3.3 抛物线知识梳理1、抛物线的定义(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(Fl)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)其数学表达式:M|MF|d(d为点M到准线l的距离).2、抛物线的标准方程与几何性质图形标准方程y22px (p0)y2px(p0)x22py(p0)x2py(p0)p的几何意义:焦点F到准线l的距离性质顶点O(0,0)对称轴y0x0焦点F F F F 离心率e1准线方程xxyy范围x0,yRx0,yRy0,xRy0,xR开口方向向右向左向上向下3、注意(1)通径:过焦点且垂直于对称轴的弦长等于2p,通径是过焦点最短的弦.(2)

2、抛物线y22px(p0)上一点P(x0,y0)到焦点F的距离|PF|x0,也称为抛物线的焦半径.知识典例题型一 抛物线的标准方程例1抛物线的准线方程是,则的值为( )ABC8D-8【答案】B巩固练习若抛物线的准线与椭圆相切,则a( )A4或4B4C8或8D8【答案】A【解析】【分析】先写出抛物线的准线方程,再利用已知条件得到,即可得出结果.【详解】因为抛物线的准线方程为,若抛物线的准线与椭圆相切,则,题型二 定义应用例 2已知抛物线:的焦点为,准线为,是上一点,是直线与的一个交点,若,则( )A4B3C2D1【答案】B【解析】【分析】过点作准线的垂线,由抛物线的定义和三角形相似、可知,进而可求

3、得结果。【详解】如图所示:过点作交于点,利用抛物线定义得到.设准线交x轴于点,因为,所以,又焦点到准线的距离为4,所以, 所以.故选B.巩固练习已知为抛物线的焦点,过点的直线交抛物线于两点,若,则线段的中点到直线的距离为( )A2B4C8D16【答案】B【解析】【详解】【分析】如图所示:抛物线的焦点为,准线为,即,分别过作准线的垂线,垂足为,则有,过的中点作准线的垂线,垂足为,则为直角梯形中位线,则,即到准线的距离为.故选.题型三性质应用例 3已知抛物线的焦点为,是抛物线上两点,则下列结论正确的是( )A点的坐标为B若直线过点,则C若,则的最小值为D若,则线段的中点到轴的距离为【答案】BCD【

4、解析】【分析】由抛物线标准方程写出焦点坐标判断A,根据焦点弦性质判断B,由向量共线与焦点弦性质判断C,利用抛物线定义把抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,结合中点坐标公式判断D【详解】解:易知点的坐标为,选项A错误;根据抛物线的性质知,过焦点时,选项B正确;若,则过点,则的最小值即抛物线通经的长,为,即,选项C正确,抛物线的焦点为,准线方程为,过点,分别做准线的垂直线,垂足分别为,所以,.所以,所以线段所以线段的中点到轴的距离为,选项D正确故选:BCD巩固练习抛物线y212x的准线与双曲线的两条渐近线所围成的三角形的面积等于_.【答案】【解析】【分析】根据抛物线、双曲线的方程,写出抛物

5、线的准线方程、双曲线的渐近线方程,联立方程可求准线与两条渐近线的交点坐标,进而可求三角形的底边长和高,即可求三角形的面积。【详解】由抛物线的方程y212x可知准线方程为,由双曲线的方程可得两条渐近线的方程分别为,由,可得,同理可得,由图可知弦长AB,三角形的高为3,面积为S.题型四最值问题例 4已知为抛物线上的任意一点,为抛物线的焦点,点坐标为,则的最小值为( )ABCD【答案】A【解析】【分析】作出图形,过点作抛物线准线的垂线,由抛物线的定义得,从而得出,再由、三点共线时,取最小值得解.【详解】如下图所示:过点作抛物线准线的垂线,由抛物线的定义得,当且仅当、三点共线时,等号成立,因此,的最小

6、值为.故选:A.巩固练习已知抛物线方程为,点在此抛物线上运动,则点与点之间的距离的最小值为_.【答案】【解析】【分析】由于点在抛物线上运动,所以设,则,然后整理配方可求得结果【详解】解:不妨设(),则.当时,取得最小值故答案为:题型五向量在抛物线中的应用例 5已知抛物线的焦点为,准线为,是上一点,是直线与的一个交点,若,则( )A8B4C6D3【答案】D【解析】【分析】设点、,由,可计算出点的横坐标的值,再利用抛物线的定义可求出.【详解】设点、,易知点,解得,因此,故选D.巩固练习已知抛物线的焦点为,点满足.(1)求抛物线的方程;(2)过点的直线交抛物线于两点,当时,求直线的方程.【答案】(1

7、)(2)【解析】试题分析:(1)根据点在抛物线上及,即可求得得值,从而可求出抛物线的方程;(2)易知直线斜率必存在,设,由,可得,联立直线与抛物线的方程,结合韦达定理,即可求出,从而可求出直线的方程.试题解析:(1)由条件易知在抛物线上, 故,即抛物线的方程为; (2)易知直线斜率必存在,设, , 联立得即, 由得,且, , 由得,即直线. 题型六直线与抛物线例 6已知双曲线C的离心率为,点在双曲线上,且抛物线的焦点F与双曲线的一个焦点重合.(1)求双曲线和抛物线的标准方程;(2)过焦点F作一条直线l交抛物线于A,B两点,当直线l的斜率为时,求线段的长度.【答案】(1);(2).【解析】【分析

8、】(1)设双曲线的方程为(,),根据双曲线C的离心率为和点在双曲线上,得到关于,的方程组解方程组可求双曲线的方程,则抛物线的焦点可求,其方程易解.(2)联立直线l和抛物线方程,得到两根之和,根据抛物线的焦半径公式易求线段的长度.【详解】解:(1)设双曲线的方程为(,),由题设所以,又点在双曲线上,所以由解得,故双曲线标准方程为;设双曲线的焦距为,因为,得,所以抛物线焦点为,即,所以抛物线的标准方程为.(2)设直线交抛物线于,联立,得,故,由抛物线定义知,所以.巩固练习设抛物线的焦点为,直线与抛物线交于不同的两点、,线段中点的横坐标为,且()求抛物线的标准方程;()若直线(斜率存在)经过焦点,求

9、直线的方程【答案】(I);(II).【解析】【分析】()设点、,由题意得出,再利用抛物线的定义可求出的值,由此可得出抛物线的方程;()设直线的方程为,将该直线的方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理求出的值,即可得出直线的方程.【详解】(I)设点、,则线段中点横坐标为,又,解得.因此,抛物线的标准方程为;(II)由(I)知,抛物线的焦点为,故可设直线的方程为,联立方程组,消去,得,解得,因此,直线的方程为巩固提升1、若抛物线y2=2x上的一点M到坐标原点O的距离为,则点M到该抛物线焦点的距离为_【答案】【解析】【分析】求得点M的坐标,将点M到该抛物线焦点的距离转化为点M到抛物线y2=2x的准线的

10、距离即可【详解】设点M ,|MO|=y2=2或y2=-6(舍去),x=1M到抛物线y2=2x的准线x=-的距离d=1-(-)=点M到抛物线焦点的距离等于点M到抛物线y2=2x的准线的距离,点M到该抛物线焦点的距离为故答案为.2、斜率为的直线经过抛物线的焦点且与抛物线交于、两点,则线段的长为_【答案】【解析】【分析】先根据抛物线的焦点坐标得出抛物线的标准方程,设点、,将直线的方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理结合抛物线的焦点弦长公式可计算出线段的长.【详解】由于抛物线的焦点为,则,所以,抛物线的方程为,设点、,直线的方程为,联立,消去得,故答案为:.3、设、是抛物线上不同的两点,线段的垂直平分

11、线为,若,则_.【答案】【解析】【分析】根据线段的垂直平分线方程可得出直线的斜率,由此利用点差法可得出关于的等式,进而可求得实数的值.【详解】由题知,两式相减得,所以,由题知,所以,所以.故答案为:.4、已知点和抛物线,过的焦点且斜率为的直线与交于,两点若,则_【答案】2【解析】【分析】利用点差法得到AB的斜率,结合抛物线定义可得结果.【详解】详解:设则所以所以取AB中点,分别过点A,B作准线的垂线,垂足分别为因为,,因为M为AB中点,所以MM平行于x轴因为M(-1,1)所以,则即故答案为2.5、已知定点A(3,0),B(3,0),动点P在抛物线y22x上移动,则的最小值等于_.【答案】【解析

12、】【分析】设,将点坐标代入题目所给向量数量积的条件,利用抛物线方程进行化简,最后用二次函数的知识求得最小值.【详解】设,则,因为,所以,故当时,取得最小值为-.6、已知抛物线上的一点到焦点的距离等于3(1)求抛物线的方程;(2)若过点的直线与抛物线相交于,两点,求面积的最小值【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)根据抛物线的定义得出到准线的距离为3,列方程解出;(2)设方程为,与抛物线方程联立方程组得出,两点纵坐标的关系,得出的面积关于的函数,求出最小值即可【详解】(1)抛物线的准线方程为,到焦点的距离为,抛物线方程为(2)设的方程为联立方程组,得设,则,时,取得最小值【点睛】本题考查了抛物线的性质,直线与抛物线的位置关系,属于中档题7、已知点是抛物线C:上的点,F为抛物线的焦点,且,直线l:与抛物线C相交于不同的两点A,B.(1)求抛物线C的方程;(2)若,求k的值.【答案】(1);(2)1或.【解析】【分析】(1)根据抛物线的定义,即可求得p值;(2)由过抛物线焦点的直线的性质,结合抛物线的定义,即可求出弦长AB【详解】(1)抛物线C:的准线为,由得:,得.所以抛物线的方程为.(2)设,由,直线l经过抛物线C的焦点F,解得:,所以k的值为1或.

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