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抛物线高考数学知识点总结高考数学真题复习

抛物线高考数学知识点总结高考数学真题复习 本文关键词:高考数学,抛物线,知识点,真题,复习

抛物线高考数学知识点总结高考数学真题复习 本文简介:9.7抛物线2014高考会这样考1.考查抛物线的定义、标准方程;2.考查抛物线的几何性质、焦点弦问题;3.考查直线与抛物线的位置关系.复习备考要这样做1.熟练掌握抛物线的定义和四种形式的标准方程;2.能根据抛物线的方程研究抛物线的几何性质;3.掌握直线与抛物线位置关系问题的一般解法.1.抛物线的概

抛物线高考数学知识点总结高考数学真题复习 本文内容:

9.7

抛物线

2014高考会这样考

1.考查抛物线的定义、标准方程;2.考查抛物线的几何性质、焦点弦问题;3.考查直线与抛物线的位置关系.

复习备考要这样做

1.熟练掌握抛物线的定义和四种形式的标准方程;2.能根据抛物线的方程研究抛物线的几何性质;3.掌握直线与抛物线位置关系问题的一般解法.

1.

抛物线的概念

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

[难点正本

疑点清源]

1.

抛物线的定义

抛物线的定义实质上给出了一个重要的内容:可将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,可以使运算化繁为简.

2.

抛物线方程中,字母p的几何意义是抛物线的焦点F到准线的距离,等于焦点到抛物线顶点的距离.牢记它对解题非常有益.

3.

求抛物线方程时,要依据题设条件,弄清抛物线的对称轴和开口方向,正确地选择抛物线的标准方程.

1.

动圆过点(1,0),且与直线x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为__________.

答案

y2=4x

解析

设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y2=4x.

2.

若抛物线y2=2px的焦点与椭圆+=1的右焦点重合,则p的值为________.

答案

4

解析

因为椭圆+=1的右焦点为(2,0),所以抛物线y2=2px的焦点为(2,0),

则p=4.

3.

(2012·重庆)过抛物线y2=2x的焦点F作直线交抛物线于A,B两点,若|AB|=,|AF|0),则M到焦点的距离为xM+=2+=3,

∴p=2,∴y2=4x.∴y=4×2=8,

∴|OM|===2.

5.

设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是

(

)

A.

B.[-2,2]

C.[-1,1]

D.[-4,4]

答案

C

解析

Q(-2,0),设直线l的方程为y=k(x+2),代入抛物线方程,消去y整理得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,

由Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)≥0,

解得-1≤k≤1.

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.

思维启迪:由定义知,抛物线上点P到焦点F的距离等于点P到准线l的距离d,求|PA|+|PF|的问题可转化为求|PA|+d的问题.

将x=3代入抛物线方程

y2=2x,得y=±.

∵>2,∴A在抛物线内部,如图.

设抛物线上点P到准线l:x=-的距离为d,由定义知|PA|+|PF|=|PA|+d,当PA⊥l时,|PA|+d最小,最小值为,即|PA|+|PF|的最小值为,此时P点纵坐标为2,代入y2=2x,得x=2,∴点P的坐标为(2,2).

探究提高

与抛物线有关的最值问题,一般情况下都与抛物线的定义有关.由于抛物线的定义在运用上有较大的灵活性,因此此类问题也有一定的难度.“看到准线想焦点,看到焦点想准线”,这是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径.

(2011·辽宁)已知F是抛物线y2=x的焦点,A、B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为(

)

A.

B.1

C.

D.

答案

C

解析

∵|AF|+|BF|=xA+xB+=3,

∴xA+xB=.

∴线段AB的中点到y轴的距离为=.

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.

思维启迪:首先确定方程的形式,根据条件列方程确定方程中的系数.

由题意,抛物线方程为x2=2ay

(a≠0).

设公共弦MN交y轴于A,N在y轴右侧,

则|MA|=|AN|,而|AN|=.

∵|ON|=3,∴|OA|==2,∴N(,±2).

∵N点在抛物线上,∴5=2a·(±2),即2a=±,

故抛物线的方程为x2=y或x2=-y.

抛物线x2=y的焦点坐标为,准线方程为y=-.

抛物线x2=-y的焦点坐标为,准线方程为y=.

探究提高

(1)由抛物线的标准方程,可以首先确定抛物线的开口方向、焦点的位置及p的值,再进一步确定抛物线的焦点坐标和准线方程.

(2)求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.

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.

设直线OA的方程为y=kx,k≠0,则直线OB的方程为

y=-x,

由得x=0或x=.

∴A点坐标为,B点坐标为(2pk2,-2pk),

由|OA|=1,|OB|=8,

可得

②÷①解方程组得k6=64,即k2=4.

则p2==.

又p>0,则p=,故所求抛物线方程为y2=x.

题型三

直线与抛物线的位置关系

例3

(2011·江西)已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x10时参数范围(或指出直线过曲线内一点)

第三步:建立关于所求问题的目标函数;

第四步:最值问题常结合函数单调性或基本不等式求出;定值问题只证明函数为常数函数,与变量无关;

第五步:反思回顾,有无忽略特殊情况.

温馨提醒

解决直线与圆锥曲线位置关系问题,要注意以下几点:

(1)理解数形结合思想,掌握解决此类问题的一般方法;

(2)不要忽略对Δ>0的限制或验证;

(3)涉及平面向量运算时,要注意垂直、中点等几何性质的应用;

(4)最值范围问题,要确定目标函数;探索性问题要先假设存在,然后推理求解.

方法与技巧

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+=.

失误与防范

1.

求抛物线的标准方程时一般要用待定系数法求p值,但首先要判断抛物线是否为标准方程,以及是哪一种标准方程.

2.

注意应用抛物线的定义解决问题.

A组

专项基础训练

(时间:35分钟,满分:57分)

一、选择题(每小题5分,共20分)

1.

抛物线的顶点在坐标原点,焦点与双曲线-=1的一个焦点重合,则该抛物线的标准方程可能是

(

)

A.x2=4y

B.x2=-4y

C.y2=-12x

D.x2=-12y

答案

D

解析

由题意得c==3,∴抛物线的焦点坐标为(0,3)或(0,-3),∴该抛物线的标准方程为x2=12y或x2=-12y.

2.

已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,|AB|=12,P为C的准线上一点,则△ABP的面积为(

)

A.18

B.24

C.36

D.48

答案

C

解析

不妨设抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),由于l垂直于对称轴且过焦点,故直线l的方程为x=.代入y2=2px得y=±p,即|AB|=2p,又|AB|=12,故p=6,所以抛物线的准线方程为x=-3,故S△ABP=×6×12=36.

3.

设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-,那么|PF|等于

(

)

A.4

B.8

C.8

D.16

答案

B

解析

设P,则A(-2,y),

由kAF=-,即=-,

得y=4,

|PF|=|PA|=+2=8.

4.

从抛物线y2=4x上一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且|PM|=5,设抛物线的焦点为F,则△MPF的面积为

(

)

A.5

B.10

C.20

D.

答案

B

解析

由抛物线方程y2=4x易得抛物线的准线l的方程为x=-1,又由|PM|=5可得点P的横坐标为4,代入y2=4x,可求得其纵坐标为±4,故S△MPF=×5×4=10,选B.

二、填空题(每小题5分,共15分)

5.

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_______.

答案

x2=12y

解析

由题意可知点P到直线y=-3的距离等于它到点(0,3)的距离,故点P的轨迹是以点(0,3)为焦点,以y=-3为准线的抛物线,且p=6,所以其标准方程为x2=12y.

6.

已知抛物线y2=4x上一点M与该抛物线的焦点F的距离|MF|=4,则点M的横坐标x=________.

答案

3

解析

抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线为x=-1.根据抛物线的定义,点M到准线的距离为4,则M的横坐标为3.

7.

设P是曲线y2=4x上的一个动点,则点P到点B(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值为______.

答案

解析

∵抛物线的顶点为O(0,0),

p=2,∴准线方程为x=-1,焦点F坐标为(1,0),∴点P到点B(-1,1)的距离与点P到准线x=-1的距离之和等于|PB|+|PF|.

如图,|PB|+|PF|≥|BF|,当B、P、F三点共线时取得最小值,

此时|BF|==.

三、解答题(共22分)

8.

(10分)抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线,被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线方程.

如图,依题意设抛物线方程为y2=2px

(p>0),

则直线方程为y=-x+p.

设直线交抛物线于A(x1,y1)、B(x2,y2),则由抛物线定义得|AB|=|AF|+|FB|=|AC|+|BD|=x1++x2+,

即x1++x2+=8.①

又A(x1,y1)、B(x2,y2)是抛物线和直线的交点,

由消去y得x2-3px+=0.

∴x1+x2=3p.

将其代入①得p=2,∴所求抛物线方程为y2=4x.

当抛物线方程设为y2=-2px时,同理可求得抛物线方程为y2=-4x.

综上,抛物线的方程为y2=±4x.

9.

(12分)已知定点A(1,0)和直线x=-1上的两个动点E,F,且⊥,动点P满足∥,∥(其中O为坐标原点).

(1)求动点P的轨迹C的方程;

(2)过点B(0,2)的直线l与(1)中的轨迹C相交于两个不同的点M,N,若·0)的焦点为F,准线为l,点A(0,2),连接FA交抛物线于点B,过B作l的垂线,垂足为M,若AM⊥MF,则p的值为________.

答案

解析

由抛物线定义可知|BM|=|BF|,又由平面几何知识得|BM|=|BA|,所以点B为AF的中点,又B在抛物线上,所以12=2p×,即p2=2,又p>0,故p=.

6.

设O是坐标原点,F是抛物线y2=2px

(p>0)的焦点,A是抛物线上的一点,与x轴正向的夹角为60°,则||=________.

答案

p

解析

过A作AD垂直于x轴于点D,令|FD|=m,

则|FA|=2m,p+m=2m,m=p.

∴||=

=p.

三、解答题

7.

(13分)已知A(8,0),B、C两点分别在y轴上和x轴上运动,并且满足·=0,=,

(1)求动点P的轨迹方程;

(2)是否存在过点A的直线l与动点P的轨迹交于M、N两点,且满足·=97,其中Q(-1,0),若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.

(1)设B(0,b),C(c,0),P(x,y);

则=(-8,b),=(x,y-b),

=(c,-b),=(x-c,y).

∴·=-8x+b(y-b)=0.①

由=,得

∴b=-y代入①得y2=-4x.

∴动点P的轨迹方程为y2=-4x.

(2)当直线l的斜率不存在时,x=8与抛物线没有交点,不合题意.

当直线l的斜率存在时,设直线l的斜率为k,则l:y=k(x-8).

设M(x1,y1),N(x2,y2),

则=(x1+1,y1),=(x2+1,y2),

由·=97,

得(x1+1)(x2+1)+y1y2=97.

即x1x2+x1+x2+1+k2(x1-8)(x2-8)=97,

∴(1+k2)x1x2+(1-8k2)(x1+x2)+1+64k2=97.②

将y=k(x-8)代入y2=-4x

得k2x2+(4-16k2)x+64k2=0.

∵直线l与y2=-4x交于不同的两点,

∴Δ=(4-16k2)2-4×k2×64k2>0,

即-

由根与系数的关系得x1+x2=,x1x2=64.

代入②式得:

64(1+k2)+(1-8k2)+1+64k2=97.

整理得k2=,∴k=±.

∵k=±?,

∴这样的直线l不存在.

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