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.
解
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.
解
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.
解
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.
解
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.
解
(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.