(全國通用版)2019版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第九章 平面解析幾何 第7節(jié) 拋物線學(xué)案 文 新人教A版
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1、 第7節(jié) 拋物線 最新考綱 1.了解拋物線的實(shí)際背景,了解拋物線在刻畫現(xiàn)實(shí)世界和解決實(shí)際問題中的作用;2.掌握拋物線的定義、幾何圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程及簡(jiǎn)單幾何性質(zhì). 知 識(shí) 梳 理 1.拋物線的定義 (1)平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l(F?l)的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線.點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線. (2)其數(shù)學(xué)表達(dá)式:{M||MF|=d}(d為點(diǎn)M到準(zhǔn)線l的距離). 2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì) 圖形 標(biāo)準(zhǔn) 方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0) p的幾何
2、意義:焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線l的距離 性質(zhì) 頂點(diǎn) O(0,0) 對(duì)稱軸 y=0 x=0 焦點(diǎn) F F F F 離心率 e=1 準(zhǔn)線方程 x=- x= y=- y= 范圍 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R 開口方向 向右 向左 向上 向下 [常用結(jié)論與微點(diǎn)提醒] 1.通徑:過焦點(diǎn)垂直于對(duì)稱軸的弦長(zhǎng)等于2p,通徑是過焦點(diǎn)最短的弦. 2.拋物線y2=2px(p>0)上一點(diǎn)P(x0,y0)到焦點(diǎn)F的距離|PF|=x0+,也稱為拋物線的焦半徑. 診 斷 自 測(cè) 1.思考辨析(在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”) (1)平面內(nèi)與
3、一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l的距離相等的點(diǎn)的軌跡一定是拋物線.( ) (2)方程y=ax2(a≠0)表示的曲線是焦點(diǎn)在x軸上的拋物線,且其焦點(diǎn)坐標(biāo)是,準(zhǔn)線方程是x=-.( ) (3)拋物線既是中心對(duì)稱圖形,又是軸對(duì)稱圖形.( ) (4)AB為拋物線y2=2px(p>0)的過焦點(diǎn)F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=,y1y2=-p2,弦長(zhǎng)|AB|=x1+x2+p. 解析 (1)當(dāng)定點(diǎn)在定直線上時(shí),軌跡為過定點(diǎn)F與定直線l垂直的一條直線,而非拋物線. (2)方程y=ax2(a≠0)可化為x2=y(tǒng),是焦點(diǎn)在y軸上的拋物線,且其焦點(diǎn)坐標(biāo)是,準(zhǔn)線方程是y=-. (3)
4、拋物線是只有一條對(duì)稱軸的軸對(duì)稱圖形. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ 2.以x=1為準(zhǔn)線的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為( ) A.y2=2x B.y2=-2x C.y2=4x D.y2=-4x 解析 由準(zhǔn)線x=1知,拋物線方程為: y2=-2px(p>0)且=1,p=2, ∴拋物線的方程為y2=-4x. 答案 D 3.(2018·黃岡聯(lián)考)已知方程y2=4x表示拋物線,且該拋物線的焦點(diǎn)到直線x=m的距離為4,則m的值為( ) A.5 B.-3或5 C.-2或6 D.6 解析 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F(1,0),它與直線x=m的距離為d=|
5、m-1|=4,∴m=-3或5,故選B. 答案 B 4.(選修1-1P64A4(2)改編)已知拋物線的頂點(diǎn)是原點(diǎn),對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,并且經(jīng)過點(diǎn)P(-2,-4),則該拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為________. 解析 很明顯點(diǎn)P在第三象限,所以拋物線的焦點(diǎn)可能在x軸負(fù)半軸上或y軸負(fù)半軸上. 當(dāng)焦點(diǎn)在x軸負(fù)半軸上時(shí),設(shè)方程為y2=-2px(p>0),把點(diǎn)P(-2,-4)的坐標(biāo)代入得(-4)2=-2p×(-2), 解得p=4,此時(shí)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=-8x; 當(dāng)焦點(diǎn)在y軸負(fù)半軸上時(shí),設(shè)方程為x2=-2py(p>0),把點(diǎn)P(-2,-4)的坐標(biāo)代入得(-2)2=-2p×(-4),解得p=,此時(shí)拋物
6、線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=-y. 綜上可知,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=-8x或x2=-y. 答案 y2=-8x或x2=-y 5.已知拋物線方程為y2=8x,若過點(diǎn)Q(-2,0)的直線l與拋物線有公共點(diǎn),則直線l的斜率的取值范圍是________. 解析 設(shè)直線l的方程為y=k(x+2),代入拋物線方程,消去y整理得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,當(dāng)k=0時(shí),顯然滿足題意;當(dāng)k≠0時(shí),Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)≥0,解得-1≤k<0或0<k≤1,因此k的取值范圍是[-1,1]. 答案 [-1,1] 考點(diǎn)一 拋物線的定義及應(yīng)用 【例1】 (1)已知F是
7、拋物線y2=x的焦點(diǎn),A,B是該拋物線上的兩點(diǎn),|AF|+|BF|=3,則線段AB的中點(diǎn)D到y(tǒng)軸的距離為( ) A. B.1 C. D. (2)若拋物線y2=2x的焦點(diǎn)是F,點(diǎn)P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),又有點(diǎn)A(3,2),則|PA|+|PF|取最小值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為________. 解析 (1)因?yàn)閽佄锞€y2=x的準(zhǔn)線方程為x=-. 如圖所示,過點(diǎn)A,B,D分別作直線x=-的垂線,垂足分別為G,E,M,因?yàn)閨AF|+|BF|=3,根據(jù)拋物線的定義,|AG|=|AF|,|BE|=|BF|,所以|AG|+|BE|=3,所以|MD|==,即線段AB的中點(diǎn)D到y(tǒng)軸的距離為-=. (2
8、)將x=3代入拋物線方程 y2=2x,得y=±. ∵>2,∴A在拋物線內(nèi)部,如圖. 設(shè)拋物線上點(diǎn)P到準(zhǔn)線l:x=-的距離為d,由定義知|PA|+|PF|=|PA|+d,當(dāng)PA⊥l時(shí),|PA|+d最小,最小值為,此時(shí)P點(diǎn)縱坐標(biāo)為2,代入y2=2x,得x=2,∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,2). 答案 (1)C (2)(2,2) 規(guī)律方法 應(yīng)用拋物線定義的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) (1)由拋物線定義,把拋物線上點(diǎn)到焦點(diǎn)距離與到準(zhǔn)線距離相互轉(zhuǎn)化. (2)注意靈活運(yùn)用拋物線上一點(diǎn)P(x0,y0)到焦點(diǎn)F的距離|PF|=|x0|+或|PF|=|y0|+. 【訓(xùn)練1】 (1)動(dòng)圓過點(diǎn)(1,0),且與直線x=-1相
9、切,則動(dòng)圓的圓心的軌跡方程為__________. (2)(2017·全國Ⅱ卷)已知F是拋物線C:y2=8x的焦點(diǎn),M是C上一點(diǎn),F(xiàn)M的延長(zhǎng)線交y軸于點(diǎn)N.若M為FN的中點(diǎn),則|FN|=________. 解析 (1)設(shè)動(dòng)圓的圓心坐標(biāo)為(x,y),則圓心到點(diǎn)(1,0)的距離與到直線x=-1的距離相等,根據(jù)拋物線的定義易知?jiǎng)訄A的圓心的軌跡方程為y2=4x. (2)如圖,不妨設(shè)點(diǎn)M位于第一象限內(nèi),拋物線C的準(zhǔn)線交x軸于點(diǎn)A,過點(diǎn)M作準(zhǔn)線的垂線,垂足為點(diǎn)B,交y軸于點(diǎn)P, ∴PM∥OF. 由題意知,F(xiàn)(2,0),|FO|=|AO|=2. ∵點(diǎn)M為FN的中點(diǎn),PM∥OF, ∴|MP|=|
10、FO|=1.又|BP|=|AO|=2, ∴|MB|=|MP|+|BP|=3. 由拋物線的定義知|MF|=|MB|=3,故|FN|=2|MF|=6. 答案 (1)y2=4x (2)6 考點(diǎn)二 拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì) 【例2】 (1)已知雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)的離心率為2.若拋物線C2:x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)到雙曲線C1的漸近線的距離為2,則拋物線C2的方程為( ) A.x2=y(tǒng) B.x2=y(tǒng) C.x2=8y D.x2=16y (2)(2016·全國Ⅰ卷)以拋物線C的頂點(diǎn)為圓心的圓交C于A,B兩點(diǎn),交C的準(zhǔn)線于D,E兩點(diǎn).已知|AB|=4,|DE
11、|=2,則C的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為( ) A.2 B.4 C.6 D.8 解析 (1)∵-=1(a>0,b>0)的離心率為2, ∴=2,即==4,∴=.x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,-=1(a>0,b>0)的漸近線方程為y=±x,即y=±x.由題意得=2,解得p=8.故C2的方程為x2=16y. (2)不妨設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0),圓的方程為x2+y2=r2(r>0), ∵|AB|=4,|DE|=2, 拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-, ∴不妨設(shè)A,D, ∵點(diǎn)A,D在圓x2+y2=r2上, ∴+8=+5,解得p=4(負(fù)值舍去), 故C的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為
12、4. 答案 (1)D (2)B 規(guī)律方法 1.求拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的常用方法是待定系數(shù)法,其關(guān)鍵是判斷焦點(diǎn)位置、開口方向,在方程的類型已經(jīng)確定的前提下,由于標(biāo)準(zhǔn)方程只有一個(gè)參數(shù)p,只需一個(gè)條件就可以確定拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程. 2.在解決與拋物線的性質(zhì)有關(guān)的問題時(shí),要注意利用幾何圖形的形象、直觀的特點(diǎn)來解題,特別是涉及焦點(diǎn)、頂點(diǎn)、準(zhǔn)線的問題更是如此. 【訓(xùn)練2】 (1)如圖,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F的直線交拋物線于點(diǎn)A,B,交其準(zhǔn)線l于點(diǎn)C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則此拋物線的方程為________. (2)過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F的直線交該拋物線于A,B兩
13、點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).若|AF|=3,則△AOB的面積為________. 解析 (1)設(shè)A,B在準(zhǔn)線上的射影分別為A1,B1, 由于|BC|=2|BF|=2|BB1|,則直線的斜率為, 故|AC|=2|AA1|=6,從而|BF|=1,|AB|=4, 故==,即p=,從而拋物線的方程為y2=3x. (2)如圖,由題意知,拋物線的焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(1,0),又|AF|=3,由拋物線定義知,點(diǎn)A到準(zhǔn)線x=-1的距離為3,所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為2,將x=2代入y2=4x得y2=8,由圖知點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為y=2,所以A(2,2),所以直線AF的方程為y=2(x-1), 聯(lián)立直線與拋物線的方程 解得或
14、由圖知B, 所以S△AOB=×1×|yA-yB|=. 答案 (1)y2=3x (2) 考點(diǎn)三 直線與拋物線的位置關(guān)系(多維探究) 命題角度1 直線與拋物線的公共點(diǎn)(交點(diǎn))問題 【例3-1】 (2016·全國Ⅰ卷)在直角坐標(biāo)系xOy中,直線l:y=t(t≠0)交y軸于點(diǎn)M,交拋物線C:y2=2px(p>0)于點(diǎn)P,M關(guān)于點(diǎn)P的對(duì)稱點(diǎn)為N,連接ON并延長(zhǎng)交C于點(diǎn)H. (1)求; (2)除H以外,直線MH與C是否有其它公共點(diǎn)?說明理由. 解 (1)如圖,由已知得M(0,t),P, 又N為M關(guān)于點(diǎn)P的對(duì)稱點(diǎn),故N, 故直線ON的方程為y=x, 將其代入y2=2px整理得px2-2
15、t2x=0, 解得x1=0,x2=,因此H. 所以N為OH的中點(diǎn),即=2. (2)直線MH與C除H以外沒有其它公共點(diǎn),理由如下: 直線MH的方程為y-t=x,即x=(y-t). 代入y2=2px得y2-4ty+4t2=0, 解得y1=y(tǒng)2=2t, 即直線MH與C只有一個(gè)公共點(diǎn), 所以除H以外,直線MH與C沒有其它公共點(diǎn). 命題角度2 與拋物線弦長(zhǎng)(中點(diǎn))有關(guān)的問題 【例3-2】 (2017·北京卷)已知拋物線C:y2=2px過點(diǎn)P(1,1),過點(diǎn)作直線l與拋物線C交于不同的兩點(diǎn)M,N,過點(diǎn)M作x軸的垂線分別與直線OP,ON交于點(diǎn)A,B,其中O為原點(diǎn). (1)求拋物線C的方
16、程,并求其焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程; (2)求證:A為線段BM的中點(diǎn). (1)解 把P(1,1)代入y2=2px,得p=, 所以拋物線C的方程為y2=x, 焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為x=-. (2)證明 當(dāng)直線MN斜率不存在或斜率為零時(shí),顯然與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)不滿足題意,所以直線MN(也就是直線l)斜率存在且不為零. 由題意,設(shè)直線l的方程為y=kx+(k≠0),l與拋物線C的交點(diǎn)為M(x1,y1),N(x2,y2). 由消去y得4k2x2+(4k-4)x+1=0. 考慮Δ=(4k-4)2-4×4k2=16(1-2k), 由題可知有兩交點(diǎn),所以判別式大于零,所以k<. 則x1+x2
17、=,x1x2=. 因?yàn)辄c(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,1),所以直線OP的方程為y=x,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(x1,x1). 直線ON的方程為y=x,點(diǎn)B的坐標(biāo)為. 因?yàn)閥1+-2x1= = = ==0. 所以y1+=2x1. 故A為線段BM的中點(diǎn). 規(guī)律方法 1.直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系類似,一般要用到根與系數(shù)的關(guān)系. 2.有關(guān)直線與拋物線的弦長(zhǎng)問題,要注意直線是否過拋物線的焦點(diǎn).若過拋物線的焦點(diǎn),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不過焦點(diǎn),則必須用一般弦長(zhǎng)公式. 3.涉及拋物線的弦長(zhǎng)、中點(diǎn)、距離等相關(guān)問題時(shí),一般利用根與系數(shù)的關(guān)系采用“設(shè)而不求”、“整體
18、代入”等解法. 提醒:涉及弦的中點(diǎn)、斜率時(shí)一般用“點(diǎn)差法”求解. 【訓(xùn)練3】 (2017·全國Ⅰ卷)已知F為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),過F作兩條互相垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A,B兩點(diǎn),直線l2與C交于D,E兩點(diǎn),則|AB|+|DE|的最小值為( ) A.16 B.14 C.12 D.10 解析 拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F(1,0),由題意可知l1,l2的斜率存在且不為0.不妨設(shè)直線l1的斜率為k,則l2直線的斜率為-,故l1:y=k(x-1),l2:y=-(x-1).由消去y得k2x2-(2k2+4)x+k2=0. 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2
19、),∴x1+x2==2+, 由拋物線定義可知,|AB|=x1+x2+2=4+. 同理得|DE|=4+4k2, ∴|AB|+|DE|=8+4k2+≥8+2=16. 當(dāng)且僅當(dāng)=k2,即k=±1時(shí)取等號(hào). 故|AB|+|DE|的最小值為16. 答案 A 基礎(chǔ)鞏固題組 (建議用時(shí):40分鐘) 一、選擇題 1.(2018·太原月考)若拋物線y=ax2的焦點(diǎn)坐標(biāo)是(0,1),則a等于( ) A.1 B. C.2 D. 解析 因?yàn)閽佄锞€的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=y(tǒng), 所以其焦點(diǎn)坐標(biāo)為, 則有=1,解得a=. 答案 D 2.(2016·全國Ⅱ卷)設(shè)F為拋物線C:y2=
20、4x的焦點(diǎn),曲線y=(k>0)與C交于點(diǎn)P,PF⊥x軸,則k=( ) A. B.1 C. D.2 解析 由題可知拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0),由PF⊥x軸知,|PF|=2,所以P點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,2),代入曲線y=(k>0)得k=2. 答案 D 3.(2018·張掖診斷)過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)的直線l交拋物線于P(x1,y1),Q(x2,y2)兩點(diǎn),如果x1+x2=6,則|PQ|=( ) A.9 B.8 C.7 D.6 解析 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F(1,0),準(zhǔn)線方程為x=-1.根據(jù)題意可得,|PQ|=|PF|+|QF|=x1+1+x2+1=x1+x
21、2+2=8. 答案 B 4.(2018·莆田質(zhì)檢)設(shè)拋物線C:y2=3x的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)A為C上一點(diǎn),若|FA|=3,則直線FA的傾斜角為( ) A. B. C.或 D.或 解析 如圖,作AH⊥l于H,則|AH|=|FA|=3,作FE⊥AH于E,則|AE|=3-=,在Rt△AEF中,cos∠EAF==, ∴∠EAF=,即直線FA的傾斜角為,同理點(diǎn)A在x軸下方時(shí),直線FA的傾斜角為. 答案 C 5.(2018·衡水調(diào)研)已知拋物線y2=4x,過點(diǎn)P(4,0)的直線與拋物線相交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點(diǎn),則y+y的最小值為( ) A.12 B.24
22、 C.16 D.32 解析 當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),其方程為x=4,由得y1=-4,y2=4,∴y+y=32.當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為y=k(x-4),由得ky2-4y-16k=0,∴y1+y2=,y1y2=-16,∴y+y=(y1+y2)2-2y1y2=+32>32,綜上可知,y+y≥32.∴y+y的最小值為32. 答案 D 二、填空題 6.(2018·廣東省際名校聯(lián)考)圓(x+1)2+y2=1的圓心是拋物線y2=px(p<0)的焦點(diǎn),則p=________. 解析 由題意知圓心為(-1,0),則=-1,解得p=-4. 答案 -4 7.(2018·黃山模擬)已知拋物線
23、C:y2=8x,焦點(diǎn)為F,點(diǎn)P(0,4),點(diǎn)A在拋物線上,當(dāng)點(diǎn)A到拋物線準(zhǔn)線l的距離與點(diǎn)A到點(diǎn)P的距離之和最小時(shí),延長(zhǎng)AF交拋物線于點(diǎn)B,則△AOB的面積為________. 解析 F(2,0),設(shè)A在拋物線準(zhǔn)線上的投影為A′, 由拋物線的定義知,|AA′|=|AF|, 則點(diǎn)A到點(diǎn)P(0,4)的距離與A到該拋物線準(zhǔn)線的距離之和d=|AP|+|AF|≥|PF|=2,當(dāng)F,A,P三點(diǎn)共線時(shí)d取得最小值,此時(shí)直線AB的斜率為-2,方程為y=-2(x-2),即x=-+2, 代入拋物線C:y2=8x,可得y2+4y-16=0, 解得y=-2-2或-2+2. ∴△AOB的面積為×2×|(-2-
24、2)-(-2+2)|=4. 答案 4 8.如圖是拋物線形拱橋,當(dāng)水面在l時(shí),拱頂離水面2米,水面寬4米.水位下降1米后,水面寬________米. 解析 建立如圖平面直角坐標(biāo)系,設(shè)拋物方程為x2=-2py(p>0). 由題意將點(diǎn)A(2,-2)代入x2=-2py,得p=1,故x2=-2y.設(shè)B(x,-3),代入x2=-2y中,得x=,故水面寬為2米. 答案 2 三、解答題 9.已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,拋物線C與直線l1:y=-x的一個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為8. (1)求拋物線C的方程; (2)不過原點(diǎn)的直線l2與l1垂直,且與拋物線交于不同的兩點(diǎn)A,B,若線
25、段AB的中點(diǎn)為P,且|OP|=|PB|,求△FAB的面積. 解 (1)易知直線與拋物線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(8,-8), ∴(-8)2=2p×8,∴2p=8,∴拋物線方程為y2=8x. (2)直線l2與l1垂直,故可設(shè)直線l2:x=y(tǒng)+m,A(x1,y1),B(x2,y2),且直線l2與x軸的交點(diǎn)為M. 由得y2-8y-8m=0, Δ=64+32m>0,∴m>-2. y1+y2=8,y1y2=-8m, ∴x1x2==m2. 由題意可知OA⊥OB,即x1x2+y1y2=m2-8m=0, ∴m=8或m=0(舍),∴直線l2:x=y(tǒng)+8,M(8,0). 故S△FAB=S△FMB+S△FM
26、A=·|FM|·|y1-y2| =3=24. 10.(2017·全國Ⅰ卷)設(shè)A,B為曲線C:y=上兩點(diǎn),A與B的橫坐標(biāo)之和為4. (1)求直線AB的斜率; (2)設(shè)M為曲線C上一點(diǎn),C在M處的切線與直線AB平行,且AM⊥BM,求直線AB的方程. 解 (1)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2), 則x1≠x2,y1=,y2=,x1+x2=4. 于是直線AB的斜率k===1. (2)由y=,得y′=. 設(shè)M(x3,y3),由題設(shè)知=1,解得x3=2,于是M(2,1). 設(shè)直線AB的方程為y=x+m, 故線段AB的中點(diǎn)為N(2,2+m),|MN|=|m+1|. 將y=x+m代
27、入y=得x2-4x-4m=0. 當(dāng)Δ=16(m+1)>0,即m>-1時(shí),x1,2=2±2. 從而|AB|=|x1-x2|=4. 由題設(shè)知|AB|=2|MN|,即4=2(m+1), 解得m=7.所以直線AB的方程為x-y+7=0. 能力提升題組 (建議用時(shí):20分鐘) 11.(2018·南昌模擬)已知拋物線C1:y=x2(p>0)的焦點(diǎn)與雙曲線C2:-y2=1的右焦點(diǎn)的連線交C1于點(diǎn)M(M在第一象限),若C1在點(diǎn)M處的切線平行于C2的一條漸近線,則p=( ) A. B. C. D. 解析 由拋物線C1:y=x2(p>0)得x2=2py(p>0), 所以拋物線的焦
28、點(diǎn)坐標(biāo)為. 由-y2=1得a=,b=1,c=2. 所以雙曲線的右焦點(diǎn)為(2,0). 則拋物線的焦點(diǎn)與雙曲線的右焦點(diǎn)的連線所在直線方程為=.即px+4y-2p=0.① 設(shè)M(x0>0),則C1在點(diǎn)M處的切線的斜率為. 由題意可知=,解得x0=p,所以M, 把M點(diǎn)的坐標(biāo)代入①得+p-2p=0. 解得p=. 答案 D 12.已知拋物線方程為y2=-4x,直線l的方程為2x+y-4=0,在拋物線上有一動(dòng)點(diǎn)A,點(diǎn)A到y(tǒng)軸的距離為m,到直線l的距離為n,則m+n的最小值為________. 解析 如圖,過A作AH⊥l,AN垂直于拋物線的準(zhǔn)線,則|AH|+|AN|=m+n+1,連接AF,
29、則|AF|+|AH|=m+n+1,由平面幾何知識(shí),知當(dāng)A,F(xiàn),H三點(diǎn)共線時(shí),|AF|+|AH|=m+n+1取得最小值,最小值為F到直線l的距離,即=,即m+n的最小值為-1. 答案?。? 13.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,A(x1,y1),B(x2,y2)是過F的直線與拋物線的兩個(gè)交點(diǎn),求證: (1)y1y2=-p2,x1x2=; (2)+為定值; (3)以AB為直徑的圓與拋物線的準(zhǔn)線相切. 證明 (1)由已知得拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)為. 由題意可設(shè)直線方程為x=my+,代入y2=2px, 得y2=2p,即y2-2pmy-p2=0.(*) 則y1,y2是方程(*)的兩個(gè)實(shí)數(shù)根, 所以y1y2=-p2. 因?yàn)閥=2px1,y=2px2,所以yy=4p2x1x2, 所以x1x2===. (2)+=+ =. 因?yàn)閤1x2=,x1+x2=|AB|-p,代入上式, 得+==(定值). (3)設(shè)AB的中點(diǎn)為M(x0,y0),分別過A,B作準(zhǔn)線的垂線,垂足為C,D,過M作準(zhǔn)線的垂線,垂足為N, 則|MN|=(|AC|+|BD|)=(|AF|+|BF|)=|AB|. 所以以AB為直徑的圓與拋物線的準(zhǔn)線相切. 14
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