2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 平面解析幾何 第七節(jié) 拋物線學(xué)案 理(含解析)新人教A版
《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 平面解析幾何 第七節(jié) 拋物線學(xué)案 理(含解析)新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 平面解析幾何 第七節(jié) 拋物線學(xué)案 理(含解析)新人教A版(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第七節(jié) 拋 物 線 2019考綱考題考情 1.拋物線的概念 平面內(nèi)與一個定點F和一條定直線l(F?l)的距離相等的點的軌跡叫做拋物線,點F叫做拋物線的焦點,直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線。 2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn) 方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0) p的幾何意義:焦點F到準(zhǔn)線l的距離 圖形 頂點 O(0,0) 對稱軸 y=0 x=0 焦點 F F F F 離心率 e=1 準(zhǔn)線 方程 x=- x= y=- y= 范圍
2、 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 焦半徑 |PF|= x0+ |PF|= -x0+ |PF|= y0+ |PF|= -y0+ 注:拋物線上P點坐標(biāo)為(x0,y0)。 拋物線焦點弦的4個常用結(jié)論 設(shè)AB是過拋物線y2=2px(p>0)焦點F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則 (1)x1x2=,y1y2=-p2。 (2)弦長|AB|=x1+x2+p=(α為弦AB的傾斜角)。 (3)以弦AB為直徑的圓與準(zhǔn)線相切。 (4)過焦點垂直于對稱軸的弦長等于2p(通徑)。
3、 一、走進(jìn)教材 1.(選修2-1P72練習(xí)T1改編)過點P(-2,3)的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是( ) A.y2=-x或x2=y(tǒng) B.y2=x或x2=y(tǒng) C.y2=x或x2=-y D.y2=-x或x2=-y 解析 設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=kx或x2=my,代入點P(-2,3),解得k=-,m=,所以y2=-x或x2=y(tǒng)。故選A。 答案 A 2.(選修2-1P73A組T3改編)拋物線y2=8x上到其焦點F距離為5的點P有( ) A.0個 B.1個 C.2個 D.4個 解析 設(shè)P(x1,y1),則|PF|=x1+2=5,y=8x1,所以x1=3,y1=±2。故滿足條件的點P
4、有兩個。故選C。 答案 C 二、走近高考 3.(2018·全國卷Ⅰ)設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點為F,過點(-2,0)且斜率為的直線與C交于M,N兩點,則·=( ) A.5 B.6 C.7 D.8 解析 根據(jù)題意,過點(-2,0)且斜率為的直線方程為y=(x+2),與拋物線方程聯(lián)立消元整理得:y2-6y+8=0,解得M(1,2),N(4,4),又F(1,0),所以=(0,2),=(3,4),從而可以求得·=0×3+2×4=8。故選D。 解析:過點(-2,0)且斜率為的直線的方程為y=(x+2),由得x2-5x+4=0,設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則y1
5、>0,y2>0,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系,得x1+x2=5,x1x2=4。易知F(1,0),所以=(x1-1,y1),=(x2-1,y2),所以·=(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+1+4=4-5+1+8=8。故選D。 答案 D 4.(2017·全國卷Ⅱ)已知F是拋物線C:y2=8x的焦點,M是C上一點,F(xiàn)M的延長線交y軸于點N。若M為FN的中點,則|FN|=________。 解析 拋物線y2=8x的焦點F(2,0),設(shè)M(x1,y1),N(0,y2),由題意得又y=8x1,解得y=8,y=4y=32,故|FN|==6。 答案 6 三、走出誤區(qū) 微提
6、醒:①忽視p的幾何意義;②忽視k=0的討論;③易忽視焦點的位置出現(xiàn)錯誤。 5.已知拋物線C與雙曲線x2-y2=1有相同的焦點,且頂點在原點,則拋物線C的方程是( ) A.y2=±2x B.y2=±2x C.y2=±4x D.y2=±4x 解析 由已知可知雙曲線的焦點為(-,0),(,0)。設(shè)拋物線方程為y2=±2px(p>0),則=,所以p=2,所以拋物線方程為y2=±4x。故選D。 答案 D 6.設(shè)拋物線y2=8x的準(zhǔn)線與x軸交于點Q,若過點Q的直線l與拋物線有公共點,則直線l的斜率的取值范圍是________。 解析 Q(-2,0),當(dāng)直線l的斜率不存在時,不滿足題意,故設(shè)
7、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,l與拋物線有公共點;當(dāng)k≠0時,Δ=64(1-k2)≥0得-1≤k<0或0 8、,則點A到拋物線焦點的距離為( )
A. B.4
C.5 D.
(2)已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,準(zhǔn)線為l,P為C上一點,PQ垂直l于點Q,M,N分別為PQ,PF的中點,MN與x軸相交于點R,若∠NRF=60°,則|FR|等于( )
A. B.1
C.2 D.4
解析 (1)拋物線x2=4y的準(zhǔn)線方程為y=-1,點A到準(zhǔn)線的距離為5,根據(jù)拋物線定義可知點A到焦點的距離為5。故選C。
(2)因為M,N分別是PQ,PF的中點,所以MN∥FQ,且PQ∥x軸。又∠NRF=60°,所以∠FQP=60°。由拋物線定義知|PQ|=|PF|,所以△FQP為正三角形 9、。則FM⊥PQ,所以|QM|=p=2,正三角形邊長為4。因為|PQ|=4,|FN|=|PF|=2,且△FRN為正三角形,所以|FR|=2。故選C。
答案 (1)C (2)C
利用拋物線的定義解決問題時,應(yīng)靈活地進(jìn)行拋物線上的點到焦點距離與其到準(zhǔn)線距離間的等價轉(zhuǎn)化?!翱吹綔?zhǔn)線應(yīng)該想到焦點,看到焦點應(yīng)該想到準(zhǔn)線”,這是解決拋物線距離有關(guān)問題的有效途徑。
【變式訓(xùn)練】 (1)(2019·重慶調(diào)研)已知點F是拋物線y2=4x的焦點,P是該拋物線上任意一點,M(5,3),則|PF|+|PM|的最小值是( )
A.6 B.5
C.4 D.3
(2)如果點P1,P2 10、,P3,…,P10是拋物線y2=2x上的點,它們的橫坐標(biāo)依次為x1,x2,x3,…,x10,F(xiàn)是拋物線的焦點,若x1+x2+x3+…+x10=5,則|P1F|+|P2F|+|P3F|+…+|P10F|=________。
解析 (1)由題意知,拋物線的準(zhǔn)線l的方程為x=-1,過點P作PE⊥l于點E,由拋物線的定義,得|PE|=|PF|,易知當(dāng)P,E,M三點在同一條直線上時,|PF|+|PM|取得最小值,即(|PF|+|PM|)min=5-(-1)=6。故選A。
(2)由拋物線的定義可知,拋物線y2=2px(p>0)上的點P(x0,y0)到焦點F的距離|PF|=x0+,在y2=2x中,p=1 11、,所以|P1F|+|P2F|+…+|P10F|=x1+x2+…+x10+5p=10。
答案 (1)A (2)10
考點二拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程
【例2】 如圖,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線l交拋物線于點A,B,交其準(zhǔn)線于點C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則此拋物線的方程為( )
A.y2=9x B.y2=6x
C.y2=3x D.y2=x
解析 如圖,過點A,B分別作準(zhǔn)線的垂線,交準(zhǔn)線于點E,D,設(shè)|BF|=a,則由已知得|BC|=2a,由拋物線定義得|BD|=a,故∠BCD=30°,在直角三角形ACE中,因為|AE|=|AF|=3,|AC|=3+3a, 12、2|AE|=|AC|,所以3+3a=6,從而得a=1,|FC|=3a=3,所以p=|FG|=|FC|=,因此拋物線的方程為y2=3x,故選C。
答案 C
求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程應(yīng)注意以下幾點
1.當(dāng)坐標(biāo)系已建立時,應(yīng)根據(jù)條件確定拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程屬于四種類型中的哪一種。
2.要注意把握拋物線的頂點、對稱軸、開口方向與方程之間的對應(yīng)關(guān)系。
3.要注意參數(shù)p的幾何意義是焦點到準(zhǔn)線的距離,利用它的幾何意義來解決問題。
【變式訓(xùn)練】 (1)(2019·湖北聯(lián)考)已知拋物線y2=2px(p>0),點C(-4,0),過拋物線的焦點作垂直于x軸的直線,與拋物線交于A,B兩點,若△CAB 13、的面積為24,則以直線AB為準(zhǔn)線的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.y2=8x D.y2=-8x
(2)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)的焦點到雙曲線C1的漸近線的距離為2,則拋物線C2的方程是( )
A.x2=16y B.x2=8y
C.x2=y(tǒng) D.x2=y(tǒng)
解析 (1)因為AB⊥x軸,且AB過點F,所以AB是焦點弦,且|AB|=2p,所以S△CAB=×2p×=24,解得p=4或-12(舍),所以拋物線方程為y2=8x,所以直線AB的方程為x=2,所以以直線AB為準(zhǔn)線的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為 14、y2=-8x。故選D。
(2)因為雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)的離心率為2,所以=2。因為雙曲線的漸近線方程為bx±ay=0,拋物線C2:x2=2py(p>0)的焦點到雙曲線的漸近線的距離為2,所以=·==2,解得p=8,所以拋物線C2的方程是x2=16y。
答案 (1)D (2)A
考點三拋物線的幾何性質(zhì)
【例3】 (2019·洛陽高三統(tǒng)考)已知F是拋物線C1:y2=2px(p>0)的焦點,曲線C2是以F為圓心,為半徑的圓,直線4x-3y-2p=0與曲線C1,C2從上到下依次相交于點A,B,C,D,則=( )
A.16 B.4
C. D.
解析 因為直線4x-3 15、y-2p=0過C1的焦點F(C2的圓心),故|BF|=|CF|=,所以=。由拋物線的定義得|AF|-=xA,|DF|-=xD。由整理得8x2-17px+2p2=0,即(8x-p)(x-2p)=0,可得xA=2p,xD=,故===16。故選A。
解析:同上面解法得=。過A,D作拋物線準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為A1,D1,該直線AF交準(zhǔn)線于點E,準(zhǔn)線交x軸于點N,則由FN∥AA1得=,由直線AF的斜率為得tan∠A1AF=,故=。又|AA1|=|AF|,故==,所以|AF|=|AA1|=|NF|=p。同理可得=,又|DD1|=|DF|,所以=,故|DF|=|DD1|=|NF|=p,故===16。 16、故選A。
答案 A
過拋物線的焦點的直線與拋物線相交時,首先要想到利用拋物線的定義尋找相等關(guān)系,實現(xiàn)條件的轉(zhuǎn)化。
【變式訓(xùn)練】 (2019·西安八校聯(lián)考)如圖,拋物線W:y2=4x與圓C:(x-1)2+y2=25交于A,B兩點,點P為劣弧上不同于A,B的一個動點,與x軸平行的直線PQ交拋物線W于點Q,則△PQC的周長的取值范圍是( )
A.(10,12) B.(12,14)
C.(10,14) D.(9,11)
解析 由題意得,拋物線W的準(zhǔn)線l:x=-1,焦點為C(1,0),由拋物線的定義可得|QC|=xQ+1,圓(x-1)2+y2=25的圓心為( 17、1,0),半徑為5,故△PQC的周長為|QC|+|PQ|+|PC|=xQ+1+(xP-xQ)+5=6+xP。聯(lián)立,得得A(4,4),則xP∈(4,6),故6+xP∈(10,12),故△PQC的周長的取值范圍是(10,12)。故選A。
解法一:平移直線PQ,當(dāng)點A在直線PQ上時,屬于臨界狀態(tài),此時結(jié)合|CA|=5可知△PQC的周長趨于2×5=10;當(dāng)直線PQ與x軸重合時,屬于臨界狀態(tài),此時結(jié)合圓心坐標(biāo)(1,0)及圓的半徑為5可知△PQC的周長趨于2×(1+5)=12。綜上,△PQC的周長的取值范圍是(10,12)。故選A。
解法二:準(zhǔn)線x=-1,焦點(1,0),由拋物線定義知|QC|=x 18、Q+1,所以△PQC周長為|QC|+|PQ|+|PC|=xQ+1+xP-xQ+5=6+xP,由y2=4x和(x-1)2+y2=25,得交點橫坐標(biāo)為4,所以xP∈(4,6),所以6+xP∈(10,12),故選A。
答案 A
考點四直線與拋物線的位置關(guān)系
【例4】 (2018·全國卷Ⅱ)設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點為F,過F且斜率為k(k>0)的直線l與C交于A,B兩點,|AB|=8。
(1)求l的方程;
(2)求過點A,B且與C的準(zhǔn)線相切的圓的方程。
解 (1)由題意得F(1,0),l的方程為y=k(x-1)(k>0)。
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)。
由得k2x 19、2-(2k2+4)x+k2=0。
Δ=16k2+16>0,故x1+x2=。
所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=。
由題設(shè)知=8,解得k=-1(舍去),k=1。
因此l的方程為y=x-1。
(2)由(1)得AB的中點坐標(biāo)為(3,2),
所以AB的垂直平分線方程為y-2=-(x-3),
即y=-x+5。
設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為(x0,y0),則
解得或
因此所求圓的方程為(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144。
(1)有關(guān)直線與拋物線的弦長問題,要注意直線是否過拋物線的焦點,若過拋物線的焦點,可直接使用 20、公式|AB|=x1+x2+p(或|AB|=y(tǒng)1+y2+p),若不過焦點,則必須使用一般的弦長公式;(2)求圓的方程主要是確定圓心坐標(biāo)與半徑;(3)涉及直線與圓相交所得弦長問題通常是利用公式L=2來求解,其中R為圓的半徑,d為圓心到直線的距離。
【變式訓(xùn)練】 (2018·全國卷Ⅲ)已知點M(-1,1)和拋物線C:y2=4x,過C的焦點且斜率為k的直線與C交于A,B兩點。若∠AMB=90°,則k=________。
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則所以y-y=4(x1-x2),所以k==,取AB中點M′(x0,y0),分別過點A,B作準(zhǔn)線x=-1的垂線,垂足分別為A′,B′。因為 21、∠AMB=90°,所以|MM′|=|AB|=(|AF|+|BF|)=(|AA′|+|BB′|)。因為M′為AB的中點,所以MM′平行于x軸,因為M(-1,1),所以y0=1,則y1+y2=2,即k=2。
解析:由題意知拋物線的焦點為(1,0),則過C的焦點且斜率為k的直線方程為y=k(x-1)(k≠0),由消去y得k2(x-1)2=4x,即k2x2-(2k2+4)x+k2=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=1。由消去x得y2=4,即y2-y-4=0,則y1+y2=,y1y2=-4,由∠AMB=90°,得·=(x1+1,y1-1)·(x2+1,y2-1)= 22、x1x2+x1+x2+1+y1y2-(y1+y2)+1=0,將x1+x2=,x1x2=1與y1+y2=,y1y2=-4代入,得k=2。
答案 2
1.(配合例1使用)設(shè)拋物線y2=2x的焦點為F,過F的直線交該拋物線于A,B兩點,則|AF|+4|BF|的最小值為________。
解析 易知拋物線y2=2x的焦點為F 。當(dāng)AB⊥x軸時,|AF|+4|BF|=1+4=5;當(dāng)直線AB斜率存在時,可設(shè)直線AB的方程為y=k ,代入拋物線方程得4k2x2-(4k2+8)x+k2=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=1+,x1x2=,所以|AF|+4|BF|=x1++4 23、=x1+4x2+≥2+=,當(dāng)且僅當(dāng)x1=4x2=1,即x1=1,x2=時,|AF|+4|BF|取得最小值。
答案
2.(配合例2使用)已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點為F,過F且斜率為1的直線交E于A,B兩點,線段AB的中點為M,其垂直平分線交x軸于點C,MN⊥y軸于點N。若四邊形CMNF的面積等于7,則拋物線E的方程為( )
A.y2=x B.y2=2x
C.y2=4x D.y2=8x
解析 由題意,得F,直線AB的方程為y=x-,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),聯(lián)立y=x-和y2=2px得,y2-2py-p2=0,則y1+y2=2p,所以y0 24、==p。故N(0,p),又因為點M在直線AB上,所以x0=,即M,因為MC⊥AB,所以kAB·kMC=-1,故kMC=-1,從而直線MC的方程為y=-x+p,令y=0,得x=p,故C,四邊形CMNF是梯形,則S四邊形CMNF=(|MN|+|CF|)·|NO|=·p=p2=7,所以p2=4,又p>0,所以p=2,故拋物線E的方程為y2=4x。故選C。
答案 C
3.(配合例3使用)已知直線y=k(x+2)(k>0)與拋物線C:y2=8x相交于A,B兩點,F(xiàn)為C的焦點。若|FA|=2|FB|,則k=( )
A. B.
C. D.
解析 設(shè)拋物線C:y2=8x的準(zhǔn)線為l,易知l:x=-2,直線y=k(x+2)恒過定點P(-2,0),如圖,過A,B分別作AM⊥l于點M,BN⊥l于點N,由|FA|=2|FB|,知|AM|=2|BN|,所以點B為線段AP的中點,連接OB,則|OB|=|AF|,所以|OB|=|BF|,所以點B的橫坐標(biāo)為1,因為k>0,所以點B的坐標(biāo)為(1,2),所以k==。故選D。
答案 D
10
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 企業(yè)生產(chǎn)決策報告
- 進(jìn)口鐵礦粉的燒結(jié)性能及配礦方法
- 經(jīng)濟(jì)學(xué)說史第十四章新凱恩斯主義
- 時間管理從拖延走向高效的基石
- (聽賞)月光下的鳳尾竹
- 課題1水的組成 (10)(精品)
- 客戶溝通方法與技巧
- 大中華國際交易廣場寫字樓項目營銷推廣報告
- 易拉罐尺寸的最優(yōu)設(shè)計方案
- 智慧教室核舟記
- 信息化 BI 商業(yè)智能與企業(yè)即時戰(zhàn)情中心
- 語文蘇教版六年級上冊《船長》第一課時
- 曲軸工藝基礎(chǔ)知識
- 電信集團(tuán)網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)A+級培訓(xùn)——11-CDMA功率控制及參數(shù)設(shè)置
- 三、物質(zhì)的密度 (2)