高考數(shù)學(xué)浙江理科一輪【第八章】立體幾何 8.7
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1、 精品資料 §8.7 拋物線 1. 拋物線的概念 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. 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(diǎn)F到準(zhǔn)線l的距離 圖形 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
2、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(kāi)口方向 向右 向左 向上 向下 1. 判斷下面結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”) (1)平面內(nèi)與一個(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(,0),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
3、線y2=2px(p>0)的過(guò)焦點(diǎn)F(,0)的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=,y1y2=-p2,弦長(zhǎng)|AB|=x1+x2+p. ( √ ) 2. 設(shè)拋物線y2=8x的準(zhǔn)線與x軸交于點(diǎn)Q,若過(guò)點(diǎn)Q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 ( ) A. B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4] 答案 C 解析 Q(-2,0),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, 由Δ=(4k2-8)2-4k2·4
4、k2=64(1-k2)≥0, 解得-1≤k≤1. 3. (2012·四川)已知拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,它的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O,并且經(jīng)過(guò)點(diǎn)M(2,y0).若點(diǎn)M到該拋物線焦點(diǎn)的距離為3,則|OM|等于 ( ) A.2 B.2 C.4 D.2 答案 B 解析 由題意設(shè)拋物線方程為y2=2px(p>0), 則M到焦點(diǎn)的距離為xM+=2+=3, ∴p=2,∴y2=4x.∴y=4×2=8, ∴|OM|===2. 4. 動(dòng)圓過(guò)點(diǎn)(1,0),且與直線x=-1相切,則動(dòng)圓的圓心的軌跡方程為_(kāi)_________. 答案 y2=4x
5、解析 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. 5. 若拋物線y2=2px的焦點(diǎn)與橢圓+=1的右焦點(diǎn)重合,則p的值為_(kāi)_______. 答案 4 解析 因?yàn)闄E圓+=1的右焦點(diǎn)為(2,0),所以拋物線y2=2px的焦點(diǎn)為(2,0),則p=4. 題型一 拋物線的定義及應(yīng)用 例1 已知拋物線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),求|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo). 思維啟迪 由定義知,拋物線上點(diǎn)P到焦點(diǎn)F的距離等于點(diǎn)P到準(zhǔn)線l的距離d,求|
6、PA|+|PF|的問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為求|PA|+d的問(wèn)題. 解 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,即|PA|+|PF|的最小值為,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). 思維升華 與拋物線有關(guān)的最值問(wèn)題,一般情況下都與拋物線的定義有關(guān).由于拋物線的定義在運(yùn)用上有較大的靈活性,因此此類問(wèn)題也有一定的難度.“看到準(zhǔn)線想焦點(diǎn),看到焦點(diǎn)想準(zhǔn)線”,這是解決拋物線焦點(diǎn)弦有關(guān)
7、問(wèn)題的重要途徑. 已知點(diǎn)P是拋物線y2=2x上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)P到點(diǎn)(0,2)的距離與點(diǎn)P到該拋物線準(zhǔn)線的距離之和的最小值為 ( ) A. B.3 C. D. 答案 A 解析 拋物線y2=2x的焦點(diǎn)為F(,0),準(zhǔn)線是l,由拋物線的定義知點(diǎn)P到焦點(diǎn)F的距離等于它到準(zhǔn)線l的距離,因此要求點(diǎn)P到點(diǎn)(0,2)的距離與點(diǎn)P到拋物線的準(zhǔn)線的距離之和的最小值,可以轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)P到點(diǎn)(0,2)的距離與點(diǎn)P到焦點(diǎn)F的距離之和的最小值,結(jié)合圖形不難得出相應(yīng)的最小值就等于焦點(diǎn)F到點(diǎn)(0,2)的距離.因此所求的最小值等于 =,選A. 題型二 拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何
8、性質(zhì) 例2 拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸為y軸,它與圓x2+y2=9相交,公共弦MN的長(zhǎng)為2,求該拋物線的方程,并寫(xiě)出它的焦點(diǎn)坐標(biāo)與準(zhǔn)線方程. 思維啟迪 首先確定方程的形式,根據(jù)條件列方程確定方程中的系數(shù). 解 由題意,得拋物線方程為x2=2ay (a≠0). 設(shè)公共弦MN交y軸于A,N在y軸右側(cè), 則|MA|=|AN|,而|AN|=. ∵|ON|=3,∴|OA|==2,∴N(,±2). ∵N點(diǎn)在拋物線上,∴5=2a·(±2),即2a=±, 故拋物線的方程為x2=y(tǒng)或x2=-y. 拋物線x2=y(tǒng)的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為y=-. 拋物線x
9、2=-y的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為y=. 思維升華 (1)由拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,可以首先確定拋物線的開(kāi)口方向、焦點(diǎn)的位置及p的值,再進(jìn)一步確定拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程. (2)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(kāi)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. (1)設(shè)斜率為2的直線l過(guò)拋物線y2=ax(a≠0)的焦點(diǎn)F,且和y軸交于點(diǎn)A.若△OAF(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的面積為4,則拋物線方程為 ( ) A.y2=±4x B.y2=±8x C.y2=4x
10、 D.y2=8x (2)(2013·江西)已知點(diǎn)A(2,0),拋物線C:x2=4y的焦點(diǎn)為F,射線FA與拋物線C相交于點(diǎn)M,與其準(zhǔn)線相交于點(diǎn)N,則|FM|∶|MN|等于 ( ) A.2∶ B.1∶2 C.1∶ D.1∶3 答案 (1)B (2)C 解析 (1)直線方程為y=2(x-),令x=0,得y=-, 故有4=·||·|-|=, ∴a=±8,∴y2=±8x. (2)由拋物線定義知M到F的距離等于M到準(zhǔn)線l的距離MH. 即|FM|∶|MN|=|MH|∶|MN| =|FO|∶|AF|=1∶
11、. 題型三 拋物線焦點(diǎn)弦的性質(zhì) 例3 設(shè)拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,經(jīng)過(guò)點(diǎn)F的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)C在拋物線的準(zhǔn)線上,且BC∥x軸.證明:直線AC經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O. 思維啟迪 證直線AC經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O,即證O、A、C三點(diǎn)共線,為此只需證kOC=kOA.本題也可結(jié)合圖形特點(diǎn),由拋物線的幾何性質(zhì)和平面幾何知識(shí)去解決. 證明 方法一 設(shè)AB:x=my+,代入y2=2px, 得y2-2pmy-p2=0. 由根與系數(shù)的關(guān)系,得yAyB=-p2,即yB=-. ∵BC∥x軸,且C在準(zhǔn)線x=-上,∴C(-,yB). 則kOC====kOA. ∴直線AC經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O. 方法二
12、如圖,記準(zhǔn)線l與x軸的交點(diǎn)為E,過(guò)A作AD⊥l,垂足為 D. 則AD∥EF∥BC.連接AC交EF于點(diǎn)N, 則==, =. ∵|AF|=|AD|,|BF|=|BC|, ∴|EN|===|NF|, 即N是EF的中點(diǎn),從而點(diǎn)N與點(diǎn)O重合,故直線AC經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O. 思維升華 本題的“幾何味”特別濃,這就為本題注入了活力.在涉及解析思想較多的證法中,關(guān)鍵是得到y(tǒng)AyB=-p2這個(gè)重要結(jié)論.還有些證法充分利用了平面幾何知識(shí),這也提醒廣大師生對(duì)圓錐曲線幾何性質(zhì)的重視,也只有這樣才能挖掘出豐富多彩的解析幾何題目. 已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,A(x1,y1)、B(x2,
13、y2)是過(guò)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(,0). 由題意可設(shè)直線方程為x=my+,代入y2=2px, 得y2=2p(my+),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
14、,y0),分別過(guò)A、B作準(zhǔn)線的垂線,垂足為C、 D,過(guò)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. 題型四 直線與拋物線的位置關(guān)系 例4 已知拋物線C:y=mx2(m>0),焦點(diǎn)為F,直線2x-y+2=0交拋物線C于A,B兩點(diǎn),P是線段AB的中點(diǎn),過(guò)P作x軸的垂線交拋物線C于點(diǎn)Q. (1)求拋物線C的焦點(diǎn)坐標(biāo). (2)若拋物線C上有一點(diǎn)R(xR,2)到焦點(diǎn)F的距離為3,求此時(shí)m的值. (3)是否存在實(shí)數(shù)m,使△ABQ是以Q為直角頂點(diǎn)的直角三角形?若存在,求出m的值;若不存在,說(shuō)
15、明理由. 思維啟迪 拋物線上的點(diǎn)到拋物線的焦點(diǎn)距離,往往轉(zhuǎn)化為該點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離. 解 (1)∵拋物線C:x2=y(tǒng),∴它的焦點(diǎn)F(0,). (2)∵|RF|=y(tǒng)R+,∴2+=3,得m=. (3)存在,聯(lián)立方程 消去y得mx2-2x-2=0, 依題意,有Δ=(-2)2-4×m×(-2)>0?m>-. 設(shè)A(x1,mx),B(x2,mx), 則 (*) ∵P是線段AB的中點(diǎn),∴P(,), 即P(,yP),∴Q(,). 得=(x1-,mx-),=(x2-,mx-), 若存在實(shí)數(shù)m,使△ABQ是以Q為直角頂點(diǎn)的直角三角形,
16、 則·=0, 即(x1-)·(x2-)+(mx-)(mx-)=0, 結(jié)合(*)化簡(jiǎn)得--+4=0, 即2m2-3m-2=0,∴m=2或m=-, 而2∈(-,+∞),-?(-,+∞). ∴存在實(shí)數(shù)m=2,使△ABQ是以Q為直角頂點(diǎn)的直角三角形. 思維升華 (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(wèn)題,要注意直線是否過(guò)拋物線的焦點(diǎn),若過(guò)拋物線的焦點(diǎn),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不過(guò)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(wèn)題時(shí),一般利用根
17、與系數(shù)的關(guān)系采用“設(shè)而不求”“整體代入”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. 已知一條曲線C在y軸右邊,C上每一點(diǎn)到點(diǎn)F(1,0)的距離減去它到y(tǒng)軸距離的差都是1. (1)求曲線C的方程; (2)是否存在正數(shù)m,對(duì)于過(guò)點(diǎn)M(m,0)且與曲線C有兩個(gè)交點(diǎn)A,B的任一直線,都有·<0?若存在,求出m的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由. 解 (1)設(shè)P(x,y)是曲線C上任意一點(diǎn),那么點(diǎn)P(x,y)滿足:-x=1(x>0). 化簡(jiǎn)得y2=4x(x>0). (2)設(shè)過(guò)點(diǎn)M(m,0)(m>0)的直線l與曲線C的交點(diǎn)為A(x1,y1),B(x2,y2). 設(shè)
18、l的方程為x=ty+m,由得y2-4ty-4m=0, Δ=16(t2+m)>0, 于是 ① 又=(x1-1,y1),=(x2-1,y2), ·<0? (x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+1+y1y2<0. ② 又x=,于是不等式②等價(jià)于·+y1y2-+1<0?+y1y2-+1<0. ③ 由①式,不等式③等價(jià)于m2-6m+1<4t2. ④ 對(duì)任意實(shí)數(shù)t,4t2的最小值為0,所以不等式④對(duì)于一切t成立等價(jià)于m2-6m+1<0,即3-2<m<3+2. 由此可
19、知,存在正數(shù)m,對(duì)于過(guò)點(diǎn)M(m,0)且與曲線C有兩個(gè)交點(diǎn)A,B的任一直線,都有·<0,且m的取值范圍是(3-2,3+2). 直線與圓錐曲線問(wèn)題的求解策略 典例:(15分)設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,直線l過(guò)F且與拋 物線C交于M,N兩點(diǎn),已知當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí),△OMN的面 積為2(O為坐標(biāo)原點(diǎn)). (1)求拋物線C的方程; (2)是否存在直線l,使得以MN為對(duì)角線的正方形的第三個(gè)頂點(diǎn)恰好在y軸上,若存在,求直線l的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由. 思維啟迪 (1)求MN的長(zhǎng),由面積得p的值; (2)問(wèn)題的幾何條件是:線段MN的中垂線
20、與y軸的交點(diǎn)和M,N構(gòu)成等腰直角三角形,因此依次待定直線,表示中點(diǎn),得中垂線與y軸交點(diǎn),利用直角邊垂直關(guān)系列式求解. 規(guī)范解答 解 (1)當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí),則|MN|=2p, ∴S△OMN=·2p·==2,即p=2. ∴拋物線C的方程為y2=4x. [5分] (2)∵直線l與x軸垂直時(shí),不滿足.設(shè)正方形的第三個(gè)頂點(diǎn)為P. 故可設(shè)直線l:y=k(x-1)(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2),P(0,y0), 聯(lián)立可化簡(jiǎn)得k2x2-(2k2+4)x+k2=0, 則 代入直線l可得MN的中點(diǎn)為(,), 則線段MN的垂直平分線為
21、y-=-(x-1-), 故P(0,+). [10分] 又·=0,則x1x2+(y1-y0)(y2-y0)=0. 即x1x2+y1y2-y0(y1+y2)+y=0. 1-4-y0·+y=0,化解得ky-4y0-3k=0, 由y0=+代入上式,化簡(jiǎn)得(3k4-4)(k2+1)=0. 解得k=± . ∴存在直線l:y=± (x-1). [15分] 解決直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的一般步驟: 第一步:聯(lián)立方程,得關(guān)于x或y的一元二次方程; 第二步:寫(xiě)出根與系數(shù)的關(guān)系,并求出Δ>0時(shí)參數(shù)范
22、 圍(或指出直線過(guò)曲線內(nèi)一點(diǎn)) 第三步:根據(jù)題目要求列出關(guān)于x1x2,x1+x2 (或y1y2,y1+y2)的關(guān)系式,求得結(jié)果; 第四步:反思回顧,查看有無(wú)忽略特殊情況. 溫馨提醒 本題主要考查拋物線的幾何性質(zhì),直線與拋物線的位置關(guān)系基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查解析幾何的基本思想方法和綜合解題能力;(1)題比較基礎(chǔ),易于掌握;(2)題的基本點(diǎn)是設(shè)而不求,難點(diǎn)是如何把幾何條件轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程,重點(diǎn)考查解題思想與方法,其中我們要習(xí)慣于把垂直關(guān)系轉(zhuǎn)化為向量的數(shù)量積為零. 方法與技巧 1. 認(rèn)真區(qū)分四種形式的標(biāo)準(zhǔn)方程 (1)區(qū)分y=ax2與y2=2px (p>0),前者不是拋
23、物線的標(biāo)準(zhǔn)方程. (2)求標(biāo)準(zhǔn)方程要先確定形式,必要時(shí)要進(jìn)行分類討論,標(biāo)準(zhǔn)方程有時(shí)可設(shè)為y2=mx或x2=my(m≠0). 2. 拋物線的焦點(diǎn)弦:設(shè)過(guò)拋物線y2=2px (p>0)的焦點(diǎn)的直線與拋物線交于A(x1,y1),B(x2,y2),則: (1)y1y2=-p2,x1x2=; (2)若直線AB的傾斜角為θ,則|AB|=; (3)若F為拋物線焦點(diǎn),則有+=. 失誤與防范 1. 求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程時(shí)一般要用待定系數(shù)法求p值,但首先要判斷拋物線是否為標(biāo)準(zhǔn)方程,以及是哪一種標(biāo)準(zhǔn)方程. 2. 注意應(yīng)用拋物線的定義解決問(wèn)題. A組 專項(xiàng)基礎(chǔ)訓(xùn)練 (時(shí)間:40分鐘) 一
24、、選擇題 1. 拋物線y=-x2的焦點(diǎn)坐標(biāo)是 ( ) A.(0,) B.(-,0) C.(0,-) D.(-,0) 答案 C 解析 把原方程先化為標(biāo)準(zhǔn)方程x2=-2y,則2p=2, ∴=,即焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-),故選C. 2. (2013·四川)拋物線y2=4x的焦點(diǎn)到雙曲線x2-=1的漸近線的距離是 ( ) A. B. C.1 D. 答案 B 解析 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F(1,0), 雙曲線x2-=1的漸近線是y=±x,即x±y=0, ∴所求距離為=.選B. 3. 已
25、知拋物線y2=2px(p>0),過(guò)其焦點(diǎn)且斜率為1的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),若線段AB的中點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2,則該拋物線的準(zhǔn)線方程為 ( ) A.x=1 B.x=-1 C.x=2 D.x=-2 答案 B 解析 ∵y2=2px的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(,0), ∴過(guò)焦點(diǎn)且斜率為1的直線方程為y=x-, 即x=y(tǒng)+,將其代入y2=2px,得y2=2py+p2, 即y2-2py-p2=0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2), 則y1+y2=2p,∴=p=2, ∴拋物線的方程為y2=4x,其準(zhǔn)線方程為x=-1. 4. 已知拋物線y2=2px(p>
26、0)的焦點(diǎn)弦AB的兩端點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(x1,y1),B(x2,y2),則的值一定等于 ( ) A.-4 B.4 C.p2 D.-p2 答案 A 解析?、偃艚裹c(diǎn)弦AB⊥x軸, 則x1=x2=,則x1x2=; ②若焦點(diǎn)弦AB不垂直于x軸,可設(shè)AB:y=k(x-), 聯(lián)立y2=2px得k2x2-(k2p+2p)x+=0, 則x1x2=. 即x1x2=,則y1y2=-p2.故=-4. 5. 如圖,拋物線C1:y2=2px和圓C2:(x-)2+y2=,其中p>0,直線 l經(jīng)過(guò)C1的焦點(diǎn),依次交C1,C2于A,B,C,D四點(diǎn),則
27、183;的值 為 ( ) A.p2 B. C. D. 答案 B 解析 設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為F,A(x1,y1),D(x2,y2), 則|AB|=|AF|-|BF|=x1+-=x1, 同理|CD|=x2. 又·=|AB||CD|=x1·x2=. 二、填空題 6. 若點(diǎn)P到直線y=-1的距離比它到點(diǎn)(0,3)的距離小2,則點(diǎn)P的軌跡方程是__________. 答案 x2=12y 解析 由題意可知點(diǎn)P到直線y=-3的距離等于它到點(diǎn)(0,3)的距離,故點(diǎn)P的軌跡是以點(diǎn)(0,3)為焦點(diǎn),以y=-3為準(zhǔn)線的拋物線,且p
28、=6,所以其標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=12y. 7. 已知過(guò)拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F的直線交該拋物線于A、B兩點(diǎn),|AF|=2,則|BF|=________. 答案 2 解析 設(shè)A(x0,y0),由拋物線定義知x0+1=2, ∴x0=1,則直線AB⊥x軸,∴|BF|=|AF|=2. 8. 已知拋物線C:y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線為l,過(guò)M(1,0)且斜率為的直線與l相交于點(diǎn)A,與C的一個(gè)交點(diǎn)為B,若A=M,則p=________. 答案 2 解析 如圖,由AB的斜率為, 知∠α=60°,又A=M, ∴M為AB的中點(diǎn). 過(guò)點(diǎn)B作BP垂直準(zhǔn)線l于點(diǎn)P, 則∠ABP=60
29、°,∴∠BAP=30°. ∴==. ∴M為焦點(diǎn),即=1,∴p=2. 三、解答題 9. 如圖,已知拋物線y2=2px (p>0)有一個(gè)內(nèi)接直角三角形,直角頂點(diǎn) 在原點(diǎn),兩直角邊OA與OB的長(zhǎng)分別為1和8,求拋物線的方程. 解 設(shè)直線OA的方程為y=kx,k≠0, 則直線OB的方程為y=-x, 由得x=0或x=. ∴A點(diǎn)坐標(biāo)為,同理得B點(diǎn)坐標(biāo)為(2pk2,-2pk), 由|OA|=1,|OB|=8, 可得 ②÷①解方程組得k6=64,即k2=4. 則p2==. 又p>0,則p=,故所求拋物線方程為y2=x. 10.(2013&
30、#183;福建)如圖,拋物線E:y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線l與x軸的交點(diǎn) 為A.點(diǎn)C在拋物線E上,以C為圓心,|CO|為半徑作圓,設(shè)圓C與 準(zhǔn)線l交于不同的兩點(diǎn)M,N. (1)若點(diǎn)C的縱坐標(biāo)為2,求|MN|; (2)若|AF|2=|AM|·|AN|,求圓C的半徑. 解 (1)拋物線y2=4x的準(zhǔn)線l的方程為x=-1. 由點(diǎn)C的縱坐標(biāo)為2,得點(diǎn)C的坐標(biāo)為(1,2), 所以點(diǎn)C到準(zhǔn)線l的距離d=2,又|CO|=, 所以|MN|=2=2=2. (2)設(shè)C(,y0),則圓C的方程為 (x-)2+(y-y0)2=+y, 即x2-x+y2-2y0y=0. 由x=-1,得y
31、2-2y0y+1+=0, 設(shè)M(-1,y1),N(-1,y2),則 由|AF|2=|AM|·|AN|,得|y1y2|=4, 所以+1=4,解得y0=±,此時(shí)Δ>0. 所以圓心C的坐標(biāo)為(,)或(,-), 從而|CO|2=,|CO|=,即圓C的半徑為. B組 專項(xiàng)能力提升 (時(shí)間:25分鐘) 1. 設(shè)F為拋物線y2=4x的焦點(diǎn),A,B,C為該拋物線上三點(diǎn),若++=0,則||+||+||等于 ( ) A.9 B.6 C.4 D.3 答案 B 解析 設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)
32、,又F(1,0). 由++=0知(x1-1)+(x2-1)+(x3-1)=0, 即x1+x2+x3=3, ||+||+||=x1+x2+x3+p=6. 2. 已知拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,過(guò)拋物線C上的點(diǎn)A作準(zhǔn)線l的垂線,垂足為M,若△AMF與△AOF(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn))的面積之比為3∶1,則點(diǎn)A的坐標(biāo)為 ( ) A.(2,2) B.(2,-2) C.(2,±) D.(2,±2) 答案 D 解析 如圖所示,由題意, 可得|OF|=1,由拋物線的定義, 得|AF|=|AM|, ∵△AMF與△AOF(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)
33、)的面積之比為3∶1, ∴==3, ∴|AF|=|AM|=3,設(shè)A, ∴+1=3,解得y0=±2. ∴=2,∴點(diǎn)A的坐標(biāo)是(2,±2). 3. (2012·安徽)過(guò)拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F的直線交該拋物線于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).若|AF|=3,則△AOB的面積為 ( ) A. B. C. D.2 答案 C 解析 如圖所示, 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, ∴點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為2. 將x=2代入y2=4x得y2=8, 由
34、圖知點(diǎn)A的縱坐標(biāo)y=2, ∴A(2,2),∴直線AF的方程為y=2(x-1). 聯(lián)立直線與拋物線的方程 解之得或 由圖知B, ∴S△AOB=|OF|·|yA-yB|=×1×|2+| =.故選C. 4. 已知直線l1:4x-3y+11=0和直線l2:x=-1,拋物線y2=4x上一動(dòng)點(diǎn)P到直線l1和直線l2的距離之和的最小值是________. 答案 3 解析 因?yàn)閤=-1恰為拋物線y2=4x的準(zhǔn)線, 所以可畫(huà)圖觀察.如圖,連接PF. d2=|PF|, ∴d1+d2=d1+|PF|≥|FQ| ===3. 5. 如圖,過(guò)拋物線y2=2px(p
35、>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=2BF,且AF=3,則此拋物線的方程為 ________. 答案 y2=3x 解析 如圖,分別過(guò)A,B作AA1⊥l于A1,BB1⊥l于B1, 由拋物線的定義知AF=AA1,BF=BB1, ∵BC=2BF,∴BC=2BB1, ∴∠BCB1=30°,∴∠AFx=60°. 則△AA1F為等邊三角形,過(guò)F作FF1⊥AA1于F1,則F1為AA1的中點(diǎn),設(shè)l交x軸于K, 則KF=A1F1=AA1=AF,即p=, ∴拋物線方程為y2=3x. 6. 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)F的直線交拋物
36、線于A,B兩點(diǎn). (1)若=2,求直線AB的斜率; (2)設(shè)點(diǎn)M在線段AB上運(yùn)動(dòng),原點(diǎn)O關(guān)于點(diǎn)M的對(duì)稱點(diǎn)為C,求四邊形OACB面積的最小值. 解 (1)依題意知F(1,0),設(shè)直線AB的方程為x=my+1. 將直線AB的方程與拋物線的方程聯(lián)立,消去x得 y2-4my-4=0. 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),所以y1+y2=4m,y1y2=-4. ① 因?yàn)椋?,所以y1=-2y2. ② 聯(lián)立①和②,消去y1,y2,得m=±. 所以直線AB的斜率是±2. (2)由點(diǎn)C與原點(diǎn)O關(guān)于點(diǎn)M對(duì)稱,得M是線段OC的中點(diǎn), 從而點(diǎn)O與點(diǎn)C到直線AB的距離相等, 所以四邊形OACB的面積等于2S△AOB. 因?yàn)?S△AOB=2×·|OF|·|y1-y2| ==4, 所以當(dāng)m=0時(shí),四邊形OACB的面積最小,最小值是4.
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