高考抛物线专题做题技巧与方法总结
知识点梳理:
1.抛物线的标准方程、类型及其几何性质 (0>p ): 标准方程 px y 22=
px y 22-=
py x 22=
py x 22-=
图形
▲
y x
O
▲
y
x
O
▲
y x
O
▲
y
x
O
焦点 )0,2(p
F )0,2(p
F - )2
,
0(p F )2
,0(p F - 准线 2
p x -= 2
p x = 2
p y -
= 2
p y =
范围 R y x ∈≥,0 R y x ∈≤,0 0,≥∈y R x 0,≤∈y R x
对称轴 x 轴 y 轴
顶点 (0,0)
离心率 1=e
2.抛物线的焦半径、焦点弦
①)0(22≠=p px y 的焦半径=PF 2
P x +;)0(22≠=p py x 的焦半径=PF 2
P y +;
② 过焦点的所有弦中最短的弦,也被称做通径.其长度为2p.
③ AB 为抛物线px y 22
=的焦点弦,则=B A x x 4
2
p ,=B A y y 2p -,
||AB =p x x B A ++
3. px y 22
=的参数方程为???==pt y pt x 222(t 为参数),py x 22=的参数方程为?
??==2
22pt y pt
x (t 为参数). 重难点突破
重点:掌握抛物线的定义和标准方程,会运用定义和会求抛物线的标准方程,能
通过方程研究抛物线的几何性质 难点: 与焦点有关的计算与论证
重难点:围绕焦半径、焦点弦,运用数形结合和代数方法研究抛物线的性质 1.要有用定义的意识
问题1:抛物线y=42x 上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( ) A.
1617 B. 16
15 C.87
D. 0
点拨:抛物线的标准方程为y x 412=
,准线方程为16
1
-=y ,由定义知,点M 到准线的距离为1,所以点M 的纵坐标是
16
15
2.求标准方程要注意焦点位置和开口方向
问题2:顶点在原点、焦点在坐标轴上且经过点(3,2)的抛物线的条数有
点拨:抛物线的类型一共有4种,经过第一象限的抛物线有2种,故满足条件的抛物线有2条
3.研究几何性质,要具备数形结合思想,“两条腿走路” 问题3:证明:以抛物线焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切
点拨:设AB 为抛物线的焦点弦,F 为抛物线的焦点,点''、B A 分别是点B A 、在准线上的射影,弦AB 的中点为M ,则''BB AA BF AF AB +=+=,点M 到准线
的距离为AB BB AA 2
1
)''(21=+,∴以抛物线焦点弦为直径的圆总与抛物线的准线
相切
3、典型例题讲解: 考点1 抛物线的定义
题型 利用定义,实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换 [例1 ]已知点P 在抛物线y 2 = 4x 上,那么点P 到点Q (2,-1)的距离与点P 到抛物线焦点距离之和的最小值为
解题思路:将点P 到焦点的距离转化为点P 到准线的距离
[解析]过点P 作准线的垂线l 交准线于点R ,由抛物线的定义知,
PR PQ PF PQ +=+,当P 点为抛物线与垂线l 的交点时,PR PQ +取得最小值,
最小值为点Q 到准线的距离 ,因准线方程为x=-1,故最小值为3
总结:灵活利用抛物线的定义,就是实现抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离之间的转换,一般来说,用定义问题都与焦半径问题相关 练习:
1.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点为F ,点111222()()
P x y P x y ,,,,33
3()P x y ,在抛物线上,且||1F P 、||2F P 、||3F P 成等差数列, 则有 ( ) A .321x x x =+
B . 321y y y =+
C .2312x x x =+ D. 2312y y y =+
[解析]C 由抛物线定义,2132()()(),222
p p p
x x x +=+++即:2312x x x =+.
2. 已知点),4,3(A F 是抛物线x y 82=的焦点,M 是抛物线上的动点,当MF MA +最小时,
M 点坐标是 ( )
A. )0,0(
B. )62,3(
C. )4,2(
D. )62,3(- [解析] 设M 到准线的距离为MK ,则MK MA MF MA +=+|||,当MK MA +最小时,M 点坐标是)4,2(,选C
考点2 抛物线的标准方程 题型:求抛物线的标准方程
[例2 ] 求满足下列条件的抛物线的标准方程,并求对应抛物线的准线方程: (1)过点(-3,2) (2)焦点在直线240x y --=上 解题思路:以方程的观点看待问题,并注意开口方向的讨论.
[解析] (1)设所求的抛物线的方程为22y px =-或22(0)x py p =>, ∵过点(-3,2) ∴229)3(24?=--=p p 或
∴29
34
p p ==或
∴抛物线方程为24
3
y x =-或292x y =,
前者的准线方程是1,3x =后者的准线方程为9
8
y =-
(2)令0x =得2y =-,令0y =得4x =,
∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2),当焦点为(4,0)时,42p
=, ∴8p =,此时抛物线方程216y x =;焦点为(0,-2)时22
p
= ∴4p =,此时抛物线方程28x y =-.
∴所求抛物线方程为216y x =或28x y =-,对应的准线方程分别是
4,2x y =-=.
总结:对开口方向要特别小心,考虑问题要全面 练习:
3.若抛物线2
2y px =的焦点与双曲线2
213
x y -=的右焦点重合,则p 的值
[解析]
4132
=?+=p p
4. 对于顶点在原点的抛物线,给出下列条件:
①焦点在y 轴上; ②焦点在x 轴上;
③抛物线上横坐标为1的点到焦点的距离等于6; ④抛物线的通径的长为5;
⑤由原点向过焦点的某条直线作垂线,垂足坐标为(2,1).
能使这抛物线方程为y 2=10x 的条件是____________.(要求填写合适条件的序号)
[解析] 用排除法,由抛物线方程y 2=10x 可排除①③④,从而②⑤满足条件.
5. 若抛物线的顶点在原点,开口向上,F 为焦点,M 为准线与Y 轴的交点,A 为抛物线上一点,且3||,17||==AF AM ,求此抛物线的方程
[解析] 设点'A 是点A 在准线上的射影,则3|'|=AA ,由勾股定理知22|'|=MA ,点A 的横坐标为)2
3,22(p
-
,代入方程py x 22=得2=p 或4,抛物线的方程y x 42=或y x 82=
考点3 抛物线的几何性质
题型:有关焦半径和焦点弦的计算与论证
[例3 ]设A 、B 为抛物线px y 22
=上的点,且 90=∠AOB (O 为原点),则直线AB 必过的定点坐标为__________.
解题思路:由特殊入手,先探求定点位置
[解析]设直线OA 方程为kx y =,由???==px
y kx y 22解出A 点坐标为)2,2(2k p
k p
??
???
=-=px
y x k y 212解出B 点坐标为)2,2(2
pk pk -,直线AB 方程为2
21)2(2k pk x k pk y ---=+,令0=y 得p x 2=,直线AB 必过的定点)0,2(p
总结:(1)由于是填空题,可取两特殊直线AB, 求交点即可;(2)B 点坐标可由A 点坐标用k
1
-换k 而得。 练习:
6. 若直线10ax y -+=经过抛物线24y x =的焦点,则实数a = [解析]-1
7.过抛物线焦点F 的直线与抛物线交于两点A 、B,若A 、B 在抛物线准线上的射
影为11,B A ,则=∠11FB A ( )
A. 45
B. 60
C. 90
D. 120 [解析]C
基础巩固训练:
1.过抛物线x y 42=的焦点作一条直线与抛物线相交于A 、B 两点,它们的横坐标之和等于)(422R a a a ∈++,则这样的直线( )
A.有且仅有一条
B.有且仅有两条
C.1条或2条
D.不存在 [解析]C 44)1(52||22≥++=++=++=a a a p x x AB B A ,而通径的长为4. 2.在平面直角坐标系xOy 中,若抛物线24x y =上的点P 到该抛物线焦点的距离为5,则点P 的纵坐标为 ( )
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6 [解析] B 利用抛物线的定义,点P 到准线1-=y 的距离为5,故点P 的纵坐标为4.
3.两个正数a 、b 的等差中项是
9
2
,一个等比中项是25,且,b a >则抛物线2()y b a x =-的焦点坐标为( )
A .1(0,)4-
B .1(0,)4
C .1(,0)2-
D .1
(,0)4
-
[解析] D. 1,4,5-=-==a b b a
4. 如果1P ,2P ,…,8P 是抛物线24y x =上的点,它们的横坐标依次为1x ,2x ,…,8x ,
F 是抛物线的焦点,若)(,,,21*∈N n x x x n 成等差数列且45921=+++x x x ,则||5F P =( ).
A .5
B .6
C . 7
D .9
[解析]B 根据抛物线的定义,可知12
i
i i p
PF x x =+=+(1i =,2,……,n ),)(,,,21*∈N n x x x n 成等差数列且45921=+++x x x ,55=x ,||5F P =6
5、抛物线,42F x y 的焦点为=准线为l ,l 与x 轴相交于点E ,过F 且倾斜角等于60°的直线与抛物线在x 轴上方的部分相交于点A ,AB ⊥l ,垂足为B ,则四边形ABEF 的面积等于( )
A .33
B .34
C .36
D .38
[解析] C. 过A 作x 轴的垂线交x 轴于点H ,设),(n m A ,则
1,1-=-=+==m OF OH FH m AB AF ,32,3)1(21==∴-=+∴n m m m
四边形ABEF 的面积==?++32)]13(2[2
1
36
6、设O 是坐标原点,F 是抛物线2
4y x =的焦点,A 是抛物线上的一点,FA
与x
轴正向的夹角为60
,则OA 为 .
[解析]21.
过A 作AD x ⊥轴于D ,令FD m =,则m FA 2=即m m 22=+,解得2=m .
)32,3(A ∴21)32(322=+=∴OA 综合提高训练
7.在抛物线24y x =上求一点,使该点到直线45y x =-的距离为最短,求该点的坐标
[解析]解法1:设抛物线上的点)4,(2x x P ,
点P 到直线的距离17
|544|2
+-=x x d 1717417|
4)21
(4|2≥+-=x , 当且仅当21
=
x 时取等号,故所求的点为),(12
1
解法2:当平行于直线45y x =-且与抛物线相切的直线与抛物线的公共点为所求,设该直线方程为b x y +=4,代入抛物线方程得0442=--b x x , 由01616=+=?b 得21
,1=
-=x b ,故所求的点为),(12
1
8. 已知抛物线2:ax y C =(a 为非零常数)的焦点为F ,点P 为抛物线c 上一个动点,过点P 且与抛物线c 相切的直线记为l . (1)求F 的坐标;
(2)当点P 在何处时,点F 到直线l 的距离最小? 解:(1)抛物线方程为y a
x 12=
故焦点F 的坐标为)41,
0(a
(2)设2
0000 ),(ax y y x P =则
2 ,2'0ax k P ax y =∴=)的切线的斜率点处抛物线(二次函数在
直线l 的方程是)(2 002
0x x ax ax y -=- 0 2 200=-ax y x ax -即
. 411441)1()2(410 2
022
202
0a
x a a ax ax a
d ≥+=
-+--
=
∴
)0,0( 0 0的坐标是此时时上式取“=”当且仅当P x = .L F 0,0)(P 的距离最小到切线处时,焦点在当∴
9. 设抛物线22y px =(0p >)的焦点为 F ,经过点 F 的直线交抛物线于A 、B 两点.点 C 在抛物线的准线上,且BC ∥X 轴.证明直线AC 经过原点O .
证明:因为抛物线22y px =(0p >)的焦点为,02p F ??
???
,所以经过点F 的直线AB
的方程可设为 2
p
x my =+
,代人抛物线方程得 2220y pmy p --=.
若记()11,A x y ,()22,B x y ,则21,y y 是该方程的两个根,所以
212y y p =-.
因为BC ∥X 轴,且点C 在准线2p x =-上,所以点C 的坐标为2,2p y ??- ???
, 故直线CO 的斜率为21
112.2
y y p k p y x =
==- 即k 也是直线OA 的斜率,所以直线AC 经过原点O .
10.椭圆122
22=+b
y a x 上有一点M (-4,59)在抛物线px y 22=(p>0)的准线l 上,
抛物线的焦点也是椭圆焦点. (1)求椭圆方程;
(2)若点N 在抛物线上,过N 作准线l 的垂线,垂足为Q 距离,求|MN|+|NQ|的最小值
.
解:(1)∵122
22=+b
y a x 上的点M 在抛物线px y 22=(p>0)的准线l 上,抛物线
的焦点也是椭圆焦点. ∴c=-4,p=8……①
∵M (-4,5
9
)在椭圆上
∴
12581162
2=+b a ……② ∵222c b a +=……③ ∴由①②③解得:a=5、b=3
∴椭圆为
19
252
2=+y x
由p=8得抛物线为x y 162= 设椭圆焦点为F (4,0), 由椭圆定义得|NQ|=|NF| ∴|MN|+|NQ|≥|MN|+|NF|=|MF|
=541
)059()44(22=-+--,即为所求的最小值.
参考例题:
1、已知抛物线C 的一个焦点为F (2
1,0),对应于这个焦点的准线方程为
x =-2
1.
(1)写出抛物线C 的方程;
(2)过F 点的直线与曲线C 交于A 、B 两点,O 点为坐标原点,求△AOB 重心G 的轨迹方程;
(3)点P 是抛物线C 上的动点,过点P 作圆(x -3)2+y 2=2的切线,切点分别是M ,N .当P 点在何处时,|MN |的值最小?求出|MN |的最小值.
解:(1)抛物线方程为:y 2=2x . (4分)
(2)①当直线不垂直于x 轴时,设方程为y =k (x -2
1),代入y 2=2x ,
得:k 2x 2-(k 2+2)x +04
2
=k
.
设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=
2
22
k k +,y 1+y 2=k (x 1+x 2-1)=k
2.
设△AOB 的重心为
G (x ,y )则???
????=++=+=++=k y y y k k x x x 32
3032
30212
221,
消去k 得y 2=9
23
2-x 为所求,
(6分)
②当直线垂直于x 轴时,A (2
1,1),B (2
1,-1),
(8分)
△AOB 的重心G (3
1,0)也满足上述方程.
综合①②得,所求的轨迹方程为y 2=9
23
2-x ,
(9分)
(3)设已知圆的圆心为Q (3,0),半径r =2
,
根据圆的性质有:|MN |=22
222||2
122||||2|
|||||PQ PQ r PQ r
PQ MQ MP -
?=-=.
(11分)
当|PQ |2最小时,|MN |取最小值, 设P 点坐标为(x 0,y 0),则y 20=2x 0. |PQ |2=(x 0-3)2+ y 20= x 20-4x 0+9=(x 0-2)2+5, ∴当x 0=2,y 0=±2时,|PQ |2取最小值5, 故当P 点坐标为(2,±2)时,|MN |取最小值5
30
2
.
抛物线专题练习
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.如果抛物线y 2=ax 的准线是直线x =-1,那么它的焦点坐标为
( A )
A .(1, 0)
B .(2, 0)
C .(3, 0)
D .(-1, 0)
2.圆心在抛物线y 2=2x 上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是 ( D )
A .x 2+ y 2-x -2 y -4
1
=0 B .x 2+ y 2+x -2 y +1=0 C .x 2+ y 2-x -2 y +1=0
D .x 2+ y 2-x -2 y +
4
1=0 3.抛物线2x y =上一点到直线042=--y x 的距离最短的点的坐标是
( A
)
A .(1,1)
B .(4
1
,21)C .)49,23( D .(2,4)
4.一抛物线形拱桥,当水面离桥顶2m 时,水面宽4m ,若水面下降1m ,则水面宽为( B ) A .6m
B . 26m
C .4.5m
D .9m
5.平面内过点A (-2,0),且与直线x =2相切的动圆圆心的轨迹方程是 ( C )
A . y 2=-2x
B . y 2=-4x
C .y 2=-8x
D .y 2=-16x
6.抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上点(-5,m )到焦点距离是6,则抛物线的方程是
( B )
A . y 2=-2x
B . y 2=-4x
C . y 2=2x
D . y 2=-4x 或y 2=-36x
7.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线,交抛物线于A(x 1, y 1) ,B(x 2, y 2)两点,如果x 1+ x 2=6,那么|AB|=
( A )
A .8
B .10
C .6
D .4
8.把与抛物线y 2=4x 关于原点对称的曲线按向量a )3,2(-=平移,所得的曲线的方程是(C )
A .)2(4)3(2--=-x y
B .)2(4)3(2+-=-x y
C .)2(4)3(2--=+x y
D . )2(4)3(2+-=+x y
9.过点M (2,4)作与抛物线y 2=8x 只有一个公共点的直线l 有
( C
)
A .0条
B .1条
C .2条
D .3条
10.过抛物线y =ax 2(a >0)的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与FQ 的长分别是p 、q ,则q
p 1
1+等于 ( C )
A .2a
B . a
21 C .4a D .
a
4
二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)
11.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若AB 的长为43,则焦点到AB 的距离为 2 .
12.抛物线y =2x 2的一组斜率为k 的平行弦的中点的轨迹方程是 4
k
x = .
13.P 是抛物线y 2=4x 上一动点,以P 为圆心,作与抛物线准线相切的圆,则这
个圆一定经过一个定点Q ,点Q 的坐标是 (1,0) .
14.抛物线的焦点为椭圆14
92
2=+y x 的左焦点,顶点在椭圆中心,则抛物线方程为 x y 542-=
三、解答题(本大题共6小题,共76分)
15.已知动圆M 与直线y =2相切,且与定圆C :1)3(22=++y x 外切,求动圆圆
心M 的轨迹方程.(12分)
[解析]:设动圆圆心为M (x ,y ),半径为r ,则由题意可得M 到C (0,-3)的
距离与到直线y =3的距离相等,由抛物线的定义可知:动圆圆心的轨迹是以C (0,-3)为焦点,以y =3为准线的一条抛物线,其方程为y x 122-=.
16.已知抛物线的顶点在原点,对称轴是x 轴,抛物线上的点M (-3,m )到
焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m 的值.(12分) [解析]:设抛物线方程为)0(22>-=p py x ,则焦点F (0,2
p
-
),由题意可得 ??
???=-+=5
)23(62
22p m p m ,解之得???==462p m 或???=-=462p m , 故所求的抛物线方程为y x 82-=,62±的值为m
17.动直线y =a ,与抛物线x y 2
1
2=
相交于A 点,动点B 的坐标是)3,0(a ,求线段AB 中点M 的轨迹的方程.(12分)
[解析]:设M 的坐标为(x ,y ),A (2
2a ,a ),又B )3,0(a 得 ???==a
y a x 22
消去a ,得轨迹方程为4
2
y x =,即x y 42=
O x y A A'
B
18.河上有抛物线型拱桥,当水面距拱桥顶5米时,水面宽为8米,一小船宽4
米,高2米,载货后船露出水面上的部分高0.75米,问水面上涨到与抛物线拱顶相距多少米时,小船开始不能通航?(12分) [解析]:如图建立直角坐标系,
设桥拱抛物线方程为)0(22>-=p py x ,由题意可知, B (4,-5)在抛物线上,所以6.1=p ,得y x 2.32-=,
当船面两侧和抛物线接触时,船不能通航,设此时船面宽为AA’,则A
(A y ,2),由A y 2.322-=得4
5
-=A y ,又知船面露出水面上部分高为0.75
米,所以75.0+=A y h =2米
19.如图,直线l 1和l 2相交于点M ,l 1⊥l 2,点N ∈l 1.以A 、B 为端点的曲线段
C 上的任一点到l 2的距离与到点N 的距离相等.若△AMN 为锐角三角形,
|AM|=,|AN|=3,且|BN|=6.建立适当的坐标系,求曲线段C 的方程.(14
分)
[解析]:如图建立坐标系,以l 1为x 轴,MN 的垂直平分线为y 轴,点O 为坐标
原点.由题意可知:曲线C 是以点N 为焦点,以l 2为准线的抛物线的一段,其中A 、B 分别为C 的端点.
设曲线段C 的方程为)0,(),0(22>≤≤>=y x x x p px y B A , 其中B A x x ,分别为A 、B 的横坐标,MN p =. 所以,)0,2
(),0,2(p
N p M -
. 由17=AM ,3=AN 得 172)2(2
=++
A A px p x ① 92)2
(2=+-A A px p
x ②
联立①②解得p x A 4
=
.将其代入①式并由p>0解得???==14A x p ,或???==22A
x p . 因为△AMN 为锐角三角形,所以
A x p
>2,故舍去???==2
2A x p . ∴p=4,1=A x . 由点B 在曲线段C 上,得42
=-
=
p
BN x B .综上得曲线段C 的方程为
)0,41(82>≤≤=y x x y .
20.已知抛物线)0(22>=p px y .过动点M (a ,0)且斜率为1的直线l 与该抛
物线交于不同的两点A 、B ,p AB 2||≤. (Ⅰ)求a 的取值范围;
(Ⅱ)若线段AB 的垂直平分线交x 轴于点N ,求N AB Rt ?面积的最大值.
(14
分)
[解析]:(Ⅰ)直线l 的方程为a x y -=,将px y a x y 22=-=代入,
得 0)(222=++-a x p a x . 设直线l 与抛物线两个不同交点的坐标为
),(11y x A 、),(22y x B ,
则 ?????=+=+>-+.
),(2,
04)(42212122a x x p a x x a p a 又a x y a x y -=-=2211,,
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