文档内容
易错点 18 抛物线
易错点1:主观认为抛物线的顶点就是原点;
易错点2:忽视抛物线的变化趋势,只从图形的局部,乱下结论;
易错点3:在使用抛物线的焦半径公式时,错把纵坐标写成横坐标;
易错点4:解决直线与抛物线综合题时,忽略对直线斜率不存在情况的讨论;
易错点5:在解有关直线与抛物线的位置关系的问题
必记结论
直线AB过抛物线 的焦点,交抛物线于A(x,y),B(x,y)两
1 1 2 2
点,如图:
(1)yy=-p2,xx=.
1 2 1 2
(2)|AB|=x+x+p,x+x≥ =p,即当x=x
1 2 1 2 1 2
时,弦长最短为2p.
(3)+为定值.
(4)弦长AB=(α为AB的倾斜角).
(5)以AB为直径的圆与准线相切。
(6)以AF为直径的圆与y轴相切.
(7)焦点F对A,B在准线上射影的张角为90°.
题组一:定义和标准方程
1.(2021新高考2卷)抛物线 的焦点到直线 的距离为 ,则
( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】B
【 解 析 】 抛 物 线 的 焦 点 坐 标 为 , 其 到 直 线 的 距 离 :
,解得: ( 舍去).故选:B.
x2 y2
1
y2 2px(p0) 3p p
2.(2019年高考全国Ⅱ卷理数)若抛物线 的焦点是椭圆 的一个焦
点,则p=( )
A.2 B.3 C.4 D.8
2
p
【解析】由题意可得:3p p ,解得 .故选D.
2 p 8
3.(2021北京)已知抛物线 , 的焦点为 ,点 在曲线 上,且
,则 的横坐标是________;作 轴于 , =________.【答案】 ;
【解析】根据抛物线定义,抛物线准线为 , 到准线距离等于到焦点距离6, 横
坐标为 ,根据抛物线方程 到 轴距离为 ,三角形底为 ,所以面积为
.
4.(2021新高考1卷)已知 O 为坐标原点,抛物线 C:y2 =2px(p>0) 的焦点为F,P
为 C 上一点, PF 与x轴垂直, Q 为x轴上一点,且 PQ⊥OP .若 |FQ|=6 ,则 C 的准
线方程为 .
【答案】
p
P( ,p)
2 PQ
【解析】由已知可设 ,所以 , ,因此直线 的方程为:
1 p 5 5 p
y−p=− (x− ) x= p |FQ|= p− =2p=6
2 2 y=0 2 2 2
,令 得 ,因此 .
p 3
x=− =−
C 2 2
所以 的准线方程为 .
题组二:抛物线的简单几何性质及其应用
5.【2020全国Ⅰ卷】已知 为抛物线 上一点,点 到 的焦点的
距离为 ,到 轴的距离为 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设抛物线的焦点为F,由抛物线的定义知 ,即 ,解
得 ,故选C.
6.(2020北京卷)设抛物线的顶点为 ,焦点为 ,准线为 . 是抛物线上异于 的
一点,过 作 于 ,则线段 的垂直平分线( )
A.经过点 B.经过点
C.平行于直线 D.垂直于直线【答案】B
【解析】如图所示,因为线段 的垂直平分线上的点到 的距离相等,又点 在抛物
线上,根据定义可知, ,所以线段 的垂直平分线经过点 .
7.(2018全国1卷)设抛物线 : 的焦点为 ,过点 且斜率为 的直线与
交于 , 两点,则 =( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【解析】通解 过点 且斜率为 的直线的方程为 ,
由 ,得 ,解得 或 ,所以 ,或
,不妨设 , ,易知 ,所以 , ,所以
.故选D.
8.(2017新课标Ⅱ)已知F是抛物线 : 的焦点,M是 上一点,FM的延长线交
轴于点N.若M为FN的中点,则 .
【答案】6
【解析】如图所示,不妨设点M位于第一象限,设抛物线的准线与 轴交于点 ,作
与点 , 与点 ,由抛物线的解析式可得准线方程为 ,则
,在直角梯形 中,中位线
y
A N
, 由 抛 物 线 的 定 义 有 :
B M
,结合题意,有 ,
x
F' O F
故 .
题组三:焦点弦问题
9.(2018全国2卷)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C交于
A,B两点,|AB|=8.则 的方程是______________.
【答案】【解析】由题意得 , 的方程为 .设 ,
由 得 .
,故 .
所以 .
由题设知 ,解得 (舍去), .
因此 的方程为 .
10.(2019全国1卷)已知抛物线 的焦点为 ,斜率为 的直线 与 的交点
为 , ,与 轴的交点为 , ,则 的方程是_______________.
【答案】
【解析】由题意得 , 的方程为 .设 ,
由焦半径公式知
由 得 .
,故 .
所以 .
所以 的方程是 ,即
.
11.(2018全国3卷)已知点M(-1,1)和抛物线C:y2=4x,过C的焦点且斜率为k的直线与
C交于A,B两点.若∠AMB=900,则k=________.
【答案】2
【解析】法1: 由题意知抛物线的焦点为 ,则过 的焦点且斜率为 的直线方程为
,由 ,消去 得 ,
即 ,设 , ,
则 , .由 ,消去 得 ,
即 ,则 , ,
由 ,得,
将 , 与 , 代入,得 .
法2: 设抛物线的焦点为 , , ,则 ,
所以 ,则 ,
取 的中点 ,分别过点 , 做准线 的垂线,垂足分别为 ,
,又 ,点 在准线 上,
所以 .
又 为 的中点,所以 平行于 轴,且 ,所以 ,所以
.
12.(2014全国2卷)设F为抛物线C: 的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于
A,B两点,O为坐标原点,则 的面积为______.
【答案】
【解析】法1:易知抛物线中 ,焦点 ,直线 的斜率 ,故直线
的方程为 ,代人抛物线方程 ,整理得
.
设 ,则 ,由物线的定义可得弦长
,结合图象可得 到直线 的距离 ,
所以 的面积 .
法2:秒杀公式的应用
小结:设F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F且倾斜角为θ的直线交C于A,B两点,O为坐标
原点, .
题组四:抛物线中的最值问题
13.(2017全国1卷)已知 为抛物线 的焦点,过 作两条互相垂直的直线
,直线 与 交于A、B两点,直线 与 交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值
为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
【答案】16【解析】由已知 垂直于 轴是不符合题意,所以 的斜率存在设为 , 的斜率为 ,
由题意有 ,设 , , ,
此时直线 方程为 ,
取方程 ,得 ,
∴
同理得
由抛物线定义可知
当且仅当 (或 )时,取得等号.
14.(2021 全国乙卷理)已知抛物线 的焦点为 ,且 与圆
上的点的最短距离为4.
(1)求 ;
(2)若点 在 上, 为 的切线,切点为 ,求 面积的最大值.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)因为 到圆 上点的最短距离为 ,所以
(2)解法一:由(1)知抛物线 所以
设切点 ,则易得 ,
从而得 .
设 ,联立抛物线 消去 得 ,
所以 ,
且 , ,
因为 , ,
所以 ,又 在圆 ,所以 ,代入
得 ,而 ,
所以 时,面积最大值 .
解法二:由(1)知抛物线 所以
设切点 ,圆 上任意一点 ,
则易得 ,联立可得 ,
所以 ,又线段 中点 ,所以
.
又 在圆 ,所以 ,代入
得 ,而 ,
所以 时,面积最大值 .
15. (2021全国乙卷文)已知抛物线 : 的焦点 到准线的距离为2.
(1)求 的方程;
(2)已知 为坐标原点,点 在 上,点 满足 ,求直线 斜率的最大值.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)在抛物线中,焦点 到准线的距离为 ,故 ,
(2)设点 , ,
则 ,
因为 ,所以 ,
那么 ,
又因为点在 抛物线上, ,所以 ,则点 的轨迹方程,
设直线 方程为 ,当直线 和曲线 相切时,斜率最大,
联立直线与曲线方程,此时 ,得 ,
相切时, , ,解得 ,
所以直线 斜率的最大值为 .
y2 =2px(p≥0)
1.设抛物线 的焦点为 ,点M在C上,|MF|=5,若以MF为直径的圆
过点(0,2),则C的方程为( )
y2 =4x y2 =8x y2 =2x y2 =8x
A. 或 B. 或
y2 =4x y2 =16x y2 =2x y2 =16x
C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】设点M的坐标为(x,y),由抛物线的定义,得|MF|=x+ =5,
0 0 0
则x=5- .又点F的坐标为 ,所以以MF为直径的圆的方程为
0
(x-x) +(y-y)y=0.
0 0
将x=0,y=2代入得px+8-4y=0,即 -4y+8=0,所以y=4.
0 0 0 0
由 =2px,得 ,解之得p=2,或p=8.
0
所以C的方程为y2=4x或y2=16x.故选C.
2.以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=
,|DE|= ,则C的焦点到准线的距离为( ).A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【解析】由题意,不妨设抛物线方程为 ,由 ,
,可取 , ,设 为坐标原点,
由 ,得 ,得 ,所以选B.
3.已知直线 过抛物线 的焦点,且与 的对称轴垂直, 与 交于 , 两点,
, 为 的准线上一点,则 的面积为( )
A.18 B.24 C.36 D.48
【答案】C
【解析】设抛物线的方程为 ,易知 ,即 ,
∵点 在准线上,∴ 到 的距离为 ,所以 面积为36,故选C.
4.过抛物线 的焦点 ,且斜率为 的直线交 于点 ( 在 的轴上
方), 为 的准线,点 在 上且 ,则 到直线 的距离为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题知 ,与抛物线 联立得 ,解得
,所以 ,因为 ,所以 ,因为 ,所以
.
所以 到直线 的距离为 .故选C.
5.已知 ,抛物线 : 的焦点为 , 与抛物线 在第一象限的交
点为 ,且 ,则 ( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】抛物线 : 的准线方程是 ,焦点为F(2p,0),
由 ,所以 ,解得
小结:P为抛物线 的任意一点,F为焦点,以PF为直径的圆与y轴相切.6.已知抛物线 : 的焦点为 ,准线为 , 是 上一点, 是直线 与 的
一个交点,若 ,则 =_______.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】过点 作 交 于点 ,因为 ,所以 ,又焦
点 到准线 的距离为4,所以 .故选C.
7.设抛物线 的焦点为 ,准线为 , ,已知以 为圆心,
为半径的圆 交 于
两点;若∠BFD=900 ,ΔABD
的面积为
4√2
;则 的值为
________.
【答案】2
【解析】由对称性知: 是等腰直角 ,斜边
点 到准线 的距离
8.斜率为 的直线过抛物线 的焦点,且与 交于 , 两点,则
__________.
【答案】
【解析】由题抛物线 ,可知其焦点为 ,准线为 ,如图所示.
作 , ,直线 准线交于点 ,由 ,∴倾斜角 ,∴
,
由抛物线定义知: , ,
又∵ ,∴ 为 中点,∵ ,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,∴
.9.已知A、B是抛物线 上的两点,直线AB垂直于 轴,F为抛物线的焦
点,射线BF交抛物线的准线于点C,且 的面积为 ,则p
的值为____.
【答案】2
【解析】法1:设A点的坐标为(m,n),且点A在第一象限内,
则B(m,-n),所以 ①,由
所以
因为 所以 ②
因为 的面积为 ,又
所以
所以 ③,联立①②③解得p=2.
法2:如图,过A作AH垂直准线于H,作CG垂直AB于G,
根据抛物线的定义,|AH|=|A|F,CE//AB,因此|DE|=|AH|=|CG|=|AF|,
由 `
因为|EF|正好是焦点到准线的距离,即p=2.
10.已知点 及抛物线 上的动点 ,则 的最小值是
___.
【解析】动点P到准线的距离为 ,
Q(2√2,0)
所以 ,又
所以