文档内容
第 07 讲 抛物线 (精讲)
目录
第一部分:知识点精准记忆
第二部分:课前自我评估测试
第三部分:典型例题剖析
题型一:抛物线的定义及其应用
题型二:抛物线的标准方程
题型三:抛物线的简单几何性质
题型四:与抛物线有关的最值问题
角度1:利用抛物线定义求最值
角度2:利用函数思想求最值
第四部分:高考真题感悟
第一部分:知 识 点 精 准 记 忆
知识点一:抛物线的定义
1、抛物线的定义:平面内与一个定点 和一条定直线 (其中定点 不在定直线 上)的距离相等的点的
轨迹叫做抛物线,定点 叫做抛物线的焦点,定直线 叫做抛物线的准线.
2、抛物线的数学表达式: ( 为点 到准线 的距离).
知识点二:抛物线的标准方程和几何性质
y 2 =2px ( y 2 =−2px ( x 2 =2py x2 =−2py (
标准方程
) ) ( ) )
图形
,
范围 , , ,对称轴 轴 轴 轴 轴
p p p p
焦点坐标 F( ,0) F(− ,0) F(0, ) F(0,− )
2 2 2 2
p p
p p
准线方程
x=− x= y=− y=
2 2 2 2
顶点坐标
离心率
通径长
知识点三:抛物线的焦半径公式如下:( 为焦准距)
(1)焦点 在 轴正半轴,抛物线上任意一点 ,则 ;
(2)焦点 在 轴负半轴,抛物线上任意一点 ,则 ;
(3)焦点 在 轴正半轴,抛物线上任意一点 ,则 ;
(4)焦点 在 轴负半轴,抛物线上任意一点 ,则 .
第二部分:课 前 自 我 评 估 测 试
1.(2022·湖南衡阳·高二期末)抛物线 的焦点到其准线的距离为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】C
解:抛物线 ,即 ,则 ,所以 ,
所以抛物线的焦点到其准线的距离为 .
故选:C
2.(2022·北京平谷·高二期末)抛物线 的焦点到其准线的距离是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
解:抛物线 的焦点为 ,准线方程为 ,所以焦点到准线的距离 ;
故选:A
3.(2022·北京·清华附中高二阶段练习)已知抛物线 : 的焦点为 ,点 在抛物线上, ,
则点 的横坐标为( )
A.6 B.5 C.4 D.2
【答案】C
解:设点 的横坐标为 ,抛物线 的准线方程为 ,
点 在抛物线上, ,
, .
故选:C.
4.(2022·四川省资中县球溪高级中学高二阶段练习(文))抛物线 的准线方程是 ,则实数a
的值( )
A. B. C.8 D.-8
【答案】A
由题意得: ,解得: .
故选:A
5.(2022·湖北·模拟预测)已知抛物线 ,过其焦点F的直线l与其交与A、B两点,
,其准线方程为___________.
【答案】
设线段AB中点为D,则F为线段BD中点,过A、B、D、F分别向抛物线准线作垂线,垂足分别为 、
、 、 , ,
由梯形中位线得 , ,
∴准线方程为
故答案为: .第三部分:典 型 例 题 剖 析
题型一:抛物线的定义及其应用
典型例题
例题1.(2022·上海普陀·二模)已知点 ,直线 ,若动点 到 的距离等于 ,则
点 的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.直线
【答案】C
由抛物线的定义(平面内,到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线)可知,点 的轨迹是抛物
线.
故选:C
例题2.(2022·福建福州·高二期中)在平面直角坐标系 中,动点 到直线 的距离比它到定
点 的距离小1,则 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
由题意知动点 到直线 的距离与定点 的距离相等,
由抛物线的定义知,P的轨迹是以 为焦点, 为准线的抛物线,
所以 ,轨迹方程为 ,
故选:D
例题3.(2022·全国·高三专题练习)动点 到y轴的距离比它到定点 的距离小2,求动点
的轨迹方程.【答案】 或 .
解:∵动点M到y轴的距离比它到定点 的距离小2,
∴动点M到定点 的距离与它到定直线 的距离相等.
∴动点M到轨迹是以 为焦点, 为准线的抛物线,且 .
∴抛物线的方程为 ,
又∵x轴上点 左侧的点到y轴的距离比它到 点的距离小2,
∴M点的轨迹方程为 ②.
综上,得动点M的轨迹方程为 或 .
同类题型归类练
1.(2022·山东·青岛二中高二阶段练习)已知动圆M与直线y=2相切,且与定圆 外切,
则动圆圆心M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
设动圆圆心为M(x,y),半径为r,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,
所以 ,其方程为 ,
故选:A
2.(2022·江苏·高二)与点 和直线 的距离相等的点的轨迹方程是______.
【答案】
解:由抛物线的定义可得平面内与点 和直线 的距离相等的点的轨迹为抛物线,且
为焦点,直线 为准线,
设抛物线的方程为 ,
可知 ,解得 ,
所以该抛物线方程是 ,
故答案为:
3.(2022·全国·高三专题练习)已知动点 的坐标满足 ,则动点 的轨迹方
程为_____________.
【答案】设 直线 ,则动点 到点 的距离为 ,动点 到直线 的距离为 ,
又因为 ,
所以动点M的轨迹是以 为焦点, 为准线的抛物线,其轨迹方程为 .
故答案为:
题型二:抛物线的标准方程
典型例题
例题1.(2022·云南曲靖·高二期末)过抛物线 的焦点 的直线交抛物线于点 , ,交
其准线于点 ,若 ,则此抛物线方程为__________.
【答案】
如图,作 准线于 , 准线于 ,设 ,由抛物线定义得 , ,
故 ,
在直角三角形 中,因为 , ,所以 ,从而得 ,
设准线与x轴交于 ,则 ,所以 ,因此抛物线方程为 .
故答案为: .
例题2.(2022·全国·高二课时练习)求适合下列条件的抛物线的方程.
(1)焦点为 ,准线方程为 ;
(2)顶点在原点,准线方程为 ;
(3)顶点在原点,以 轴为对称轴,过点 .【答案】(1) (2) (3)
(1)解:根据题意,可设所求抛物线的标准方程为 ,
则 ,可得 ,故所求抛物线的标准方程为 .
(2)解:根据题意,可设所求抛物线的标准方程为 ,
则 ,可得 ,故所求抛物线的标准方程为 .
(3)解:根据题意,设所求抛物线的标准方程为 ,则 ,得 ,
故所求抛物线的标准方程为 .
同类题型归类练
1.(2022·全国·高二课时练习)已知点 到点 的距离比点 到直线 的距离小 ,求点 的
轨迹方程.
【答案】
解:由题意可知,点 到点 的距离和点 到直线 的距离相等,
故点 的轨迹是以点 为焦点,以直线 为准线的抛物线,
设点 的轨迹方程为 ,则 ,解得 ,
故点 的轨迹方程为 .
2.(2022·全国·高二课时练习)根据下列条件,求抛物线的标准方程、顶点坐标和焦点坐标.
(1)准线方程为 ;
(2)准线方程为 ;
(3)准线方程为 .
【答案】(1)抛物线方程为 ,顶点坐标为 ,焦点坐标为
(2)抛物线方程为 ,顶点坐标为 ,焦点坐标为
(3)抛物线方程为 ,顶点坐标为 ,焦点坐标为
(1)由题意设抛物线的方程为 ,
因为准线方程为 ,
所以 ,得 ,所以抛物线方程为 ,顶点坐标为 ,焦点坐标为 .
(2)由题意设抛物线方程为 ,
因为准线方程为 ,
所以 ,得 ,
所以抛物线方程为 ,顶点坐标为 ,焦点坐标为 .
(3)由题意设抛物线方程为 ,
因为准线方程为 ,
所以 ,得 ,
所以抛物线方程为 ,顶点坐标为 ,焦点坐标为 .
题型三:抛物线的简单几何性质
典型例题
例题1.(2022·河南·驻马店市基础教学研究室高二期末(理))已知抛物线 : ,则过抛物线
的焦点,弦长为整数且不超过2022的直线的条数是( )
A.4037 B.4044 C.2019 D.2022
【答案】A
∵抛物线C: ,即 ,
由抛物线的性质可得,过抛物线焦点中,长度最短的为垂直于y轴的那条弦,
则过抛物线C的焦点,长度最短的弦的长为 ,
由抛物线的对称性可得,弦长在5到2022之间的有共有 条,
故弦长为整数且不超过2022的直线的条数是 .
故选:A.
例题2.(多选)(2022·湖南永州·高二期末)已知抛物线 的焦点 ,点 为 上任意一点,
若点 ,下列结论正确的是( )
A. 的最小值为2
B.抛物线 关于 轴对称
C.过点 与抛物线 有一个公共点的直线有且只有一条
D.点 到点 的距离与到焦点 距离之和的最小值为4
【答案】CD设 ,则 , ,又抛物线的焦点为 ,
所以 , 时,等号成立.所以 的最小值
是1,A错;
抛物线的焦点在 轴上,抛物线关于 轴对称,B错;
易知点 在抛物线的内部(含有焦点的部分),因此过 与对称轴平行的直线与抛物线只有一个公共点,
其他直线与抛物线都有两个公共点,C正确;
记抛物线的准线为 ,准线方程为 ,
过 作 于 ,过 作 于 ,则 ,
,所以当 三点共线,即 与 重合时, 最小,最小值为 .
D正确.
故选:CD.
同类题型归类练
1.(2022·全国·高三专题练习)点 到抛物线 的准线的距离为6,那么抛物线的标准方程是
( )
A. B. 或
C. D. 或
【答案】D
将 转化为 ,
当 时,抛物线开口向上,准线方程 ,点 到准线的距离为 ,解得 ,所
以抛物线方程为 ,即 ;
当 时,抛物线开口向下,准线方程 ,点 到准线的距离为 ,解得 或(舍去),所以抛物线方程为 ,即 .
所以抛物线的方程为 或
故选:D
2.(2022·福建·厦门一中高二阶段练习)抛物线 上一点 到焦点的距离为 ,则实数 的
值为
A. B. C. D.
【答案】A
解:因为抛物线 过点 ,所以 ,
抛物线 的焦点为 ,
由抛物线的定义可知 ,解得 .
故选:A.
3.(2022·四川·阆中中学高二阶段练习(理))已知抛物线 ,以 为圆心,半
径为5的圆与抛物线 交于 两点,若 ,则 ( )
A.4 B.8 C.10 D.16
【答案】B
以 为圆心,半径为5的圆的方程为 ,
由抛物线 ,得到抛物线关于x轴对称,
又∵上面的圆的圆心在x轴上,∴圆的图形也关于x轴对称,
∴它们的交点A,B关于x轴对称,
因为|AB|=8,∴A,B点的纵坐标的绝对值都是4,
∵它们在抛物线上,于是A点的横坐标的值 ,
不妨设A在x轴上方,则A点的坐标为 ,
又∵A在圆上,∴ ,解得 ,
故选:B.
题型四:与抛物线有关的最值问题
角度1:利用抛物线定义求最值
典型例题例题1.(2022·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二期中(理))已知 , 为抛物线 的焦
点,点 在抛物线上移动,当 取最小值时,点 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
如图所示,过 点作准线 的垂线,垂足为 ,由抛物线定义,知
当 在抛物线上移动时, 的值在变化,显然 移动到 时, 三点共线, 最
小,此时 ,把 代入 ,得 ,
所以当 取最小值时,点 的坐标为 .
故选:D.
例题2.(2022·广西南宁·高二期末(理))已知抛物线 焦点的坐标为 , 为抛物线上的任
意一点, ,则 的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.
【答案】A
因为抛物线 焦点的坐标为 ,所以 ,解得 .
记抛物线的准线为l,作 于 ,作 于 ,则由抛物线的定义得
,当且仅当P为BA与抛物线的交点时,等号成立.故选:A.
同类题型归类练
1.(2022·全国·高三专题练习)已知拋物线 的焦点为 ,定点 ,设 为拋物线上的动点,
的最小值为__________,此时点 坐标为__________.
【答案】 3
过点 作 垂直于准线,过 作 垂直于准线, ,
取到最小值时,且为 ;
点 与点 的纵坐标相同,可设点 为 , ,
则 ,解得 ,
所以点 , .
故答案为: 3;
2.(2022·陕西安康·高二期末(文))已知M为抛物线 上的动点,F为抛物线的焦点, ,则
的最小值为___________.
【答案】4
解:如图所示:设点M在准线上的射影为D,
由抛物线的定义知 ,
∴要求 的最小值,即求 的最小值,
当D,M,P三点共线时, 最小,
最小值为 .
故答案为:4
3.(2022·全国·高三专题练习)已知点 在抛物线 上,点 在圆 上,则 长度的
最小值为___________.
【答案】3
因为抛物线和圆都关于横轴对称,所以不妨设 ,
设圆 的圆心坐标为: ,半径为1,
因此 ,当 时, ,
所以 长度的最小值为 ,
故答案为:
4.(2022·重庆长寿·高二期末)已知P为抛物线 上任意一点,F为抛物线的焦点, 为平面
内一定点,则 的最小值为__________.
【答案】5
由题意,抛物线的准线为 ,焦点坐标为 ,过点 向准线作垂线,垂足为 ,则
,当 共线时,和最小;过点 向准线作垂线,垂足为 ,则 ,所以
最小值为5.
故答案为:5.
5.(2022·上海市青浦高级中学高二阶段练习)已知点 是抛物线 上的一个动点,则点 到点
的距离与 到 轴的距离之和的最小值为___________.
【答案】1
由抛物线 可知其焦点为 ,
由抛物线的定义可知 ,
故点 到点 的距离与 到 轴的距离之和为 ,
即点 到点 的距离与 到 轴的距离之和的最小值为1.
故答案为: .
6.(2022·江苏·高二)如图所示,已知P为抛物线 上的一个动点,点 ,F为抛物
线C的焦点,若 的最小值为3,则抛物线C的标准方程为______.【答案】
过点P、Q分别作准线的垂线,垂直分别为M、N,
由抛物线定义可知 ,当P,M,Q三点共线时等号成立
所以 ,解得
所以抛物线C的标准方程为 .
故答案为:
角度2:利用函数思想求最值
典型例题
例题1.(2022·四川泸州·高二期末(文))动点 在抛物线 上,则点 到点 的距离的最小
值为( )
A. B. C. D.12
【答案】B设 ,则 ,当 时, 取得最小值,最小值为
故选:B
例题2.(2022·辽宁·东北育才学校模拟预测)已知抛物线 ,圆 .若点 ,
分别在 , 上运动,且设点 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
易知 即为抛物线 的焦点,即 ,设 ,∴
∴
当 时,上式 ,取等条件: ,
即 时,取得最小值
故选:A.
例题3.(2022·全国·高三专题练习)已知抛物线 的焦点坐标为 ,则抛物线上的动点
到点 的距离 的最小值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】C
解:由题意,抛物线的标准方程为: ,
设抛物线上的动点 的坐标为 ,则:
由 ,所以
由 ,
所以 ,
即动点 到点 的距离 的最小值为 .
故选:C
同类题型归类练
1.(2022·内蒙古·包钢一中一模(文))已知圆 ,点 在抛物线 上运动,过
点 引直线 , 与圆 相切,切点分别为 , ,则 的最小值为( )A. B.2 C. D.8
【答案】C
圆 的方程: ,
可知 , , , ,
故四边形 的面积 ,
,
当 取最小值时 最小,
设 ,则 ,
当 时, 取最小值为 ,
的最小值为 .
故选: .
2.(2022·黑龙江大庆·三模(理))已知F是抛物线 的焦点,A为抛物线上的动点,点 ,
则当 取最大值时, 的值为___________.
【答案】
设 ,则 ,而 ,
所以 ,
当且仅当 时等号成立,
所以 取最大值时 ,此时 .
故答案为:3.(2022·全国·高二课时练习)若抛物线 上一点 到焦点的距离为6,P、Q分别为抛
物线与圆 上的动点,则 的最小值为______.
【答案】 ##
由题设及抛物线定义知: ,可得 ,故 ,
而 的圆心为 ,半径为1,
所以 最小,则 共线且 ,故只需 最小,
令 ,则 ,且 ,
当 时, ,故 的最小值为 .
故答案为:
第四部分:高考真题感悟
1.(2022·全国·高考真题(文))设F为抛物线 的焦点,点A在C上,点 ,若
,则 ( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】B
由题意得, ,则 ,
即点 到准线 的距离为2,所以点 的横坐标为 ,
不妨设点 在 轴上方,代入得, ,
所以 .
故选:B
2.(2021·天津·高考真题)已知双曲线 的右焦点与抛物线 的焦点重合,
抛物线的准线交双曲线于A,B两点,交双曲线的渐近线于C、D两点,若 .则双曲线的离心
率为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】A
设双曲线 与抛物线 的公共焦点为 ,
则抛物线 的准线为 ,令 ,则 ,解得 ,所以 ,
又因为双曲线的渐近线方程为 ,所以 ,
所以 ,即 ,所以 ,
所以双曲线的离心率 .
故选:A.
3.(2021·全国·高考真题)抛物线 的焦点到直线 的距离为 ,则 ( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】B
抛物线的焦点坐标为 ,
其到直线 的距离: ,
解得: ( 舍去).
故选:B.
4.(2021·全国·高考真题)已知 为坐标原点,抛物线 : ( )的焦点为 , 为 上一点,
与 轴垂直, 为 轴上一点,且 ,若 ,则 的准线方程为______.
【答案】
抛物线 : ( )的焦点 ,
∵P为 上一点, 与 轴垂直,
所以P的横坐标为 ,代入抛物线方程求得P的纵坐标为 ,
不妨设 ,
因为Q为 轴上一点,且 ,所以Q在F的右侧,
又 ,
因为 ,所以 ,,
所以 的准线方程为
故答案为: .
5.(2021·北京·高考真题)已知抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线上, 垂直 轴与于点 .若
,则点 的横坐标为_______; 的面积为_______.
【答案】 5
因为抛物线的方程为 ,故 且 .
因为 , ,解得 ,故 ,
所以 ,
故答案为:5; .