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第10讲抛物线中的定点定值定直线问题讲义(新高考通用)-学生版_高考一二三轮复习_数学_2027年高考数学一轮更新中_22027年高考数学一轮复习抛物线专题讲义(全国通用)

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文档文本内容

第09 讲 抛物线定点,定值,定直线
目   录
知识要点.........................................................................................................................................................2
题型归纳.........................................................................................................................................................6
题型01:抛物线定点问题...............................................................................................................................6
(一)抛物向上两个动点,衍生直线过定点.............................................................................................6
(二)满足斜率,向量,长度关系定值过定点.........................................................................................9
(三)圆过定点.....................................................................................................................................13
(四)切线相关定点..................................................................................................错误!未定义书签。
(五)参数,坐标变换类过定点............................................................................................................17
题型02:抛物线定直线问题......................................................................................................................... 19
题型03:抛物线定值问题.............................................................................................................................24
(一) 斜率定值...................................................................................................................................24
(二) 斜率和,积定值........................................................................................................................ 26
(三) 距离及距离关系定值................................................................................................................. 28
(四) 面积定值...................................................................................................................................31
(五) 参数定值...................................................................................................................................34
(六) 向量定值...................................................................................................................................36
知识点一:抛物线定点问题
一、考情分析
1.定点问题是高考圆锥曲线高频难点,抛物线定点分为两类核心题型:
①动直线恒过定点(高考主流大题);
②动点恒落在定点 / 定直线上。
2.核心解题逻辑:变量动态变化,但定点坐标恒定不变,通过参数表示直线方程,分离参数,令参数系数全部
为 0,解出定点坐标。
二、必备基础公式与结论
1.抛物线标准方程(开口向右)y²=2px (p>0) 焦点 F (p/2,0),准线直线 x=-p/2
2.设抛物线上两点 A (x₁,y₁),B (x₂,y₂),满足 y₁²=2px₁,y₂²=2px₂。
3.直线最优设法(规避斜率不存在讨论)设直线:x=ty+m  (t 代表斜率倒数;m 是直线与 x 轴交点横坐标,
可覆盖垂直 x 轴所有直线)。
4.联立方程 + 韦达定理(通用万能式)
联立方程组消去 x 得一元二次方程:   y²-2pty-2pm=0
判别式:Δ=4p²t²+8pm>0
韦达定理:y₁+y₂=2pt      y₁y₂=-2pm
推论:两点横坐标乘积  x₁x₂=(y₁y₂)²÷4p²=m²
抛物线两点式直线简化结论:过抛物线上 A、B 两点的直线满足:y₁y₂=p (x+x₁)
推导思路:两点方程作差求斜率 k AB=2p÷(y₁+y₂),再用点
斜式化简。
三、定点问题两大通用解法
解法 1:参数分离法(大题标准解法)
步骤:
S1.设出动直线,引入参数 t、m、k;
S2.根据垂直、斜率定值、向量数量积等题干条件,推导出参数之间的等量关系;
S3.整理直线方程,写成:M (x,y)・t + N (x,y) = 0;
S4.等式对任意参数恒成立,等价于方程组:
M (x,y)=0
N (x,y)=0
S5.解方程组得到定点坐标。
解法 2:特殊点探路法(选择填空提速)
步骤:
S1.选取两条特殊位置的动直线,求出两条直线交点;
S2.代数证明所有动直线均经过该交点。
四、高频定点模型(直接套用)
模型 1:原点处两条互相垂直的弦
抛物线 y²=2px,OA 垂直 OB,直线 AB 恒过定点 (2p,0)。
模型 2:x 轴定点弦对称等角模型
若直线过 M (m,0) 交抛物线于 A、B,则 x 轴上点 R (-m,0) 满足∠ARM=∠BRM;
逆命题成立:若∠ARM=∠BRM,则直线 AB 过 (m,0)。
模型 3:焦点弦定点结论
焦点 F (p/2,0),AB 为抛物线焦点弦,直线 AB:x=ty+p/2,韦达 y₁y₂=-p²;
A 关于 x 轴对称点为 A',直线 A'B 恒过原点 (0,0)。
知识点二:抛物线定直线问题
一、考情解读
抛物线定直线问题是圆锥曲线常考题型,分为两大类:
①动点恒在某条定直线上(核心大题);
②动切点、动交点、动垂线交点落在固定直线;
核心思路:设点设参,利用抛物线方程、韦达定理消参,消去参数后得到 x、y 恒满足的一次方程,即为定直线。
二、前置必备知识点
1.标准抛物线:y²=2px (p>0),抛物线上任一点 P (x₀,y₀) 满足 y₀²=2px₀
2.点差求斜率
A (x₁,y₁)、B (x₂,y₂) 在抛物线上:y₁²=2px₁,y₂²=2px₂ 两式作差:(y₁-y₂)(y₁+y₂)=2p (x₁-x₂)
直线 AB 斜率 k=
2 p
y ₁+ y ₂
3.切线方程(高频考点)
抛物线 y²=2px 在点 P (x₀,y₀) 处切线:y₀y=p (x+x₀)
4.直线通用设元:x=ty+m,规避斜率不存在讨论
联立抛物线得 y²-2pty-2pm=0
韦达:y₁+y₂=2pt,y₁y₂=-2pm
三、定直线两大通用解题方法
方法 1:消参法(通用大题解法)
步骤:
S1.设动点坐标、引入参数 t/m/k;
S2.根据题干垂直、切线、向量、斜率条件,写出动点横纵坐标关于参数的表达式;
S3.联立 x、y 表达式,消去所有参数,得到只含 x、y 的等式;
S4.若等式为一次方程 Ax+By+C=0,该直线即为定直线。
方法 2:特殊点预判法(选择填空快速判定)
步骤:
S1.取两组特殊参数,算出两个动点坐标;
S2.两点确定一条直线,写出直线方程;
S3.代数证明所有动点均满足该直线方程。
四、三大经典定直线模型(直接套用结论)
模型 1:抛物线两条切线交点在定直线(极点极线)
抛物线 C:y²=2px,过直线 x=-m 上任意一点 M 作抛物线两条切线 MA、MB,则切点弦 AB 恒过定点;
逆命题:若动直线 AB 过定点 M (m,0),则 A、B 两点处切线交点恒在定直线 x=-m 上。
模型 2:焦点弦两端点切线交点在准线上
抛物线 y²=2px,AB 为过焦点 F ( p
2 ,0) 的焦点弦,分别过 A、B 作切线,两条切线交点恒在准线 x=- p
2 上。
推论:焦点弦端点切线互相垂直。
模型 3:垂直条件下动点轨迹为定直线
过原点作互相垂直两条直线交抛物线于 A、B,过 A、B 切线交点落在定直线 x=-2p。
知识点三:抛物线定值问题
一、考情分析
抛物线定值问题是高考圆锥曲线必考题型,核心特征:直线、点在运动变化,但某线段长度、斜率乘积 / 和、
向量数量积、比值、距离等数值始终不变,即为定值。
1.三大考查方向:
①坐标代数式定值(x₁x₂、y₁y₂、x₁+x₂ 等)
②斜率关系定值(k₁・k₂、k₁+k₂)
③线段、向量、距离、面积比值定值
2. 核心解题思路:设参→联立→韦达代入→化简消去参数,结果不含参数即为定值。
三、前置基础储备
1. 基础抛物线方程
标准开口向右:y²=2px (p>0)
焦点 F (p/2 , 0),准线 x=- p
2
抛物线上两点 A (x₁,y₁)、B (x₂,y₂),满足 y₁²=2px₁,y₂²=2px₂
2. 直线通用设法(避斜率不存在)
设直线 AB:x=ty+m
联立抛物线消 x:y²-2pty-2pm=0
判别式 Δ=4p²t²+8pm
韦达定理(核心公式):
y₁+y₂=2pt
y₁y₂=-2pm
推论:x₁x₂=(y₁y₂)²/(4p²)=m²
3. 切线与斜率公式
抛物线上两点连线斜率:k AB=2p/(y₁+y₂)
点 P (x₀,y₀) 处切线:y₀y=p (x+x₀)
三、定值通用两大解法
解法 1:韦达代入消参法(大题标准解法)
步骤:
S1.设动点、动直线,引入参数 t、m;
S2.联立抛物线写出 y₁+y₂、y₁y₂;
S3.把要求定值的式子全部用 x₁、x₂、y₁、y₂ 表示;
S4.全部替换为韦达定理表达式,展开化简;
S5.化简后参数全部抵消,剩余常数即为定值。
解法 2:特殊值预判法(选填提速)
步骤:
S1.取两条特殊位置直线,分别计算目标代数式的值;
S2.若两次结果相等,预判该常数为定值;
S3.再用韦达代数证明一般情况恒为此值。
四、四大高频定值模型(直接背诵结论)
模型 1:焦点弦经典定值(最高频)
抛物线 y²=2px,AB 为过焦点 F (p/2,0) 的焦点弦,直线 AB:x=ty+ p
2
联立得 y₁y₂=-p²(定值)
推论 1:x₁x₂= p²
4 (定值)
推论 2:1/|AF| + 1/|BF| = 2/p(定值,焦点弦倒数和)
推论 3:A、B 在准线投影为 A₁、B₁,则∠A₁FB₁=90°
模型 2:过 x 轴定点弦的斜率定值
直线过 M (a,0) 交抛物线 y²=2px 于 A、B,则 kOA・kOB= −2 p
a
(定值)
特例:过原点垂直弦 OA⊥OB,直线 AB 过 (2p,0),对应 x₁x₂+y₁y₂=0 恒成立。
模型 3:切线相关定值
焦点弦两端切线互相垂直,斜率乘积 =-1(定值)
动直线过 M (m,0),两点切线交点 P,直线 OP 斜率与 AB 斜率乘积为定值。
模型 4:坐标对称斜率和定值
抛物线上定点 P,直线 PA、PB 斜率之和为 0,则 k AB为定值。
题型01:抛物线定点问题
(一)抛物向上两个动点,衍生直线过定点
【典型例题1】在平面直角坐标系
中,已知圆心为点
的动圆恒过点
,且与直线
相切,设动圆的
圆心
的轨迹为曲线
.
(1)求曲线
的方程;
(2)过
轴上点
的直线与
相切于点
,过
且垂直于的直线交
于
两点,
为线段
的中点,证明:
直线
过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由抛物线的定义求解即可;
(2)设直线的方程为
,联立直线与抛物线的方程,由与
相切可得
可求出
,再由
“点差法”求出
,分类讨论直线
的斜率不存在和存在可求出直线
的方程,即可求出直线
过的定点.
【详解】(1)依题意,圆心
的轨迹是以
为焦点,直线
为准线的抛物线,
所以曲线
的方程为
.
(2)设直线的方程为
,
与
的方程联立,得
,
当与
相切时,
,则
,
代入
可得:
,故
.
直线
的方程为
,与
的方程联立得
.
设
,则
,
,
所以
,
所以
.
当直线
的斜率不存在时,
,解得
,
此时直线
的方程为
.
当直线
的斜率存在时,
的方程为
,
由抛物线的对称性,可知定点在
轴上,
令
,则
,
所以
,所以直线
过定点
.
综上,直线
过定点
.
【变式训练1-1-1】已知抛物线
的焦点为F,抛物线上的点P 的横坐标为2,且
.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)过点F 的直线l 交抛物线于A,B 两点,设点
,设直线EA,EB 分别与抛物线交于另一点C,D,求证:直
线CD 过定点,并求出定点坐标.
【变式训练1-1-2】直线过抛物线
的焦点
,且与抛物线交于
两点,若线段
的长是
的中点到
轴的距离是2.
(1)求抛物线
的方程;
(2)过点
作两条互相垂直的直线
和
,分别交曲线
于点
和
.设线段
的中点分别为
,
求证:直线
过定点;
【变式训练1-1-3】已知抛物线
的焦点为F,直线
与W 相切.
(1)求W 的方程.
(2)过点F 且与
平行的直线
与W 相交于M、N 两点,求
.
(3)已知点
,不垂直于x 轴的直线l 与抛物线W 交于A、B 两点,若直线AQ、BQ 关于x 轴对称,求证:直
线l 过定点并写出定点坐标.
【变式训练1-1-4】已知抛物线
的焦点为
,过点
且与
轴不垂直的直线与
交于
两点,且点
与点
关于
轴对称.
(1)若
,点
的坐标为
,求
的值;
(2)若
,求
的值;
(3)证明:直线
恒过定点.
【变式训练1-1-5】已知抛物线C:
经过点
,C 的焦点F 在x 轴的正半轴上,点A,B 在C 上
运动.
(1)求C 的方程.
(2)若直线AB 的方程为
,求
内切圆的半径r.
(3)设点
,且EF 平分
,试问直线AB:
是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,
请说明理由.
【变式训练1-1-6】已知抛物线
与双曲线
的渐近线在第一、四象限的交点分别为P,
,且
.
(1)求抛物线
的方程;
(2)过点
的直线与抛物线
相交于
两点,
关于
轴的对称点为
.
(i)若
,求直线的方程.
(ii)证明:直线
必过定点.
【变式训练1-1-7】已知抛物线
 
的焦点为
为坐标原点,抛物线上存在点
到
和
的距离都等于
.
(1)求抛物线的方程;
(2)过点
的直线交抛物线于
两点,直线
与抛物线相交于另一点
,直线
与抛物线相交于另一点
.
(Ⅰ)求证:
;
(Ⅱ)求证:直线
经过定点.
【变式训练1-1-8】已知M,m 分别为五个实数
的最大值和最小值.若从这五个数中去掉
后,求得
它们的平均数为90.5.若从这五个数中去掉
后,求得它们的平均数为91.记
(1)求焦点为
,准线方程为
的抛物线
的标准方程;
(2)在(1)的条件下,若点
为
上一点,A,B 为
上异于点
的两个动点,且
,求证:直线
恒
过定点.
【变式训练1-1-9】已知F 为抛物线C : y
2=2 px( p>0)的焦点,点M 在抛物线C 上,O 为坐标原点,△OFM的外
接圆与抛物线C 的准线相切,且该圆周长为3 π.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)设A(1,2),B 是抛物线C 上一点,且xB≠1,直线AB与直线y = x−1交于点Q,过点Q 作y轴的垂线交抛物线
C 于点N,证明:直线BN恒过一定点,并求出该定点的坐标.
(二)满足斜率,向量,长度关系定值过定点
【典型例题1】已知抛物线
的焦点为
,点
在直线
上,
是抛物线
上两个不同的
点.
(1)求抛物线
的方程;
(2)设直线
的斜率为
,若
,证明:直线
过定点,并求定点坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
【分析】(1)根据抛物线焦点坐标求解即可;
(2)法一:设
所在直线方程为
,联立
,根据韦达定理代入
求
解即可;
法二:先讨论当直线
的斜率不存在时,直线
过点,再分析当直线
的斜率存在时,设
所在直线方程为
,联立
,再根据
求解即可.
【详解】(1)
的焦点在
轴上,为
,
直线
与
轴的交点坐标为
,
则
,即
所以抛物线为
(2)法一:由题意可知
所在直线斜率不为0,
设
所在直线方程为
,联立
,化简可得:
,
则
,
又
则
,满足(*)式
即直线
恒过点
法二:当直线
的斜率不存在时,设
,
所以
,所以
,所以直线
的方程为
;
当直线
的斜率存在时,设
所在直线方程为
,联立
,化简可得:
,
由题意可知
即
(*);
由韦达定理知
,
所以
,
所以
,满足(*)式;
所以
所在直线方程为
综上,直线
恒过点
【变式训练1-2-1】已知抛物线
的焦点为
,点
在抛物线上,点
的横坐标为1,且
是抛物线上异于坐标原点
的两点.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若直线
、
的斜率之积为-4,求证:直线
恒过定点,并求出该定点坐标.
【变式训练1-2-2】已知动圆过定点
,且与直线
相切,其中
.
(1)求动圆圆心
的轨迹方程;
(2)设
,
是轨迹
上异于原点
的两个不同点,若以
为直径的圆恰好过
点,证明直线
恒过定点,并求
出该定点坐标;
(3)设
,
是轨迹
上异于原点
的两个不同点,直线
和
的倾斜角分别为
和
,当
时,证明
直线
恒过定点,并求出该定点坐标.
【变式训练1-2-3】已知点
到点
的距离比它到直线
的距离小.
(1)求点
的轨迹方程;
(2)
为坐标原点,点
,
在曲线
上,设直线
且
.
(i)证明:直线
过定点;
(ii)若直线
的斜率大于
,且
的面积为
,求直线
的方程.
【变式训练1-2-4】已知定点F (1,0),定直线l: x =−1,动圆M过点F,且与直线l相切.
(1)求动圆的圆心M所在轨迹C的方程;
(2)已知点P(t ,−1)是轨迹C上一点,点A ,B是轨迹C上不同的两点(点A ,B均不与点P重合),设直线AP ,BP的
斜率分别为k1、k2,且满足k1+k2=−8
5 ,证明:直线AB过定点,并求出定点的坐标.
【变式训练1-2-5】已知F 是抛物线C:y
2=2 px ( p>0)的焦点,M (3,t )是抛物线上一点,且|MF|= 4.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)直线l 与抛物线C 交于A,B 两点,若⃗OA ⋅⃗OB =−4(O 为坐标原点),则直线l 否会过某个定点?若是,求出
该定点坐标.
【变式训练1-2-6】已知抛物线
:
(
)的焦点
到直线
的距离为
,不过原点的直线与
交于
,
两点.
(1)求
的标准方程;
(2)若直线的方程为
,求
;
(3)若
垂直于
,求证:直线过定点;
【变式训练1-2-7】已知抛物线
的焦点为
,
的准线与
轴交于点
,
.
(1)求
的方程.
(2)已知
为坐标原点,直线
交
于
,
两点.
(ⅰ)证明:
.
(ⅱ)若
,证明:过定点
.
【变式训练1-2-8】已知抛物线
,斜率为
的直线交
于
两点,且线段
中点纵坐标为
4.
(1)求抛物线
的方程;
(2)若直线不过点
,且直线
交
于另一点
,记直线
的斜率为
,
(i)求证:
;
(ii)求证:直线
过定点.
【变式训练1-2-9】已知点
,点P 在y 轴上,点Q 在x 轴上,且满足
.
(1)当点P 在y 轴上移动时,求点M 的轨迹
的方程;
(2)设点
为轨迹
内一定点,过E 作斜率分别为
的两条直线交轨迹
于点A,B 和C,D,且S,T 分别是
线段AB,CD 的中点.
(i)当
且
时,求
面积的最小值;
(ⅱ)若
(
为常数),证明:直线ST 过定点.
(三)圆过定点
【典型例题】已知抛物线
的焦点为F,准线为l.
(1)写出以坐标轴为对称轴、F 为焦点、离心率为
的椭圆的标准方程;
(2)设l 与x 轴的交点为E,点P 在第一象限,且在
上,若
,求直线EP 的方程;
(3)经过点F 且斜率为
的直线
与
相交于A、B 两点,O 为坐标原点,直线OA、OB 分别与l 相交于点M、
N.试探究:以线段MN 为直径的圆C 是否过定点,若是,求出定点的坐标;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是,
和
【分析】(1)先求抛物线的焦点坐标,再根据题意求椭圆的
,即可得解;
(2)解法一:设点
,根据题意可得点P 的轨迹方程为
,从而求出点P 的坐标,可得解直
线方程;
解法二:根据抛物线的定义进行转化分析可得
,进而可得直线EP 的倾斜角与斜率,利用点斜式求直线
方程;
(3)设直线
的方程及A,B 两点的坐标,进而可求M,N 两点的坐标,结合韦达定理求圆C 的圆心及半径,根据
圆C 的方程分析判断定点.
【详解】(1)
,设椭圆的长半轴长为a,短半轴长为b,
因为离心率为
,所以
,得
,
.
所以椭圆的标准方程为
.
(2)解法一:
的准线方程为
,
设点
,因为
,
所以
,得
,
因为
,所以
,所以
,
因为P 在第一象限,所以点P 的坐标为
.
所以直线EP 的斜率为
,直线EP 的方程为
.
解法二:
的准线方程为
,
过点P 作
的准线的垂线,垂足为M,
,
因为
,所以
,
因为P 在第一象限,所以直线EP 的倾斜角为
.
所以直线EP 的方程为
.
(3)设点
.
由已知直线
的方程为
.
将
代入抛物线方程得
.
所以
.
因为直线OA 的方程为
,直线OB 的方程为
,
令
,得M,N 的纵坐标分别为
.
得到圆C 方程为
.
因为
,所以整理得
.
令
,得
或
.
所以圆C 过定点
和
.
【变式训练1-3-1】已知过点P(2,0)的直线l与抛物线E: y
2=2 p x
❑( p>0)交于A ,B两点,过线段AB的中点M
作直线MN ⊥y轴,垂足为N,且PM ⊥PN.
(1)求抛物线E的方程;
(2)若C为E上异于点A ,B的任意一点,且直线AC ,BC与直线x =−2交于点D , R,证明:以DR为直径的圆过定点.
【典型例题】已知椭圆
的离心率为
,长轴长为4,抛物线
的焦点F
与椭圆C 的上顶点重合.
(1)求椭圆C 和抛物线E 的方程;
(2)设点M 是抛物线E 准线上一个动点,过点M 作抛物线E 的两条切线,切点分别为A,B.求证:
(i)直线AB 过定点,并求该定点的坐标;
(ii)以线段AB 为直径的圆与抛物线E 的准线相切于点M.
【答案】(1)
,
(2)(i)证明见解析,
;(ii)证明见解析
【分析】(1)由题意列方程求得
可得椭圆方程,进一步求得
可得抛物线方程;
(2)(i)由题意可设可设
,分析得知直线
的方程为
,令
即可得证;
(ii)联立
得
,结合韦达定理,焦点弦公式表示出
以及
中点
的坐标,只需
证明
即可.
【详解】(1)由题
,解得
,
∴椭圆
的方程为
,其上顶点坐标为
,
∴
,即
.
∴抛物线
的方程为
.
(2)
由(1)知,抛物线
的准线方程为
,
∴可设
,
(i)由
得
,且
.
又
,
∴抛物线
在
处的切线方程为
,即
.
在切线
上,
①,
同理可得
②,
由①②得直线
的方程为
,
令
,则
,
所以直线
恒过抛物线
的焦点
.
(ii)联立
得
,
∴
,
则线段AB 的中点为
,
,
又
,
∴MN 与抛物线E 的准线垂直,且
,
故以线段AB 为直径的圆与抛物线E 的准线相切于点M.
【变式训练1-4-1】已知抛物线
的焦点F 关于直线
的对称点为
,在抛物线E 上有三
点A,B,C,点A 在y 轴左侧,点B,C 在y 轴右侧且点B 在曲线段AC 上,过三点A,B,C 作E 的切线
,
与
分别交于点P 和Q,直线
与
交于点M.
(1)求E 的方程;
(2)若直线AC 过点F,证明:点Q 在定直线上;
(3)若
是以MQ 为底的等腰三角形,证明:直线PC 过定点,
【变式训练1-4-2】已知抛物线
的焦点F 关于直线
的对称点为
,在抛物线E 上有三
点A,B,C,点A 在y 轴左侧,点B,C 在y 轴右侧且点B 在曲线段AC 上,过三点A,B,C 作E 的切线
,
与
分别交于点P 和Q,直线
与
交于点M.
(1)求E 的方程;
(2)若直线AC 过点F,证明:点Q 在定直线上;
(3)若
是以MQ 为底的等腰三角形,证明:直线PC 过定点,
(五)参数,坐标变换类过定点
【典型例题】已知动圆过定点
(0,2)
P
,且在x 轴上截得的弦长为4,记动圆圆心的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E 的方程;
(2)若直线l 与曲线E 相交于M,N 两点,且线段MN 的中点横坐标为1,求直线l 的斜率;
(3)将曲线E 绕原点顺时针旋转90
得到曲线
1
E
,定点
(1,0)
K
,
1
E
上有四点A,B,C,D,满足AC
BD

,AKC,
BKD 均三点共线.设线段AC 和BD 的中点分别为T,S,试判断:直线TS 是否会经过一个定点?若会,请求出这个定
点的坐标;若不会,请说明理由.
【答案】(1)
2
4
x
y

;
(2)
1
2 ;
(3)会,直线过点

3,0 .
【难度】0.4
【知识点】求抛物线的轨迹方程、抛物线中的直线过定点问题、抛物线的中点弦
【分析】(1)设动圆圆心为( , )
x y ,利用圆的弦长与半径关系列方程整理,即可得轨迹方程;
(2)设
1
1
2
2
(
,
),
(
,
)
M x
y
N x
y
,应用点差法得
1
2
1
2
1
2
4
l
x
x
y
y
k
x
x





,结合已知即可得;
(3)将曲线E 绕原点顺时针旋转90得到曲线
2
1 :
4
E
y
x

,设
并联立
1
E ,应用韦达定理及中点坐标
求出T 坐标,同理求S 坐标,分类讨论参数m 判断直线是否过定点即可.
【详解】(1)设动圆圆心为( , )
x y ,则有
2
2
2
2
2
2
(
(
2) )
y
x
y




,整理得
2
4
x
y

,故曲线E 的方程
2
4
x
y

;
(2)设
1
1
2
2
(
,
),
(
,
)
M x
y
N x
y
,则
2
1
1
2
2
2
4
4
x
y
x
y





,可得
1
2
1
2
1
2
(
)(
)
4(
)
x
x
x
x
y
y




,
所以
1
2
1
2
1
2
4
l
x
x
y
y
k
x
x





,即
1
2
lk 
,故直线l 斜率为
1
2 ;
(3)将曲线E 绕原点顺时针旋转90得到曲线
2
1 :
4
E
y
x

,则
(1,0)
K
为
1
E 的焦点,
由题意,直线
,
AC BD
的斜率都存在且不为0,设
1
:
A
x
C
my

,联立
2
4
y
x

,
所以
2
4
4
0
y
my



,设
3
3
4
4
(
,
),
(
,
)
A x
y
C x
y
,且
2
16
16
0
m



,
所以
3
4
4
y
y
m


,
3
4
4
y y ,则
3
4
2
2
T
y
y
y
m



,
2
1
2
1
T
T
x
my
m


,
所以
2
(2
1,2 )
T
m
m

,同理得
2
2
2
(
1,
)
S m
m


,
当
1
m 
,则
2
2
2
2
2
2
1
2
ST
m
m
m
k
m
m
m





,则
2
2
2
:
(
2
1)
2
(
3)
1
1
m
m
ST
y
x
m
m
x
m
m








,即恒过定点


3,0
;
当
1
m ,则(3,2)
T
,(3, 2)
S

,显然直线ST 过点

3,0 ;
当
1
m ,则(3, 2)
T

,(3,2)
S
,显然直线ST 过点

3,0 ;
综上,直线ST 过定点
.
【变式训练1-5-1】如图,已知抛物线
,过点
作斜率为
,
的直线,
,分别交抛物线于点
,
与
,
.
  
(1)若点
是抛物线
上位于第一象限内一点,且其到焦点
的距离为2,求点
的坐标;
(2)若
,证明:
;
(3)若直线
过点
,请判断直线
是否过定点,若是,请求出此定点坐标;若不是,请说明理由.
【变式训练1-5-2】已知抛物线
,且过抛物线焦点
作直线交抛物线于
,
两点,弦长
最小值为4
(1)求抛物线
的方程;
(2)过点
作直线
交抛物线于点
,且直线
过定点
,连接直线
并交抛物线于点
,请问直线
是否经过定点,若是请求出定点坐标,若不是请说明理由.
题型02:抛物线定直线问题
【典型例题1】已知抛物线C : y
2=2 px ( p>0)的焦点为F,准线为l,记准线l 与x 轴的交点为A,过A 作直线交抛
物线C 于M (x1, y1),N (x2, y2)(x2> x1)两点.
(1)若x1+ x2=2 p,求|MF|+|NF|的值;
(2)若M 是线段AN 的中点,求直线MN的方程;
(3)若P,Q 是准线l 上关于x 轴对称的两点,问直线PM 与QN 的交点是否在一条定直线上?请说明理由.
【答案】(1)|MF|+|NF|=3 p
(2)4 x−3 ❑√2 y +2 p=0
(3)在定直线上,理由见解析
【分析】(1)根据焦半径公式即可求出;
(2)设直线MN 的方程x =my −p
2 ,与抛物线联立即可利用M 是线段AN 的中点求出m,从而求出直线MN的方
程;
(3)设P(−p
2 , y0),Q(−p
2 ,−y0),即可求出直线PM 与QN 的方程,联立即可解出交点,从而可以判断交点在
定直线上.
【详解】(1)根据题意,得
因为抛物线C : y
2=2 px ( p>0),所以准线为l: x =−p
2 ,
所以|MF|+|NF|= x1+ p
2 + x2+ p
2 =3 p;
(2)由题意可知,直线MN的斜率不为0,故设直线MN的方程x =my −p
2 ,
联立y
2=2 px ( p>0),消去x,可得y
2−2mpy + p
2=0,
所以Δ= 4 m
2 p
2−4 p
2>0,即m
2−1>0,y1+ y2=2mp,y1 y2= p
2,
而M 是线段AN 的中点,所以y1= y2
2
,故y2
2 ⋅y2= p
2,
解得y1=
❑√2
2 p, y2= ❑√2 p,故
❑√2
2 p+ ❑√2 p=2mp,解得m= 3 ❑√2
4
,
所以直线MN 的方程为x = 3 ❑√2
4
y −p
2
,即4 x−3 ❑√2 y +2 p=0;
(3)直线MN 的方程x =my −p
2 ,设P(−p
2 , y0),Q(−p
2 ,−y0)( y0≠0),
则PM : y = y1−y0
x1+ p
2
(x + p
2)+ y0= y1−y0
m y1 (x + p
2)+ y0,QN : y = y2+ y0
x2+ p
2
(x + p
2)−y0= y2+ y0
m y2 (x + p
2)−y0,
联立消去y可得:y1−y0
m y1 (x + p
2)+ y0= y2+ y0
m y2 (x + p
2)−y0,即
y2( y1−y0)(x + p
2)+m y1 y2 y0= y1( y2+ y0)(x + p
2)−m y1 y2 y0,整理得:( y1+ y2)(x + p
2)=2m y1 y2,
将y1+ y2=2mp,y1 y2= p
2代入得2mp(x + p
2)=2m p
2,故x = p
2 ,,
所以直线PM 与QN 的交点在定直线x = p
2 上.
【典型例题2】如图,已知抛物线C : y
2=2 px ( p>0)的焦点为F,过点F 的直线l 交抛物线C 于A,B 两点,动点P
满足△PAB 的垂心为原点O.当直线l 的倾斜角为30°时,|AB|=16.
  
(1)求抛物线C 的标准方程;
(2)求证:点P 在定直线上.
【答案】(1)y
2= 4 x
(2)证明见解析
【分析】(1)根据抛物线的定义及韦达定理可求解;
(2)根据垂心建立斜率之间的关系,从而得到直线PA , PB,两直线联立得到点P的坐标,结合韦达定理,从而可
得点P 在定直线上.
【详解】(1)设直线l 的方程为x =my + p
2 ,A(x1, y1),B(x2, y2).
由¿得y
2−2 pmy −p
2=0.
所以y1+ y2=2 pm,y1⋅y2=−p
2.由抛物线定义,得
|AB|= x1+ x2+ p=m( y1+ y2)+2 p=2 p(m
2+1).
当直线l 的倾斜角为30°时,m=
1
tan30° = ❑√3,
|AB|=2 p(m
2+1)=8 p=16.
所以2 p= 4,即抛物线C 的标准方程为y
2= 4 x.
(2)由(1),得y1+ y2= 4 m,y1⋅y2=−4.
因为△PAB的垂心为原点O,所以OA ⊥PB,OB⊥PA.
因为k BO= y2
x2
,所以k AP=−x2
y2
.
所以直线AP 的方程为y −y1=−x2
y2
(x−x1),即y =−y2
4 x + 3
4 y1.
同理可得,直线BP 的方程为y =−y1
4 x + 3
4 y2.
联立方程¿解得¿
即P(−3,3m).所以点P 在定直线x =−3上.
【变式训练2-1】如图,过点
作两条直线
和:
(
)分别交抛物线
于
,
和
,
(其中
,
位于
轴上方),直线
,
交于点
.则下列说法正确的(    )
A.
,
两点的纵坐标之积为
B.点
在定直线
上
C.点
与抛物线上各点的连线中,
最短
D.无论
旋转到什么位置,始终有
【变式训练2-2】经过抛物线
的焦点
的直线交此抛物线于
,
两点,抛物线在
,
两点处的切线
相交于点
,则点
必定在直线      上.(写出此直线的方程)
【变式训练2-3】已知顶点在坐标原点
,焦点在
轴上的抛物线
过点
.
(1)求抛物线
的标准方程;
(2)过抛物线
的焦点
作直线交抛物线
于
、
两点,
(i)若点
在第一象限且
,求直线的方程;
(ii)若抛物线
在
、
两点处的切线交于点
,证明点
在某定直线上,并求出该定直线的方程.
【变式训练2-4】已知点F 为抛物线C : x
2=2 py( p>0)的焦点,点E(x0,2)在抛物线C 上,且| EF |= 4,直线
l: y = 1
2 x +1交抛物线C 于A,B 两点,O 为坐标原点.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)若直线l
': y = 1
2 x +m(m≠1)交抛物线C 于M,N 两点,直线AM 与BN 交于点T,求证:点T 在定直线上.
【变式训练2-5】已知椭圆C : x
2
a
2 + y
2
b
2 =1(a>0,b>0)过点(2,−1),离心率为
❑√3
2
,抛物线y
2=−16 x的准线l交x
轴于点A,过点A作直线交椭圆C于M,N.
(1)求椭圆C的标准方程和点A的坐标;
(2)设P,Q是直线l上关于x轴对称的两点,问:直线PM与QN的交点是否在一条定直线上?请说明你的理由.
【变式训练2-6 】已知F 为抛物线C : x
2=2 py( p>0)的焦点,直线l: y =2 x +1与C 交于A ,B 两点且
| AF |+|BF |=20.
(1)求C 的方程.
(2)若直线m: y =2 x +t(t ≠1)与C 交于M,N 两点,且AM与BN相交于点T,证明:点T 在定直线上.
【变式训练2-7】已知抛物线
的顶点在坐标原点
处,对称轴为
轴,且过点
,
,
是
上两个动点.
(1)求抛物线
的标准方程;
(2)已知
是
焦点,若点
,
在以
(异于点
)为直径的圆上,求直线
的方程;
(3)已知
为直线
在第二象限内一点,直线
,
与抛物线
分别相切于
,
两点,设
,
与
轴分别
交于
,
两点,证明:直线
与直线
的交点在定直线上.
【变式训练2-8】在直角坐标系
中,点
到直线
的距离与点
到点
的距离相等,记动点
的
轨迹为曲线
.
(1)求曲线
的方程;
(2)已知经过点
的直线
与
交于
,
两点,且
.
(ⅰ)求直线
的方程;
(ⅱ)若经过点
的直线
(与
不重合)与
交于
,
两点,且
,
位于
轴同一侧,直线
与直线
相交于点
,证明:点
在定直线上.
【变式训练2-9】已知曲线
上的点到
的距离比它到
轴的距离大1.
(1)求曲线
的方程;
(2)过
作斜率为
的直线交曲线
于
、
两点;
①若
,求直线的方程;
②过
、
两点分别作曲线
的切线
、
,求证:
、
的交点恒在一条定直线上.
【变式训练2-10】已知抛物线
,直线
与
相交于
、
两个不同点,
在
轴左侧,且
.
(1)求抛物线
的方程;
(2)过抛物线
焦点
的直线与
相交于
、
两个不同点(异于
、
两点),
在
轴左侧.
①若直线的斜率为,求
的值;
②设直线
与
相交于点
,证明:点
在定直线上.
【变式训练2-11】已知抛物线
:
的准线方程为
.
(1)求
的方程.
(2)过点
且斜率为
的直线与
交于
,
两个不同的点,
为坐标原点.
(ⅰ)求
的取值范围;
(ⅱ)若
,求
的取值范围;
(ⅲ)过点
作
轴的垂线,交直线
于点
,证明:线段
的中点在一条定直线上.
【变式训练2-12】已知抛物线
的焦点为
,过点
且与
轴垂直的直线交
于
两点,且
.
(1)求抛物线
的方程;
(2)过焦点
的直线与抛物线
交于
两点(异于
两点),且
,
位于
轴同一侧,直线
与直线
相交于点
,证明:点
在定直线上.
【变式训练2-13】已知抛物线
,过抛物线上一点
作两条直线
分别交抛物线
于
两点,直线
的斜率分别为
,且
.
(1)求抛物线
的方程.
(2)证明:直线
过定点.
(3)记直线
经过的定点为
为直线
上一点(异于点
),且满足
,证明点
在某定直线上,
并求出该定直线的方程.
【变式训练2-14】设抛物线
的焦点为
,过点
的动直线与抛物线
交于
,
两点,
当
在上时,直线的斜率为
.
(1)求抛物线的方程;
(2)在线段
上取点
,满足
,
,证明:点
总在定直线上.
题型03:抛物线定值问题
(一)斜率定值
【典型例题】已知抛物线C:
,P 是C 上纵坐标为2 的点,以点P 为圆心,PO 为半径的圆(O 为原
点)交C 的准线l 于A,B 两点,且
.
(1)求抛物线C 的方程.
(2)过点P 作直线PM,PN 分别交C 于M,N 两点,且使∠MPN 的平分线与y 轴垂直,问:直线MN 的斜率是否为定
值?若为定值,求出该定值;若不为定值,试说明理由.
【解析】(1)将点
的纵坐标
代入
中,
解得
,
所以
,则点
到准线的距离为
,
所以
,
所以
,解得
,
所以抛物线
的方程为
;
(2)由题意可知直线
的斜率存在且不为0,倾斜角互补,则斜率互为相反数,
易知
,
设
,直线
,
则直线
,
由
整理得
,
其中
,解得
,
已知此方程一个根为1,
所以
,即
,
同理
,
所以
,
,
所以
,
所以
,所以直线
的斜率为定值
.
【变式训练3-1-1】已知
为抛物线
的焦点,
为坐标原点,
为
的准线上的一点,直线
的斜率为
,
的面积为4.
(1)求
的方程;
(2)抛物线
在
轴上方一点
的横坐标为
,过点
作两条倾斜角互补的直线,与曲线
的另一个交点分别为
、
,求证:直线
的斜率为定值.
(二)斜率和,积定值
【典型例题1】已知点
,过点
作直线l 与抛物线
相交于A,B 两点,设直线PA,PB 的斜率
分别为
,
,则
(    )
A.
B.
C.2
D.无法确定
【解析】设直线方程为
,联立抛物线方程可得
,
设
,
,可得
,
则
故选:A
【典型例题2】已知抛物线C:y
2=2 px ( p>0)的焦点F 与椭圆x
2
4 + y
2
3 =1的右焦点重合,点M 是抛物线C 的准线
上任意一点,直线MA,MB 分别与抛物线C 相切于点A,B.
  
(1)求抛物线C 的标准方程及其准线方程;
(2)设直线MA,MB 的斜率分别为k1,k2,证明:k1⋅k2为定值.
【答案】(1)抛物线C 的标准方程为y
2= 4 x,准线方程为x =−1
(2)证明见解析
【分析】(1)求出椭圆的右焦点坐标可得p,从而求出抛物线C 的标准方程,准线方程;
(2)设过点M (−1,t )的直线方程为y =k (x +1)+t,与抛物线方程联立,利用相切得出Δ=0,可得k
2+tk −1=0,
再利用韦达定理可得答案.
【详解】(1)因为a
2= 4 ,b
2=3,所以c
2=a
2−b
2= 4−3=1,
所以c =1,可得椭圆x
2
4 + y
2
3 =1的右焦点为(1,0),
可得抛物线C 的焦点为F (1,0),∴p=2,
所以抛物线C 的标准方程为y
2= 4 x,准线方程为x =−1;
(2)由于点M 是抛物线C 的准线上任意一点,故可设M (−1,t ),
因为直线MA,MB 的分别与抛物线C 相切于点A,B 点可知直线MA,MB 的斜率存在,
且不为0,
设过点M (−1,t )的直线方程为y =k (x +1)+t,
联立¿,消去x得:k y
2−4 y + 4 k + 4 t =0,
其判别式Δ=16−16k (k +t ),令Δ=0,得k
2+tk −1=0,
由韦达定理知k1+ k2=−t,k1k2=−1,故k1⋅k2为定值-1.
【点睛】研究直线与圆锥曲线的位置关系的基本方法分为两类:一、联立直线与圆锥曲线方程,运用判别式判断交
点个数从而得到两者的位置关系,这一方法基本固定,在范围问题中,判别式是提供参数范围的一个最常用的不等
式,十分重要;二、针对中点弦这一特殊问题的专用方法——点差法.
【变式训练3-2-1】已知抛物线
和直线
,点
为直线上的动点(不在
轴上),
以点
为圆心且过原点
的圆与直线交于
,
两点,若直线
,
与
的另一个交点分别为
,
,记直
线
,
的斜率分别为
,
,则
          .
【变式训练3-2-2】已知
、
、
是抛物线
上三个不同的点,且抛物线的焦点
是
的重心,
若直线
、
、
的斜率存在且分别为
、
、
,则
(    )
A.3
B.
C.1
D.0
【变式训练3-2-3】已知F 为抛物线
的焦点,
为C 上的一点,且
,斜率为
的直
线l 与C 交于A,B 两点,设直线
,
的斜率分别为
,
.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)求证
为定值.
【变式训练3-2-4】已知抛物线
的焦点为
,点
在抛物线
上,且
.
(1)求抛物线
的方程;
(2)给出如下的定义:若直线与抛物线
有且仅有一个公共点
,且与抛物线
的对称轴不平行,则称直线为抛
物线
上点
的切线,公共点
称为切点.请你运用上述定义解决以下问题:
(i)证明:抛物线
上
点处的切线方程为
;
(ii)若过点
可作抛物线
的2 条切线,切点分别为
.证明:直线
的斜率之积为常数.
【变式训练3-2-5】已知抛物线
:
(
)的焦点为
,点
(
)在
上,
,斜
率为
的直线与
交于
,
两点.
(1)求
的方程;
(2)若
,求直线的方程;
(3)设直线
与
的斜率分别为
,
,证明:
为定值.
【变式训练3-2-6】已知抛物线
:
的焦点为
,过点
且与
轴垂直的直线交
于
两点,
且
.
(1)求抛物线
的方程,并写出
的焦点坐标和准线方程;
(2)过焦点
的直线与抛物线
交于
两点(异于
两点),且
位于
轴同一侧,直线
与
相交
于点
.
①证明:点
在定直线上,记该直线为
,求出
的方程;
②
,设直线
的斜率分别为
,证明:
.
(三)距离及距离关系定值
【典型例题1】已知抛物线
的焦点为
,点
在抛物线上(异于顶点),
(点
为坐标原点),
过点
作直线
的垂线与
轴交于点
,则
(    )
A.6
B.
C.4
D.
【解析】法一:依题意,设
,由
,得
为
的中点且
,
则
,易得直线
的垂线
的方程为
.
令
,得
,故
,由抛物线的定义易知
,
故
,故选:A.
法二:特殊值法.不妨设
,则
,则
,易得直线
的垂线
的方程为
.令
,得
,故
,又
,故
.故选:A.
【典型例题2】已知抛物线C : y
2=2 px ( p>0)的焦点为F,点A (2,m)在抛物线上,且满足|AF|
|AO|=
❑√3
2 ,其中O为
坐标原点.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)直线l与抛物线C相交于M、N两点,以MN为直径的圆过点P(1,2),作PD⊥MN,D为垂足.是否存在定点
Q,使得|DQ|为定值?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y
2= 4 x
(2)存在,且点Q的坐标为(3,0)
【分析】(1)利用抛物线的定义结合两点间的距离公式可得出关于p的方程,解出p的值,即可得出抛物线C的标
准方程;
(2)分析可知,直线MN不与y轴垂直,设直线MN的方程为x =ty +n,设点M (x1, y1)、N (x2, y2),将直线
MN的方程与抛物线C的方程联立,列出韦达定理,根据已知条件得出⃗PM ⋅⃗PN =0,利用平面向量数量积的坐标
运算可得出n、t所满足的关系式,求出直线MN所过定点E的坐标,利用直角三角形的几何性质可得出定点Q的坐
标.
【详解】(1)解:抛物线C的准线方程为x =−p
2 ,由抛物线的定义可得|AF|=2+ p
2 ,
将点A的坐标代入抛物线方程可得m
2= 4 p,
所以,|AO|=
❑√4+m
2= ❑√4 + 4 p=2❑√1+ p,
所以,|AF|
|AO|=
2+ p
2
2❑√1+ p =
❑√3
2
,因为p>0,解得p=2,
因此,抛物线C的标准方程为y
2= 4 x.
(2)解:若直线MN ⊥y轴,则直线MN与抛物线C只有一个公共点,不合乎题意,
设直线MN的方程为x =ty +n,设点M (x1, y1)、N (x2, y2),
联立¿可得y
2−4 ty −4 n=0,Δ=16t
2+16n>0,则n>−t
2,
由韦达定理可得y1+ y2= 4 t,y1 y2=−4 n,⃗
PM =(x1−1, y1−2)=(
y1
2−4
4
, y1−2),⃗PN =(x2−1, y2−2)=(
y2
2−4
4
, y2−2),
因为以MN为直径的圆过点P(1,2),则⃗PM ⋅⃗PN =0,
所以,1
16 ( y1
2−4)( y2
2−4)+( y1−2)( y2−2)=0,
显然y1≠2且y2≠2,所以,( y1+2)( y2+2)+16=0,
即y1 y2+2( y1+ y2)+20=0,即−4 n+8t +20=0,可得n=2t +5,
所以,直线MN的方程为x =ty +2t +5=t ( y +2)+5,
由y +2=0可得y =−2,x =5,所以,直线MN过定点E (5,−2),
所以,|PQ|=
❑√(1−5)
2+(2+2)
2= 4 ❑√2,
因为PD⊥MN,当点Q为线段PE的中点时,即当点Q的坐标为(3,0)时,
|DQ|= 1
2|PE|=2❑√2为定值.
因此,存在定点Q,且当点Q的坐标为(3,0)时,|DQ|为定值.
【变式训练3-3-1】已知抛物线
的焦点为
,过
且不与
轴垂直的直线与抛物线相交于
、
两点,
为
轴上一点,满足
,则
(    )
A.为定值
B.为定值
C.不是定值,最大值为
D.不是定值,最小值为
【变式训练3-3-2】过抛物线
的焦点
的直线l 交抛物线
于
两点,若点P 关于x 轴对称的点为
M,则直线QM 的方程可能为 
A.
B.
C.
D.
【变式训练3-3-3】已知抛物线
,
为
轴正半轴上一点,则(    )
A.存在点
,使得过点
任意作弦
,总有
为定值
B.不存在点
,使得过点
任意作弦
,有
为定值
C.存在点
,使得过点
任意作弦
,总有
为定值
D.不存在点
,使得过点
任意作弦
,有
为定值
【变式训练3-3-4】已知AB,CD 是过抛物线
焦点F 且互相垂直的两弦,则
的值为   
.
【变式训练3-3-5】已知抛物线C:
的焦点F 关于直线l:
对称的点
为
.
(1)求C 的方程;
(2)设原点为O,点P,Q 均在C 上若直线PQ 经过点
,直线OP 与直线
:
相交于点M,点Q 在
上的
投影为R,设
与x 轴的交点为S,问:
是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【变式训练3-3-6】在平面直角坐标系
中,动点
到点
的距离比到直线
的距离小2.
(1)求
的轨迹的方程;
(2)设动点
的轨迹为曲线
,过点
作斜率为
,
的两条直线分别交
于M,N 两点和P,Q 两点,其中
.设线段
和
的中点分别为A,B,过点
作
,垂足为
.试问:是否存在定点
,使得
线段
的长度为定值.若存在,求出点
的坐标及定值;若不存在,说明理由.
【变式训练3-3-7】已知曲线
,点
为曲线
的焦点,点
为曲线
上一点,且
.
(1)求曲线
的方程;
(2)设曲线
,若过点
的直线与曲线
,
从左到右依次相交于点
,
,
,
.
(i)证明:
为定值;
(ii)若直线
,
(
为坐标原点)分别交直线
于点
,
,求
的最小值.
【变式训练3-3-8】已知抛物线C : x
2=2 py( p>0)的焦点为F,准线为l,过点F且倾斜角为π
6 的直线交抛物线于
点M(M 在第一象限),MN ⊥l,垂足为N,直线NF交x轴于点D,|MD|= 4 ❑√3.
(1)求p的值.
(2)若斜率不为0 的直线l1与抛物线C相切,切点为G,平行于l1的直线交抛物线C于P ,Q两点,且∠PGQ =π
2 ,
点F到直线PQ与到直线l1的距离之比是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.
【变式训练3-3-9】已知双曲线
分别是
的左、右焦点.
在直线
上,且
到其中一条渐近线的距离为
.抛物线
:
上的一个动点
到
的距离与点
到
的准线的距离之和的最小值为
.
(1)求
的方程和
的方程;
(2)若过
的直线与
的左、右两支分别交于
两点,与
交于
两点.问是否存在常数
,使得
为定值?若存在,求出
的值;若不存在,说明理由.
(四)面积定值
【典型例题】已知抛物线C:
的焦点
,点O 为坐标原点,过点
作直线
,
分别交
抛物线C 于A,B 两点和C,D 两点,直线
与直线
交于点E.
(1)求抛物线C 的方程;
(2)若
的角平分线所在的直线方程为
,求直线
的方程;
(3)抛物线C 在第一象限的图象上是否存在定点M,使得
的面积为定值,若存在,求出该定值;若不存在,说
明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
.
【详解】(1)由题意得
,则
.
∴
.
(2)设
,
,显然
,
则直线
:
,整理得
.
∵直线
过点
,∴
.①
∵
的角平分线方程为
,
设
上一点
,直线
:
,直线
:
,
∴
.
整理得
,
令
,
即
,
是方程
的两根.
∴
,
.
∵
,∴
,
,
.
∴直线
的方程为
.
(3)
,
,
同理可得
.②
又∵直线
:
,
直线
:
,
∴
,
,
将①②代入上式化简得
.
∴点E 在
直线上,
∴使得
的面积为定值的点一定在过点F 且与
平行的直线上,
由
解得
或
(舍),
此时
,
.
∴点F 到直线
的距离
.
∴
.
【变式训练3-4-1】中点.设C
在点
,
A B
处的切线交于点
P ,D 为曲线段AB (不含端点)上一点,C
在点D 处的
切线与直线
,
PA PB
分别交于点
,
M N
.
(1)证明:
①直线
PQ
x

轴;
②四边形
MPNQ
的面积为定值;
(2)设PMN

的外接圆为圆E ,问:圆E 是否过定点(点P 除外)?若过定点,求出定点坐标;不过定点,请说明
理由.
(五)参数定值
【典型例题1】已知抛物线的方程为
,过其焦点F 的直线交此抛物线于M.N 两点,交y 轴于点E,若
,
,则
(    )
A.
B.
C.1
D.
【解析】根据条件可得F(1,0),
则设直线MN 的方程为y=k(x﹣1),M(x1,y1),N(x2,y2),
所以E(0,﹣k),联立
,整理可得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,
则x1+x2=
,x1x2=1,因为
,
,
所以λ1(1﹣x1)=x1,λ2(1﹣x2)=x2,即有λ1=
,λ2=
,
所以
.故选:D.
【典型例题2】已知抛物线
的焦点为
是抛物线
上的一点,且
.
(1)求抛物线
的方程.
(2)直线与抛物线
交于
两点,
轴上是否存在定点
,使得直线经过点
,且
为定值?若存
在,求出
的值及点
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)定点
的坐标为
,
的定值为
【分析】(1)由题意可得
,
,计算可求得
,可求得抛物线方程;
(2)假设
轴上存在定点
,设直线的方程为
,
,联立方程组,利用根与系数
的关系可求得
,可求定点坐标与定值.
【详解】(1)抛物线
的准线方程为
,
又
是抛物线
上的一点,且
,所以
,
,
所以
,所以
,所以
,解得
.
所以抛物线
的方程为
.
(2)假设
轴上存在定点
,使得直线经过点
,且
为定值,
显然直线的斜率不为
,设直线的方程为
,
联立
,消去
,可得
,
所以
,
,
,
所以
,
当
时,
为定值,
此时定点
的坐标为
,
的定值为
.
【变式训练3-5-1】如图,O 为坐标原点,过点
且斜率为k 的直线l 与抛物线
分别交于
,
两点.
(1)求证:
为定值;
(2)求证:
.
【变式训练3-5-2】已知抛物线
经过点
,过点
的直线与抛物线
有两个不同的交点
,且直线
交
轴于
,直线
交
轴于
.
(1)求抛物线
的方程;
(2)①求直线的斜率的取值范围;
②若
为原点,将上述
两点坐标改为
,且满足
,其他条件不变,试
探究
是否为定值,并说明理由.
【变式训练3-5-3】过抛物线
上的点
的直线,
分别交抛物线T 于点B,C.设直线,
的斜率分别为
,
,
,当
且点B,C 关于x 轴对称时,△ABC 的面积为2.
(1)求抛物线T 的方程;
(2)当
时,证明:直线BC 过定点.
(3)设△ABC 的外心E 的坐标为
,BC 的中点M 的坐标为
,证明:
为定值.
【变式训练3-5-4】已知M (4 ,m)是抛物线C : y
2=2 px ( p>0)上一点,且M 到C 的焦点的距离为5.
  
(1)求抛物线C 的方程及点M 的坐标;
(2)如图所示,过点P(2,0)的直线l 与C 交于A,B 两点,与y 轴交于点Q,设⃗QA = λ⃗PA,⃗QB = μ⃗PB,求证:
λ+ μ是定值.
(六)向量定值
【典型例题】在平面直角坐标系
中,已知抛物线
的焦点为
,直线
与
交于
两点.
(1)若
过
,另一条过
的直线
与
交于
两点(
在
轴上方),直线
分别交直线
于
两点,证明:
为
的中点;
(2)若
上存在点
,使得
,证明:
为定值.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【详解】(1)设
.
设
,与抛物线联立,得
,
则
,即
,同理可得
.
又因为
,令
,得
,同理
,
将
代入得
,所以
为
的中点.
(2)方法1:设
,因为
,得
①,
由
,得
,
①
②
,
得
,
即
,
即
.
因为
,所以
,
则
,即
为定值-4.
方法2:设
,因为
,所以
,
即
,同理得
,
所以
,
由
,得
①,
同理
②,
③,
由①-②,得
④,
由①+②+③,得
,
即
,
而
故结合④可得
,
则
,
所以
为定值-4.
【变式训练3-6-1】如图1,已知抛物线
的焦点为
,准线交
轴于点
,过点
作倾斜角为
的直线交抛物线于
两点(点
在第一象限).当
时,
.
(1)求抛物线
的方程;
(2)如图2,把
沿
翻折为
,使得二面角
的大小为
.
①若
,求直线
与平面
所成角的正弦值;
②证明:三棱锥
的体积为定值.