第八章 平面解析几何
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第六节 抛物线
知识点102 抛物线的定义及标准方程、抛物线的几何性质
回归教材
1.抛物线的定义:平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的
点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线。
2.抛物线标准方程的四种形式
教材素材变式
1. [选择题][苏教选必一P113 练习第6 题变式]
题目:动点 P 到定点 F(1,0) 的距离等于到直线 x =−1 的距离,则 P 的轨迹方程是
( )
A. y
2= 4 x B. y
2=2 x C. x
2= 4 y D. x
2=2 y
2. [解答题][人B 选必一P164 例2 变式]
题目:已知抛物线 C : y
2=8 x,点 A(2,0)。
(1) 求抛物线上点 P 到 A 的最小距离;
(2) 若 P 在 C 上移动,求 ∣PA ∣ 的最小值。
3. [选择题][人A 选必一P138 练习第3 题变式]
题目:抛物线 y
2=2 px 上点 P 到焦点 F 的距离为 5,到 y 轴的距离为 3,则 p=(
)
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
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4. [选择题][人A 选必一P138 习题3.3 第5 题变式]
题目:抛物线 y
2=8 x 的焦点为 F,点 P 在抛物线上,且 ∠PFO =60
∘,则 ∣PF ∣=
( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
5. [选择题][人A 选必一P145 复习参考题3 第6 题变式]
题目:抛物线 y
2= 4 x 的焦点 F 与顶点 O 构成等边三角形 OFP,则 ∣FP∣=( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6. [选择题][人B 选必一P167 习题2-7B 第1 题变式]
题目:抛物线 y
2=2 px 的焦点 F,准线为 l,点 P 在抛物线上且 ⃗P =2⃗F,则 Q 到 l
的距离为( )
A. p
2 B. p C. 3 p
2 D. 2 p
7. [选择题][人B 选必一P167 习题2-7C 第1 题变式]
题目:点 A(3,2),抛物线 y
2=8 x 的焦点 F,点 P 在抛物线上,则 ∣PA ∣+∣PF ∣
的最小值为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
8. [填空题][人A 选必一P139 习题3.3 第8 题变式]
题目:抛物线形拱桥的跨度为 16 米,拱高为 4 米。若水面上升 1 米,则水面宽度
减少______米。
9. [解答题][人B 选必一P164 例3 变式]
题目:动点 P 满足 ⃗O =⃗O+t⃗O,其中 A(1,0),B(0,1),且 PA ⊥PB,求 P 的轨迹方
程。
10. [解答题][苏教选必一P117 习题3.3(2)第5 题变式]
题目:抛物线 C 过点 (2,4),且焦点到准线的距离为 2。
(1) 求 C 的标准方程;
(2) 若 P 在 C 上移动,M 为 OP 的中点,求 M 的轨迹方程。
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知识点103 直线与抛物线的位置关系
回归教材
设直线l: y =kx +m(k ≠0)交抛物线y
2=2 px( p>0)于A( x1, y1),B( x2, y2)两点,线段
AB的中点为M ( x0, y0),则弦长| AB|=
❑√1+k
2| x1−x2|= ❑√
1+ 1
k
2 | y1−y2|,斜率
k = y1−y2
x1−x2
=
2 p
y1+ y2
= p
y0。
设抛物线x
2=2 py( p>0)的弦为AB,弦AB的中点为M ( x0, y0),则k AB= x0
p 。
教材素材变式
1. [多选题][人A 选必一P139 习题3.3 第12 题变式]
题目:已知抛物线 C : y
2= 4 x,直线 l: y =kx +1 与 C 相交于 A ,B 两点,则下列说法
正确的是( )
A. 若 k =1,则 ∣AB∣=8
B. 若 l 与 C 相切,则 k = 1
2
C. 存在 k 使得 AB 为直径的圆经过原点
D. 若 k =−1,则 AB 的中点到准线的距离为 3
2. [填空题][人A 选必一P136 练习第4 题变式]
题目:直线 y =2 x +m 与抛物线 y
2=8 x 相交的弦长为 6 ❑√5,则 m= ______。
3. [选择题][人B 选必一P173 习题2-8B 第2 题变式]
题目:抛物线 y
2= 4 x 的弦 AB 的中点为 M (2,1),则直线 AB 的斜率为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. [选择题][人A 选必一P146 复习参考题3 第12 题变式]
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题目:抛物线 y
2= 4 x 上点 P(1,2) 处的切线为 l,过焦点 F(1,0) 的直线与 l 及抛物
线交于 A ,B,则 △PAB 的面积为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
5. [选择题][人B 选必一P170 例4 变式]
题目:抛物线 y
2= 4 x 的准线为 l,点 P(−1,2) 在 l 上,过 P 作抛物线的两条切
线,切点分别为 A ,B,则 △PAB 的最小面积为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
6. [填空题][人A 选必一P146 复习参考题3 第10 题变式]
题目:抛物线 C 的焦点为 F(1,0),点 P(2,2) 在 C 上,且 PF ⊥l(l 为准线),则
C 的方程为 ______,直线 l 的斜率为 ______。
7. [解答题][人A 选必一P139 习题3.3 第12 题变式]
题目:抛物线 C : y
2=2 px 的焦点为 F,点 A(1,2) 在 C 上。
(1) 求 C 的方程;
(2) 过 F 的直线 l 与 C 交于 P ,Q 两点,若 △OPQ 的面积为 4,求 l 的方程;
(3) 证明:PQ 的垂直平分线恒过定点。
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知识点102 抛物线的定义及标准方程、抛物线的几何性质
1. 选择题
答案:A
解析:由抛物线定义,焦点F(1,0),准线x =−1,得p=2,方程为y
2= 4 x。
2. 解:
(1) 设P( x , y),| PA |=
❑√( x−2)
2+ y
2=
❑√x
2+ 4 x + 4 =
❑√( x +2)
2,当x =0时,| PA |=2;
(2) 抛物线顶点为(0,0),此时| PA |=2为最小值。
3. 选择题
答案:B
解析:点P到准线距离为5,准线方程x =−p
2 ,则3+ p
2 =5,解得p= 4。
4. 选择题
答案:C
解析:焦点F(2,0),设P( x , y),由tan60
∘=
y
x−2 = ❑√3,y
2=8 x,解得x =6,
| PF |=6+2=8。
5. 选择题
答案:A
解析:焦点F(1,0),顶点O(0,0),等边三角形边长为1,故| FP|=1。
6. 选择题
答案:B
解析:设P( x , y),Q为PF中点,Q到准线距离为x + p
2
2
+ p
2 = x + p
2
+ p
2 = x +2 p
2
,由
x ≥0,最小值为p。
7. 选择题
答案:A
解析:准线x =−2,| PA |+| PF |最小值为A到准线距离3−(−2)=5。
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8. 填空题
答案:16−8 ❑√3
解析:设抛物线方程x
2=−2 py,过(8,−4)得p=8,方程x
2=−16 y。水面上升1
米,y =−3时,x =± 4 ❑√3,宽度减少16−8 ❑√3。
9. 解答题
答案:y =0或y =1
解析:由⃗OP =⃗OA +t⃗OB得P(1,t ),PA ⊥PB即(1−1)(1−0)+(t −0)(t −1)=0,解得
t =0或1,轨迹为y =0或y =1。
10. 解答题
答案:(1)y
2=8 x;(2)y
2= 4 x
解析:
(1) 焦点到准线距离p=2,抛物线过(2,4),方程为y
2=8 x;
(2) 设M ( x , y),则P(2 x ,2 y),代入y
2=8 x得(2 y)
2=8(2 x),即y
2= 4 x。
知识点103 直线与抛物线的位置关系
1. 多选题
答案:A、C
解析:
A. k =1时,联立y = x +1与y
2= 4 x,弦长| AB|=8,正确;
C. 设A( x1, y1),B( x2, y2),OA ⊥OB即x1 x2+ y1 y2=0,解得k =−1,存在,正确。
2. 填空题
答案:−1
解析:联立y =2 x +m与y
2=8 x,得4 x
2+(4 m−8)x +m
2=0,弦长
❑√5⋅
❑√64−32m
4
=6 ❑√5,解得m=−1。
3. 选择题
答案:B
解析:由点差法,斜率k =
2 p
y1+ y2
= 4
2 =2。
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4. 选择题
答案:C
解析:切线l:y = x +1,过F(1,0)的直线设为x =1,与l交于(1,2),与抛物线交于
(1,±2),面积为1
2 ×4×4 =8。
5. 选择题
答案:B
解析:设切线方程y =k( x +1)+2,与y
2= 4 x相切得k
2+2k −1=0,两切点距离为
4 ❑√2,高为2❑√2,面积最小值为4。
6. 填空题
答案:y
2= 4 x;−1
解析:焦点F(1,0),p=2,方程y
2= 4 x;PF斜率为2,故准线斜率为−1。
7. 解:(1) 代入A(1,2)得2 p= 4,方程y
2= 4 x;
(2) 设l:y =k( x−1),联立得y
2−4
k y −4 =0,面积1
2 ×1×| y1−y2|= 4,解得k =±1
;
(3) 设PQ中点( x0, y0),斜率k = 2
y0,垂直平分线方程y −y0=−y0
2 ( x−x0),化简得
x =3,恒过(3,0)。