高中数学必修2-1抛物线教学讲义(精品)Word文件下载.doc
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过焦点的所有弦中最短的弦,也被称做通径.其长度为2p.
3.的参数方程为(为参数),的参数方程为(为参数).
4、弦长公式:
三、抛物线问题的基本方法
1.直线与抛物线的位置关系
直线,抛物线,
,消y得:
(1)当k=0时,直线与抛物线的对称轴平行,有一个交点;
(2)当k≠0时,
Δ>0,直线与抛物线相交,两个不同交点;
Δ=0,直线与抛物线相切,一个切点;
Δ<0,直线与抛物线相离,无公共点。
(3)若直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线必相切吗?
(不一定)
2.关于直线与抛物线的位置关系问题常用处理方法
直线:
抛物线,
① 联立方程法:
设交点坐标为,,则有,以及,还可进一步求出,
在涉及弦长,中点,对称,面积等问题时,常用此法,比如
a.相交弦AB的弦长
或
b.中点,,
② 点差法:
设交点坐标为,,代入抛物线方程,得
将两式相减,可得
a.在涉及斜率问题时,
b.在涉及中点轨迹问题时,设线段的中点为,,
即,
同理,对于抛物线,若直线与抛物线相交于两点,点是弦的中点,则有
(注意能用这个公式的条件:
1)直线与抛物线有两个不同的交点,2)直线的斜率存在,且不等于零)
【典型例题】
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y2=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
[解析]过点P作准线的垂线交准线于点R,由抛物线的定义知,,当P点为抛物线与垂线的交点时,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
1.已知抛物线的焦点为,点,在抛物线上,且、、成等差数列,则有()
A. B.
C. D.
[解析]C由抛物线定义,即:
.
2.已知点F是抛物线的焦点,M是抛物线上的动点,当最小时,
M点坐标是()
A.B.C.D.
[解析]设M到准线的距离为,则,当最小时,M点坐标是,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)焦点在直线上
[解析]
(1)设所求的抛物线的方程为或,
∵过点(-3,2)∴
∴
∴抛物线方程为或,
前者的准线方程是后者的准线方程为
(2)令得,令得,
∴抛物线的焦点为(4,0)或(0,-2),当焦点为(4,0)时,
∴,此时抛物线方程;
焦点为(0,-2)时
∴,此时抛物线方程.
∴所求抛物线方程为或,对应的准线方程分别是.
3.若抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,则的值
[解析]
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y2=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y2=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,求此抛物线的方程
[解析]设点是点在准线上的射影,则,由勾股定理知,点A的横坐标为,代入方程得或4,抛物线的方程或
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为抛物线上的点,且(O为原点),则直线AB必过的定点坐标为__________.
[解析]设直线OA方程为,由解出A点坐标为
解出B点坐标为,直线AB方程为,令得,直线AB必过的定点
补充:
抛物线的几个常见结论及其应用
结论一:
若AB是抛物线的焦点弦(过焦点的弦),且,,
则:
,。
证明:
因为焦点坐标为F(,0),当AB不垂直于x轴时,可设直线AB的方程为:
,
由得:
∴,。
当AB⊥x轴时,直线AB方程为,则,,∴,同上也有:
。
例:
已知直线AB是过抛物线焦点F,求证:
为定值。
设,,由抛物线的定义知:
,,又+=,所以+=-p,且由结论一知:
=
结论二:
(1)若AB是抛物线的焦点弦,且直线AB的倾斜角为α,则(α≠0)。
(2)焦点弦中通径(过焦点且垂直于抛物线对称轴的弦)最短。
(1)设,,设直线AB:
∴,,
∴。
易验证,结论对斜率不存在时也成立。
(2)由
(1):
AB为通径时,,的值最大,最小。
已知过抛物线的焦点的弦AB长为12,则直线AB倾斜角为。
解:
由结论二,12=(其中α为直线AB的倾斜角),
则,所以直线AB倾斜角为或。
结论三:
两个相切:
(1)以抛物线焦点弦为直径的圆与准线相切。
(2)过抛物线焦点弦的两端点向准线作垂线,以两垂足为直径端点的圆与焦点弦相切。
已知AB是抛物线的过焦点F的弦,求证:
(1)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切。
(2)分别过A、B做准线的垂线,垂足为M、N,求证:
以MN为直径的圆与直线AB相切。
(1)设AB的中点为Q,过A、Q、B向准线l作垂线,
垂足分别为M、P、N,连结AP、BP。
由抛物线定义:
,,
∴,
∴以AB为直径为圆与准线l相切
(2)作图如
(1),取MN中点P,连结PF、MF、NF,
∵,AM∥OF,∴∠AMF=∠AFM,∠AMF=∠MFO,
∴∠AFM=∠MFO。
同理,∠BFN=∠NFO,
∴∠MFN=(∠AFM+∠MFO+∠BFN+∠NFO)=90°
,
∴∠PFM=∠FMP
∴∠AFP=∠AFM+∠PFM=∠FMA+∠FMP=∠PMA=90°
,∴FP⊥AB
∴以MN为直径为圆与焦点弦AB相切。
结论四:
若抛物线方程为,过(,0)的直线与之交于A、B两点,则OA⊥OB。
反之也成立。
设直线AB方程为:
,由得,△>
0,,
∵AO⊥BO,∴⊥∴
将,代入得,。
∴直线AB恒过定点(0,1)。
∴当且仅当k=0时,取最小值1。
结论五:
对于抛物线,其参数方程为设抛物线上动点坐标为,为抛物线的顶点,显然,即的几何意义为过抛物线顶点的动弦的斜率.
例直线与抛物线相交于原点和点,为抛物线上一点,和垂直,且线段长为,求的值.
解析:
设点分别为,则,.
的坐标分别为...
【课堂练习】
A抛物线
1.抛物线y2=-8x的焦点坐标是()
A.(2,0)B.(-2,0)C.(4,0)D.(-4,0)
2.设斜率为2的直线l过抛物线y2=ax(a≠0)的焦点F,且和y轴交于点A.若△OAF(O为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为()
A.y2=±
4xB.y2=±
8xC.y2=4xD.y2=8x
3.已知直线l1:
4x-3y+6=0和直线l2:
x=-1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是()
A.2B.3C.5(11)D.16(37)
4.点A,B在抛物线x2=2py(p>
0)上,若A,B的中点是(x0,y0),当直线AB的斜率存在时,其斜率为()
A.y0(2p)B.y0(p)C.x0(p)D.p(x0)
5.[2010·
福建卷]以抛物线y2=4x的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为()
A.x2+y2+2x=0B.x2+y2+x=0C.x2+y2-x=0D.x2+y2-2x=0
6.[2010·
山东卷]已知抛物线y2=2px(p>
0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为()
A.x=1B.x=-1C.x=2D.x=-2
7.[2010·
陕西卷]已知抛物线y2=2px(p>
0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0相切,则p的值为()
A.2
(1)B.1C.2D.4
8.[2010·
辽宁卷]设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-,那么|PF|=()
A.4B.8C.8D.16
9.[2011·
东北三校模拟]已知抛物线y=ax2的准线方程为y=1,则a的值为________.
10.[2010·
浙江卷]设抛物线y2=2px(p>
0)的焦点为F,点A(0,2).若线段FA的中点B在抛物线上,则B到该抛物线准线的距离为________.
11.给定抛物线C:
y2=4x,过点A(-1,0),斜率为k的直线与C相交于M,N两点,若线段MN的中点在直线x=3上,则k=________.
12.(13分)[2011·
西城一模]已知抛物线y2=4x的焦点为F,直线l过点M(4,0).
(1)若点F到直线l的距离为,求直线l的斜率;
(2)设A,B为抛物线上两点,且直线AB不与x轴垂直,若线段AB的垂直平分线恰好过点M,求证:
线段AB中点的横坐标为定值.
13.(12分)[2011·
西城一模]已知抛物线y2=2px(p>
0)的焦点为F,过F的直线交y轴正半轴于点P,交抛物线于A,B两点,其中点A在第一象限.
(1)求证:
以线段FA为直径的圆与y轴相切;
(2)若→(FA)=λ1→(AP),→(BF)=λ2→(FA),λ2(λ1)∈2
(1),求λ2的取值范围.
B抛物线
1.若点P(x,y)到点F(0,2)的距离比它到直线y+4=0的距离小2,则P(x,y)的轨迹方程为()
A.y2=8xB.y2=-8xC.x2=8yD.x2=-8y
2.抛物线x2=(2a-1)y的准线方程是y=1,则实数a=()
A.2(5)B.2(3)C.-2
(1)D.-2(3)
3.已知抛物线y2=4x,若过焦点F且垂直于对称轴的直线与抛物线交于A,B两点,O是坐标原点,则△OAB的面积是()
A.1B.2C.4D.6
4.对于抛物线y2=4x上任意一点Q,点P(a,0)都满足|PQ|≥|a|,则