
?專題08 拋物線模型
拋物線秒殺小題常用結論
(1)拋物線定義:|MF|=d(d為M點到準線的距離).如圖(17)
圖(17) 圖(18)
(2)設A,B是拋物線y2=2px(p>0)上不同的兩點,P為弦AB的中點,則kAB·y0=p.
(3)以拋物線y2=2px(p>0)為例,設AB是拋物線的過焦點的一條弦(焦點弦),F(xiàn)是拋物線的焦點,A(x1,y1),B(x2,y2),A、B在準線上的射影為A1、B1,則有以下結論:
①x1x2=,y1y2=-p2;
②若直線AB的傾斜角為θ,則|AF|=,|BF|=;如圖(18)
③+=為定值;如圖(18)
④|AB|=x1+x2+p=(其中θ為直線AB的傾斜角),拋物線的通徑長為2p,通徑是最短的焦點弦;如圖(18)
⑤S△AOB=(其中θ 為直線AB的傾斜角);如圖(18)
⑥以AB為直徑的圓與拋物線的準線相切;如圖(19)
圖(19) 圖(20)
⑦以AF(或BF)為直徑的圓與y軸相切;如圖(20,21)
圖(21) 圖(22)
⑧以A1B1為直徑的圓與直線AB相切,切點為F,∠A1FB1=90°;如圖(22)
⑨A,O,B1三點共線,B,O,A1三點也共線;
⑩已知M(x0,y0)是拋物線y2=2px(p>0)上任意一點,點N(a,0)是拋物線的對稱軸上一點,則|MN|min=
(4)如圖(23)所示,AB是拋物線x2=2py(p>0)的過焦點的一條弦(焦點弦),分別過A,B作拋物線的切線,交于點P,連接PF,則有以下結論:
圖(23)
①點P的軌跡是一條直線,即拋物線的準線l:y=-;②兩切線互相垂直,即PA⊥PB;
③PF⊥AB;④點P的坐標為.
【例題選講】
[例3] (15)設拋物線C:y2=3x的焦點為F,點A為C上一點,若|FA|=3,則直線FA的傾斜角為( )
A. B. C.或 D.或
答案 C 解析 如圖,作AH⊥l于H,則|AH|=|FA|=3,作FE⊥AH于E,則|AE|=3-=,在Rt△AEF中,cos∠EAF==,∴∠EAF=,即直線FA的傾斜角為,同理點A在x軸下方時,直線FA的傾斜角為.
(16)(2018·全國Ⅲ)已知點M(-1,1)和拋物線C:y2=4x,過C的焦點且斜率為k的直線與C交于A,B兩點.若∠AMB=90°,則k=________.
答案 2 解析 法一:由題意知,拋物線的焦點為(1,0),則過C的焦點且斜率為k的直線方程為y=k(x-1)(k≠0),由消去y得k2(x-1)2=4x,即k2x2-(2k2+4)x+k2=0.設A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=1.由消去x得y2=4,即y2-y-4=0,則y1+y2=,y1y2=-4.由∠AMB=90°,得·=(x1+1,y1-1)·(x2+1,y2-1)=x1x2+x1+x2+1+y1y2-(y1+y2)+1=0,將x1+x2=,x1x2=1與y1+y2=,y1y2=-4代入,得k=2.
法二:設拋物線的焦點為F,A(x1,y1),B(x2,y2),則所以y-y=4(x1-x2),則k==.取AB的中點M′(x0,y0),分別過點A,B作準線x=-1的垂線,垂足分別為A′,B′,又∠AMB=90°,點M在準線x=-1上,所以|MM′|=|AB|=(|AF|+|BF|)=(|AA′|+|BB′|).又M′為AB的中點,所以MM′平行于x軸,且y0=1,所以y1+y2=2,所以k=2.
(17)過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F作直線交拋物線于A,B兩點,若|AF|=2|BF|=6,則p=________.
答案 4 解析 [一般解法] 設AB的方程為x=my+,A(x1,y1),B(x2,y2),且x1>x2,將直線AB的方程代入拋物線方程得y2-2pmy-p2=0,所以y1y2=-p2,4x1x2=p2.設拋物線的準線為l,過A作AC⊥l,垂足為C,過B作BD⊥l,垂足為D,因為|AF|=2|BF|=6,根據(jù)拋物線的定義知,|AF|=|AC|=x1+=6,|BF|=|BD|=x2+=3,所以x1-x2=3,x1+x2=9-p,所以(x1+x2)2-(x1-x2)2=4x1x2=p2,即18p-72=0,解得p=4.
[應用結論]法一:設直線AB的傾斜角為α,分別過A,B作準線l的垂線AA′,BB′,垂足分別為A′,B′(圖略),則|AA′|=6,|BB′|=3,過點B作AA′的垂線BC,垂足為C,則|AC|=3,|BC|=6,易知∠BAC=α,所以sin α==,所以|AB|==9,解得p=4.
法二:設直線AB的傾斜角為α,則|AF|=,|BF|=,則有=2×,解得cos α=,又|AF|==6,所以p=4.
法三:∵|AF|=6,|BF|=3,=+=,∴p=4.
(18)(2017·全國Ⅱ)已知F是拋物線C:y2=8x的焦點,M是C上一點,F(xiàn)M的延長線交y軸于點N.若M為FN的中點,則|FN|=________.
答案 6 解析 如圖,不妨設點M位于第一象限內(nèi),拋物線C的準線交x軸于點A,過點M作準線的垂線,垂足為點B,交y軸于點P,∴PM∥OF.
由題意知,F(xiàn)(2,0),|FO|=|AO|=2.∵點M為FN的中點,PM∥OF,∴|MP|=|FO|=1.又|BP|=|AO|=2,∴|MB|=|MP|+|BP|=3.由拋物線的定義知|MF|=|MB|=3,故|FN|=2|MF|=6.
(19)如圖,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線交拋物線于點A,B,交其準線l于點C,若F是AC的中點,且|AF|=4,則線段AB的長為( )
A.5 B.6 C. D.
答案 C 解析 [一般解法] 如圖,設l與x軸交于點M,過點A作AD⊥l交l于點D,由拋物線的定義知,|AD|=|AF|=4,由F是AC的中點,知|AD|=2|MF|=2p,所以2p=4,解得p=2,所以拋物線的方程為y2=4x.設A(x1,y1),B(x2,y2),則|AF|=x1+=x1+1=4,所以x1=3,可得y1=2,所以A(3,2),又F(1,0),所以直線AF的斜率k==,所以直線AF的方程為y=(x-1),代入拋物線方程y2=4x得3x2-10x+3=0,所以x1+x2=,|AB|=x1+x2+p=.故選C.
[應用結論]法一 設A(x1,y1),B(x2,y2),則|AF|=x1+=x1+1=4,所以x1=3,又x1x2==1,所以x2=,所以|AB|=x1+x2+p=3++2=.
法二 因為+=,|AF|=4,所以|BF|=,所以|AB|=|AF|+|BF|=4+=.
(20)過拋物線y2=4x的焦點F的直線l與拋物線交于A,B兩點,若|AF|=2|BF|,則|AB|等于( )
A.4 B. C.5 D.6
答案 B 解析 [一般解法]易知直線l的斜率存在,設為k,則其方程為y=k(x-1).由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,得xA·xB=1,①.因為|AF|=2|BF|,由拋物線的定義得xA+1=2(xB+1),即xA=2xB+1,②.由①②解得xA=2,xB=,所以|AB|=|AF|+|BF|=xA+xB+p=.
[應用結論]法一 由對稱性不妨設點A在x軸的上方,如圖設A,B在準線上的射影分別為D,C,作BE⊥AD于E,設|BF|=m,直線l的傾斜角為θ,則|AB|=3m,由拋物線的定義知|AD|=|AF|=2m,|BC|=|BF|=m,所以cos θ==,所以tan θ=2.則sin2θ=8cos2θ,∴sin2θ=.又y2=4x,知2p=4,故利用弦長公式|AB|==.
法二 因為|AF|=2|BF|,+=+===1,解得|BF|=,|AF|=3,故|AB|=|AF|+|BF|=.
(21)設F為拋物線C:y2=3x的焦點,過F且傾斜角為30°的直線交C于A,B兩點,O為坐標原點,則△OAB的面積為( )
A. B. C. D.
答案 D 解析 [一般解法] 由已知得焦點坐標為F,因此直線AB的方程為y=,即4x-4y-3=0.與拋物線方程聯(lián)立,化簡得4y2-12y-9=0,故|yA-yB|==6.因此S△OAB=|OF||yA-yB|=××6=.聯(lián)立方程得x2-x+=0,故xA+xB=.根據(jù)拋物線的定義有|AB|=xA+xB+p=+=12,同時原點到直線AB的距離為h==,因此S△OAB=|AB|·h=.
[應用結論] 由2p=3,及|AB|=,得|AB|===12.原點到直線AB的距離d=|OF|·sin 30°=,故S△AOB=|AB|·d=×12×=.
(22)過點P(2,-1)作拋物線x2=4y的兩條切線,切點分別為A,B,PA,PB分別交x軸于E,F(xiàn)兩點,O為坐標原點,則△PEF與△OAB的面積之比為( )
A. B. C. D.
答案 C 解析 解法1 設過P點的直線方程為y=k(x-2)-1,代入x2=4y可得x2-4kx+8k+4=0,令Δ=0,可得16k2-4(8k+4)=0,解得k=1±.∴直線PA,PB的方程分別為y=(1+)(x-2)-1,y=(1-)·(x-2)-1,分別令y=0,可得E(+1,0),F(xiàn)(1-,0),即|EF|=2.∴S△PEF=×2×1=,易求得A(2+2,3+2),B(2-2,3-2),∴直線AB的方程為y=x+1,|AB|=8,又原點O到直線AB的距離d=,∴S△OAB=×8×=2.∴△PEF與△OAB的面積之比為.故選C.
解法2 設A(x1,y1),B(x2,y2),則點A,B處的切線方程為x1x=2(y+y1),x2x=2(y+y2),所以E,F(xiàn),即E,F(xiàn),因為這兩條切線都過點P(2,-1),則所以lAB:x=-1+y,即lAB過定點(0,1),則==.
【對點訓練】
23.過拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點F且傾斜角為銳角的直線l與C交于A,B兩點,過線段AB的中點
N且垂直于l的直線與C的準線相交于點M,若|MN|=|AB|,則直線l的傾斜角為( )
A.15° B.30° C.45° D.60°
24.已知F是拋物線y2=4x的焦點,過焦點F的直線l交拋物線的準線于點P,點A在拋物線上且|AP|=
|AF|=3,則直線l的斜率為( )
A.±1 B. C.± D.2
25.已知直線l:y=kx-k(k∈R)與拋物線C:y2=4x及其準線分別交于M,N兩點,F(xiàn)為拋物線的焦點,
若2=,則實數(shù)k等于( )
A.± B.±1 C.± D.±2
26.已知拋物線M:y2=4x,過拋物線M的焦點F的直線l交拋物線于A,B兩點(點A在第一象限),且
交拋物線的準線于點E.若=2,則直線l的斜率為( )
A.3 B.2 C. D.1
27.已知直線y=k(x+2)(k>0)與拋物線C:y2=8x相交于A、B兩點,F(xiàn)為C的焦點,若|FA|=2|FB|,則k
的值為( )
A. B. C. D.
28.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,△ABC的頂點都在拋物線上,且滿足++=0,則
++=________.
29.已知拋物線E:x2=2py(p>0)的焦點為F,其準線與y軸交于點D,過點F作直線交拋物線E于A,B
兩點,若AB⊥AD且|BF|=|AF|+4,則p的值為________.
30.已知拋物線x2=4y的焦點為F,準線為l,P為拋物線上一點,過P作PA⊥l于點A,當∠AFO=30°(O
為坐標原點)時,|PF|=________.
31.在平面直角坐標系xOy中,拋物線y2=6x的焦點為F,準線為l,P為拋物線上一點,PA⊥l,A為垂
足.若直線AF的斜率k=-,則線段PF的長為________.
32.在直角坐標系xOy中,拋物線C:y2=4x的焦點為F,準線為l,P為C上一點,PQ垂直l于點Q,
M,N分別為PQ,PF的中點,直線MN與x軸交于點R,若∠NFR=60°,則|FR|等于( )
A.2 B. C.2 D.3
33.已知y2=4x的準線交x軸于點Q,焦點為F,過Q且斜率大于0的直線交y2=4x于A,B,兩點∠AFB
=60°,則|AB|等于( )
A. B. C.4 D.3
34.過拋物線y=x2的焦點F作一條傾斜角為30°的直線交拋物線于A,B兩點,則|AB|=________.
35.已知直線l過拋物線C:y2=3x的焦點F,交C于A,B兩點,交C的準線于點P,若=,則|AB|
=( )
A.3 B.4 C.6 D.8
36.(2017·全國Ⅱ)過拋物線C:y2=4x的焦點F,且斜率為的直線交C于點M(M在x軸的上方),l為C
的準線,點N在l上且MN⊥l,則M到直線NF的距離為( )
A. B.2 C.2 D.3
37.已知拋物線C:x2=4y的焦點為F,直線AB與拋物線C相交于A,B兩點,若2+-3=0,
則弦AB中點到拋物線C的準線的距離為________.
38.已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,準線為l.若射線y=2(x-1)(x≤1)與C,l分別交于P,Q兩點,
則=( )
A. B.2 C. D.5
39.已知拋物線Γ:y2=8x的焦點為F,準線與x軸的交點為K,點P在Γ上且|PK|=|PF|,則△PKF的
面積為________.
40.拋物線C:y2=4x的焦點為F,其準線l與x軸交于點A,點M在拋物線C上,當=時,△AMF
的面積為( )
A.1 B. C.2 D.2
41.拋物線x2=4y的焦點為F,過點F作斜率為的直線l與拋物線在y軸右側的部分相交于點A,過點
A作拋物線準線的垂線,垂足為H,則△AHF的面積是( )
A.4 B.3 C.4 D.8
42.已知拋物線C:y2=8x的焦點為F ,直線l過焦點F與拋物線C分別交于A,B兩點,且直線l不與
x軸垂直,線段AB的垂直平分線與x軸交于點P(10,0),則△AOB的面積為( )
A.4 B.4 C.8 D.8
43.過拋物線y2=4x的焦點F的直線交拋物線于A,B兩點,點O是坐標原點,若|AF|=3,則△AOB的
面積為( )
A. B. C. D.2
44.已知拋物線y2=4x,過其焦點F的直線l與拋物線分別交于A,B兩點(A在第一象限內(nèi)),=3,
過AB的中點且垂直于l的直線與x軸交于點G,則△ABG的面積為( )
A. B. C. D.
45.已知拋物線x2=2y的焦點為F,其上有兩點A(x1,y1),B(x2,y2)滿足|AF|-|BF|=2,則y1+x-y2-x
=( )
A.4 B.6 C.8 D.10
46.(2018·全國Ⅰ)設拋物線C:y2=4x的焦點為F,過點(-2,0)且斜率為的直線與C交于M,N兩點,
則·等于( )
A.5 B.6 C.7 D.8
47.拋物線C:y2=4x的焦點為F,動點P在拋物線C上,點A(-1,0),當取得最小值時,直線AP
的方程為________.
48.已知點P(-1,0),設不垂直于x軸的直線l與拋物線y2=2x交于不同的兩點A,B,若x軸是∠APB
的角平分線,則直線l一定過點( )
A. B.(1,0) C.(2,0) D.(-2,0)
49.已知拋物線C:y2=2px(p>0)和動直線l:y=kx+b(k,b是參變量,且k≠0,b≠0)相交于A(x1,y1),B(x2,
y2)兩點,平面直角坐標系的原點為O,記直線OA,OB的斜率分別為kOA,kOB,且kOA·kOB=恒成立,則當k變化時,直線l經(jīng)過的定點為________.
50.在直線y=-2上任取一點Q,過Q作拋物線x2=4y的切線,切點分別為A,B,則直線AB恒過的點
的坐標為( )
A.(0,1) B.(0,2) C.(2,0) D.(1,0)
51.已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,直線y=(x-1)與C交于A,B(A在x軸上方)兩點.若=
m,則m的值為________.
52.設拋物線C:y2=12x的焦點為F,準線為l,點M在C上,點N在l上,且=λ(λ>0),若|MF|
=4,則λ等于( )
A. B.2 C. D.3
53.已知拋物線y2=2px(p>0)過點A,其準線與x軸交于點B,直線AB與拋物線的另一個交點為
M,若=λ,則實數(shù)λ為( )
A. B. C.2 D.3
54.如圖,過拋物線y2=4x的焦點F作傾斜角為α的直線l,l與拋物線及其準線從上到下依次交于A、B、
C點,令=λ1,=λ2,則當α=時,λ1+λ2的值為( )
A.4 B.5 C.6 D.8
55.如圖所示,拋物線y=x2,AB為過焦點F的弦,過A,B分別作拋物線的切線,兩切線交于點M,設
A(xA,yA),B(xB,yB),M(xM,yM),則:①若AB的斜率為1,則|AB|=4;②|AB|min=2;③yM=-1;④若AB的斜率為1,則xM=1;⑤xA·xB=-4.以上結論正確的個數(shù)是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
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