
?第8節(jié) 拋物線
考試要求 1.了解拋物線的定義、幾何圖形和標(biāo)準(zhǔn)方程,以及它們的簡單幾何性質(zhì).2.通過圓錐曲線與方程的學(xué)習(xí),進(jìn)一步體會數(shù)形結(jié)合的思想.
1.拋物線的定義
(1)平面內(nèi)與一個定點(diǎn)F和一條定直線l(l不經(jīng)過點(diǎn)F)的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線.點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線.
(2)其數(shù)學(xué)表達(dá)式:{M||MF|=d}(d為點(diǎn)M到準(zhǔn)線l的距離).
2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)
圖形
標(biāo)準(zhǔn)方程
y2=2px (p>0)
y2=-2px (p>0)
x2=2py (p>0)
x2=-2py (p>0)
p的幾何意義:焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線l的距離
性
質(zhì)
頂點(diǎn)
O(0,0)
對稱軸
y=0
x=0
焦點(diǎn)
F
F
F
F
離心率
e=1
準(zhǔn)線方程
x=-
x=
y=-
y=
范圍
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
開口方向
向右
向左
向上
向下
1.通徑:過焦點(diǎn)且垂直于對稱軸的弦長等于2p,通徑是過焦點(diǎn)最短的弦.
2.拋物線y2=2px(p>0)上一點(diǎn)P(x0,y0)到焦點(diǎn)F的距離|PF|=x0+,也稱為拋物線的焦半徑.
1.思考辨析(在括號內(nèi)打“√”或“×”)
(1)平面內(nèi)與一個定點(diǎn)F和一條定直線l的距離相等的點(diǎn)的軌跡一定是拋物線.( )
(2)方程y=ax2(a≠0)表示的曲線是焦點(diǎn)在x軸上的拋物線,且其焦點(diǎn)坐標(biāo)是,準(zhǔn)線方程是x=-.( )
(3)拋物線既是中心對稱圖形,又是軸對稱圖形.( )
(4)若直線與拋物線只有一個交點(diǎn),則直線與拋物線一定相切.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
解析 (1)當(dāng)定點(diǎn)在定直線上時,軌跡為過定點(diǎn)F與定直線l垂直的一條直線,而非拋物線.
(2)方程y=ax2(a≠0)可化為x2=y(tǒng),是焦點(diǎn)在y軸上的拋物線,且其焦點(diǎn)坐標(biāo)是,準(zhǔn)線方程是y=-.
(3)拋物線是只有一條對稱軸的軸對稱圖形.
(4)一條直線平行于拋物線的對稱軸,此時與拋物線只有一個交點(diǎn),但不相切.
2.(易錯題)拋物線y=-x2的焦點(diǎn)坐標(biāo)是( )
A.(0,-1) B.(0,1)
C.(1,0) D.(-1,0)
答案 A
解析 拋物線y=-x2的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=-4y,開口向下,p=2,=1,故焦點(diǎn)為(0,-1).
3.(多選)頂點(diǎn)在原點(diǎn),對稱軸為坐標(biāo)軸且過點(diǎn)P(-2,3)的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A.y2=x B.x2=y(tǒng)
C.y2=-x D.x2=-y
答案 BC
解析 設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是y2=kx或x2=my,代入點(diǎn)P(-2,3),解得k=-,m=,所以y2=-x或x2=y(tǒng).
4.(2020·新高考全國Ⅰ卷)斜率為的直線過拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),且與C交于A,B兩點(diǎn),則|AB|=________.
答案
解析 由題意得,拋物線焦點(diǎn)為F(1,0),
設(shè)直線AB的方程為
y=(x-1).
由得3x2-10x+3=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,
所以|AB|=x1+x2+2=.
5.(2021·新高考Ⅰ卷)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,P為C上一點(diǎn),PF與x軸垂直,Q為x軸上一點(diǎn),且PQ⊥OP.若|FQ|=6,則C的準(zhǔn)線方程為________.
答案 x=-
解析 法一 由題意易得|OF|=,|PF|=p,∠OPF=∠PQF,所以tan∠OPF=tan∠PQF,所以=,即=,解得p=3,所以C的準(zhǔn)線方程為x=-.
法二 由題意易得|OF|=,|PF|=p,|PF|2=|OF|·|FQ|,即p2=·6,解得p=3或p=0(舍去),
所以C的準(zhǔn)線方程為x=-.
6.(2022·龍巖一模)已知拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn)為A,以AF為直徑的圓在第一象限交拋物線于點(diǎn)B,則·的值等于________.
答案 6-2
解析 設(shè)B(x0,y0).由方程組
消去y并整理,
得x2+4x-1=0(x≥0),解得x0=-2.
由題意,得F(1,0),A(-1,0),
∴=(-2,0),=(x0-1,y0).
∴·=(-2,0)·(x0-1,y0)=-2(x0-1)=2-2x0=2-2(-2)=6-2.
考點(diǎn)一 拋物線的定義和標(biāo)準(zhǔn)方程
1.設(shè)拋物線y2=2px的焦點(diǎn)在直線2x+3y-8=0上,則該拋物線的準(zhǔn)線方程為( )
A.x=-4 B.x=-3
C.x=-2 D.x=-1
答案 A
解析 直線2x+3y-8=0與x軸的交點(diǎn)為(4,0),∴拋物線y2=2px的焦點(diǎn)為(4,0),∴準(zhǔn)線方程為x=-4.
2.動圓過點(diǎn)(1,0),且與直線x=-1相切,則動圓的圓心的軌跡方程為________.
答案 y2=4x
解析 設(shè)動圓的圓心坐標(biāo)為(x,y),則圓心到點(diǎn)(1,0)的距離與到直線x=-1的距離相等,根據(jù)拋物線的定義易知動圓的圓心的軌跡方程為y2=4x.
3.如圖,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F的直線交拋物線于點(diǎn)A、B,交其準(zhǔn)線l于點(diǎn)C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則此拋物線的方程為________.
答案 y2=3x
解析 如圖,分別過A、B作AA1⊥l于A1,BB1⊥l于B1,由拋物線的定義知:|AF|=|AA1|,|BF|=|BB1|,∵|BC|=2|BF|,∴|BC|=2|BB1|,∴∠BCB1=30°,∴∠AFx=60°,連接A1F,則△AA1F為等邊三角形,過F作FF1⊥AA1于F1,則F1為AA1的中點(diǎn),設(shè)l交x軸于K,則|KF|=|A1F1|=|AA1|=|AF|,即p=,∴拋物線方程為y2=3x.
4.(2022·廣州模擬)已知拋物線x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,點(diǎn)P(4,y0)在拋物線上,K為l與y軸的交點(diǎn),且|PK|=|PF|,則y0=________,p=________.
答案 2 4
解析 作PM⊥l,垂足為M,由拋物線定義知|PM|=|PF|,又知|PK|=|PF|,
∴在Rt△PKM中,sin∠PKM===,
∴∠PKM=45°,∴△PMK為等腰直角三角形,
∴|PM|=|MK|=4,
又知點(diǎn)P在拋物線x2=2py(p>0)上,
∴解得
感悟提升 求拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的常用方法是待定系數(shù)法,其關(guān)鍵是判斷焦點(diǎn)位置、開口方向,在方程的類型已經(jīng)確定的前提下,由于標(biāo)準(zhǔn)方程只有一個參數(shù)p,只需一個條件就可以確定拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
考點(diǎn)二 拋物線的幾何性質(zhì)及應(yīng)用
角度1 焦半徑和焦點(diǎn)弦
例1 (1)已知點(diǎn)F為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),過點(diǎn)F的直線l交拋物線C于A,B兩點(diǎn),且=t(t>1),|AB|=,則t=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
答案 B
解析 ∵焦點(diǎn)F(1,0),設(shè)直線l為x=λy+1(λ≠0),代入拋物線方程得y2-4λy-4=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由韋達(dá)定理得y1y2=-4,①
由=t,即(1-x1,-y1)=t(x2-1,y2),有y1=-ty2,②
∴由①②得y2=,y1=-2或y2=-,y1=2,即x1=t,x2=,
∴|AB|=x1+x2+p=+t+2=,化簡得3t2-10t+3=0,∴t=3或t=(舍).
(2)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,雙曲線-=1(a>0,b>0)的右支與焦點(diǎn)為F的拋物線x2=2py(p>0)交于A,B兩點(diǎn),若|AF|+|BF|=4|OF|,則該雙曲線的漸近線方程為________.
答案 y=±x
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
由拋物線的定義:
|AF|=y(tǒng)1+,|BF|=y(tǒng)2+,|OF|=,
所以|AF|+|BF|=y(tǒng)1++y2+=y(tǒng)1+y2+p=4|OF|=2p,
可得:y1+y2=p,
聯(lián)立方程:?-=1?-+1=0,
由根與系數(shù)的關(guān)系得y1+y2=-=·b2=p,
∴p=p?=?=.
∴雙曲線漸近線方程為y=±x.
角度2 與拋物線有關(guān)的最值問題
例2 (1)若在拋物線y2=-4x上存在一點(diǎn)P,使其到焦點(diǎn)F的距離與到A(-2,1)的距離之和最小,則該點(diǎn)的坐標(biāo)為________.
答案
解析 如圖,∵y2=-4x,∴p=2,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,0).依題意可知當(dāng)A,P及P到準(zhǔn)線的垂足三點(diǎn)共線時,點(diǎn)P與點(diǎn)F、點(diǎn)P與點(diǎn)A的距離之和最小,故點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為1.將y=1代入拋物線方程求得x=-,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
(2)設(shè)P是拋物線y2=4x上的一個動點(diǎn),則點(diǎn)P到點(diǎn)A(-1,1)的距離與點(diǎn)P到直線x=-1的距離之和的最小值為________.
答案
解析 如圖,易知拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0),準(zhǔn)線是x=-1,由拋物線的定義知點(diǎn)P到直線x=-1的距離等于點(diǎn)P到F的距離.于是,問題轉(zhuǎn)化為在拋物線上求一點(diǎn)P,使點(diǎn)P到點(diǎn)A(-1,1)的距離與點(diǎn)P到F(1,0)的距離之和最小,顯然,連接AF與拋物線相交的點(diǎn)即為滿足題意的點(diǎn),此時最小值為=.
(3)已知拋物線x2=4y上有一條長為6的動弦AB,則AB的中點(diǎn)到x軸的最短距離為________.
答案 2
解析 由題意知,拋物線的準(zhǔn)線l:y=-1,過點(diǎn)A作AA1⊥l交l于點(diǎn)A1,過點(diǎn)B作BB1⊥l交l于點(diǎn)B1,設(shè)弦AB的中點(diǎn)為M,過點(diǎn)M作MM1⊥l交l于點(diǎn)M1,則|MM1|=.因為|AB|≤|AF|+|BF|(F為拋物線的焦點(diǎn)),即|AF|+|BF|≥6,所以|AA1|+|BB1|≥6,2|MM1|≥6,|MM1|≥3,故點(diǎn)M到x軸的距離d≥2,故最短距離為2.
感悟提升 與拋物線有關(guān)的最值問題的兩個轉(zhuǎn)化策略
轉(zhuǎn)化策略一:將拋物線上的點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離轉(zhuǎn)化為該點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離,構(gòu)造出“兩點(diǎn)之間線段最短”“三角形兩邊之和大于第三邊”,使問題得以解決.
轉(zhuǎn)化策略二:將拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化為到準(zhǔn)線的距離,利用“與直線上所有點(diǎn)的連線中垂線段最短”原理解決.
訓(xùn)練1 (1)若拋物線y2=4x的準(zhǔn)線為l,P是拋物線上任意一點(diǎn),則P到準(zhǔn)線l的距離與P到直線3x+4y+7=0的距離之和的最小值是( )
A.2 B. C. D.3
答案 A
解析 由拋物線定義可知點(diǎn)P到準(zhǔn)線l的距離等于點(diǎn)P到焦點(diǎn)F的距離,由拋物線y2=4x及直線方程3x+4y+7=0可得直線與拋物線相離.
∴點(diǎn)P到準(zhǔn)線l的距離與點(diǎn)P到直線3x+4y+7=0的距離之和的最小值為點(diǎn)F(1,0)到直線3x+4y+7=0的距離,即=2.
(2)已知拋物線y2=4x,過焦點(diǎn)F的直線與拋物線交于A,B兩點(diǎn),過A,B分別作y軸的垂線,垂足分別為C,D,則|AC|+|BD|的最小值為________.
答案 2
解析 由題意知F(1,0),|AC|+|BD|=|AF|+|FB|-2=|AB|-2,即|AC|+|BD|取得最小值時當(dāng)且僅當(dāng)|AB|取得最小值.依拋物線定義知,當(dāng)|AB|為通徑,即|AB|=2p=4時為最小值,所以|AC|+|BD|的最小值為2.
考點(diǎn)三 直線與拋物線的綜合問題
例3 已知拋物線C:y2=3x的焦點(diǎn)為F,斜率為的直線l與C的交點(diǎn)為A,B,與x軸的交點(diǎn)為P.
(1)若|AF|+|BF|=4,求直線l的方程;
(2)若=3,求|AB|.
解 設(shè)直線l的方程為y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)由題設(shè)得F,故|AF|+|BF|=x1+x2+.
又|AF|+|BF|=4,所以x1+x2=.
由可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,
其中Δ=144(1-2t)>0,
則x1+x2=-.
從而-=,得t=-(滿足Δ>0).
所以l的方程為y=x-.
(2)由=3可得y1=-3y2.
由可得y2-2y+2t=0,
其中Δ=4-8t>0,
所以y1+y2=2,從而-3y2+y2=2,
故y2=-1,y1=3.
代入C的方程得x1=3,x2=.
所以A(3,3),B,故|AB|=.
感悟提升 1.有關(guān)直線與拋物線的弦長問題,要注意直線是否過拋物線的焦點(diǎn).若過拋物線的焦點(diǎn),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不過焦點(diǎn),則必須用一般弦長公式.
2.涉及拋物線的弦長、中點(diǎn)、距離等相關(guān)問題時,一般利用根與系數(shù)的關(guān)系采用“設(shè)而不求”、“整體代入”等解法.
提醒 涉及弦的中點(diǎn)、斜率時一般用“點(diǎn)差法”求解.
訓(xùn)練2 (2022·湖州模擬)如圖,已知拋物線x2=y(tǒng),點(diǎn)A,B,拋物線上的點(diǎn)P(x,y).過點(diǎn)B作直線AP的垂線,垂足為Q.
(1)求直線AP斜率的取值范圍;
(2)求|PA|·|PQ|的最大值.
解 (1)設(shè)直線AP的斜率為k,
k==x-,因為-<x<,
所以直線AP斜率的取值范圍是(-1,1).
(2)聯(lián)立直線AP與BQ的方程
解得點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)是xQ=.
因為|PA|==(k+1),
|PQ|=(xQ-x)
=-,
所以|PA|·|PQ|=-(k-1)(k+1)3.
令f(k)=-(k-1)(k+1)3,
因為f′(k)=-(4k-2)(k+1)2,
所以f(k)在區(qū)間上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,
因此當(dāng)k=時,|PA|·|PQ|取得最大值.
拋物線的幾個“二級結(jié)論”的應(yīng)用
拋物線焦點(diǎn)弦的有關(guān)性質(zhì)是高中數(shù)學(xué)的重要部分,了解和掌握相關(guān)結(jié)論,在解題時可迅速打開思路,拋物線焦點(diǎn)弦的常見結(jié)論如下:
設(shè)AB是過拋物線y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則
(1)x1·x2=.
(2)y1·y2=-p2.
(3)|AB|=x1+x2+p=(α是直線AB的傾斜角).
(4)+=為定值(F是拋物線的焦點(diǎn)).
例1 過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F的直線l與拋物線交于A,B兩點(diǎn),若|AF|=2|BF|,則|AB|等于( )
A.4 B. C.5 D.6
答案 B
解析 [通法]易知直線l的斜率存在,設(shè)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=.
[優(yōu)解]法一 由對稱性不妨設(shè)點(diǎn)A在x軸的上方,如圖,設(shè)A,B在準(zhǔn)線上的射影分別為D,C,作BE⊥AD于E,
設(shè)|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|,所以+=+===1,解得|BF|=,|AF|=3,
故|AB|=|AF|+|BF|=.
例2 設(shè)F為拋物線C:y2=3x的焦點(diǎn),過F且傾斜角為30°的直線交C于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則△OAB的面積為( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 [通法]由已知得焦點(diǎn)坐標(biāo)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=.
[優(yōu)解]由2p=3,及|AB|=
得|AB|===12.
原點(diǎn)到直線AB的距離
d=|OF|·sin 30°=,
故S△AOB=|AB|·d=×12×=.
1.拋物線x2=y(tǒng)的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是( )
A.2 B.1 C. D.
答案 D
解析 拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程x2=2py(p>0)中p的幾何意義為拋物線的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離,又p=.故選D.
2.若拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)是橢圓+=1的一個焦點(diǎn),則p等于( )
A.2 B.3 C.4 D.8
答案 D
解析 由題意知,拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,
橢圓的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(±,0),
所以=,解得p=8.
3.(2020·全國Ⅲ卷)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線x=2與拋物線C:y2=2px(p>0)交于D,E兩點(diǎn),若OD⊥OE,則C的焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A. B. C.(1,0) D.(2,0)
答案 B
解析 將x=2與拋物線方程y2=2px聯(lián)立,可得y=±2,不妨設(shè)D(2,2),E(2,-2),由OD⊥OE,可得·=4-4p=0,解得p=1,所以拋物線C的方程為y2=2x.其焦點(diǎn)坐標(biāo)為.
4.(多選)(2021·煙臺調(diào)研)已知F是拋物線C:y2=16x的焦點(diǎn),M是C上一點(diǎn),F(xiàn)M的延長線交y軸于點(diǎn)N.若M為FN的中點(diǎn),則( )
A.C的準(zhǔn)線方程為x=-4
B.F點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,4)
C.|FN|=12
D.三角形ONF的面積為16(O為坐標(biāo)原點(diǎn))
答案 ACD
解析 不妨設(shè)點(diǎn)M位于第一象限,設(shè)拋物線的準(zhǔn)線l與x軸交于點(diǎn)F′,作MB⊥l于點(diǎn)B,NA⊥l于點(diǎn)A.
由拋物線的解析式可得準(zhǔn)線方程為x=-4,F(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)為(4,0),A正確,B錯誤.故|AN|=4,|FF′|=8,在直角梯形ANFF′中,中位線|BM|==6,
由拋物線的定義有|MF|=|MB|=6,結(jié)合題意,有|MN|=|MF|=6,
故|FN|=|FM|+|NM|=6+6=12,C正確,而|ON|==8,
SONF=×8×4=16,D正確.
5.設(shè)F為拋物線y2=2x的焦點(diǎn),A,B,C為拋物線上三點(diǎn),若F為△ABC的重心,則||+||+||的值為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C
解析 依題意,設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
又焦點(diǎn)F,所以x1+x2+x3=3×=,
則||+||+||=++=(x1+x2+x3)+=+=3.
6.(多選)(2022·武漢模擬)設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,A為C上一點(diǎn),以F為圓心,|FA|為半徑的圓交l于B,D兩點(diǎn).若△ABF的面積為9,則( )
A.|BF|=3
B.△ABF是等邊三角形
C.點(diǎn)F到準(zhǔn)線的距離為3
D.拋物線C的方程為y2=6x
答案 BCD
解析 因為|FA|為半徑的圓交l于B,D兩點(diǎn),所以|FA|=|FB|;又|BF|=|FD|=|FA|,所以∠ABD=90°,|FA|=|AB|,可得△ABF為等邊三角形,B正確;
過F作FC⊥AB交于C,則C為AB的中點(diǎn),C的橫坐標(biāo)為,B的橫坐標(biāo)為-,所以A的橫坐標(biāo)為,代入拋物線可得y=3p2,|yA|=p,
△ABF的面積為9,即(xA-xB)|yA|=··p=9,解得p=3,所以拋物線的方程為y2=6x,D正確;
焦點(diǎn)坐標(biāo)為,所以焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為×2=3,C正確;
此時點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為,所以|BF|=|AF|=|AB|=+=6,A不正確.
7.如圖是拋物線形拱橋,當(dāng)水面在l時,拱頂離水面2米,水面寬4米.水位下降1米后,水面寬________米.
答案 2
解析 建立如圖平面直角坐標(biāo)系,設(shè)拋物線方程為x2=-2py(p>0).
由題意將點(diǎn)A(2,-2)代入x2=-2py,得p=1,故x2=-2y.
設(shè)B(x,-3),代入x2=-2y中,得x=,故水面寬為2米.
8.已知直線l是拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線,半徑為3的圓過拋物線頂點(diǎn)O和焦點(diǎn)F與l相切,則拋物線的方程為________.
答案 y2=8x
解析 ∵半徑為3的圓與拋物線的準(zhǔn)線l相切,
∴圓心到準(zhǔn)線的距離等于3,
又∵圓心在OF的垂直平分線上,|OF|=,
∴+=3,∴p=4,故拋物線的方程為y2=8x.
9.直線l過拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F(1,0),且與C交于A,B兩點(diǎn),則p=________,+=________.
答案 2 1
解析 由題意知=1,從而p=2,
所以拋物線方程為y2=4x.
當(dāng)直線AB的斜率不存在時,將x=1代入拋物線方程,解得|AF|=|BF|=2,
從而+=1.
當(dāng)直線AB的斜率存在時,
設(shè)AB的方程為y=k(x-1),
聯(lián)立
整理,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則
從而+=+===1.
綜上,+=1.
10.已知過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn),斜率為2的直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)兩點(diǎn),且|AB|=9.
(1)求該拋物線的方程;
(2)O為坐標(biāo)原點(diǎn),C為拋物線上一點(diǎn),若=+λ,求λ的值.
解 (1)拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,則直線AB的方程是y=2,
與y2=2px聯(lián)立,化簡得4x2-5px+p2=0,
所以x1+x2=.又|AB|=x1+x2+p=9,
所以p=4,從而拋物線方程是y2=8x.
(2)由p=4,4x2-5px+p2=0得x2-5x+4=0.
又x1<x2,
從而x1=1,x2=4,y1=-2,y2=4,
從而A(1,-2),B(4,4).
設(shè)=(x3,y3),所以(x3,y3)=(1,-2)+λ(4,4)=(4λ+1,4λ-2),
又y=8x3,即[2(2λ-1)]2=8(4λ+1).
即(2λ-1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.
11.(2022·北京昌平區(qū)模擬)已知拋物線C:y2=2px過點(diǎn)P(1,1),過點(diǎn)作直線l與拋物線C交于不同的兩點(diǎn)M,N,過點(diǎn)M作x軸的垂線分別與直線OP,ON交于點(diǎn)A,B,其中O為原點(diǎn).
(1)求拋物線C的方程,并求其焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程;
(2)求證:A為線段BM的中點(diǎn).
(1)解 把P(1,1)代入y2=2px得p=,
∴拋物線C的方程為y2=x,
焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為x=-.
(2)證明 ∵BM⊥x軸,
∴設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),A(x1,yA),B(x1,yB),
根據(jù)題意顯然有x1≠0.
若要證A為BM的中點(diǎn),
只需證2yA=y(tǒng)B+y1即可,
左右同除以x1有=+,
即只需證明2kOA=kOB+kOM成立,其中kOA=kOP=1,kOB=kON.
當(dāng)直線MN斜率不存在或斜率為零時,顯然與拋物線只有一個交點(diǎn)不滿足題意,所以直線MN斜率存在且不為零.
設(shè)直線MN:y=kx+(k≠0),
聯(lián)立消y得,k2x2+(k-1)x+=0,
考慮Δ=(k-1)2-4××k2=1-2k,
由題可知有兩交點(diǎn),所以判別式大于零,所以k
這是一份新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時過關(guān)練習(xí)第08章 平面解析幾何第7節(jié) 直線與橢圓、雙曲線 (含解析),共18頁。試卷主要包含了設(shè)雙曲線C,過雙曲線C,已知F1,F(xiàn)2為橢圓C等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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