
思維導圖
核心考點聚焦
考點一、求拋物線的標準方程
考點二、拋物線定義的應用
(一)利用拋物線的定義求距離或點的坐標
(二)與拋物線定義有關的最大(小)值問題
考點三、拋物線的軌跡問題
考點四、直線與拋物線的位置關系
考點五、直線與拋物線的弦長、焦點弦、中點弦問題
(一)弦長問題
(二)焦點弦問題
(三)中點弦問題
考點六、拋物線中的參數范圍及最值問題
考點七、拋物線的定值、定點、定直線問題
(一)定值問題
(二)定點問題
(三)定直線問題
考點八、拋物線的實際應用
知識點1 拋物線的定義
平面內與一個定點F和一條定直線l(l不經過點F)距離相等的點的軌跡叫做拋物線.點F叫做拋物線的焦點,直線l叫做拋物線的準線.
注:①在拋物線定義中,若去掉條件“l(fā)不經過點F”,點的軌跡還是拋物線嗎?
不一定是,若點F在直線l上,點的軌跡是過點F且垂直于直線l的直線.
②定義的實質可歸納為“一動三定”
一個動點M;一個定點F(拋物線的焦點);一條定直線(拋物線的準線);一個定值(點M到點F的距離與它到定直線l的距離之比等于1).
知識點2 拋物線的方程及簡單幾何性質
知識點3 直線與拋物線的位置關系
設直線l:y=kx+m,拋物線:y2=2px(p>0),將直線方程與拋物線方程聯立整理成關于x的方程k2x2+2(km-p)x+m2=0.
(1)若k≠0,當Δ>0時,直線與拋物線相交,有兩個交點;
當Δ=0時,直線與拋物線相切,有一個交點;
當Δ0)的焦點的直線交拋物線于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,那么線段AB叫做焦點弦,
如圖:設AB是過拋物線y2=2px(p>0)焦點F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則|AB|=x1+x2+p.
注:(1)x1·x2=eq \f(p2,4).
(2)y1·y2=-p2.
(3)|AB|=x1+x2+p=eq \f(2p,sin2α) (α是直線AB的傾斜角).
(4)eq \f(1,|AF|)+eq \f(1,|BF|)=eq \f(2,p)為定值(F是拋物線的焦點).
1、求拋物線的標準方程的方法
注:當拋物線的焦點位置不確定時,應分類討論,也可以設y2=ax或x2=ay(a≠0)的形式,以簡化討論過程.
2、用待定系數法求拋物線標準方程的步驟
3、拋物線定義的兩種應用
(1)實現距離轉化.根據拋物線的定義,拋物線上任意一點到焦點的距離等于它到準線的距離,因此,由拋物線定義可以實現點點距離與點線距離的相互轉化,從而簡化某些問題.
(2)解決最值問題.在拋物線中求解與焦點有關的兩點間距離和的最小值時,往往用拋物線的定義進行轉化,即化折線為直線解決最值問題.
4、直線與拋物線的位置關系
將直線方程與拋物線方程聯立,轉化為一元二次方程,可通過直線與拋物線的位置關系轉化為對判別式Δ或者對向量數量積的限制條件,利用限制條件建立不等式或等式,利用根與系數的關系運算求解.eq \a\vs4\al()
5、求拋物線實際應用的五個步驟
6、求軌跡問題的兩種方法
(1)直接法:按照動點適合條件直接代入求方程.
(2)定義法: 若動點滿足某種曲線定義,可按待定系數法列方程(組)求解曲線方程.
考點剖析
考點一、求拋物線的標準方程
1.若拋物線:的焦點坐標為,則拋物線的方程為( )
A.B.C.D.
2.若拋物線的頂點是原點,準線為直線,則此拋物線的方程為 .
3.以坐標軸為對稱軸,焦點在直線上的拋物線的標準方程為( )
A.或B.或
C.或D.或
4.以橢圓的左焦點為焦點的拋物線的標準方程是( )
A.B.C.D.
5.點到拋物線的準線的距離為6,那么拋物線的標準方程是( )
A.B.或
C.或D.
6.已知拋物線()上一點M的縱坐標為,該點到準線的距離為6,則該拋物線的標準方程為( )
A.B.或
C.D.或
考點二、拋物線定義的應用
利用拋物線的定義求距離或點的坐標
7.若拋物線上一點到拋物線焦點的距離為,則點到原點的距離為( )
A.B.1C.D.
8.已知拋物線的焦點為F,點P為E上一點,Q為PF的中點,若,則Q點的縱坐標為( )
A.7B.5C.3D.1
9.已知F為拋物線的焦點,點A在拋物線C上,O為原點,若為等腰三角形,則點A的橫坐標可能為( )
A.2B.C.D.
與拋物線定義有關的最大(小)值問題
10.已知拋物線:的焦點為,拋物線上有一動點,,則的最小值為( )
A.5B.6C.7D.8
11.已知拋物線和點,F是拋物線的焦點,P是拋物線上一點,則的最小值是( ).
A.5B.6C.7D.8
12.已知過拋物線的焦點F且傾斜角為的直線交C于A,B兩點,Q為弦的中點,P為C上一點,則的最小值為( )
A.B.8C.D.5
13.已知直線和直線,則拋物線上一動點到直線和直線的距離之和的最小值是( )
A.B.C.2D.
14.設點P是拋物線:上的動點,點M是圓:上的動點,d是點P到直線的距離,則的最小值是( )
A.B.C.D.
15.已知拋物線:的準線為,點的坐標為,點在拋物線上,點到直線的距離為,則的最大值為( )
A.B.C.1D.
16.已知F為拋物線的焦點,P為該拋物線上的動點,點,則的最大值為( )
A.B.C.2D.
考點三、拋物線的軌跡問題
17.若動點到點的距離等于它到直線的距離,則點的軌跡方程是( )
A.B.
C.D.
18.在平面直角坐標系xOy中,動點到直線的距離比它到定點的距離小1,則P的軌跡方程為( )
A.B.
C.D.
19.若動點滿足,則點M的軌跡是( )
A.圓B.橢圓C.雙曲線D.拋物線
20.【多選】已知,,直線AP,BP相交于P,直線AP,BP的斜率分別為,則( )
A.當時,點的軌跡為除去A,B兩點的橢圓
B.當時,點的軌跡為除去A,B兩點的雙曲線
C.當時,點的軌跡為拋物線
D.當時,點的軌跡為一條直線
21.設圓C與圓外切,與直線相切,則圓C的圓心的軌跡為( )
A.拋物線B.雙曲線C.橢圓D.圓
22.已知點P是曲線上任意一點,,連接PA并延長至Q,使得,求動點Q的軌跡方程.
考點四、直線與拋物線的位置關系
23.過點作直線與拋物線相交,恰好有一個交點,則符合條件的直線的條數為( )
A.0B.1C.2D.3
24.直線與拋物線的位置關系為( )
A.相交B.相切C.相離D.不能確定
25.已知命題p:,命題q:直線與拋物線有兩個公共點,則p是q的( )
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
26.拋物線上一點到直線距離的最小值為( )
A.B.C.D.
27.在平面直角坐標系中,拋物線上一點的橫坐標為4,且點到的距離為5,
(1)求拋物線的方程;
(2)若斜率為1的直線交拋物線于、兩點(位于對稱軸異側),且,求直線的方程.
考點五、直線與拋物線的弦長、焦點弦、中點弦問題
弦長問題
28.過拋物線的焦點作傾斜角為120°的直線交拋物線于、兩點,則長為( )
A.2B.C.D.1
29.根據拋物線的光學性質,從拋物線的焦點發(fā)出的光,經拋物線反射后光線都平行于拋物線的軸,已知拋物線,若從點Q(3,2)發(fā)射平行于x軸的光射向拋物線的A點,經A點反射后交拋物線于B點,則 .
30.入射光線由點出發(fā),沿軸反方向射向拋物線:上一點,反射光線與拋物線交于點,則的值為( )
A.4B.C.2D.
31.已知拋物線過點().
(1)求C的方程;
(2)若斜率為的直線過C的焦點,且與C交于A,B兩點,求線段的長度.
32.斜率為直線過拋物線的焦點,且與交于兩點,則三角形(為坐標原點)的面積是( )
A.B.C.D.
33.已知拋物線上任意一點M到焦點F的距離比M到y(tǒng)軸的距離大1.
(1)求E的標準方程;
(2),,交E于A,C兩點,交E于B,D兩點.求四邊形ABCD的面積的最小值.
焦點弦問題
34.已知拋物線的焦點為,過的動直線與拋物線交于兩點,滿足的直線有且僅有一條,則 .
35.過拋物線的焦點F的直線l與拋物線交于A,B兩點,且,則直線l的斜率為( )
A.B.C.D.
36.已知拋物線C的焦點為F,準線為l,過F的直線m與C交于A、B兩點,點A在l上的投影為D,若,則( )
A.B.2C.D.3
37.設F為拋物線的焦點,點M在C上,點N在準線l上,滿足,,則( )
A.B.C.2D.
38.過拋物線的焦點作兩條互相垂直的弦AB、CD,則( )
A.2B.4C.D.
39.【多選】已知拋物線的焦點為F,過焦點F的直線l交拋物線于A,B兩點(其中點A在x軸上方),則( )
A.
B.弦AB的長度最小值為l
C.以AF為直徑的圓與y軸相切
D.以AB為直徑的圓與拋物線的準線相切
40.【多選】已知拋物線的焦點為,準線為為拋物線上任意一點,點為在上的射影,線段交軸于點為線段的中點,則( )
A.
B.直線與拋物線相切
C.點的軌跡方程為
D.可以是直角
中點弦問題
41.若拋物線的弦AB中點坐標為,則直線AB的斜率為( )
A.-4B.4C.-2D.2
42.已知拋物線,過點引拋物線的一條弦,使它恰在點P處被平分,則這條弦所在的直線l的方程為( )
A.B.C.D.
43.已知拋物線C:的焦點為F,直線l與拋物線C交于A,B兩點,線段AB的中點為,則點F到直線l的距離為( )
A.B.C.D.
44.已知點F為拋物線的焦點,過F的直線l與C交于A、B兩點.若中點的縱坐標為2,則( )
A.6B.7C.9D.10
45.已知直線與拋物線相交于、兩點.
(1)若直線過點,且傾斜角為,求的值;
(2)若直線過點,且弦恰被平分,求所在直線的方程.
考點六、拋物線中的參數范圍及最值問題
46.已知拋物線的焦點為F,過點的直線l與拋物線C交于,P,Q兩點,則的最小值是( )
A.8B.10C.13D.15
47.已知拋物線,圓.若點,分別在,上運動,且設點,則的最小值為( )
A.B.C.D.
48.已知拋物線的焦點為F,動點M在C上,圓M的半徑為1,過點F的直線與圓M相切于點N,則的最小值為( )
A.5B.6C.7D.8
49.已知為拋物線的焦點,過的直線與拋物線交于,兩點,若在軸負半軸上存在一點,使得為銳角,則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
50.已知是拋物線的焦點,過點的直線交拋物線于、兩點,且.
(1)求拋物線的方程;
(2)若為坐標原點,過點作軸的垂線交直線于點,過點作直線的垂線與拋物線的另一交點為,的中點為,求的取值范圍.
考點七、拋物線的定值、定點、定直線問題
(一)定值問題
51.已知拋物線的焦點為,點在拋物線上,且.
(1)求拋物線的方程;
(2)過點且斜率存在的直線交拋物線于不同的兩點,設為坐標原點,直線的斜率分別為,求證:為定值.
52.已知拋物線的頂點是坐標原點,焦點在軸上,且拋物線上的點到焦點的距離是5.
(1)求該拋物線的標準方程;
(2)若過點的直線與該拋物線交于,兩點,求證:為定值.
53.已知拋物線的焦點與橢圓的右焦點重合,橢圓的短軸長為.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點且斜率為的直線交橢圓于兩點,交拋物線于兩點,請問是否存在實常數,使為定值?若存在,求出的值及定值;若不存在,說明理由.
54.已知點在拋物線上,過點的直線與相交于兩點,直線分別與軸相交于點.
(1)當弦的中點橫坐標為3時,求的一般方程;
(2)設為原點,若,求證:為定值.
(二)定點問題
55.已知拋物線的焦點為,點在直線上運動,直線,經過點,且與分別相切于兩點.
(1)求的方程;
(2)試問直線是否過定點?若是,求出該定點坐標;若不是,請說明理由.
56.已知拋物線:上一點到焦點的距離為,
(1)求拋物線的方程;
(2)若在第一象限,不過的直線與拋物線相交于,兩點,且直線,的斜率之積為,證明:直線過定點.
57.已知拋物線上一動點G,過點G作x軸的垂線,垂足為D,M是上一點,且滿足.
(1)求動點M的軌跡C;
(2)若為曲線C上一定點,過點P作兩條直線分別與拋物線交于A,B兩點,若滿足,求證:直線恒過定點,并求出定點坐標.
58.已知圓過點,且與直線相切.
(1)求圓心的軌跡的方程;
(2)為軌跡上的動點,為直線上的動點,求的最小值;
(3)過點作直線交軌跡于、兩點,點關于軸的對稱點為.問是否經過定點,若經過定點,求出定點坐標;若不經過,請說明理由.
59.已知曲線的焦點為,曲線上有一點滿足.
(1)求拋物線的方程;
(2)過原點作兩條相互垂直的直線交曲線于異于原點的兩點,直線與軸相交于,試探究軸上存在一點是否存在異于的定點滿足恒成立.若存在,請求出點坐標;若不存在,請說明理由.
(三)定直線問題
60.已知拋物線,,是C上兩個不同的點.
(1)求證:直線與C相切;
(2)若O為坐標原點,,C在A,B處的切線交于點P,證明:點P在定直線上.
61.已知拋物線C:()與圓O:相交于A,B兩點,且點A的橫坐標為.F是拋物線C的焦點,過焦點的直線l與拋物線C相交于不同的兩點M,N.
(1)求拋物線C的方程.
(2)過點M,N作拋物線C的切線,,是,的交點,求證:點P在定直線上.
62.如圖,過拋物線焦點F的直線與拋物線交于A,B兩點,AM,AN,BC,BD分別垂直于坐標軸,垂足依次為M,N,C,D.
(1)若矩形ANOM和矩形BDOC面積分別為,,求的值;
(2)求證:直線MN與直線CD交點在定直線上.
考點八、拋物線的實際應用
63.清代青花瓷蓋碗是中國傳統(tǒng)茶文化的器物載體,具有“溫潤”“淡遠”“清新”的特征.如圖,已知碗體和碗蓋的內部均近似為拋物線形狀,碗蓋深為,碗蓋口直徑為,碗體口直徑為,碗體深,則蓋上碗蓋后,碗蓋內部最高點到碗底的垂直距離為(碗和碗蓋的厚度忽略不計)( )
A.B.C.D.
64.探照燈?汽車前燈的反光曲面?手電筒的反光鏡面?太陽灶的鏡面等都是拋物鏡面.燈泡放在拋物線的焦點位置,通過鏡面反射就變成了平行光束,如圖所示,這就是探照燈?汽車前燈?手電筒的設計原理.已知某型號探照燈反射鏡的縱斷面是拋物線的一部分,光源位于拋物線的焦點處,燈口直徑是,燈深,則光源到反射鏡頂點的距離為( )
A.B.C.D.
65.如圖是一拋物線型機械模具的示意圖,該模具是拋物線的一部分且以拋物線的軸為對稱軸,已知頂點深度4cm,口徑長為12cm.
(1)以頂點為坐標原點建立平面直角坐標系(如圖),求該拋物線的標準方程;
(2)為滿足生產的要求,需將磨具的頂點深度減少1cm,求此時該磨具的口徑長.
66.圖1為一種衛(wèi)星接收天線,其曲面與軸截面的交線為拋物線的一部分,已知該衛(wèi)星接收天線的口徑,深度,信號處理中心位于焦點處,以頂點為坐標原點,建立如圖2所示的平面直角坐標系,若是該拋物線上一點,點,則的最小值為( )
A.4B.3C.2D.1
67.某單行隧道橫斷面由一段拋物線及一個矩形的三邊組成,尺寸如圖所示(單位:m),某卡車載一集裝箱,車寬3 m,車與集裝箱總高4.5 m,此車能否安全通過隧道?說明理由.
過關檢測
一、單選題
1.(2023上·甘肅隴南·高二??计谀┮阎獟佄锞€()與傾斜角為45°的一直線相切于點,則該拋物線的焦點坐標為( )
A.B.
C.D.
2.(2023上·黑龍江佳木斯·高二校考期末)已知拋物線,是拋物線上一點,則點到點距離的最小值是( )
A.1B.2C.D.
3.(2023上·陜西西安·高二校考期末)已知拋物線()的焦點為F,點在拋物線C上,且,則( )
A.4B.6C.8D.10
4.(2023上·江西宜春·高二??计谀┮阎菕佄锞€的焦點,點在拋物線上,則( )
A.B.C.D.
5.(2023上·陜西漢中·高三西鄉(xiāng)縣第一中學校聯考期中)若是拋物線位于第一象限的點,是拋物線的焦點,,則直線的斜率為( )
A.B.C.D.
6.(2023上·河南新鄉(xiāng)·高二??计谀┮阎c在拋物線上,是拋物線的焦點,點為直線上的動點,則的最小值為( )
A.8B.C.D.
7.(2023·福建廈門·廈門一中校考模擬預測)已知拋物線:的焦點為,點為上一點,為靠近點的三等分點,若,則點的縱坐標為( )
A.2B.4C.6D.8
8.(2023上·陜西西安·高三長安一中??计谥校┮阎獟佄锞€的焦點為,其準線與軸的交點為,點在拋物線上,且,則( )
A.B.C.D.
9.(2023下·河南焦作·高二焦作市第一中學校考期末)已知點,拋物線的焦點為, 射線與拋物線 交于點,與拋物線準線相交于,若 , 則的值為( )
A.B.1C.2D.3
10.(2023下·湖北咸寧·高二統(tǒng)考期末)已知,,是拋物線上三個動點,且的重心為拋物線的焦點,若,兩點均在軸上方,則的斜率恒有,則的最大值為( )
A.1B.C.D.
二、多選題
11.(2023上·黑龍江牡丹江·高二牡丹江市第二高級中學校考期末)已知拋物線的焦點為F,過F且傾斜角為的直線l交拋物線于A,B兩點,以下結論中正確的有( )
A.直線l的方程為
B.原點到直線l的距離為
C.
D.以AB為直徑的圓過原點
12.(2023上·浙江臺州·高二校聯考期末)已知拋物線的焦點為,為上一動點,,則下列結論中正確的是( )
A.的準線方程為B.直線與相切
C.的最小值為4D.的最小值為3
13.(2023上·海南省直轄縣級單位·高二嘉積中學校考期末)已知拋物線的焦點為,頂點為,點在拋物線上,若,則下列選項正確的是( )
A.B.以MF為直徑的圓與軸相切
C.D.
14.(2023上·吉林長春·高二??计谀┮阎獟佄锞€:的的焦點為,、是拋物線上兩點,則下列結論正確的是( )
A.點的坐標為
B.若直線過點,則
C.若,則的最小值為
D.若,則線段的中點到軸的距離為
三、填空題
15.(2023上·陜西西安·高二??计谀佄锞€,過焦點的弦AB長為8,則AB中點M的橫坐標為 .
16.(2023上·新疆伊犁·高二??计谀┬甭蕿榈闹本€過拋物線的焦點,且與C交于A,B兩點,則 .
17.(2023下·內蒙古·高二校聯考期末)已知A,B,M,N為拋物線上四個不同的點,直線AB與直線MN互相垂直且相交于焦點F,O為坐標原點,若的面積為2,則四邊形AMBN的面積為 .
18.(2023下·寧夏銀川·高二銀川一中??计谀┮阎菕佄锞€的焦點,過點且斜率為2的直線與交于兩點,若,則 .
19.(2023下·云南保山·高二統(tǒng)考期末)已知拋物線的焦點為為坐標原點,不經過點的直線與拋物線交于兩點,且,則點到直線距離的最大值為 .
四、解答題
20.(2023上·青海西寧·高二校聯考期末)已知拋物線C:的焦點為F,過F作垂直于軸的直線與拋物線C交于A、B兩點,O為坐標原點,的面積為2.
(1)求拋物線C的標準方程;
(2)若直線l與拋物線C交于P,Q兩點,是線段PQ的中點,求直線l的方程.
21.(2023上·云南曲靖·高二??计谀┤魴E圓過拋物線的焦點,且與雙曲線有相同的焦點.
(1)求橢圓的方程;
(2)不過原點的直線與橢圓交于兩點,求面積.
22.(2023·四川涼山·統(tǒng)考一模)為拋物線上一點,過作兩條關于對稱的直線分別交于兩點.
(1)求的值及的準線方程;
(2)判斷直線的斜率是否為定值?若是,求出定值;若不是,請說明理由.
23.(2023上·青海玉樹·高二校聯考期末)在平面直角坐標系中,動點到點的距離等于點到直線的距離.
(1)求動點的軌跡方程;
(2)記動點的軌跡為曲線,過點的直線與曲線交于兩點,,直線的斜率為,直線的斜率為.證明:為定值.
24.(2023·海南·校聯考模擬預測)已知拋物線()的焦點F到雙曲線的漸近線的距離是.
(1)求p的值;
(2)已知過點F的直線與E交于A,B兩點,線段的中垂線與E的準線l交于點P,且線段的中點為M,設,求實數的取值范圍.
25.(2023·江西九江·統(tǒng)考一模)已知過點的直線與拋物線交于兩點,過線段的中點作直線軸,垂足為,且.
(1)求拋物線的方程;
(2)若為上異于點的任意一點,且直線與直線交于點,證明:以為直徑的圓過定點.
類型
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
圖象
性質
焦點
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(p,2),0))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(p,2)))
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(p,2)))
準線
x=-eq \f(p,2)
x=eq \f(p,2)
y=-eq \f(p,2)
y=eq \f(p,2)
范圍
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
x∈R,y≥0
x∈R,y≤0
對稱軸
x軸
y軸
頂點
O(0,0)
離心率
e=1
開口方向
向右
向左
向上
向下
定義法
根據定義求p,最后寫標準方程
待定系數法
設標準方程,列有關的方程組求系數
直接法
建立恰當的坐標系,利用拋物線的定義列出動點滿足的條件,列出對應方程,化簡方程
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