1.拋物線的概念
平面內(nèi)與一個定點F和一條定直線l(l不經(jīng)過點F)的距離eq \x(\s\up1(01))相等的點的軌跡叫做拋物線.點F叫做拋物線的eq \x(\s\up1(02))焦點,直線l叫做拋物線的eq \x(\s\up1(03))準線.
2.拋物線的標準方程與幾何性質(zhì)
拋物線y2=2px(p>0)上一點P(x0,y0)到焦點Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0))的距離|PF|=x0+eq \f(p,2),也稱為拋物線的焦半徑.
1.(人教A選擇性必修第一冊P133練習T2改編)拋物線y=2x2的準線方程為( )
A.y=-eq \f(1,8) B.y=-eq \f(1,4)
C.y=-eq \f(1,2) D.y=-1
答案 A
解析 由y=2x2,得x2=eq \f(1,2)y,故拋物線y=2x2的準線方程為y=-eq \f(1,8).故選A.
2.(2023·紹興模擬)設(shè)拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,若點P(1,m)在拋物線上,且|PF|=3,則p=( )
A.1 B.2
C.4 D.8
答案 C
解析 拋物線y2=2px(p>0)的焦點為Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),準線方程為x=-eq \f(p,2),點P(1,m)在拋物線上,且|PF|=3,由拋物線的定義可知1+eq \f(p,2)=3,則p=4.故選C.
3.(人教B選擇性必修第一冊2.7.1練習B T5改編)若動點M(x,y)到點F(4,0)的距離比它到直線x=-5的距離小1,則點M的軌跡方程是( )
A.x=-4 B.x=4
C.y2=8x D.y2=16x
答案 D
解析 ∵點M到F(4,0)的距離比它到直線x=-5的距離小1,∴點M到F的距離和它到直線x=-4的距離相等,故點M的軌跡是以F為焦點,直線x=-4為準線的拋物線,得點M的軌跡方程為y2=16x.
4.(人教A選擇性必修第一冊3.3.1練習T3改編)已知拋物線C:y2=8x的焦點為F,點P在拋物線上,|PF|=6,則點P的橫坐標為( )
A.6 B.5
C.4 D.2
答案 C
解析 設(shè)點P的橫坐標為x0,拋物線y2=8x的準線方程為x=-2.∵點P在拋物線上,|PF|=6,∴x0+2=6,∴x0=4.故選C.
5.(人教B選擇性必修第一冊習題2-7C T1(1)改編)設(shè)P是拋物線y2=4x上的一個動點,F(xiàn)是拋物線的焦點.若B(3,2),則|PB|+|PF|的最小值為________.
答案 4
解析 如圖,過點B作BQ垂直準線于點Q,交拋物線于點P1,則|P1Q|=|P1F|.則有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4,即|PB|+|PF|的最小值為4.
例1 (1)(多選)過點P(-2,3)的拋物線的標準方程可以是( )
A.y2=-eq \f(9,2)x B.y2=eq \f(9,2)x
C.x2=-eq \f(4,3)y D.x2=eq \f(4,3)y
答案 AD
解析 設(shè)拋物線的標準方程為y2=kx或x2=my,代入點P(-2,3),解得k=-eq \f(9,2),m=eq \f(4,3),所以y2=-eq \f(9,2)x或x2=eq \f(4,3)y.故選AD.
(2)(2021·北京高考)已知拋物線C:y2=4x,焦點為F,點M為拋物線C上的點,且|FM|=6,則M的橫坐標是________;作MN⊥x軸于N,則S△FMN=________.
答案 5 4eq \r(5)
解析 因為拋物線的方程為y2=4x,故p=2且F(1,0).因為|FM|=6,所以xM+eq \f(p,2)=6,解得xM=5,故yM=±2eq \r(5),所以S△FMN=eq \f(1,2)×(5-1)×2eq \r(5)=4eq \r(5).
求拋物線的標準方程的方法
(1)定義法.
(2)待定系數(shù)法:當焦點位置不確定時,常采用以下兩種模式設(shè)拋物線的標準方程:
1.動圓與定圓A:(x+2)2+y2=1外切,且和直線x=1相切,則動圓圓心的軌跡是( )
A.直線 B.橢圓
C.雙曲線 D.拋物線
答案 D
解析 設(shè)動圓的圓心為C,半徑為r,則C到定圓A:(x+2)2+y2=1的圓心的距離等于r+1,而動圓的圓心到直線x=1的距離等于r,所以動圓圓心到直線x=2的距離為r+1,根據(jù)拋物線的定義知,動圓圓心的軌跡為拋物線.故選D.
2.設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,點M在拋物線C上,|MF|=5,若以MF為直徑的圓過點(0,2),則拋物線C的方程為( )
A.y2=4x或y2=8xB.y2=2x或y2=8x
C.y2=4x或y2=16xD.y2=2x或y2=16x
答案 C
解析 拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),設(shè)M(x0,y0),由拋物線的定義,知|MF|=x0+eq \f(p,2)=5,得x0=5-eq \f(p,2),則以MF為直徑的圓的圓心橫坐標為eq \f(5,2),而圓的半徑為eq \f(5,2),于是得該圓與y軸相切于點(0,2),得圓心的縱坐標為2,則點M的縱坐標為4,即Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5-\f(p,2),4)),從而有42=2peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5-\f(p,2))),整理得p2-10p+16=0,解得p=2或p=8,所以拋物線C的方程為y2=4x或y2=16x.
例2 (1)(2020·全國Ⅲ卷)設(shè)O為坐標原點,直線x=2與拋物線C:y2=2px(p>0)交于D,E兩點,若OD⊥OE,則C的焦點坐標為( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4),0)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),0))
C.(1,0) D.(2,0)
答案 B
解析 因為直線x=2與拋物線y2=2px(p>0)交于D,E兩點,且OD⊥OE,不妨設(shè)點D在第一象限,根據(jù)拋物線的對稱性可得∠DOx=∠EOx=eq \f(π,4),所以D(2,2),代入y2=2px,得4=4p,解得p=1,所以其焦點坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),0)).故選B.
(2)(2021·新高考Ⅰ卷)已知O為坐標原點,拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,P為C上一點,PF與x軸垂直,Q為x軸上一點,且PQ⊥OP.若|FQ|=6,則C的準線方程為________.
答案 x=-eq \f(3,2)
解析
解法一:不妨設(shè)點P在第一象限,如圖,由已知可得Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),p)),所以kOP=2,又PQ⊥OP,所以kPQ=-eq \f(1,2).所以直線PQ的方程為y-p=-eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(p,2))).令y=0,得x=eq \f(5,2)p.所以|FQ|=eq \f(5,2)p-eq \f(p,2)=2p=6,所以p=3,所以C的準線方程為x=-eq \f(p,2)=-eq \f(3,2).
解法二:由題易得|OF|=eq \f(p,2),|PF|=p,|PF|2=|OF|·|FQ|,即p2=eq \f(p,2)×6,解得p=3或p=0(舍去),所以C的準線方程為x=-eq \f(3,2).
(1)涉及拋物線上的點到焦點的距離或到準線的距離時,??上嗷マD(zhuǎn)化.
(2)應(yīng)用拋物線的幾何性質(zhì)解題時,常結(jié)合圖形思考,通過圖形可以直觀地看出拋物線的頂點、對稱軸、開口方向等幾何特征,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想解題的直觀性.
1.已知拋物線C:y2=4x與圓E:(x-1)2+y2=9相交于A,B兩點,點M為劣弧eq \(AB,\s\up8(︵))上不同于A,B的一個動點,平行于x軸的直線MN交拋物線于點N,則△MNE周長的取值范圍為( )
A.(3,5) B.(5,7)
C.(6,8) D.(6,8]
答案 C
解析 如圖所示,圓E的圓心為(1,0),半徑為3,拋物線的焦點為(1,0),準線為x=-1.
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y2=4x,,(x-1)2+y2=9,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=2,,y=2\r(2))) 或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=\r(2),,y=-2\r(2),))不妨令A(2,2eq \r(2)),B(2,-2eq \r(2)),所以20)上,拋物線C的焦點為F.若對于拋物線上的一點P,|PM|+|PF|的最小值為41,則p的值為________.
答案 42或22
解析 當點M(20,40)位于拋物線內(nèi)時,如圖1,過點P作拋物線準線的垂線,垂足為D,則|PF|=|PD|,|PM|+|PF|=|PM|+|PD|.當點M,P,D三點共線時,|PM|+|PF|的值最?。勺钚≈禐?1,得20+eq \f(p,2)=41,解得p=42;當點M(20,40)位于拋物線外時,如圖2,當點P,M,F(xiàn)三點共線時,|PM|+|PF|的值最?。勺钚≈禐?1,得eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(20-\f(p,2)))\s\up12(2)+402)=41,解得p=22或p=58.當p=58時,拋物線C:y2=116x,點M(20,40)在拋物線內(nèi),故舍去.綜上,p=42或p=22.
課時作業(yè)
一、單項選擇題
1.(2023·成都模擬)拋物線y=16x2的焦點坐標為( )
A.(0,4) B.(4,0)
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,64))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,64),0))
答案 C
解析 拋物線的標準方程為x2=eq \f(1,16)y,故焦點坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,64))).故選C.
2.(2023·濟南期末)已知拋物線的準線方程為x=1,則該拋物線的標準方程為( )
A.x2=-4y B.x2=4y
C.y2=4x D.y2=-4x
答案 D
解析 由題意知,拋物線的準線方程為x=1,所以拋物線開口向左,設(shè)拋物線的標準方程為y2=-2px(p>0),則eq \f(p,2)=1,即p=2,所以拋物線的標準方程為y2=-4x.故選D.
3.(2023·北京高考)已知拋物線C:y2=8x的焦點為F,點M在C上.若M到直線x=-3的距離為5,則|MF|=( )
A.7 B.6
C.5 D.4
答案 D
解析 因為拋物線C:y2=8x的焦點F(2,0),準線方程為x=-2,點M在C上,所以M到準線x=-2的距離為|MF|,又M到直線x=-3的距離為5,所以|MF|+1=5,故|MF|=4.故選D.
4.(2023·邯鄲一模)拋物線有一條重要性質(zhì):從焦點發(fā)出的光線,經(jīng)過拋物線上的一點反射后,反射光線平行于拋物線的對稱軸,反之,平行于拋物線對稱軸的光線,經(jīng)過拋物線上的一點反射后,反射光線經(jīng)過該拋物線的焦點.已知拋物線C:y2=2px(p>0),一條平行于x軸的光線,經(jīng)過點A(3,1),射向拋物線C的B處,經(jīng)過拋物線C的反射,經(jīng)過拋物線C的焦點F,若|AB|+|BF|=5,則拋物線C的準線方程是( )
A.x=-4 B.x=-2
C.x=-1 D.x=-eq \f(1,2)
答案 B
解析 由拋物線的定義可得|AB|+|BF|=3+eq \f(p,2)=5,解得p=4,則拋物線C的準線方程是x=-eq \f(p,2)=-2.故選B.
5.設(shè)F為拋物線y2=2x的焦點,A,B,C為拋物線上三點,若F為△ABC的重心,則|eq \(FA,\s\up6(→))|+|eq \(FB,\s\up6(→))|+|eq \(FC,\s\up6(→))|的值為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 C
解析 由題意可知,點F的坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),0)),又F為△ABC的重心,故eq \f(xA+xB+xC,3)=eq \f(1,2),即xA+xB+xC=eq \f(3,2).又由拋物線的定義可知|eq \(FA,\s\up6(→))|+|eq \(FB,\s\up6(→))|+|eq \(FC,\s\up6(→))|=xA+xB+xC+eq \f(3,2)=eq \f(3,2)+eq \f(3,2)=3.故選C.
6.(2023·十堰二模)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,拋物線C的準線與坐標軸交于點P,點M(3,2),且△MFP的面積為2,若Q是拋物線C上一點,則△FMQ周長的最小值為( )
A.4+eq \r(2) B.4+2eq \r(2)
C.4+eq \r(10) D.4+2eq \r(10)
答案 B
解析 由題意可知,△MFP的面積為eq \f(1,2)×p×2=2,解得p=2,則F(1,0),準線方程為x=-1,|MF|=eq \r((3-1)2+22)=2eq \r(2),點Q到準線的距離為|QQ′|,△FMQ的周長最小,需|QF|+|MQ|最小,即|QQ′|+|MQ|最小,所以當MQ垂直于拋物線C的準線時,△FMQ的周長最小,且最小值為4+2eq \r(2).故選B.
7.(2023·咸陽模擬)若F是拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點,P是拋物線C上任意一點,|PF|的最小值為1,且A,B是拋物線C上兩點,線段AB的中點到y(tǒng)軸的距離為2,則|AF|+|BF|=( )
A.3 B.4
C.5 D.6
答案 D
解析 由條件可得Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),設(shè)P(x0,y0)(x0≥0),則|PF|2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x0-\f(p,2)))eq \s\up12(2)+2px0=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x0+\f(p,2)))eq \s\up12(2)≥eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2)))eq \s\up12(2),當且僅當x0=0時取等號,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2)))eq \s\up12(2)=1,解得p=2,所以拋物線C的方程為y2=4x.如圖所示,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),因為AB的中點到y(tǒng)軸的距離為2,所以x1+x2=4,所以由拋物線的定義可知|AF|+|BF|=p+x1+x2=6.故選D.
8.已知點P為拋物線x2=4y上任意一點,點A是圓x2+(y-6)2=5上任意一點,則|PA|的最小值為( )
A.eq \r(5) B.2eq \r(5)
C.3eq \r(5) D.6-eq \r(5)
答案 A
解析 圓x2+(y-6)2=5的圓心為C(0,6),半徑r=eq \r(5).設(shè)Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x0,\f(xeq \\al(2,0),4))),則|PC|2=xeq \\al(2,0)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(xeq \\al(2,0),4)-6))eq \s\up12(2)=eq \f(1,16)xeq \\al(4,0)-2xeq \\al(2,0)+36=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)xeq \\al(2,0)-4))eq \s\up12(2)+20,當xeq \\al(2,0)=16時,|PC|2有最小值20,數(shù)形結(jié)合可知|PA|min=|PC|min-eq \r(5)=2eq \r(5)-eq \r(5)=eq \r(5).
二、多項選擇題
9.(2023·衡水聯(lián)考)已知拋物線C:y2=4x的焦點為F,P為拋物線上一點,則下列結(jié)論正確的是( )
A.焦點F到拋物線準線的距離為2
B.若|PF|=2,則點P的坐標為(1,2)
C.過焦點F且垂直于x軸的直線被拋物線所截得的弦長為2
D.若點M的坐標為(1,4),則|PM|+|PF|的最小值為4
答案 AD
解析 由拋物線的解析式知p=2,所以拋物線的焦點F(1,0),準線方程為x=-1,所以焦點F到拋物線準線的距離為2,故A正確;設(shè)拋物線上點P(x,y),則|PF|=x+1=2,解得x=1,故y=±2,則點P的坐標為(1,2)或(1,-2),故B錯誤;過焦點F且垂直于x軸的直線被拋物線所截得的弦長為2p=4,故C錯誤;如圖,當M,P,F(xiàn)三點共線且P在線段MF上時,|PM|+|PF|取得最小值,即|MF|=eq \r((1-1)2+42)=4,故D正確.故選AD.
10.(2023·大慶模擬)已知拋物線x2=eq \f(1,2)y的焦點為F,M(x1,y1),N(x2,y2)是拋物線上兩點,則下列結(jié)論正確的是( )
A.點F的坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,8),0))
B.若直線MN過點F,則x1x2=-eq \f(1,16)
C.若eq \(MF,\s\up6(→))=λeq \(NF,\s\up6(→)),則|MN|的最小值為eq \f(1,2)
D.若|MF|+|NF|=eq \f(3,2),則線段MN的中點P到x軸的距離為eq \f(5,8)
答案 BCD
解析 易知點F的坐標為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,8))),A錯誤;根據(jù)拋物線的性質(zhì)知,MN過焦點F時,x1x2=-p2=-eq \f(1,16),B正確;若eq \(MF,\s\up6(→))=λeq \(NF,\s\up6(→)),則MN過點F,則|MN|的最小值即拋物線通徑的長,為2p,即eq \f(1,2),C正確;拋物線x2=eq \f(1,2)y的焦點為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,8))),準線方程為y=-eq \f(1,8),過點M,N,P分別作準線的垂線MM′,NN′,PP′,垂足分別為M′,N′,P′,所以|MM′|=|MF|,|NN′|=|NF|.所以|MM′|+|NN′|=|MF|+|NF|=eq \f(3,2),所以|PP′|=eq \f(|MM′|+|NN′|,2)=eq \f(3,4),所以線段MN的中點P到x軸的距離為|PP′|-eq \f(1,8)=eq \f(3,4)-eq \f(1,8)=eq \f(5,8),D正確.故選BCD.
11.設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點為F,準線為l,A為C上一點,以F為圓心,|FA|為半徑的圓交l于B,D兩點.若∠ABD=90°,且△ABF的面積為9eq \r(3),則( )
A.|BF|=3
B.△ABF是等邊三角形
C.點F到準線的距離為3
D.拋物線C的方程為y2=6x
答案 BCD
解析 根據(jù)題意,作出圖形如圖所示.因為以|FA|為半徑的圓交l于B,D兩點,所以|FA|=|FB|,又|FA|=|AB|,所以△ABF為等邊三角形,B正確;因為∠ABD=90°,所以AB∥x軸,所以∠BFO=60°,所以|BF|=2p,S△ABF=eq \f(\r(3),4)|BF|2=eq \f(\r(3),4)·4p2=9eq \r(3),解得p=3,所以|BF|=6,所以A不正確;焦點到準線的距離為p=3,所以C正確;拋物線C的方程為y2=6x,所以D正確.故選BCD.
三、填空題
12.(2023·全國乙卷)已知點A(1,eq \r(5))在拋物線C:y2=2px上,則A到C的準線的距離為________.
答案 eq \f(9,4)
解析 由題意可得(eq \r(5))2=2p×1,則2p=5,拋物線C的方程為y2=5x,準線方程為x=-eq \f(5,4),所以A到C的準線的距離為1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5,4)))=eq \f(9,4).
13.如圖,正方形ABCD和正方形DEFG的邊長分別為a,b(a<b),原點O為AD的中點,拋物線y2=2px(p>0)經(jīng)
過C,F(xiàn)兩點,則eq \f(b,a)=________.
答案 1+eq \r(2)
解析 依題意知Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,2),-a)),F(xiàn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,2)+b,b)),因為點C,F(xiàn)在拋物線上,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a2=pa,,b2=p(a+2b),))兩式相除得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a)))eq \s\up12(2)-2·eq \f(b,a)-1=0,解得eq \f(b,a)=1+eq \r(2)或eq \f(b,a)=1-eq \r(2)(舍去).
14.(2023·江蘇二模)已知點P在拋物線C:y2=2px(p>0)上,過P作C的準線的垂線,垂足為H,點F為C的焦點.若∠HPF=60°,點P的橫坐標為1,則p=________.
答案 eq \f(2,3)
解析 如圖所示,不妨設(shè)點P在第一象限,聯(lián)立eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y2=2px,,x=1,))
可得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=1,,y=±\r(2p),))即點P(1,eq \r(2p)).易知PH⊥y軸,則PH∥x軸,則∠xFP=∠HPF=60°,所以直線PF的傾斜角為60°,易知點Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0)),所以kPF=eq \f(\r(2p),1-\f(p,2))=eq \r(3),整理可得2eq \r(2p)=eq \r(3)(2-p),且2-p>0,故00)的右焦點F與拋物線C2的焦點重合,C1的中心與C2的頂點重合.過F且與x軸垂直的直線交C1于A,B兩點,交C2于C,D兩點,且|CD|=eq \f(4,3)|AB|.
(1)求C1的離心率;
(2)設(shè)M是C1與C2的公共點,若|MF|=5,求C1與C2的標準方程.
解 (1)∵F(c,0),AB⊥x軸且與橢圓C1相交于A,B兩點,
則直線AB的方程為x=c,
聯(lián)立eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=c,,\f(x2,a2)+\f(y2,b2)=1,,a2=b2+c2,))
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=c,,y=±\f(b2,a),))
則|AB|=eq \f(2b2,a).
拋物線C2的方程為y2=4cx,
把x=c代入y2=4cx,得y=±2c,
∴|CD|=4c.
∵|CD|=eq \f(4,3)|AB|,即4c=eq \f(8b2,3a),
∴2b2=3ac.
又b2=a2-c2,∴2c2+3ac-2a2=0,
即2e2+3e-2=0,解得e=eq \f(1,2)或e=-2,
∵0<e<1,∴e=eq \f(1,2),
∴橢圓C1的離心率為eq \f(1,2).
(2)由(1)知a=2c,b=eq \r(3)c,橢圓C1的方程為eq \f(x2,4c2)+eq \f(y2,3c2)=1,
聯(lián)立eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(y2=4cx,,\f(x2,4c2)+\f(y2,3c2)=1,))消去y并整理得3x2+16cx-12c2=0,
解得x=eq \f(2,3)c或x=-6c(舍去),
由拋物線的定義可得|MF|=eq \f(2,3)c+c=eq \f(5c,3)=5,
解得c=3.
∴曲線C1的標準方程為eq \f(x2,36)+eq \f(y2,27)=1,
曲線C2的標準方程為y2=12x.
16.已知拋物線C:y2=2x的焦點為F,平行于x軸的兩條直線l1,l2分別交C于A,B兩點,交C的準線于P,Q兩點.
(1)若F在線段AB上,R是PQ的中點,證明:AR∥FQ;
(2)若△PQF的面積是△ABF的面積的兩倍,求AB的中點的軌跡方程.
解 (1)證明:由題意知Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),0)).設(shè)l1:y=a,l2:y=b,則ab≠0,且Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a2,2),a)),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b2,2),b)),Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),a)),Qeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),b)),Req \b\lc\((\a\vs4\al\c1(-\f(1,2))),eq \b\lc\ \rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a+b,2))).
記過A,B兩點的直線為l,則l的方程為2x-(a+b)y+ab=0.
由于F在線段AB上,故1+ab=0.
記AR的斜率為k1,F(xiàn)Q的斜率為k2,則
k1=eq \f(a-b,1+a2)=eq \f(a-b,a2-ab)=eq \f(1,a)=eq \f(-ab,a)=-b=k2.
所以AR∥FQ.
(2)設(shè)l與x軸的交點為D(x1,0),則S△ABF=eq \f(1,2)|b-a||FD|=eq \f(1,2)|b-a|eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(x1-\f(1,2))),S△PQF=eq \f(|a-b|,2).
由題設(shè)可得2×eq \f(1,2)|b-a|eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(x1-\f(1,2)))=eq \f(|a-b|,2),
所以x1=0(舍去)或x1=1.
設(shè)滿足條件的AB的中點為E(x,y).
當AB與x軸不垂直時,
由kAB=kDE可得eq \f(2,a+b)=eq \f(y,x-1)(x≠1).
而eq \f(a+b,2)=y(tǒng),所以y2=x-1(x≠1).
當AB與x軸垂直時,E與D重合.
所以所求軌跡方程為y2=x-1.標準方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
p的幾何意義:焦點F到準線l的距離
圖形
頂點
O(0,0)
對稱軸
eq \x(\s\up1(04))x軸
eq \x(\s\up1(05))y軸
焦點
Feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0))
Feq \x(\s\up1(06))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(p,2),0))
Feq \x(\s\up1(07))__eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(p,2)))
Feq \x(\s\up1(08))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(p,2)))
離心率
e=eq \x(\s\up1(09))1
準線方程
eq \x(\s\up1(10))x=-eq \f(p,2)
eq \x(\s\up1(11))x=eq \f(p,2)
eq \x(\s\up1(12))y=-eq \f(p,2)
eq \x(\s\up1(13))y=eq \f(p,2)
范圍
eq \x(\s\up1(14))x≥0,y∈R
eq \x(\s\up1(15))x≤0,y∈R
eq \x(\s\up1(16))y≥0,x∈R
eq \x(\s\up1(17))y≤0,x∈R
開口方向
向eq \x(\s\up1(18))右
向eq \x(\s\up1(19))左
向eq \x(\s\up1(20))上
向eq \x(\s\up1(21))下
考向一 拋物線的定義及標準方程
焦點在x軸上
設(shè)為y2=ax(a≠0)
焦點在y軸上
設(shè)為x2=ay(a≠0)
考向二 拋物線的幾何性質(zhì)
考向三 與拋物線有關(guān)的最值問題

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