2019考綱考題考情



1.拋物線的概念
平面內(nèi)與一個定點F和一條定直線l(F?l)的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。
2.拋物線的標準方程與幾何性質(zhì)
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
y=0
x=0
焦點
F
F
F
F
離心率
e=1
準線
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
焦半徑
|PF|=
x0+
|PF|=
-x0+
|PF|=
y0+
|PF|=
-y0+
注:拋物線上P點坐標為(x0,y0)。

拋物線焦點弦的4個常用結(jié)論
設(shè)AB是過拋物線y2=2px(p>0)焦點F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則
(1)x1x2=,y1y2=-p2。
(2)弦長|AB|=x1+x2+p=(α為弦AB的傾斜角)。
(3)以弦AB為直徑的圓與準線相切。
(4)過焦點垂直于對稱軸的弦長等于2p(通徑)。

一、走進教材
1.(選修2-1P72練習T1改編)過點P(-2,3)的拋物線的標準方程是(  )
A.y2=-x或x2=y(tǒng)
B.y2=x或x2=y(tǒng)
C.y2=x或x2=-y
D.y2=-x或x2=-y
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=-,m=,所以y2=-x或x2=y(tǒng)。故選A。
答案 A
2.(選修2-1P73A組T3改編)拋物線y2=8x上到其焦點F距離為5的點P有(  )
A.0個 B.1個
C.2個 D.4個
解析 設(shè)P(x1,y1),則|PF|=x1+2=5,y=8x1,所以x1=3,y1=±2。故滿足條件的點P有兩個。故選C。
答案 C
二、走近高考
3.(2018·全國卷Ⅰ)設(shè)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·=(  )
A.5 B.6
C.7 D.8
解析 根據(jù)題意,過點(-2,0)且斜率為的直線方程為y=(x+2),與拋物線方程聯(lián)立消元整理得:y2-6y+8=0,解得M(1,2),N(4,4),又F(1,0),所以=(0,2),=(3,4),從而可以求得·=0×3+2×4=8。故選D。

解析:過點(-2,0)且斜率為的直線的方程為y=(x+2),由得x2-5x+4=0,設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則y1>0,y2>0,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系,得x1+x2=5,x1x2=4。易知F(1,0),所以=(x1-1,y1),=(x2-1,y2),所以·=(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+1+4=4-5+1+8=8。故選D。


答案 D
4.(2017·全國卷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|=________。
解析 拋物線y2=8x的焦點F(2,0),設(shè)M(x1,y1),N(0,y2),由題意得又y=8x1,解得y=8,y=4y=32,故|FN|==6。
答案 6
三、走出誤區(qū)
微提醒:①忽視p的幾何意義;②忽視k=0的討論;③易忽視焦點的位置出現(xiàn)錯誤。
5.已知拋物線C與雙曲線x2-y2=1有相同的焦點,且頂點在原點,則拋物線C的方程是(  )
A.y2=±2x B.y2=±2x
C.y2=±4x D.y2=±4x
解析 由已知可知雙曲線的焦點為(-,0),(,0)。設(shè)拋物線方程為y2=±2px(p>0),則=,所以p=2,所以拋物線方程為y2=±4x。故選D。
答案 D
6.設(shè)拋物線y2=8x的準線與x軸交于點Q,若過點Q的直線l與拋物線有公共點,則直線l的斜率的取值范圍是________。
解析 Q(-2,0),當直線l的斜率不存在時,不滿足題意,故設(shè)直線l的方程為y=k(x+2),代入拋物線方程,消去y整理得k2x2+(4k2-8)x+4k2=0,當k=0時,l與拋物線有公共點;當k≠0時,Δ=64(1-k2)≥0得-1≤k0)的焦點F的直線l交拋物線于點A,B,交其準線于點C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則此拋物線的方程為(  )

A.y2=9x B.y2=6x
C.y2=3x D.y2=x
解析 如圖,過點A,B分別作準線的垂線,交準線于點E,D,設(shè)|BF|=a,則由已知得|BC|=2a,由拋物線定義得|BD|=a,故∠BCD=30°,在直角三角形ACE中,因為|AE|=|AF|=3,|AC|=3+3a,2|AE|=|AC|,所以3+3a=6,從而得a=1,|FC|=3a=3,所以p=|FG|=|FC|=,因此拋物線的方程為y2=3x,故選C。

答案 C



求拋物線的標準方程應(yīng)注意以下幾點
1.當坐標系已建立時,應(yīng)根據(jù)條件確定拋物線的標準方程屬于四種類型中的哪一種。
2.要注意把握拋物線的頂點、對稱軸、開口方向與方程之間的對應(yīng)關(guān)系。
3.要注意參數(shù)p的幾何意義是焦點到準線的距離,利用它的幾何意義來解決問題。
【變式訓(xùn)練】 (1)(2019·湖北聯(lián)考)已知拋物線y2=2px(p>0),點C(-4,0),過拋物線的焦點作垂直于x軸的直線,與拋物線交于A,B兩點,若△CAB的面積為24,則以直線AB為準線的拋物線的標準方程是(  )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.y2=8x D.y2=-8x
(2)已知雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)的離心率為2,若拋物線C2:x2=2py(p>0)的焦點到雙曲線C1的漸近線的距離為2,則拋物線C2的方程是(  )
A.x2=16y B.x2=8y
C.x2=y(tǒng) D.x2=y(tǒng)
解析 (1)因為AB⊥x軸,且AB過點F,所以AB是焦點弦,且|AB|=2p,所以S△CAB=×2p×=24,解得p=4或-12(舍),所以拋物線方程為y2=8x,所以直線AB的方程為x=2,所以以直線AB為準線的拋物線的標準方程為y2=-8x。故選D。
(2)因為雙曲線C1:-=1(a>0,b>0)的離心率為2,所以=2。因為雙曲線的漸近線方程為bx±ay=0,拋物線C2:x2=2py(p>0)的焦點到雙曲線的漸近線的距離為2,所以=·==2,解得p=8,所以拋物線C2的方程是x2=16y。
答案 (1)D (2)A
考點三 拋物線的幾何性質(zhì)
【例3】 (2019·洛陽高三統(tǒng)考)已知F是拋物線C1:y2=2px(p>0)的焦點,曲線C2是以F為圓心,為半徑的圓,直線4x-3y-2p=0與曲線C1,C2從上到下依次相交于點A,B,C,D,則=(  )
A.16 B.4
C. D.
解析 因為直線4x-3y-2p=0過C1的焦點F(C2的圓心),故|BF|=|CF|=,所以=。由拋物線的定義得|AF|-=xA,|DF|-=xD。由整理得8x2-17px+2p2=0,即(8x-p)(x-2p)=0,可得xA=2p,xD=,故===16。故選A。

解析:同上面解法得=。過A,D作拋物線準線的垂線,垂足分別為A1,D1,該直線AF交準線于點E,準線交x軸于點N,則由FN∥AA1得=,由直線AF的斜率為得tan∠A1AF=,故=。又|AA1|=|AF|,故==,所以|AF|=|AA1|=|NF|=p。同理可得=,又|DD1|=|DF|,所以=,故|DF|=|DD1|=|NF|=p,故===16。故選A。

答案 A



過拋物線的焦點的直線與拋物線相交時,首先要想到利用拋物線的定義尋找相等關(guān)系,實現(xiàn)條件的轉(zhuǎn)化。
【變式訓(xùn)練】 (2019·西安八校聯(lián)考)如圖,拋物線W:y2=4x與圓C:(x-1)2+y2=25交于A,B兩點,點P為劣弧上不同于A,B的一個動點,與x軸平行的直線PQ交拋物線W于點Q,則△PQC的周長的取值范圍是(  )

A.(10,12) B.(12,14)
C.(10,14) D.(9,11)
解析 由題意得,拋物線W的準線l:x=-1,焦點為C(1,0),由拋物線的定義可得|QC|=xQ+1,圓(x-1)2+y2=25的圓心為(1,0),半徑為5,故△PQC的周長為|QC|+|PQ|+|PC|=xQ+1+(xP-xQ)+5=6+xP。聯(lián)立,得得A(4,4),則xP∈(4,6),故6+xP∈(10,12),故△PQC的周長的取值范圍是(10,12)。故選A。

解法一:平移直線PQ,當點A在直線PQ上時,屬于臨界狀態(tài),此時結(jié)合|CA|=5可知△PQC的周長趨于2×5=10;當直線PQ與x軸重合時,屬于臨界狀態(tài),此時結(jié)合圓心坐標(1,0)及圓的半徑為5可知△PQC的周長趨于2×(1+5)=12。綜上,△PQC的周長的取值范圍是(10,12)。故選A。
解法二:準線x=-1,焦點(1,0),由拋物線定義知|QC|=xQ+1,所以△PQC周長為|QC|+|PQ|+|PC|=xQ+1+xP-xQ+5=6+xP,由y2=4x和(x-1)2+y2=25,得交點橫坐標為4,所以xP∈(4,6),所以6+xP∈(10,12),故選A。


答案 A
考點四 直線與拋物線的位置關(guān)系
【例4】 (2018·全國卷Ⅱ)設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點為F,過F且斜率為k(k>0)的直線l與C交于A,B兩點,|AB|=8。
(1)求l的方程;
(2)求過點A,B且與C的準線相切的圓的方程。
解 (1)由題意得F(1,0),l的方程為y=k(x-1)(k>0)。
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)。
由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0。
Δ=16k2+16>0,故x1+x2=。
所以|AB|=|AF|+|BF|=(x1+1)+(x2+1)=。
由題設(shè)知=8,解得k=-1(舍去),k=1。
因此l的方程為y=x-1。
(2)由(1)得AB的中點坐標為(3,2),
所以AB的垂直平分線方程為y-2=-(x-3),
即y=-x+5。
設(shè)所求圓的圓心坐標為(x0,y0),則

解得或
因此所求圓的方程為(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144。



(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,若過拋物線的焦點,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p(或|AB|=y(tǒng)1+y2+p),若不過焦點,則必須使用一般的弦長公式;(2)求圓的方程主要是確定圓心坐標與半徑;(3)涉及直線與圓相交所得弦長問題通常是利用公式L=2來求解,其中R為圓的半徑,d為圓心到直線的距離。
【變式訓(xùn)練】 (2018·全國卷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=________。
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則所以y-y=4(x1-x2),所以k==,取AB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′。因為∠AMB=90°,所以|MM′|=|AB|=(|AF|+|BF|)=(|AA′|+|BB′|)。因為M′為AB的中點,所以MM′平行于x軸,因為M(-1,1),所以y0=1,則y1+y2=2,即k=2。

解析: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(shè)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。

答案 2

1.(配合例1使用)設(shè)拋物線y2=2x的焦點為F,過F的直線交該拋物線于A,B兩點,則|AF|+4|BF|的最小值為________。
解析 易知拋物線y2=2x的焦點為F 。當AB⊥x軸時,|AF|+4|BF|=1+4=5;當直線AB斜率存在時,可設(shè)直線AB的方程為y=k ,代入拋物線方程得4k2x2-(4k2+8)x+k2=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=1+,x1x2=,所以|AF|+4|BF|=x1++4=x1+4x2+≥2+=,當且僅當x1=4x2=1,即x1=1,x2=時,|AF|+4|BF|取得最小值。
答案 
2.(配合例2使用)已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點為F,過F且斜率為1的直線交E于A,B兩點,線段AB的中點為M,其垂直平分線交x軸于點C,MN⊥y軸于點N。若四邊形CMNF的面積等于7,則拋物線E的方程為(  )
A.y2=x B.y2=2x
C.y2=4x D.y2=8x
解析 由題意,得F,直線AB的方程為y=x-,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),聯(lián)立y=x-和y2=2px得,y2-2py-p2=0,則y1+y2=2p,所以y0==p。故N(0,p),又因為點M在直線AB上,所以x0=,即M,因為MC⊥AB,所以kAB·kMC=-1,故kMC=-1,從而直線MC的方程為y=-x+p,令y=0,得x=p,故C,四邊形CMNF是梯形,則S四邊形CMNF=(|MN|+|CF|)·|NO|=·p=p2=7,所以p2=4,又p>0,所以p=2,故拋物線E的方程為y2=4x。故選C。
答案 C
3.(配合例3使用)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=(  )
A. B.
C. D.
解析 設(shè)拋物線C:y2=8x的準線為l,易知l:x=-2,直線y=k(x+2)恒過定點P(-2,0),如圖,過A,B分別作AM⊥l于點M,BN⊥l于點N,由|FA|=2|FB|,知|AM|=2|BN|,所以點B為線段AP的中點,連接OB,則|OB|=|AF|,所以|OB|=|BF|,所以點B的橫坐標為1,因為k>0,所以點B的坐標為(1,2),所以k==。故選D。

答案 D

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