
最新考綱
考情考向分析
1.了解拋物線的實(shí)際背景,了解拋物線在刻畫現(xiàn)實(shí)世界和解決實(shí)際問題中的作用.
2.掌握拋物線的定義、幾何圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程及簡單幾何性質(zhì).
拋物線的方程、幾何性質(zhì)及與拋物線相關(guān)的綜合問題是命題的熱點(diǎn).題型既有小巧靈活的選擇、填空題,又有綜合性較強(qiáng)的解答題.
1.拋物線的概念
平面內(nèi)與一個(gè)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.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)
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
圖形
頂點(diǎn)坐標(biāo)
O(0,0)
對(duì)稱軸
x軸
y軸
焦點(diǎn)坐標(biāo)
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
概念方法微思考
1.若拋物線定義中定點(diǎn)F在定直線l上時(shí),動(dòng)點(diǎn)的軌跡是什么圖形?
提示 過點(diǎn)F且與l垂直的直線.
2.直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)是直線與拋物線相切的什么條件?
提示 直線與拋物線的對(duì)稱軸平行時(shí),只有一個(gè)交點(diǎn),但不是相切,所以直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)是直線與拋物線相切的必要不充分條件.
題組一 思考辨析
1.判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”)
(1)平面內(nèi)與一個(gè)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(duì)稱圖形,又是軸對(duì)稱圖形.( × )
(4)AB為拋物線y2=2px(p>0)的過焦點(diǎn)F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=,y1y2=-p2,弦長|AB|=x1+x2+p.( √ )
(5)過拋物線的焦點(diǎn)與拋物線對(duì)稱軸垂直的直線被拋物線截得的線段叫做拋物線的通徑,那么拋物線x2=-2ay(a>0)的通徑長為2a.( √ )
題組二 教材改編
2.過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)的直線l交拋物線于P(x1,y1),Q(x2,y2)兩點(diǎn),如果x1+x2=6,則|PQ|等于( )
A.9 B.8 C.7 D.6
答案 B
解析 拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F(1,0),準(zhǔn)線方程為x=-1.根據(jù)題意可得,|PQ|=|PF|+|QF|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=8.
3.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.故選A.
4.已知拋物線的頂點(diǎn)是原點(diǎn),對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,并且經(jīng)過點(diǎn)P(-2,-4),則該拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為____________________.
答案 y2=-8x或x2=-y
解析 設(shè)拋物線方程為y2=mx(m≠0)或x2=my(m≠0).
將P(-2,-4)代入,分別得方程為y2=-8x或x2=-y.
題組三 易錯(cuò)自糾
5.設(shè)拋物線y2=8x上一點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離是4,則點(diǎn)P到該拋物線焦點(diǎn)的距離是( )
A.4 B.6
C.8 D.12
答案 B
解析 如圖所示,
拋物線的準(zhǔn)線l的方程為x=-2,F(xiàn)是拋物線的焦點(diǎn),過點(diǎn)P作PA⊥y軸,垂足是A,延長PA交直線l于點(diǎn)B,則|AB|=2.由于點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離為4,則點(diǎn)P到準(zhǔn)線l的距離|PB|=4+2=6,所以點(diǎn)P到焦點(diǎn)的距離|PF|=|PB|=6.故選B.
6.已知拋物線C與雙曲線x2-y2=1有相同的焦點(diǎn),且頂點(diǎn)在原點(diǎn),則拋物線C的方程是( )
A.y2=±2x B.y2=±2x
C.y2=±4x D.y2=±4x
答案 D
解析 由已知可知雙曲線的焦點(diǎn)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.
7.設(shè)拋物線y2=8x的準(zhǔn)線與x軸交于點(diǎn)Q,若過點(diǎn)Q的直線l與拋物線有公共點(diǎn),則直線l的斜率的取值范圍是__________.
答案 [-1,1]
解析 Q(-2,0),當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),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,
由Δ=(4k2-8)2-4k2·4k2=64(1-k2)≥0,
解得-1≤k≤1.
題型一 拋物線的定義和標(biāo)準(zhǔn)方程
命題點(diǎn)1 定義及應(yīng)用
例1 設(shè)P是拋物線y2=4x上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),若B(3,2),則|PB|+|PF|的最小值為________.
答案 4
解析 如圖,過點(diǎn)B作BQ垂直準(zhǔn)線于點(diǎn)Q,交拋物線于點(diǎn)P1,
則|P1Q|=|P1F|.
則有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4,
即|PB|+|PF|的最小值為4.
引申探究
1.若將本例中的B點(diǎn)坐標(biāo)改為(3,4),試求|PB|+|PF|的最小值.
解 由題意可知點(diǎn)B(3,4)在拋物線的外部.
∵|PB|+|PF|的最小值即為B,F(xiàn)兩點(diǎn)間的距離,F(xiàn)(1,0),
∴|PB|+|PF|≥|BF|==2,
即|PB|+|PF|的最小值為2.
2.若將本例中的條件改為:已知拋物線方程為y2=4x,直線l的方程為x-y+5=0,在拋物線上有一動(dòng)點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離為d1,到直線l的距離為d2,求d1+d2的最小值.
解 由題意知,拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0).
點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離d1=|PF|-1,
所以d1+d2=d2+|PF|-1.
易知d2+|PF|的最小值為點(diǎn)F到直線l的距離,
故d2+|PF|的最小值為=3,
所以d1+d2的最小值為3-1.
命題點(diǎn)2 求標(biāo)準(zhǔn)方程
例2 設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)M在C上,|MF|=5,若以MF為直徑的圓過點(diǎn)(0,2),則C的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8x
C.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x
答案 C
解析 由題意知,F(xiàn),拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-,則由拋物線的定義知,xM=5-,設(shè)以MF為直徑的圓的圓心為,所以圓的方程為2+2=,又因?yàn)閳A過點(diǎn)(0,2),所以yM=4,又因?yàn)辄c(diǎn)M在C上,所以16=2p,解得p=2或p=8,所以拋物線C的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=4x或y2=16x,
故選C.
思維升華 (1)與拋物線有關(guān)的最值問題,一般情況下都與拋物線的定義有關(guān).“看到準(zhǔn)線想焦點(diǎn),看到焦點(diǎn)想準(zhǔn)線”,這是解決與過拋物線焦點(diǎn)的弦有關(guān)問題的重要途徑.
(2)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,只需一個(gè)條件就可以確定拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
跟蹤訓(xùn)練1 (1)如果P1,P2,…,Pn是拋物線C:y2=4x上的點(diǎn),它們的橫坐標(biāo)依次為x1,x2,…,xn,F(xiàn)是拋物線C的焦點(diǎn),若x1+x2+…+xn=10,則|P1F|+|P2F|+…+|PnF|等于( )
A.n+10 B.n+20
C.2n+10 D.2n+20
答案 A
解析 拋物線的焦點(diǎn)為(1,0),準(zhǔn)線方程為x=-1,由拋物線的定義,可知|P1F|=x1+1,|P2F|=x2+1,…,
故|P1F|+|P2F|+…+|PnF|=n+10.
(2)如圖所示,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,則此拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A.y2=x B.y2=9x
C.y2=x D.y2=3x
答案 D
解析 分別過點(diǎn)A,B作AA1⊥l,BB1⊥l,且垂足分別為A1,B1,由已知條件|BC|=2|BF|,得|BC|=2|BB1|,
所以∠BCB1=30°.
又|AA1|=|AF|=3,
所以|AC|=2|AA1|=6,
所以|CF|=|AC|-|AF|=6-3=3,
所以F為線段AC的中點(diǎn).
故點(diǎn)F到準(zhǔn)線的距離為p=|AA1|=,
故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=3x.
題型二 拋物線的幾何性質(zhì)
例3 (1)過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)O是坐標(biāo)原點(diǎn),若|AF|=3,則△AOB的面積為( )
A. B. C. D.2
答案 C
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)(y1>0,y20),則焦點(diǎn)坐標(biāo)為,將x=代入y2=2px可得y2=p2,|AB|=12,即2p=12,所以p=6.因?yàn)辄c(diǎn)P在準(zhǔn)線上,所以點(diǎn)P到AB的距離為p=6,所以△PAB的面積為×6×12=36.
題型三 直線與拋物線
例4 設(shè)拋物線的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)F在y軸正半軸上,過點(diǎn)F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),線段AB的長是8,AB的中點(diǎn)到x軸的距離是3.
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線m在y軸上的截距為6,且與拋物線交于P,Q兩點(diǎn).連接QF并延長交拋物線的準(zhǔn)線于點(diǎn)R,當(dāng)直線PR恰與拋物線相切時(shí),求直線m的方程.
解 (1)設(shè)拋物線的方程是x2=2py(p>0),A(x1,y1),B(x2,y2),由拋物線定義可知y1+y2+p=8,
又AB的中點(diǎn)到x軸的距離為3,
∴y1+y2=6,∴p=2,
∴拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是x2=4y.
(2)由題意知,直線m的斜率存在,設(shè)直線m:y=kx+6(k≠0),P(x3,y3),Q(x4,y4),
由消去y得x2-4kx-24=0,
∴ (*)
易知拋物線在點(diǎn)P處的切線方程為
y-=(x-x3),
令y=-1,得 x=,∴R,
又Q,F(xiàn),R三點(diǎn)共線,∴kQF=kFR,又F(0,1),
∴=,
即(x-4)(x-4)+16x3x4=0,
整理得(x3x4)2-4[(x3+x4)2-2x3x4]+16+16x3x4=0,
將(*)式代入上式得k2=,∴k=±,
∴直線m的方程為y=±x+6.
思維升華 (1)直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系類似,一般要用到根與系數(shù)的關(guān)系.
(2)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)(設(shè)焦點(diǎn)在x軸的正半軸上),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.
(3)涉及拋物線的弦長、中點(diǎn)、距離等相關(guān)問題時(shí),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(shí)一般用“點(diǎn)差法”求解.
(4)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
①x1x2=,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(zhǔn)線相切.
④通徑:過焦點(diǎn)垂直于對(duì)稱軸的弦,長等于2p,通徑是過焦點(diǎn)最短的弦.
跟蹤訓(xùn)練3 (2018·撫順調(diào)研)已知拋物線C:x2=2py(p>0)和定點(diǎn)M(0,1),設(shè)過點(diǎn)M的動(dòng)直線交拋物線C于A,B兩點(diǎn),拋物線C在A,B處的切線交點(diǎn)為N.
(1)若N在以AB為直徑的圓上,求p的值;
(2)若△ABN面積的最小值為4,求拋物線C的方程.
解 (1)可設(shè)AB:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
將AB的方程代入拋物線C,得
x2-2pkx-2p=0,Δ=4p2k2+8p>0,顯然方程有兩不等實(shí)根,
則x1+x2=2pk,x1x2=-2p.①
由x2=2py得y′=,
則A,B處的切線斜率乘積為=-=-1,
則有p=2.
(2)設(shè)切線AN為y=x+b,
又切點(diǎn)A在拋物線y=上,
∴y1=,∴b=-=-,
∴yAN=x-.
同理yBN=x-.
又∵N在yAN和yBN上,
∴解得N.
∴N(pk,-1).
|AB|=|x2-x1|
=,
點(diǎn)N到直線AB的距離d==,
S△ABN=·|AB|·d
=≥2,
∴2=4,∴p=2,
故拋物線C的方程為x2=4y.
直線與圓錐曲線問題的求解策略
例 (12分)已知拋物線C:y=mx2(m>0),焦點(diǎn)為F,直線2x-y+2=0交拋物線C于A,B兩點(diǎn),P是線段AB的中點(diǎn),過P作x軸的垂線交拋物線C于點(diǎn)Q.
(1)求拋物線C的焦點(diǎn)坐標(biāo);
(2)若拋物線C上有一點(diǎn)R(xR,2)到焦點(diǎn)F的距離為3,求此時(shí)m的值;
(3)是否存在實(shí)數(shù)m,使△ABQ是以Q為直角頂點(diǎn)的直角三角形?若存在,求出m的值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
規(guī)范解答
解 (1)∵拋物線C:x2=y(tǒng),
∴它的焦點(diǎn)為F. [2分]
(2)∵|RF|=y(tǒng)R+,
∴2+=3,得m=. [4分]
(3)存在,聯(lián)立方程
消去y得mx2-2x-2=0(m>0),
依題意,有Δ=(-2)2-4×m×(-2)=8m+4>0恒成立,
方程必有兩個(gè)不等實(shí)根. [6分]
設(shè)A(x1,mx),B(x2,mx),則 (*)
∵P是線段AB的中點(diǎn),
∴P,
即P,∴Q, [8分]
得=,
=.
若存在實(shí)數(shù)m,使△ABQ是以Q為直角頂點(diǎn)的直角三角形,則·=0,
即·+=0, [10分]
結(jié)合(*)式化簡得--+4=0,
即2m2-3m-2=0,∴m=2或m=-,
∵m>0,∴m=2.
∴存在實(shí)數(shù)m=2,使△ABQ是以Q為直角頂點(diǎn)的直角三角形.[12分]
解決直線與圓錐曲線的位置關(guān)系的一般步驟
第一步:聯(lián)立方程,得關(guān)于x或y的一元二次方程;
第二步:寫
出根與系數(shù)的關(guān)系,并求出Δ>0時(shí)參數(shù)范圍(或指出直線過曲線內(nèi)一點(diǎn));
第三步:根據(jù)題目要求列出關(guān)于x1x2,x1+x2(或y1y2,y1+y2)的關(guān)系式,求得結(jié)果;
第四步:反思回顧,查看有無忽略特殊情況.
1.點(diǎn)M(5,3)到拋物線y=ax2(a≠0)的準(zhǔn)線的距離為6,那么拋物線的方程是( )
A.y=12x2 B.y=12x2或y=-36x2
C.y=-36x2 D.y=x2或y=-x2
答案 D
解析 分兩類a>0,a0)的焦點(diǎn),且與該拋物線交于A,B兩點(diǎn),若線段AB的長是8,AB的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離是2,則此拋物線的方程是( )
A.y2=-12x B.y2=-8x
C.y2=-6x D.y2=-4x
答案 B
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),根據(jù)拋物線的定義可知|AB|=-(x1+x2)+p=8.又AB的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為2,∴-=2,∴x1+x2=-4,∴p=4,∴所求拋物線的方程為y2=-8x.故選B.
3.(2018·遼寧五校聯(lián)考)拋物線x2=4y的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F作斜率為的直線l與拋物線在y軸右側(cè)的部分相交于點(diǎn)A,過點(diǎn)A作拋物線準(zhǔn)線的垂線,垂足為H,則△AHF的面積是( )
A.4 B.3 C.4 D.8
答案 C
解析 由拋物線的定義可得|AF|=|AH|,∵AF的斜率為,∴AF的傾斜角為30°,∵AH垂直于準(zhǔn)線,
∴∠FAH=60°,故△AHF為等邊三角形.設(shè)A,m>0,過F作FM⊥AH于M,則在△FAM中,|AM|=|AF|,∴-1=,解得m=2,故等邊三角形AHF的邊長|AH|=4,∴△AHF的面積是×4×4sin 60°=4.故選C.
4.拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,M是拋物線C上的點(diǎn),若△OFM的外接圓與拋物線C的準(zhǔn)線相切,且該圓的面積為36π,則p等于( )
A.2 B.4 C.6 D.8
答案 D
解析 ∵△OFM的外接圓與拋物線C的準(zhǔn)線相切,
∴△OFM的外接圓的圓心到準(zhǔn)線的距離等于圓的半徑.
∵圓的面積為36π,∴圓的半徑為6.
又∵圓心在OF的垂直平分線上,|OF|=,
∴+=6,∴p=8.故選D.
5.(2018·盤錦模擬)過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F且傾斜角為120°的直線l與拋物線在第一、四象限分別交于A,B兩點(diǎn),則的值等于( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 記拋物線y2=2px的準(zhǔn)線為l′,
如圖,作AA1⊥l′,BB1⊥l′,AC⊥BB1,垂足分別是A1,B1,C,
則cos∠ABB1===,即cos 60°==,由此得=.
6.已知拋物線C的頂點(diǎn)是原點(diǎn)O,焦點(diǎn)F在x軸的正半軸上,經(jīng)過點(diǎn)F的直線與拋物線C交于A,B兩點(diǎn),若·=-12,則拋物線C的方程為( )
A.x2=8y B.x2=4y
C.y2=8x D.y2=4x
答案 C
解析 由題意,設(shè)拋物線方程為y2=2px(p>0),直線方程為x=my+,聯(lián)立
消去x得y2-2pmy-p2=0,顯然方程有兩個(gè)不等實(shí)根.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2=2pm,y1y2=-p2,
得·=x1x2+y1y2=+y1y2=m2y1y2+(y1+y2)++y1y2=-p2=-12,得p=4(舍負(fù)),即拋物線C的方程為y2=8x.
7.動(dòng)點(diǎn)P到點(diǎn)A(0,2)的距離比它到直線l:y=-4的距離小2,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為____________.
答案 x2=8y
解析 ∵動(dòng)點(diǎn)P到點(diǎn)A(0,2)的距離比它到直線l:y=-4的距離小2,∴動(dòng)點(diǎn)P到點(diǎn)A(0,2)的距離與它到直線y=-2的距離相等.根據(jù)拋物線的定義可得點(diǎn)P的軌跡為以A(0,2)為焦點(diǎn),以直線y=-2為準(zhǔn)線的拋物線,其標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=8y.
8.(2018·呼倫貝爾質(zhì)檢)已知F是拋物線y2=4x的焦點(diǎn),A,B是拋物線上兩點(diǎn),若△AFB是等邊三角形,則△AFB的邊長為________________.
答案 8+4或8-4
解析 由題意可知點(diǎn)A,B一定關(guān)于x軸對(duì)稱,且AF,BF與x軸夾角均為30°,由于y2=4x的焦點(diǎn)為(1,0),由化簡得y2-4y-4=0,解得y1=2+4,y2=2-4,
所以△AFB的邊長為8+4或8-4.
9.已知直線l:y=kx+t與圓:x2+(y+1)2=1相切,且與拋物線C:x2=4y交于不同的兩點(diǎn)M,N,則實(shí)數(shù)t的取值范圍是____________.
答案 t>0或t0,得t>0或t0,得t>0或t0或t0)的焦點(diǎn)F作直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),若|AF|=2|BF|=6,則p=________.
答案 4
解析 設(shè)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(shè)拋物線的準(zhǔn)線為l,過A作AC⊥l,垂足為C,過B作BD⊥l,垂足為D,因?yàn)閨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.
11.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)(x10,方程必有兩個(gè)不等實(shí)根.
所以x1+x2=,由拋物線定義得
|AB|=x1+x2+p=+p=9,
所以p=4,從而拋物線方程為y2=8x.
12.(2018·包頭模擬)過拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)F且斜率為k的直線l交拋物線C于A,B兩點(diǎn),且|AB|=8.
(1)求l的方程;
(2)若A關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為D,求證:直線BD過定點(diǎn),并求出該點(diǎn)的坐標(biāo).
解 (1)易知點(diǎn)F的坐標(biāo)為(1,0),則直線l的方程為y=k(x-1),代入拋物線方程y2=4x得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
由題意知k≠0,且Δ=[-(2k2+4)]2-4k2·k2=16(k2+1)>0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
∴x1+x2=,x1x2=1,
由拋物線定義知|AB|=x1+x2+2=8,
∴=6,∴k2=1,即k=±1,
∴直線l的方程為y=±(x-1).
(2)由拋物線的對(duì)稱性知,D點(diǎn)的坐標(biāo)為(x1,-y1),
直線BD的斜率kBD===,
∴直線BD的方程為y+y1=(x-x1),
即(y2-y1)y+y2y1-y=4x-4x1,
∵y=4x1,y=4x2,x1x2=1,∴(y1y2)2=16x1x2=16,
即y1y2=-4(y1,y2異號(hào)),
∴直線BD的方程為4(x+1)+(y1-y2)y=0,恒過點(diǎn)(-1,0).
13.如圖所示,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F是AC的中點(diǎn),且|AF|=4,則線段AB的長為( )
A.5 B.6
C. D.
答案 C
解析 方法一
如圖所示,設(shè)l與x軸交于點(diǎn)M,過點(diǎn)A作AD⊥l并交l于點(diǎn)D,由拋物線的定義知,|AD|=|AF|=4,由F是AC的中點(diǎn),知|AF|=2|MF|=2p,所以2p=4,解得p=2,所以拋物線的方程為y2=4x.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則|AF|=x1+=x1+1=4,所以x1=3,解得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.
方法二 如圖所示,設(shè)l與x軸交于點(diǎn)M,過點(diǎn)A作AD⊥l并交l于點(diǎn)D,由拋物線的定義知,|AD|=|AF|=4,由F是AC的中點(diǎn),知|AF|=2|MF|=2p,所以2p=4,解得p=2,所以拋物線的方程為y2=4x.設(shè)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=.故選C.
方法三 如圖所示,設(shè)l與x軸交于點(diǎn)M,過點(diǎn)A作AD⊥l并交l于點(diǎn)D,由拋物線的定義知,|AD|=|AF|=4,由F是AC的中點(diǎn),知|AF|=2|MF|=2p,所以2p=4,解得p=2,所以拋物線的方程為y2=4x.因?yàn)椋?,|AF|=4,所以|BF|=,所以|AB|=|AF|+|BF|=4+=.故選C.
14.過點(diǎn)(0,3)的直線與拋物線y2=4x交于A,B兩點(diǎn),線段AB的垂直平分線經(jīng)過點(diǎn)(4,0),F(xiàn)為拋物線的焦點(diǎn),則|AF|+|BF|的值為________.
答案 6
解析 設(shè)AB的中點(diǎn)為H,拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0),準(zhǔn)線方程為x=-1,設(shè)A,B,H在準(zhǔn)線上的射影為A′,B′,H′,則|HH′|=(|AA′|+|BB′|),由拋物線的定義可得,|AF|=|AA′|,|BF|=|BB′|,|AF|+|BF|=|AA′|+|BB′|=2|HH′|.由題意知直線的斜率必存在,設(shè)為y=kx+3,與y2=4x聯(lián)立得k2x2+(6k-4)x+9=0,
Δ=(6k-4)2-36k2>0,
計(jì)算得出k0)相切于點(diǎn)M,且M為線段AB的中點(diǎn).若這樣的直線l恰有4條,則r的取值范圍是________________.
答案 (2,4)
解析 如圖,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),
則
兩式相減得,(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2).
當(dāng)l的斜率k不存在時(shí),符合條件的直線l必有兩條.
當(dāng)k存在時(shí),x1≠x2,
則有·=2,
又y1+y2=2y0,所以y0k=2.
由CM⊥AB,得k·=-1,
即y0k=5-x0,因此2=5-x0,x0=3,
即M必在直線x=3上.將x=3代入y2=4x,
得y2=12,則有-2
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