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文档简介
1、抛物线典型例题抛物线典型例题12例典型例题一例1 指出抛物线的焦点坐标、准线方程(1) (2)分析:(1)先根据抛物线方程确定抛物线是四种中哪一种,求出p,再写出焦点坐标和准线方程(2)先把方程化为标准方程形式,再对a进行讨论,确定是哪一种后,求p及焦点坐标与准线方程解:(1),焦点坐标是(0,1),准线方程是:(2)原抛物线方程为:,当时,抛物线开口向右,焦点坐标是,准线方程是:当时,抛物线开口向左,焦点坐标是,准线方程是:综合上述,当时,抛物线的焦点坐标为,准线方程是:典型例题二例2 若直线与抛物线交于A、B两点,且AB中点的横坐标为2,求此直线方程分析:由直线与抛物线相交利用韦达定理列出
2、k的方程求解另由于已知与直线斜率及弦中点坐标有关,故也可利用“作差法”求k解法一:设、,则由:可得:直线与抛物线相交,且,则AB中点横坐标为:,解得:或(舍去)故所求直线方程为:解法二:设、,则有两式作差解:,即,故或(舍去)则所求直线方程为:典型例题三例3 求证:以抛物线的焦点弦为直径的圆心与抛物线的准线相切分析:可设抛物线方程为如图所示,只须证明,则以AB为直径的圆,必与抛物线准线相切证明:作于于M为AB中点,作于,则由抛物线的定义可知:在直角梯形中:,故以AB为直径的圆,必与抛物线的准线相切说明:类似有:以椭圆焦点弦为直径的圆与相对应的准线相离,以双曲线焦点弦为直径的圆与相应的准线相交典
3、型例题四例4(1)设抛物线被直线截得的弦长为,求k值(2)以(1)中的弦为底边,以x轴上的点P为顶点作三角形,当三角形的面积为9时,求P点坐标分析:(1)题可利用弦长公式求k,(2)题可利用面积求高,再用点到直线距离求P点坐标解:(1)由得:设直线与抛物线交于与两点则有: ,即(2),底边长为,三角形高点P在x轴上,设P点坐标是则点P到直线的距离就等于h,即或,即所求P点坐标是(1,0)或(5,0)典型例题五例5 已知定直线l及定点A(A不在l上),n为过A且垂直于l的直线,设N为l上任一点,AN的垂直平分线交n于B,点B关于AN的对称点为P,求证P的轨迹为抛物线分析:要证P的轨迹为抛物线,有
4、两个途径,一个证明P点的轨迹符合抛物线的定义,二是证明P的轨迹方程为抛物线的方程,可先用第一种方法,由A为定点,l为定直线,为我们提供了利用定义的信息,若能证明且即可证明:如图所示,连结PA、PN、NB由已知条件可知:PB垂直平分NA,且B关于AN的对称点为PAN也垂直平分PB则四边形PABN为菱形即有则P点符合抛物线上点的条件:到定点A的距离与到定直线的距离相等,所以P点的轨迹为抛物线典型例题六例6 若线段为抛物线的一条焦点弦,F为C的焦点,求证:分析:此题证的是距离问题,如果把它们用两点间的距离表示出来,其计算量是很大的我们可以用抛物线的定义,巧妙运用韦达定理,也可以用抛物线的定义与平面几
5、何知识,把结论证明出来证法一:,若过F的直线即线段所在直线斜率不存在时,则有,若线段所在直线斜率存在时,设为k,则此直线为:,且设由得: 根据抛物线定义有:则请将代入并化简得:证法二:如图所示,设、F点在C的准线l上的射影分别是、,且不妨设,又设点在、上的射影分别是A、B点,由抛物线定义知,又,即故原命题成立典型例题七例7 设抛物线方程为,过焦点F的弦AB的倾斜角为,求证:焦点弦长为分析:此题做法跟上题类似,也可采用韦达定理与抛物线定义解决问题证法一:抛物线的焦点为,过焦点的弦AB所在的直线方程为:由方程组消去y得:设,则又即证法二:如图所示,分别作、垂直于准线l由抛物线定义有:于是可得出:故
6、原命题成立典型例题八例8 已知圆锥曲线C经过定点,它的一个焦点为F(1,0),对应于该焦点的准线为,过焦点F任意作曲线C的弦AB,若弦AB的长度不超过8,且直线AB与椭圆相交于不同的两点,求(1)AB的倾斜角的取值范围(2)设直线AB与椭圆相交于C、D两点,求CD中点M的轨迹方程分析:由已知条件可确定出圆锥曲线C为抛物线,AB为抛物线的焦点弦,设其斜率为k,弦AB与椭圆相交于不同的两点,可求出k的取值范围,从而可得的取值范围,求CD中点M的轨迹方程时,可设出M的坐标,利用韦达定理化简即可解:(1)由已知得故P到的距离,从而曲线C是抛物线,其方程为设直线AB的斜率为k,若k不存在,则直线AB与无
7、交点k存在设AB的方程为由可得:设A、B坐标分别为、,则:弦AB的长度不超过8,即由得:AB与椭圆相交于不同的两点,由和可得:或故或又,所求的取值范围是:或(2)设CD中点、由得:则即化简得:所求轨迹方程为:典型例题九例9定长为3的线段的端点、在抛物线上移动,求的中点到轴的距离的最小值,并求出此时中点的坐标分析:线段中点到轴距离的最小值,就是其横坐标的最小值这是中点坐标问题,因此只要研究、两点的横坐标之和取什么最小值即可解:如图,设是的焦点,、两点到准线的垂线分别是、,又到准线的垂线为,、和是垂足,则设点的横坐标为,纵坐标为,则等式成立的条件是过点当时,故,所以,此时到轴的距离的最小值为说明:
8、本题从分析图形性质出发,把三角形的性质应用到解析几何中,解法较简典型例题十例10过抛物线的焦点作倾斜角为的直线,交抛物线于、两点,求的最小值分析:本题可分和两种情况讨论当时,先写出的表达式,再求范围解:(1)若,此时(2)若,因有两交点,所以,即代入抛物线方程,有故,故所以因,所以这里不能取“=”综合(1)(2),当时,说明:(1)此题须对分和两种情况进行讨论;(2)从解题过程可知,抛物线点弦长公式为;(3)当时,叫做抛物线的通径通径是最短的焦点弦典型例题十一例11过抛物线的焦点作弦,为准线,过、作的垂线,垂足分别为、,则为(),为()A大于等于B小于等于C等于D不确定分析:本题考查抛物线的定义、直线与圆的位置关系等方面的知识,关键是求角的大小以及判定直线与圆是否相切解:点在抛物线上,由抛物线定义,则,又轴,同理,而,选C过中点作,垂中为,则以为直径的圆与直线相切,切点为又在圆的外部,特别地,当轴时,与重合,即,选B典型例题十二例12
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