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文档简介
第8课时抛物线
[考试要求]1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程2掌握抛物线的简单
几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).3.了解抛物线的简单应用.4.理解数
形结合的思想.
[链接教材•夯基固本】落实主干•激活技能
©梳理•必备知识
1.抛物线的概念
把平面内与一个定点/和一条定直线/(/不经过点F)的距离相笠的点的轨迹叫做
抛物线,点尸叫做抛物线的焦点,直线/叫做抛物线的准线.
2.抛物线的标准方程与几何性质
y2=2px(p>0)y2=~2px(p>0)x2=2py(p>0)x2=~2py(p>0)
标准方程
夕的几何意义:焦点厂到准线/的距离
1L「/r
\j.___A\|F/
图形F\Ox7/£
\yF
11\/1\\
顶点。(0,0)
对称轴J=ox=0
隹占式二H)S)
八'、八、、唱°)「(3-0
离心率6=1
_p_V.
准线方程X2X2L—5
范围xNO,y£R
[常用结论]
1.与焦点弦有关的常用结论
如图,倾斜角为a的直线4s与抛物线产=22x(p>0)交于Z,B两点、,尸为抛物线
的焦点,设N(xi,yi),5(x2,J2).则有
口2
(1)X1X2=Y>=
(2)焦点弦长:\AB\=xi+x2+p=^<a为弦AB的倾斜角);
(3)通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2;
(4)焦半径:\AF\=-^F\=-^—,
1—cosa1+cosa
特别地」-+工=z;
\AF\\BF\U
(5)以弦AB为直径的圆与准线粗切;
(6)以AF或BF为直径的圆与y轴相切;
(7)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上;
(8)焦点弦端点与顶点构成的三角形面积:S^AQB=-^=kOF\•|V1-V2|.
2.若Z,5为抛物线产=22x(p>0)上异于原点。的两点,则是直线Z8
过定点(2p,.0)的充要条件.
O激活•基本技能
一'易错易混辨析(正确的打“J”,错误的打“X”)
(1)平面内与一个定点厂和一条定直线/的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.
()
(2)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切.()
⑶方程了="2伍中0)表示的曲线是焦点在x轴上的抛物线,且其焦点坐标是
&0),准线方程是x=一泉()
(4)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.()
[答案](1)X(2)X(3)X(4)X
二、教材经典衍生
1.(人教A版选择性必修第一册P133练习T2改编)抛物线>=32的准线方程是
()
A.y=_1B.y——2
C.x=—1D.x=-2
22
A[Vj/=ix,/.x=4yf.,・准线方程为y=1.]
2.(人教A版选择性必修第一册P133练习T3改编)若抛物线y=4N上的一点M到
焦点的距离为1,则点M的纵坐标是()
A.—B.—
1616
C.;7D.0
B[初到准线的距离等于M到焦点的距离,又准线方程为产一七,设M(x,M,
11E
则y+a=l,.,•产R.]
3.(人教A版选择性必修第一册P135例4改编)过抛物线俨=4x的焦点的直线I
交抛物线于尸(xi,yi),0(x2,力)两点,如果XI+X2=6,则|PQ|等于()
A.9B.8
C.7D.6
B[抛物线俨=4x的焦点为网1,0),准线方程为x=—1.根据题意可得,|P0|
\PF\-\~\QF\=x\-\~1+%2+1=xi+%2+2=8.]
4.(人教A版选择性必修第一册P134例3改编)已知抛物线的顶点是原点,对称
轴为坐标轴,并且经过点尸(一2,-4),则该抛物线的标准方程为.
俨=一8x或/=—v[设抛物线方程为俨=22W0)或x2=2眇(/?W0).将尸(一2,
-4)代入,分别得方程为俨=—8x或炉=-,]
[典例精研•核心考点]重难解惑・直击高考
□考点一抛物线的定义及应用
考向1动点轨迹的判定
[典例1](1)在平面直角坐标系Oxy中,动点尸(x,历到直线x=l的距离比它到
定点(一2,0)的距离小1,则尸的轨迹方程为()
A.y2=2xB.y2=4x
C.y2=~4xD.y2=~8x
(2)动圆与定圆N:(x+2)2+V=i外切,且和直线》=1相切,则动圆圆心的轨迹
是()
A.直线B.椭圆
C.双曲线D.抛物线
(1)D(2)D[⑴由题意知动点尸(x,y)到直线x=2的距离与定点(一2,0)的距离
相等,由抛物线的定义知,尸的轨迹是以(一2,0)为焦点,x=2为准线的抛物线,
所以夕=4,轨迹方程为V=一网.故选D.
(2)设动圆的圆心为点C,半径为r,则点C到定圆Z:(》+2)2+产=1的圆心的
距离等于尸+l.又动圆的圆心到直线x=l的距离等于人所以动圆的圆心到直
线x=2的距离为r+1.根据抛物线的定义知,动圆圆心的轨迹为抛物线.故选
D.]
考向2抛物线上的点到定点的距离及最值
[典例2](1)(2023•北京高考)已知抛物线C:j2=8x的焦点为R点河在C上,
若/到直线x=—3的距离为5,则|四川=()
A.7B.6
C.5D.4
(2)已知点MQ0,40)不在抛物线C:y2=2px(p>0)±.,抛物线C的焦点为E若对
于抛物线上的一点P,+的最小值为41,则p的值等于.
(1)D(2)42或22[(1)如图所示,因为点/到直线》=一3的距离|画|=5,所
以点拉到直线x=—2的距离|〃M=4.
又抛物线上点M到准线x=—2的距离和到焦点E的距离相等,ii.\MF\=\MN\=
4.故选D.
(2)当点MQ0,40)位于抛物线内时,如图1,过点尸作抛物线准线的垂线,垂足
为D,则|=|尸。|,
\PM\+\PF\=\PM\+\PD\.
当点P,。三点共线时,的值最小.
由最小值为41,得20+1=41,解得夕=42.
当点MQ0,40)位于抛物线外时,如图2,当点尸,M,尸三点共线时,PM+FE
的值最小.
由最小值为41,得J402+(20—5=41,
解得夕=22或2=58.
当夕=58时,V=u6x,点M(20,40)在抛物线内,故舍去.
综上,2=42或2=22.
名师点评抛物线定义的应用规律
抛物线上的点到抛物线的焦点的距离
|定义应用i
与到准线的距离相互转化
I抛物线|____________________________
I厂।几何法i图象,数形结各碉
।最值问题一
T代数法一转化为函数最值问题
或不等式解决
[跟进训练]
1.(1)(2024•广东珠海模拟)已知抛物线炉=%的焦点为八准线/与坐标轴交
于点N,又是抛物线上一点,若回M=FM,则△FW的面积为()
A.4B.2V3
C.2V2D.2
(2)已知尸为抛物线俨=4x上的一个动点,0为圆4)2=1上的一个动点,
那么点P到点Q的距离与点P到抛物线准线的距离之和的最小值是.
(1)D(2)V17-1[(1)由x2=4y,得P=2,则|河=|尸M=2,
根据抛物线的定义知幽F|=州/+々=加+1=2,
解得yw=1,代入炉=4p,得XM=±2,
所以△8心的面积为]X2X2=2.故选D.
(2)由题可知,抛物线产=以的准线方程为x=—1,焦点坐标为尸(1,0),圆/
+0—4)2=1的圆心坐标为£(0,4),半径为R=l,设点尸到抛物线准线的距离
为1Ppi,则\PP'\=\PF\,it\PP'\+\PQ\=\PF\+\PQ\,所以当动点。,尸位于线段
E/上时,点尸到点0的距离与点尸到抛物线准线的距离之和最小,此时|尸尸'|
+\PQ\=\EF\-R=y[r7-1.]
【教师备选资源】
(2024•浙江金丽衢十二校模拟)已知直线/1:3x-4y-6=0和直线/2:歹=一2,
则抛物线x2=4j上一动点P到直线3直线h的距离之和的最小值是()
A.2B.3
C.—D.—
516
B[抛物线》2=4卜的焦点F(o,1),准线/:y=—l,
设动点尸到直线/,Z1,/2的距离分别为d,d\,d2,
点F到直线Zi的距离为dJ;:..:?
则di=d+\=\PF\+\,
可得力+"2=%+|尸6+1三d3+1=3,
当且仅当点尸在点尸到直线/i的垂线上且尸在尸与人之间时,等号成立,动点
尸到直线/1、直线/2的距离之和的最小值是3.故选B.]
II考点二抛物线的标准方程与几何性质
[典例3](1)(多选)过点(1,—2)的抛物线的标准方程可能是()
A.j2=4xB.y2=—4x
c.x2=—D.x2=iy
(2)(2021•新高考I卷)已知。为坐标原点,抛物线C:俨=22伞>0)的焦点为F,
尸为C上一点,尸尸与x轴垂直,。为x轴上一点,且尸0,。尸.若尸0|=6,则C
的准线方程为
(1)AC(2)x=--[(1)点(1,—2)满足俨=4x,好=一歹,
所以过点(1,-2)的抛物线的标准方程可能是V=4x,/=-%.故选AC.
⑵法一(解直角三角形法):由题易得尸尸会闸=p,ZOPF=ZPQF,所以tan
p
ZOPF=tanZPQF,所以"=粤,即?=£解得P=3,所以C的准线方程为
IP川\FQ\P6厂
3
法二(应用射影定理法):由题易得|。回=今\PF\=p,(|PF|2)=|OF|•\FQ\,即p2
=1X6,解得夕=3或P=0(舍去),所以C的准线方程为x=一|.]
名师点评1.求抛物线的标准方程的方法
(1)定义法.
(2)待定系数法:当焦点位置不确定时,为避免过多的讨论,通常依据焦点所在
的位置,将抛物线的标准方程设为产=ax(aW0)或》2=即(°三0).
2.抛物线性质的应用要树立两个意识
(1)转化意识:“见准线想焦点,见焦点想准线”.
(2)图形意识:借助平面图形的性质简化运算.
[跟进训练]
2.(1)(2023•湖北武汉二模)设抛物线俨=6x的焦点为R准线为/,尸是抛物
线上位于第一象限内的一点,过尸作/的垂线,垂足为0,若直线。尸的倾斜角
为120。,则尸目=()
A.3B.6
C.9D.12
(2)如图所示,过抛物线廿=2.3>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点
A,B,C,若15cl=2|8/|,且0回=4,则抛物线的方程为()
A.j2=8x
C.y2=2xD.y1=x
(3)。为坐标原点,咒为抛物线C:V=4x的焦点,尸为C上一点,若甲回=4,则
△P。尸的面积为.>——
(1)B(2)B(3)V3[⑴设准线/与X轴交于点8(图略),依题意N0切=60。,因川
=3,|2^=3V3,\QF\=6,又|尸尸|=|00ZPQF=60°,
则4PQF为等边三角形,|PF|=6.
故选B.
(2)如图,分别过点2,8作准线的垂线,交准线于点E,D,设准线与x轴交于
点G,设尸|=a,则由已知得15cl=2a,由定义得故N5CQ=30。,
则在Rt^ZCE中,20£|=|2。|,又|4F|=4,
:.\AQ=4+3a,|ZE|=4,.*.4+30=8,从而得a=:「:AE〃FG,.,.等=生,即巳
3AEAC4
=g,p=2,.,.抛物线的方程为V=4x.故选B.
(3)法一(通性通法):由V=以可得抛物线的焦点/(1,0),准线方程为》=一1,
如图,过点尸作准线x=-1的垂线,垂足为点拉,根据抛物线的定义可知
=|PF|=4,设尸(x,j),则x—(—1)=4,解得x=3,将x=3代入俨=4x,可得了
=±2V3,所以△POE的面积为力|•Qp=1x2百Xl=b.
法二(巧用结论):设N尸71=仇则|尸尸|=\D.=1乞八=4,/.cos0=^,即。=60°.
1—cos。1—cos02
设尸(x,历,则例=|Ppsine=4X?=2b.
••.5APOF=|X|OF|X[y|=ixiX2V3=V3.]
【教师备选资源】
(2023•广东佛山二模)已知方程Ax2+By2+Cxy+Dx+Ey+F=0,其中
ZNBNOQ'E'E现有四位同学对该方程进行判断,提出了四个命题:
甲:可以是圆的方程;
乙:可以是抛物线的方程;
丙:可以是椭圆的标准方程;
T:可以是双曲线的标准方程.
其中真命题有()
A.1个B.2个C.3个D.4个
C[因为方程Zf+协2+加+9+切+/=0,其中NNBNCNQNENE,
所以当Z=8=l—方程为始十廿一1=0,即+俨=]
是圆的方程,故方程可以是圆的方程;
当Z=1三5=C=D=0>E=—1三尸=—2时,方程为f—y—2=0,即y=x2—2
是抛物线的方程,故方程可以是抛物线的方程;
Y2
当2=2三8=1NC=D=£=O三/=—1时,方程为2炉+了2—1=0,即俨+丁=1
2
是椭圆的标准方程,故方程可以是椭圆的标准方程;
若方程为双曲线的标准方程,则有4BV0,C=D=E=0,F<0,这与
A?B》C?D》E》F矛盾,故方程不可以是双曲线的标准方程.
所以真命题有3个.故选C.]
13考点三直线与抛物线的位置关系
[典例4](1)(多选X2023•新高考n卷)设。为坐标原点,直线y=—K(x—1)过
抛物线C:V=22如>0)的焦点,且与。交于N两点,/为。的准线,则()
A.2=2
B.\MN\=^
C.以跖V为直径的圆与/相切
D.为等腰三角形
⑵抛物线£:俨=2x上存在两点关于直线y=k(x—2)对称,则上的取值范围是
(1)AC(2)(-V2,V2)[(1)由题意,易知直线>=—K(x—1)过点(1,0).
因为直线经过抛物线C的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),所以5=1,即夕=2,
A正确.
不妨设M(X1,Jl),N(X2,J2),Xl<X2,联立方程"(久1)'消去y并整理
(y,=4%,
得3/—10工+3=0,解得xi="|,%2=3.由抛物线的定义得,|AW|=XI+X2+夕=£
+2=?,B错误.
/的方程为x=—1,以跖V为直径的圆的圆心坐标为6,—竽),半径
=|=|+1,所以以"N为直径的圆与/相切,C正确.
由两点间距离公式可得QM=?,\ON\=421,又弓,D错误.故选AC.
(2)当k=Q时,显然成立.
当左W0时,设两对称点为5(x1,yi),C(%2,j2),8c的中点为M(xo,yo),由资
=2%i,y1=2x2,两式相减得⑴+—)•⑴-P2)=2(XL⑼,则直线8c的斜率届c
=左二也=,_=2_=J_,由对称性知&c=—;,点/在直线y=Z:(x—2)上,所以
yo=~k,yo=k(xo—2),所以xo=l.由点M在抛物线内,得%v2xo,即(一上><2,
所以一声<左<迎,且左?0.
综上,上的取值范围为(一鱼,V2).]
名师点评解决直线与抛物线位置关系问题的方法
(1)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物
线的焦点,可直接使用公式|/8|=xi+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公
式.
(2)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系,
采用“设而不求”“整体代入”等解法.
提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.
(3)重视在选择、填空题中有关结论的灵活应用.
[跟进训练]
3.(1)(2024•广东深圳模拟)已知尸为抛物线C:j?=4x的焦点,直线/:y=k(x
+1)与C交于48两点(Z在8的左边),则4|4F|+|AF|的最小值是()
A.10B.9
C.8D.5
⑵(多选)(2022•新高考I卷)已知。为坐标原点,点省1,1)在抛物线C:x2=2py(p
>0)上,过点8(0,—1)的直线交C于尸,0两点,则()
A.C的准线为了=—1
B.直线4g与C相切
C.\OP\•|02|>|<9^|2
D.\BP\•\BQ\>\BA^
⑴B(2)BCD[(1)由题知。的焦点尸(1,0),准线为x=-1,如图,作
准线,8N,准线,/:y=k(x+l)过定点(-1,0),设N(xi,ji),5(X2,#),联立
(y2—4x,
y-k(x+1),
&2
得敏/+2x+1)—4x=0,即左2-+(2左2—4)x+左2=0,.,.X1X2=^=1.
又|ZF|=WM=X1+1,内/I==X2+1,
.,.4|^F|+|J8F|=4x1+4+x2+l=4xi+x2+5^2A/4%p^+5=2X2+5=9,
当且仅当4XI=X2时取等号.故选B.
(2)将点Z的坐标代入抛物线方程得1=2夕,所以抛物线方程为》2=了,故准线方
程为,v=A错误;
丘=所以直线的方程为1,
'二1(——0?=2,ABy=2x-
V—2%_1
――'可得2x+l=0,解得》=1,即直线Z8与。相切于点Z,
(/=y,
故B正确;
设过8的直线为/,若直线/与y轴重合,则直线/与抛物线C只有一个交点,
所以直线/的斜率存在,设其方程为y=丘一1,P(xi,vi),0(X2,/),
联立得/_区+]=0,
Ix2-y,
p=/-4>0,
所以《x1+x2-k,
=1,
所以左>2或左V—2,J1J2=(X1X2)2=1,
又Q尸尸J/+y§=Jyi+比,Q0尸J%]+%=』2+%,
所以尸「|。。|=&/2(1+%)(1+、2)=办%1•&=附>2=|。4肉故c正确;
因为|AP|=WFF|XI|,\BQ\=Vm^\x2\,
所以囚尸|•|3Q|=(l+r)|xiX2|=l+F>5,而18a2=5,故D正确.故选BCD.]
拓展视野4抛物线中的阿基米德三角形
如图,假设抛物线方程为炉=2眇①>0),过抛物线准线y=—修上一点尸(xo,
次)向抛物线引两条切线,切点分别记为aB,其坐标为(XI,yi),(X2,竺),则以
点尸和两切点Z,8围成的△口5中,有如下的常见结论:
(1)抛物线在/处的切线方程:xix=p(y+yi),抛物线在8处的切线方程:X2%=
夕0+了2),直线48的方程:xox=2//y^=7?(yo+j);
(2)直线AB过抛物线的焦点;
(3)过尸的直线与抛物线交于48两点,以48分别为切点作两条切线,则这
两条切线的交点P(xo,/)的轨迹即为抛物线的准线;
(5)4PU5;
(6)直线48的中点为则PM平行于抛物线的对称轴.
[典例1](多选)阿基米德是古希腊伟大的物理学家、数学家、天文学家,享有“数
学之神”的称号.若抛物线上任意两点48处的切线交于点P,则称△B45为
“阿基米德三角形”.已知抛物线/=87的焦点为R过抛物线上两点45的
直线的方程为x—了+2=0,弦幺5的中点为C,则关于“阿基米德三角形”E45,
下列结论正确的是()
A.点尸(E,-2)B.PClxtt
C.PALPBD.PFLAB
X8'消去y可得A2—8%一16=0.
BCD[由
.y-x+2,
令Z(X1,J1),8(X2,J2),则X1+.X2=8,X1X2=-16,
2
•y一百O,-4-jk4pA——,
尸子(%一打)+蔗=■一*PB:尸―
XiXi“x+x
y=x——-,X=-1---2=4,
2
联立,-4B解得
—2,
748
即尸(4,-2),A错误;
xc=生产=弘,\pc±x^,B正确;
kpF=J^=—l,kAB=l,kpF-kAB=-l,:.PF1AB,D正确;kPA-kPB=^
4—U16
=-l,:.PA±PB,C正确.故选BCD.]
[典例2](2021•全国乙卷)已知抛物线C:N=2"v(p>0)的焦点为R且尸与圆
M:/+。+4)2=1上点的距离的最小值为4.
⑴求P的值;
(2)若点P在圆〃上,PA,05是抛物线C的两条切线,A,8是切点,求△B45
面积的最大值.
[解]⑴由题意知M(0,-4),尸(0,Q,圆〃的半径r=l,所以幽用一尸=4,
即々+4—1=4,解得夕=2.
(2)由(1)知,抛物线方程为9=4/
由题意可知直线48的斜率存在,设Zg,B),B&2,f),直线48的方程为
y^kx~\~b,
v—kxH-b
'消去y得4点一4b=0,
(x2=4y,
贝14=16-+16b>0,阳
=
XI+%2=4攵,xiX2-4b,
222
所以\AB\=V1+fc2|xi—%2|=V1+/c•J+%2尸—4%]%2=4V1+fc•Vfc+b.
因为,=4»即所以v=2,则抛物线在点4处的切线斜率为生,在点/
处的切线方程为y一子=£(%—xi),即—
同理得抛物线在点B处的切线方程为y=这%-反,
24
联立'
即尸(2左,—b).因为点尸在圆〃上,所以4左2+(4—6)2=1,①
11
且一1W2左W1,—5W—6W—3,即一左W;,3W6W5,满足(※〉
设点P到直线AB的距离为d,则d=与幽,
7i+/c2
所以S△物卜d=4j(H+匕)3.
由①得,左2=上正之=一房+8人15,
44
令/=F+b,则I="+了—15,且3W6W5.
4
因为1=一"+:2"竺在[3,5]上单调递增,所以当6=5时,/取得最大值,/max=5,
4
此时左=0,所以△E45面积的最大值为20V5.
课时分层作业(五十八)抛物线(一)
一、单项选择题
1.(2024•广东中山模拟)抛物线y=—1?的焦点坐标为()
A.(-1,0)B.0)
C.(0,-1)D.(0,
D[抛物线的标准方程为/=—2y,所以焦点坐标为(0,故选D.]
2.(2024•新疆模拟)已知抛物线俨=2"x(p>0)上任意一点到焦点F的距离比到
了轴的距离大1,则抛物线的标准方程为()
A.B.~~
C.y2=4xD.y2=8x
C[根据题意,抛物线V=2/x(p>0)的准线方程为》=一会与了轴平行,若抛
物线产=28。>0)上任意一■点到焦点E的距离比到y轴的距离大1,则该抛物线
上任意一点到准线的距离比到y轴的距离大1,故与=1,解得P=2,故抛物线的
标准方程为y=4乂故选C.]
3.(2023•江西南昌一模)“米”是象形字.数学探究课上,某同学用抛物线G:
俨=—2夕xg>0)和C2:俨=2夕x(p>0)构造了一个类似“米”字形的图案,如图所
示,若抛物线Cl,C2的焦点分别为E,尸2,点尸在抛物线C1上,过点尸作X
轴的平行线交抛物线G于点0,若|PE|=2|P。=4,则P=()
A.2B.3
C.4D.6
D[因为2|尸。|=4,即|P0|=2,由抛物线的对称性知刀尸=一1,由抛物线定义可
知,\PFI\=^-XP,即4=/(一1),解得夕=6.故选D.]
4.过抛物线俨=2.30)的焦点/作直线/,交抛物线于48两点,若阿=3|印,
则直线/的倾斜角等于()
A.30。或150°B.45。或135°
C.60。或120°D.与夕值有关
C[如图所示,抛物线产=28。>0)的焦点为/,准线方程为X=一多分别过Z,
8作准线的垂线,垂足为4,B',直线/交准线于点C,作垂足为
则|44'|=|4F|,=又因4|=3|用|,所以|2M|=2|BF|,\AB\=4\BF\,
所以N/AW=30。,即直线/的倾斜角等于NZEx=60。,同理可得直线/的倾斜角
为钝角时即为120°,故选C.]
5.已知点尸为抛物线》2=4y上任意一点,点/是圆》2+任-6)2=5上任意一点,
则|我|的最小值为()
A.V5B.2V5
C.3V5D.6-V5
A[圆》2+任-6)2=5的圆心为C(0,6),半径尸=迷.设P(%o,笺),贝"尸CF=焉十
222
(+6)=高焉—2焉+36=(那一4)+20,
当焉=16时,|PC|2有最小值20,数形结合可知(|pa|min)=『Gmin一花=2瓶一遍
=V5.]
6.如图所示,点厂是抛物线产=8x的焦点,点45分别在抛物线俨=8x及圆
(x—2)2+产=16的实线部分上运动,且Z5总是平行于x轴,则△9台的周长的
取值范围是()
C.[6,8]D.[8,12]
B[抛物线产=8%的准线方程/:x=-2,焦点n(2,0),由抛物线的定义可得|4F|
=XA+2,圆(》-2)2+产=16的圆心(2,0),半径氏=4,
所以AFAB的周长为|ZF|+081+\BF\=XA+2+(XB-XA)+4=6+XS,
V2=8%
联立'r'消去y得r+以-12=0,解得x=2(x=—6舍去),
-%2+y2-4%—12=0,
即交点的横坐标为2,
所以XB@(2,6),所以6+XBG(8,12),
所以△£48的周长的取值范围是(8,12).
故选B.]
7.(2024•河北张家口模拟)设抛物线E:V=8x的焦点为后过点M(4,0)的直
线与E相交于48两点,与E的准线相交于点C,点8在线段ZC上,|防|=3,
则△BCF与△ZCF的面积之比评”=()
SAACF
1
A.B
4-1
C.1D
6-1
C[如图,过点5作AD垂直准线x=—2于点。,则由抛物线定义可知:\BF\
=\BD\=3,
设直线4s的方程为x=7町+4,A(xi,ji),8(x2,J2),C(—2,vc),不妨设机>0,
则yi>0,j2<0,
所以》2+2=3,解得X2=l,
则%=8x2=8,解得/=一2鱼,则5(1,-2V2),
所以一2V2m+4=1,解得加=a2,
4
则直线AB的方程为》=。+4,
所以当x=-2时,即当+4=—2,
解得加=—4让,则。(一2,-4V2),
X4>+4,消去x得;1^_67^_32=0,则川”二—32,
联立,
y2—8x,
所以力=8奁,其中产=*=上"=券胃
SRACFACyi~yc12V26
故选C.]
8.已知e为抛物线C:俨=4x的焦点,过尸作两条互相垂直的直线伍h,直线
/1与C交于a8两点,直线/2与。交于。,E两点,则|48|十|0£|的最小值为
()
A.16B.14
C.12D.10
A[由题意知,抛物线C:俨=心的焦点为网1,0),/i,/2的斜率存在且不为0.不
妨设直线/i的斜率为左,则直线L的斜率为一,,故人:了=左(x—1),L:y=一,(x
-1)•
由,7消去y得左2好一(2左2+4)X+F=0.
ly=k(x—1),
2“2444
设Z(xi,ji),5(X2,yi),所以XI+X2=F^=2+77,
由抛物线定义可知,\AB\=x\+x2+2=4+-^-.
同理得|£>E|=4+4F,
所以=8+4R+与28+2V16=16.
K
当且仅当劣=居,即左=±1时取等号.
k'
故0目十|。0的最小值为16.]
二、多项选择题
9.(2024•黑龙江大庆模拟)已知抛物线>=2好的焦点为RM(xi,yi),Ng,y2)
是抛物线上两点,则下列结论正确的是()
A.点尸的坐标为Q,0)
B.若直线"N过点R则xiX2=一卷
c.若市=7祈,则1MM的最小值为1
D.若幽F|+|NF|W,则线段跖V的中点0到x轴的距离为:
Zo
BCD[抛物线y=2/,即炉=3,
由抛物线方程知其焦点在了轴上,焦点为尸(0,,),A错误;
依题意,直线跖V斜率存在,设其方程为
2
(x=-y,11
由《之消去y整理得12—卢—=o,
216
[y=kx+l9
所以Xl%2=-七X\+X2=^k,B正确;
若帝=而,则直线MV过焦点,
所以\MN\=\MF\-\-|NF尸yi+:+/2+==Axi+=+京2+=+
8888422
i
所以当k=0时四N|min=5,
,1
所以|肱V|的最小值为抛物线的通径长5,C正确;
因为此,+|诋|=6+:+竺+==之所以即尸点纵坐标为空也="
882H+H=4),28
所以尸到x轴的距离为之D正确.故选BCD.]
10.(2024•广东揭阳模拟)已知抛物线C:j2=4x的焦点为F,直线I绕点P(~2,
1)旋转,点。为C上的动点(。为坐标原点),贝1)()
A.以0为圆心,10人为半径的圆与直线x=—1相切
B.若直线/与抛物线有且只有一个公共点,则这样的直线/有两条
C.线段尸尸的垂直平分线方程为3x—y+2=0
D.过点尸的直线交C于Z,8两点,若|48|=4,则这样的直线有2条
AC[由抛物线C:V=4x可知,。的焦点为网1,0),准线方程为x=-1.
由抛物线的定义可知以。为圆心,I。9|为半径的圆与直线x=—l相切,A正确;
当过点P(—2,1)的直线/的斜率不存在时,直线/与抛物线无公共点;
当直线/的斜率存在时,设斜率为左,则过点P(—2,1)的直线方程为/:7=人(%
+2)+1,当左=0时,直线/:7=1与抛物线有且只有一个公共点,
V—k(x+2)+]
―一'整理可得上2/+(4左2+2左一4)x+4R+4bM
(y2=4x,
=0,
所以/=(4左2+2左一4)2-4砍4『+4人+1)=0,化简得2F+左一1=0,解得左=—1
或k=g
所以此时直线/与抛物线有且只有一个公共点的直线有3条,B错误;
线段尸尸的中点为(一;,又而尸=芸=一;,所以线段尸尸的中垂线方程为歹
-|=3(%+|),即3x-y+2=0,C正确;
因为|43|=4=2/,此时线段48为抛物线的通径,所以这样的直线只有一条,D
错误.故选AC.]
11.已知抛物线C:》2=2眇防>0)的焦点坐标为R过点P的直线与抛物线相交
于45两点,点(或,m在抛物线上,则()
A.p=l
B.当轴时,|48|=4
c嵩+素为定值1
D.若方=2而,则直线AB的斜率为必
4
BCD[将点(鱼,代入抛物线方程,可得夕=2,A错误;
焦点F(0,1),当轴时,点(一2,1),点(2,1)在抛物线上,可得0回=4,
B正确;
由题意知,直线48的斜率存在,设直线45的方程为y=bc+l,A(xi,ji),Bg
H),联立方程广"
ly=fcx+1,
消去y后整理得x2—4Ax—4=0,
_2
可得XI+%2=4左,xiX2=4,ji+y2=k(xi+x2)+2=4k+2,yij2=-77^=1,\AF\
=yi+l,\BF\=y2+l,
.4---1---,1----1---_----1----,1----1--
\AF\\BF\yi+1y2+l
_yi+y2+2_yi+y2+2_J
yiyz+yi+yz+iyi+y2+2'
C正确;
由(一xi,l—yi)=2(x29/—I),
x1+x2=4k,
xrx2=—4,
2X=-%I,
{2
得2一解得左=逐,D正确.故选BCD.]
「2靖=_4,4
12.已知尸为抛物线俨=4x的焦点,点尸在抛物线上,过点尸的直线/与抛物
线交于8,C两点,。为坐标原点,抛物线的准线与x轴的交点为则下列说
法正确的是()
A.的最大值为:
B.若点4(4,2),则。|+|PF|的最小值为6
C.无论过点p的直线/在什么位置,总有NOW=N(WC
D.若点C在抛物线准线上的射影为。,则8,0,。三点共线
ACD[设直线M3的方程为x=—l+叼,与抛物线的方程y2=4x联立,可得
j2-4mv+4=0,
当且仅当Affi与抛物线相切时,N0M3取得最大值.
由/=16切2—16=0,即掰=±1,直线"3的斜率为±1,此时取得最大值工,
4
A正确;
设点幺在准线x=—1上的射影为©(—1,2),设尸到准线的距离为d,则|E4|十
\PF\=\PA\+d^\AA'\=5,
当且仅当Z,P,4三点共线时等号成立,B错误;
Af(-1,0),设直线8c的方程为x=〃.v+l,
代入抛物线的方程V=4x,可得y2-4ny-4=0,
设丫1)‘。(常’力)‘可得yi+Hu+z-ijk—4,则版B+左+
2+1T+1
=(yi+y2)(V+i)=Q^故MB,的倾斜角互补,所以/OMB=/OMC.
C正确;
=kOD,可得三点、B,0,。在同一条直线上.D正确.
故选ACD.]
三'填空题
13.(2023•北京丰台二模)在水平地面竖直定向爆破时,在爆破点炸开的每块碎
片的运动轨迹均可近似看作是抛物线的一部分.这些碎片能达到的区域的边界和
该区域轴截面的交线是抛物线的一部分(如图中虚线所示),称该条抛物线为安全
抛物线.若某次定向爆破中碎片达到的最大高度为40m,碎片距离爆炸中心的
最远水平距离为80m,则这次爆破中,安全抛物线的焦点到其准线的距离为
m.
80[以抛物线最高点为坐标原点,平行于地面为x轴,建立平面直角坐标系,
设抛物线方程为x2=-2py(p>0),
由题意得2(80,-40),将其代入抛物线方程得6400=80/7,解得夕=80,故安
全抛物线的焦点到其准线的距离为80m.
14.(2023•江苏南通、泰州等八市二模)已知点尸在抛物线C:y2=2px(p>0)±,
过尸作C的准线的垂线,垂足为〃,点尸为。的焦点.若/m野=60。,点尸的
横坐标为1,则P=.
|[如图所示,不妨设点尸在第一象限,
联立p2=2p",可得即点尸(1,师).
(%=1,3=±回,
易知PHLy轴,则PH//x轴,则ZxFP=ZHPF=60°,
所以直线PF的倾斜角为60°,易知点、FQ,0),
所以上尸=曜=遮,整理可得2回=b(2—p),且有2一夕>0,故0<pV2,
等式2j第=旧(2—p)两边平方可得322—202+12=0,即(32一2)防—6)=0,
解得?=|(p=6舍去).]
15.设厂为抛物线俨=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点,若尸为△48。的
重心,^\\FA\+\FB\+\FC\=.
3
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