一.教学内容:
抛物线综合复习
【典型例题】
[例1] 抛物线方程为(),直线与轴的交点在抛物线的准线的右边。
(1)求证:直线与抛物线总有两个交点。
(2)设直线与抛物线的交点为、,,求关于的函数的表达式。
(3)在()的条件下,若抛物线焦点到直线的距离为,求此直线的方程。(97. 上海)
解:(1)准线,直线与轴的交点为(),则,即。由,
而
又,及
则,得证。
(2)设,,
则,,由
即
又、为直线上的点
则,
于是
即
即
(由)
(3)抛物线的焦点
于是
又,则
,,,
但且,因而舍去、、故所求直线方程为。
[例2] 若抛物线()总存在不同两点关于直线上的点对称
(1)求的集合。
(2)当点处于何位置时,两对称点以及坐标原点组成的三角形面积最大,并求此最大值。
解:(1)设抛物线上的两点为,
则,,两式相减
得
即
即
由在抛物线内部
(*)则
(或,也可利用下述方法求:
:
即
由
)
故的坐标满足
即满足,,集合
(2),,(利用弦长公式)
则
。
当,即时,,。
[例3] 已知直线过坐标原点,抛物线的顶点在原点,焦点在轴正半轴上,若点和,关于的对称点都在上,求直线和抛物线的方程。(94全国)
解法一:设抛物线方程为(),依题意,直线不是轴、轴
设直线的方程为(),设、分别是点、关于直线的对称点,则,直线的方程为。
由,由点为的中点,则
同理可求得
由点、在抛物线上,其坐标满足方程
,当时,不合题意
故,直线:,
由
(由)
故抛物线:
解法二:设以为终边的最小正角为,
则以为终边的角为,
于是,
故
于是,
所以
则的方程为
的倾斜角为
则方程
[例4] 设抛物线过定点,且以轴为准线,
(1)试求抛物线顶点的轨迹的方程。
(2)若点不在线段()上,那么取何值时,过点存在一对相互垂直的直线同时与曲线有公共点。
解:(1)设抛物线顶点,其中,
由抛物线以轴为准线则焦点,抛物线过定点
由抛物线定义有
化简整理得抛物线顶点的轨迹的方程为
()(即不含原点)
(2)设过点的直线的方程为
由消去并整理得
与有公共点
若过点存在一对相互垂直的直线同时与曲线有公共点,
则有解
即有解,
由不在线段()上,
则,故,
从而故
故当或时,
过存在一对相互垂直的直线与曲线有公共点。
[例5] 抛物线()的准线和焦点分别是椭圆的左准线和左焦点,直线和椭圆、抛物线在第一象限交于点A和点B,已知A是OB中点,
(1)求椭圆的离心率。
(2)若椭圆过点,求椭圆和抛物线方程
(3)设椭圆短轴上端点为,求的轨迹方程。
解:(1)由
(负舍)
则,而为中点,则
由抛物线准线方程,又抛物线与椭圆有相同的左焦点和右准线
故椭圆离心率为
(2)设椭圆方程为,把代入得
,而,则
又
所求椭圆方程为
又,
所以抛物线方程为
(3)椭圆上端点为,则
又,则
故
又由,则椭圆短轴上端点轨迹方程为()
【模拟试题】
1. 若AB为抛物线()的焦点弦,是抛物线的准线,则以AB为直径的圆与的公共点的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 0或1或2
2. 若抛物线的准线与双曲线的右准线重合,则的值为( )
A. -2 B. 4 C. -8 D. 2
3. 抛物线()上一点,M到焦点的距离为,那么M点到轴的距离为 。
4. 若,则方程的解的个数是 。
5. 已知抛物线与圆至少有一个公共点,则的取值范围
6. 已知直线的方程为(),椭圆的中心为,焦点在轴上,长半轴长为2,短半轴长为1,它的一个顶点为,问在什么范围内取值时,椭圆上有四个不同的点,它们中每一个点到点A的距离等于该点到直线的距离。
【试题答案】
1. B
,相切
2. B
由
3.
准线即,即为轴。
4.
由
5.
把代入
有
曲线至少有一个公共点至少有一个非负解,即
或
或
或
故
6. 解:椭圆方程为 ①
依题意椭圆上四个点的坐标都满足方程 ①
且满足抛物线方程
因此椭圆上四个点符合题意方程①、②组成的方程组有4个不同的实数解,把②代入①并整理得
③
方程组有4个不同的实数解③有两个不相等的正实根,即
在的条件下,解之得。
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