幻灯片 1第七节 抛 物 线
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幻灯片 2三年15考 高考指数:★★★
1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.
2.理解数形结合的思想.
3.了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用.
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幻灯片 31.抛物线的定义、标准方程、几何性质是高考的重点,抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离的转化是高考的热点,有时与其他知识交汇命题;
2.多以选择题和填空题为主,属中、低档题目,有时也会在解答题中出现,属中、高档题目.
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幻灯片 41.抛物线的定义
满足以下三个条件的点的轨迹是抛物线
(1)在平面内;
(2)动点到定点F距离与到定直线l的距离_______;
(3)定点_______定直线上.
相等
不在
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幻灯片 5【即时应用】
(1)思考:在抛物线的定义中,若定点F在定直线l上,动点的轨迹是什么?
提示:若定点F在定直线l上,则动点的轨迹为过点F与定直线l垂直的一条直线.
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幻灯片 6(2)若动点P到点F(0,-2)的距离与它到直线y-2=0的距离相等,则点P的轨迹方程为__________________.
【解析】由抛物线的定义知,点P的轨迹是以点F(0,-2)为焦点, y=2为准线的抛物线,其方程为:x2=-8y.
答案:x2=-8y
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幻灯片 72.抛物线的标准方程和几何性质
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幻灯片 8----
幻灯片 9【即时应用】
(1)思考:抛物线y2=2px(p>0)上任意一点M(x0,y0)到焦点F的距离与点M的横坐标x0有何关系?若抛物线方程为x2=2py(p>0),结果如何?
提示:由抛物线的定义得:|MF|= 若抛物线方程为
x2=2py(p>0),则|MF|=
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幻灯片 10(2)抛物线4y=-x2的焦点坐标为__________.
【解析】抛物线4y=-x2的标准方程为x2=-4y,所以2p=4,再由抛物线的焦点在y轴的非正半轴上,所以抛物线的焦点坐标为(0,-1) .
答案:(0,-1)
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幻灯片 11(3)顶点在原点,对称轴是x轴,且顶点与焦点的距离等于6的抛物线方程是____________.
【解析】因为抛物线顶点与焦点的距离等于6,所以 =6,又
因为顶点在原点,对称轴是x轴,所以抛物线方程为:y2=±24x.
答案: y2=±24x
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幻灯片 12 抛物线的定义及其应用
【方法点睛】利用抛物线的定义可解决的常见问题
(1)轨迹问题:用抛物线的定义可以确定动点与定点、定直线距离有关的轨迹是否为抛物线;
(2)距离问题:涉及抛物线上的点到焦点的距离、到准线的距离问题时,注意利用两者之间的转化在解题中的应用.
【提醒】注意一定要验证定点是否在定直线上.
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幻灯片 13【例1】(1)若点P到直线x+1=0的距离比它到点M(2,0)的距离小1,则点P的轨迹为______________.
(2)设P是抛物线y2=4x上的一动点,
①求点P到A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值;
②若B(3,2),抛物线的焦点为F,求|PB|+|PF|的最小值.
【解题指南】(1)本题可化为动点到定点的距离与到定直线的距离相等,即轨迹为抛物线;
(2)注意到直线x=-1为抛物线的准线,利用抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离相等,即可解决.
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幻灯片 14【规范解答】(1)因为点P到直线x+1=0的距离比它到点M(2,0)的距离小1,所以点P到直线x=-2的距离与它到点M(2,0)的距离相等,且M(2,0)不在直线x=-2上,故轨迹为抛物线.
答案:抛物线
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幻灯片 15(2)①由于A(-1,1),F(1,0),P是抛物线上的任意一点,则|AP|+|PF|≥|AF|= 从而知点P到A(-1,1)的距离
与点P到F(1,0)的距离之和的最小值为 所以点P到A(-1,1)
的距离与P到直线x=-1的距离之和的最小值也为
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幻灯片 16②如图所示,自点B作BQ垂直于
抛物线的准线于点Q,
交抛物线于点P1,此时|P1Q|=|P1F|,
那么|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4,
即最小值为4.
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幻灯片 17【互动探究】(1)本例(1)中“M(2,0)”改为“M(-2,0)”,结果如何?
(2)本例(2)中“B(3,2)”改为“ B(1,5)”,结果如何?
【解析】(1)本例(1)中“M(2,0)”改为“M(-2,0)”,则说明动点P到定点M(-2,0)的距离与它到定直线x=-2的距离相等,且点M在定直线上,所以点P的轨迹为一条直线;
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幻灯片 18(2)因为点B的坐标为(1,5),且抛物线方程为y2=4x,所以该点在抛物线外,要求使|PB|+|PF|最小的点P,只需BF连线与抛物线相交,其交点即为所求P点,此时,最小值即|BF|的长, |BF|=5.
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幻灯片 19【反思·感悟】⒈本题(1)是利用抛物线的定义来求解,在求轨迹或轨迹方程时一定要注意圆锥曲线的定义,这样能起到事半功倍的效果.
2.与抛物线有关的最值问题,一般情况下都与抛物线的定义有关,将点到准线的距离转化为点到焦点的距离,或将到焦点的距离转化为到准线的距离.
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幻灯片 20【变式备选】若动圆与圆(x-2)2+y2=1外切,又与直线x+1=0相切,求动圆圆心的轨迹方程.
【解析】方法一:设动圆半径为r,动圆圆心坐标为O′(x,y),因动圆与圆(x-2)2+y2=1外切,则O′到(2,0)的距离为r+1,动圆与直线x+1=0相切,O′到直线x+1=0的距离为r.
所以O′到(2,0)的距离与到直线x=-2的距离相等,故O′的轨迹是以(2,0)为焦点,直线x=-2为准线的抛物线,其方程为y2=8x.
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幻灯片 21方法二:设动圆圆心坐标为O′(x,y),动圆半径为r,
据题意有
⇒
化简得y2=8x,
即动圆圆心的轨迹方程为y2=8x.
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幻灯片 22 抛物线的标准方程与性质
【方法点睛】1.求抛物线的标准方程的方法及注意事项
(1)方法:求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p,所以,只需一个条件确定p值即可;
(2)注意事项:因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.
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幻灯片 232.抛物线的标准方程及其性质的应用
由抛物线的方程可求x、y的范围,从而确定开口方向;由方程可判断其对称轴,求p值,确定焦点坐标等.
【提醒】抛物线方程中的参数p>0,其几何意义是焦点到准线的距离.
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幻灯片 24【例2】(2011·山东高考)设M(x0,y0)为抛物线C:x2=8y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交,则y0的取值范围是( )
(A)(0,2) (B) [0,2]
(C) (2,+∞) (D)[2,+∞)
【解题指南】本题可先求抛物线的准线,由圆与准线相交知动圆半径的范围,再由抛物线方程求得点M纵坐标的取值范围.
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幻灯片 25【规范解答】选C.设圆的半径为r,因为F(0,2)是圆心,抛物线C的准线方程为y=-2,由圆与准线相交知416,所以8y0+(y0-2)2>16,即有y02+4y0-12>0,解得y0>2或y0<-6,又因为y0≥0,所以y0>2.
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幻灯片 26【反思·感悟】1.解答本题的关键是直线与圆相交,圆的半径大于圆心到直线的距离.
2.当点在曲线上时,点的坐标适合曲线方程,这一条件在求最值、范围、解方程中应用比较广泛,但容易被忽视.
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幻灯片 27【变式训练】将两个顶点在抛物线y2=2px(p>0)上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形个数记为n ,则( )
(A)n=0 (B)n=1
(C)n=2 (D)n≥3
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幻灯片 28【解析】选C.根据抛物线的对称性,正三角形的两个顶点一定关于x轴对称,且过焦点的两条直线倾斜角分别为30°和150°,这时过焦点的直线与抛物线最多只有两个交点,如图,所以正三角形的个数n=2.
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幻灯片 29【变式备选】已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆x2+y2-6x-7=0
相切,则p的值为( )
(A) (B)1 (C)2 (D)4
【解析】选C.由y2=2px,得抛物线准线方程 圆x2+y2-
6x-7=0可化为(x-3)2+y2=16,由圆心到准线的距离等于半径得:
3+ =4,所以p=2.
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幻灯片 30 直线与抛物线的位置关系
【方法点睛】1.直线与抛物线的位置关系的判定
设直线方程Ax+By+C=0与抛物线方程y2=2px(p>0)联立,消去x得到关于y的方程my2+ny+l=0.
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幻灯片 31----
幻灯片 322.直线与抛物线相交的几个结论
已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点的直线交抛物线于A、B两点,
设A(x1,y1)、B(x2,y2),则有以下结论:
(1)|AB|=x1+x2+p或|AB|= (α为AB所在直线的倾斜角);
(2)
(3)y1y2=-p2;
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幻灯片 33(4)过抛物线焦点且与对称轴垂直的弦称为抛物线的通径,抛物线的通径长为2p.
【提醒】直线与抛物线有一个交点,并不表明直线与抛物线相切,因为当直线与对称轴平行(或重合)时,直线与抛物线也只有一个交点.
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幻灯片 34【例3】已知抛物线C:y2=2px(p>0)过点A(1,-2).
(1)求抛物线C 的方程,并求其准线方程;
(2)是否存在平行于OA(O为坐标原点)的直线l ,使得直线l与抛
物线C有公共点,且直线OA与l的距离等于 若存在,求直线l
的方程;若不存在,说明理由.
【解题指南】(1)用待定系数法求出抛物线方程及其准线方程;
(2)依题意设直线l的方程为y=-2x+t,联立直线与抛物线的方程,
利用判别式限制参数t的范围,再由直线OA与直线l的距离等于
列出方程,求出t的值.
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幻灯片 35【规范解答】(1)将(1,-2)代入y2=2px,得(-2)2=2p×1,∴p=2,故所求的抛物线方程为y2=4x,其准线方程为x=-1.
(2)假设存在符合题意的直线l,其方程为y=-2x+t,由
得y2+2y-2t=0,因为直线l与抛物线C有公共点,所
以Δ=4+8t≥0,解得t≥ 另一方面,由直线OA与直线l的距离
等于 可得 ∴t=±1,由于-1[ +∞),1∈
[ +∞),所以符合题意的直线l存在,其方程为y=-2x+1.
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幻灯片 36【反思·感悟】1.求抛物线方程,一般是先设出抛物线方程(注意抛物线的开口方向,焦点的位置),用待定系数法求解;
2.研究直线与抛物线的位置关系与研究直线与椭圆、双曲线的位置关系的方法类似,一般是联立两曲线方程,但涉及抛物线的弦长、中点、距离等问题时,要注意“设而不求”、“整体代入”、“点差法”以及定义的灵活应用.
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幻灯片 37【变式训练】已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线y=2x-4与抛物线C交于A,B两点.则cos∠AFB =( )
(A) (B) (C)- (D)-
【解析】选D.联立 消y得x2-5x+4=0,解得x=1或x=4.
不妨设A在x轴上方,于是A,B的坐标分别为(4,4),(1,-2),可求|AB|= |AF|=5,|BF|=2,利用余弦定理
cos∠AFB=
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幻灯片 38【满分指导】直线与抛物线综合问题的规范解答
【典例】(12分)(2011·福建高考)如图,
直线l :y=x+b与抛物线C:x2=4y相切于点A.
(1)求实数b的值;
(2)求以点A为圆心,且与抛物线C的
准线相切的圆的方程.
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幻灯片 39【解题指南】(1)直线与抛物线方程联立,然后相切即判别式Δ=0 ,解得b的值;(2)求出A点坐标,找出圆心和半径,写出圆的标准方程即可.
【规范解答】(1)由 得x2-4x-4b=0.(*)…………3分
因为直线l与抛物线C相切,所以Δ=(-4)2-4×(-4b)=0 ,
解得b=-1. …………………………………………6分
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幻灯片 40(2)由(1)可知b=-1,故方程(*)即为x2-4x+4=0,
解得x=2.将其代入x2=4y,得y=1.
故点A(2,1) ………………………………………………9分
因为圆A与抛物线C的准线相切,
所以圆A的半径r等于圆心A到抛物线的准线y=-1的距离,即r=|1-(-1)|=2,所以圆A的方程为(x-2)2+(y-1)2=4.
………………………………………………………………12分
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幻灯片 41【阅卷人点拨】通过高考中的阅卷数据分析与总结,我们可以得到以下失分警示和备考建议:
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幻灯片 42----
幻灯片 431.(2011·新课标全国卷)已知直线l过抛物线C的焦点F,且与
C的对称轴垂直,l与C交于A、B两点,|AB|=12,P为C的准线上一点,则 △ABP的面积为( )
(A)18 (B)24 (C)36 (D)48
【解析】选C.由题知|AB|=2p=12,得p=6,又点P到直线AB的距离为p=6,
∴
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幻灯片 442.(2011·辽宁高考)已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物
线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为
( )
(A) (B)1 (C) (D)
【解析】选C.设A(x1,y1),B(x2 ,y2),由抛物线的定义可知,
又因为|AF|+|BF|=3,
得 所以线段AB的中点横坐标 所以
选C.
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幻灯片 453.(2012·福州模拟)已知双曲线 的一个焦点与抛物
线y2=20x的焦点重合,则该双曲线的离心率为( )
【解析】选D.∵抛物线y2=20x的焦点坐标为(5,0),
而双曲线 中c2=a2+9,
又∵双曲线的一个焦点与抛物线的焦点重合,
∴a2+9=25,∴a2=16,
∴双曲线的离心率
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