第11讲 抛物线-2021年新高二数学暑假精品课程(人教A版)(解析版)
第11 讲 抛物线
【学习目标】
1.掌握抛物线的定义与相关概念;
2.掌握抛物线的标准方程;
3.了解掌握抛物线中的焦半径,中点弦,点差法等计算.
【基础知识】
1.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的距离与到定直线 l的距离相等;
(3)定点不在定直线上.❶
其中点 F叫做抛物线的焦点,直线 l叫做抛物线的准线.
2.抛物线的标准方程❷和几何性质
标准方程 y2=2px (p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
p的几何意义:焦点 F到准线 l的距离
图形
顶点 O(0,0)
对称轴 x轴y轴
焦点 F F F F
离心率 e=1
准线方程 x=- x=y=- y=
范围 x≥0,y∈Rx≤0,y∈Ry≥0,x∈Ry≤0,x∈R
开口方向 向右 向左 向上 向下
焦半径(其中
P(x0,y0)) |PF|=x0+|PF|=-x0+|PF|=y0+|PF|=-y0+
若定点 F在定直线 l上,则动点的轨迹为过点 F且垂直于 l的一条直线.
四种不同抛物线方程的异同点
共同点 (1)原点都在抛物线上;
1
(2)焦点都在坐标轴上;
(3)准线与焦点所在坐标轴垂直,垂足与焦点关于原点对称,它们与原点的距离都
等于一次项系数的绝对值的 ,即 =
不同点
(1)焦点在 x轴上时,方程的右端为±2px,左端为 y2;焦点在 y轴上时,方程的右
端为±2py,左端为 x2;
(2)开口方向与 x轴(或y轴)的正半轴相同,即焦点在 x轴(或y轴)的正半轴上,方
程的右端取正号;开口方向与 x轴(或y轴)的负半轴相同,即焦点在 x轴(或y轴)
的负半轴上,方程的右端取负号.
3.常用结论
设AB 是过抛物线 y2=2px(p>0)焦点 F的弦,若 A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)x1x2= ,y1y2=-p2;
(2)|AF|= ,|BF|= ,弦长|AB|=x1+x2+p= (α为弦 AB 的倾斜角);
(3) ;
(4)以弦 AB 为直径的圆与准线相切;
(5)以AF 或BF 为直径的圆与 y轴相切;
(6)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上.
【考点剖析】
考点一:抛物线的定义及应用
例 1.(1)若抛物线 y2=4x上一点 P到其焦点 F的距离为 2,O为坐标原点,则△OFP 的面积为(
)
A. B.1
C. D.2
(2)设P是抛物线 y2=4x上的一个动点,F是抛物线的焦点.若 B(3,2),则|PB|+|PF|的最小值为________.
【答案】(1)B (2)4
【解析】(1)设P(xP,yP),由题可得抛物线焦点为 F(1,0),准线方程为 x=-1.
又点 P到焦点 F的距离为 2,
∴由定义知点 P到准线的距离为 2.
∴xP+1=2,∴xP=1.
代入抛物线方程得|yP|=2,
2
∴△OFP 的面积为 S=·|OF|·|yP|=×1×2=1.
(2)如图,过点 B作BQ垂直准线于点 Q,交抛物线于点 P1,
则|P1Q|=|P1F|.
则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4,
即|PB|+|PF|的最小值为 4.
【变式发散】
1.(变条件)若将本例(2)中“B(3,2)”改为 B(3,4),则|PB|+|PF|的最小值为________.
【答案】:2
【解析】:由题意可知点 B(3,4)在抛物线的外部.
∵|PB|+|PF|的最小值即为 B,F两点间的距离,F(1,0),
∴|PB|+|PF|≥|BF|= =2,
即|PB|+|PF|的最小值为 2 .
2.(变设问)在本例(2)条件下,点 P到点 A(-1,1)的距离与点 P到直线 x=-1的距离之和的最小值为______
__.
【答案】:
【解析】:如图,易知抛物线的焦点为 F(1,0),准线是 x=-1,
由抛物线的定义知点 P到直线 x=-1的距离等于点 P到点 F的距离.于 是,问题
转化 为在 抛物 线上 求一 点 P,使 点 P到点 A(-1,1) 的距 离与 点 P到点 F(1,0) 的
距离之和最小,显然,连接 AF 与抛物线相交的点即为满足题意的点,此 时最小值
为 = .
【解题技法】
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.“看到准线想焦点,看到焦点想准
线”,这是解决与过抛物线焦点的弦有关问题的重要途径.
【提示】注意灵活运用抛物线上一点 P(x,y)到焦点 F的距离|PF|=|x|+ 或|PF|=|y|+.
【过关训练】
1.若点 A的坐标为(3,2),F是抛物线 y2=2x的焦点,点 M在抛物线上移动时,使|MF|+|MA|取得最小值的
M的坐标为________.
【答案】:(2,2)
【解析】:过点 M作准线的垂线,垂足是 N,则|MF|+|MA|=|MN|+|MA|,当 A,M,N三点共线时,|MF|
+|MA|取得最小值,此时 M(2,2).
2.(201·襄阳测试)已知抛物线 y=x2的焦点为 F,准线为 l,M在l上,线段 MF 与抛物线交于 N点,若|
MN|=|NF|,则|MF|=________.
【答案】:
【解析】:如图,过 N作准线的垂线 NH,垂足为 H.根据抛物线的定义可知|NH|=|
3
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