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2011届高三数学精品复习之抛物线及其性质

1.不要把抛物线的标准方程和二次函数的一般形式混为一谈;抛物线的焦点位置取决于哪个变量是一次的及其系数的正负;抛物线标准方程中的“p”表示焦准距。 [举例1] 抛物线y?ax2的准线方程为y?2,则a的值为

11 (B)? (C)8 (D)?8 881112解析:抛物线的标准方程为:x?y,其准线方程为:y= -,∴a=?,故选B。

a4a8(A)

x2y2[举例2]若椭圆2?2?1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,线段F1F2被抛物线y2=2bx的焦

ab点分成5∶3的两段,则此椭圆的离心率为 : (A)

41725416 (B) (C) (D)175517

[来源:Zxxk.Com]解析:抛物线y2=2bx的焦点为F(

b,0),∵F将线段F1F2分成5∶3的两段, 2∴(

bb25+c):(c -)=5∶3?c=2b?e=,选D。

5222

[巩固1]点M(5,3)到抛物线y=ax的准线的距离等于6,那么抛物线的方程是( ) (A)y=12x2 (B)y=

1212

x或y=-x (C)y=-36x2 (D)y=12x2或y=-36x2

12362

来源:Zxxk.Com]x2y2??1的右焦点重合,则p的值为 [巩固2] 若抛物线y?2px的焦点与椭圆62A.?2 B.2 C.?4 D.4

2.涉及到抛物线上的点到焦点(准线)的距离问题常用定义;有时,抛物线上的点到与准线平行的直线的距离需转化为到准线的距离。

x2[举例1]已知A(3,1),抛物线y?上一点P(x,y),则|PA|+y的最小值为 。

4x2解析:抛物线y?的准线为:y= -1,焦点F(0,1),记P在直线y= -1上的射影为Q,

4则y=|PQ|-1=|PF|-1,|PA|+y=|PA|+|PF|-1,问题转化为:求|PA|+|PF|的最小值,易见: |PA|+|PF|≥|AF|=3,当且既当F、P、A共线时等号成立,故:|PA|+y的最小值为2。 [举例2]已知椭圆E的离心率为e,两焦点为F1,F2, y 抛物线C以F1为顶点,F2为焦点,P为两曲线的一个 |PF1|公共点,若=e,则e的值为:

|PF2|A.

Q M P x F1 O F2 3326 B. C. D. 3223

解析:记抛物线的准线l交x轴于M,P在l上的射影 为Q,则|F1M|=|F1F2|=2c,即l的方程为x= -3c,|PF2|=|PQ|,又

[来源学科网]|PF1||PF1|=e,即=e,∵F1是椭圆的左焦点,∴|PQ|为P到椭圆左准线的距离,即

|PQ||PF2|

a23l为椭圆的左准线,于是有:-3c= -,选A。 ?e=

c3[巩固1] 一动圆圆心在抛物线x2?4y上,过点(0 , 1)且与定直线l相切,则l的方程为( )

A.x?1 B.x?11 C.y??1 D.y?? 1616x2y2[巩固2] 椭圆C1:2?2?1,(a?b?0)的左准线为l,左、右焦点分别为F1,F2,抛物线

abC2的准线也为l,焦点为F2,记C1与C2的一个交点为P,则

|F1F2||PF1|= ( ) ?|PF1||PF2|1 B.1 C.2 D.与a,b的取值有关 222

3.过抛物线y=2px的焦点直线l与抛物线y=2px交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,记住并会证明:

A.

2pp2,|AB|=x1?x2?p?(其中?为弦AB的倾角,?=900时的弦y1y2??p,x1x2?2sin?42AB即为抛物线的通经),证明该结论时为避免讨论斜率不存在情形,可设直线方程为:x=my+p(其2中m为AB的斜率的倒数);抛物线焦点弦问题常用定义,如:以焦点弦为直径的圆与准线相切。 [举例1]抛物线y2=2px上弦长为a(a≥2p)的弦的中点到y轴的距离的最小值为: 。 解析:抛物线的准线l的方程为:x= -

pp,焦点F(,0),记弦的两端点为A、B,AB的中点22为M,它们在l上的射影分别是A1,B1,M1;于是有:|AF|=|AA1|,|BF|=|BB1|, M到y轴的距离d=|MM1|-=

p1p1p1p=(|AA1|+|BB1|)-=(|AF|+|BF|)-≥|AB|-

2222222a?p,当且仅当A,B,F共线时等号成立。注:过焦点的弦最短是通经,长为2p,当 2[来源:Z§xx§k.Com]a<2p时,A,B,F不可能共线。

[举例2] 给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点.设l的斜率为1,则OA与OB夹角为 ;

解析:抛物线的焦点为F(1,0),直线l的方程为:x=y+1;将其代入抛物线方程得:y2-4y-4=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则有y1+y2=4,y1y2= -4,又x1=

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1211y1, x2=y22,∴x1 x2=(y1 y2)2=1. 44161(y1y2)2[(y1?y2)2?2y1y2] 16OA?OB=(x1,y1)·(x2,y2)=x1x2+y1y2= -3.

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22|OA|?|OB|?x12?y12?x2?y2?(x1x2)2?(y1y2)2?=41,∴cos=OA?OB|OA|?|OB|??341341.故OA与OB夹角为?-arccos. 4141注:在研究形如y2=2px的抛物线与直线的有关问题时,设直线方程为x=my+b的形式,不仅可以

简化计算,有时还可以避免对直线斜率是否存在的讨论。

[巩固1]AB是抛物线y2?2x的一条焦点弦,|AB|=4,则AB中点C的横坐标是( )

A.2

B.1

2C.3

2D.5

2

[巩固2]过抛物线y2?2px(p?0)的焦点的直线x?my?m?0与抛物线交于A、B两点,且⊿OAB(O为坐标原点)的面积为22,则m+m=

4.直线与圆锥曲线的公共点问题一般用方程组的解研究。直线与曲线有几个公共点,方程组就有几组解;直线与圆锥曲线相切体现为:在解方程组的过程中,“消元”后得到的一元二次方程有两个相等的实根,即⊿=0;抛物线的切线还可以用导数研究(视抛物线方程为二次函数)。

2

[举例1]设抛物线y=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是:( )

6

4

11,] B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4] 22解析:Q(-2,0),显然直线l 斜率存在,记为k,则l的方程为:y=k(x+2),代入抛物线方程得:

A.[-[来源学&科&网Z&X&X&K]kx+4(k-2)x+4k=0,①当k=0时,方程有解;②当k≠0时,⊿=64(1-k)≥0即-1≤k<0或0

22222

[来源:学科网]

[举例2]如图,设抛物线C:y?x2的焦点为F,动点P在直线l:x?y?2?0上运动,过P作抛物线C的两条切线PA、PB,且与抛物线C分别相切于A、B两点.则△APB的重心G的轨迹方程为 .

2解析:设切点A、B坐标分别为(x0,x0 )和(x1,x12)((x1?x0),

y B A O l P G x ∵y/=2x,∴两切线斜率分别为:2x0和2x1,

2于是:切线AP的方程为:2x0x?y?x0?0;

切线BP的方程为:2x1x?y?x1?0; 解得P点的坐标为:xP?2x0?x1,yP?x0x1 2x0?x1?xP?xP,

32所以△APB的重心G的坐标为 xG?2y0?y1?yPx0?x12?x0x1(x0?x1)2?x0x14xP?ypyG????,

3333∴yp??3yG?4xG,结合xp=xG代入点P所在在直线方程,得到重心G的轨迹方程为:

21x?(?3y?4x2)?2?0,即y?(4x2?x?2).

3注:上述求轨迹的方法称为“代入法”,问题的基本结构是:动点N在已知曲线C0上移动,动点M随之移动(伴随点),求动点M的轨迹方程;一般解法是:寻找被动点M的坐标 (x,y)与主动点N的坐标(x0,y0)之间的关系,并用x,y表示x0,y0,再代入曲线C0的方程即可;此法为“参数法”的一种,借助M、N两点坐标之间的关系及曲线C0的方程消去两个参数x0,y0。

2[巩固1] 已知直线x?y?1?0与抛物线y?ax相切,则a?______.

[巩固2]对于抛物线C:y2=4x,我们称满足y02<4x0的点M(x0,y0)在抛物线的内部.若点M(x0,y0)在抛物线内部,则直线l:y0y=2(x+ x0)与曲线C

A.恰有一个公共点 B.恰有2个公共点 C.可能有一个公共点,也可能有两个公共点 D.没有公共点

[迁移]直线y=ax+1与双曲线3x2-y2=1的两支分别交于A、B两点,则a的取值范围是 。 5.解决直线与二次曲线相交弦的问题,常“设而不求”,即将直线方程与二次曲线方程联立方程组,利用代入消元法转化为关于x(或y)的一元二次方程,将题中所给的几何量用韦达定理、△

2刻划出来;如:弦长|AB|=1?k2|x1?x2|=1?k(x1?x2)2?4x1x2,(其中k为直线AB

的斜率),或|AB|=1?112=|y?y|1?(y?y)?4y1y2。涉及斜率及其弦中点的121222kk问题常用“点差法”,即设出弦的两端点坐标分别代入二次曲线方程作差,此后略作变化(分离

出弦的斜率),即可得到弦的斜率与弦中点的横纵坐标之间的关系。 [举例1] 在平面直角坐标系xOy中,抛物线y?x2上异于

标原点O的两不同动点A、B满足AO?BO(如图所示).则?AOB得重心G(即三角形三条中线的交点)的轨迹方程为 ;

解析:显然直线AB的斜率存在,记为k,AB的方程记为:y=kx+b,(b≠0), A(x1,y1),B(x2,y2),将直线方程代入y=x2得:

x2-kx-b=0,则有:⊿=k2+4b>0 ①,x1+x2=k ②, x1x2= -b ③,又y1=x12,y2=x22

∴y1y2=b2;而AO?BO? x1x2+ y1y2=0,得:-b+ b2=0且b≠0,∴b=1,代入①验证,满足;

[来源:Z§xx§k.Com]故y1+y2=k(x1+x2)+2=k2+2;设△AOB的重心为G(x,y),则x=

x1?x2k= ④, 33y1?y2k2?222y== ⑤,由④⑤两式消去参数k得:G的轨迹方程为y?3x?。

333注:上述求轨迹的方法称为“参数法”,一般先设法将动点坐标用“参数”表示,再消参数。

y x2y2??1的右焦点F2并垂直于x轴 [举例2]过椭圆

259A F1 O B C x F2 的直线与椭圆的一个交点为B,椭圆上不同的两点A(x1,y1),C(x2,y2)满足条件:|F2A|、|F2B|、|F2C|成等差 数列,则弦AC的中垂线在y轴上的截距的范围是 。 解析:对|F2A|+|F2C|=5-

18使用焦半径公式得:54418x1+5-x2=?x1+x2=8.此后,可以设AC的中垂线方程,代入椭圆方程,使用韦达定理;555也可以用“点差”:记AC中点M(4,y0), 将A、C两点的坐标代入椭圆方程后作差得:

?y1?y2949x?x2,∴kAC???,于是有:AC的中垂线的方程为: ???125y0x1?x225y1?y225y016y0(x?4),当x=0时:y=-,此即AC的中垂线在y轴上的截距,注意到:M

369y?y0?2991616y01616y0??1,得-

55559259[巩固1]已知抛物线y2=4x,过点P(4,0)的直线与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则y12+y22的最

小值是 .

[巩固2]过抛物线y2?2px(p?0)上一定点P(x0,y0)(y0?0)作两条直线分别交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2),若PA与PB的斜率存在且倾斜角互补,则

答案

1、[巩固1] B,[巩固2]D;2、[巩固1]C,[巩固2]C,3、[巩固1]C,[巩固2]2;4、[巩固1]

科.网]y1?y2= 。 y0[来源学。科。网]

[来源:Z。xx。k.Com][来源:学.

1,[巩固2]D,[迁移](-3,3);5、[巩固1]32,[巩固2]“点差”得:4kPA?y1?y02p2p?(x1?x0),kPB?(x2?x0),由PA,PB倾斜角互补知

x1?x0y1?y0y2?y0y1?y22p2p故????2 y?y??2y?120y1?y0y2?y0y0kPA??kPB即