抛物线的定义及相关概念.抛物线的标准方程.抛物线的几何性质

高三数学第一轮复习:抛物线的定义、性质及标准方程

辽河油田第三高级中学 杨闯 【本讲主要内容】

抛物线的定义及相关概念、抛物线的标准方程、抛物线的几何性质 【知识掌握】 【知识点精析】 1. 抛物线定义: 平面内与一个定点

和一条直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点

叫做抛物线

的焦点,直线叫做抛物线的准线,定点不在定直线上。它与椭圆、双曲线的第二定义

相仿,仅比值(离心率e)不同,当e=1时为抛物线,当01时为双

曲线。

2. 抛物线的标准方程有四种形式,参数形式方程的几何性质(如下表):

的几何意义,是焦点到准线的距离,掌握不同

其中

为抛物线上任一点。

3. 对于抛物线上的点的坐标可设为,以简化运算。

4. 抛物线的焦点弦:设过抛物线

,直线

的斜率分别为

的焦点的直线与抛物线交于

,则

,直线的倾斜角为

有,,,,,

,。

说明:

1. 求抛物线方程时,若由已知条件可知曲线是抛物线一般用待定系数法;若由已知条件可知曲线的动点的规律一般用轨迹法。

2. 凡涉及抛物线的弦长、弦的中点、弦的斜率问题时要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算。

3. 解决焦点弦问题时,抛物线的定义有广泛的应用,而且还应注意焦点弦的几何性质。

【解题方法指导】

例1. 已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为长等于

,求此抛物线的方程。

(y1>0)

,∴

上,

,代入

得上

轴,且与圆

相交的公共弦

解析:设所求抛物线的方程为设交点则∴点

∴或,∴或

故所求抛物线方程为

例2. 设抛物线点

在抛物线的准线上,且

的焦点为∥

,经过的直线交抛物线于经过原点。

两点,

轴,证明直线

解析:证法一:由题意知抛物线的焦点

故可设过焦点的直线的方程为

由 设

,消去得,则

∵∥轴,且在准线上

∴点坐标为

于是直线的方程为

要证明 注意到

经过原点,只需证明,即证

经过原点。

知上式成立,故直线

证法二:同上得。又∵∥轴,且在准线上,∴点坐标为

。于是

过原点。

证法三:如图,

,知三点共线,从而直线经

设 则

轴与抛物线准线交于点∥

,连结

,过交

作于点

,,则

是垂足

又根据抛物线的几何性质,

∴ 因此点

的中点,即

与原点

重合,∴直线

经过原点

评述:本题考查抛物线的概念和性质,直线的方程和性质,运算能力和逻辑推理能力。其中证法一和二为代数法,证法三为几何法,充分运用了抛物线的几何性质,数形结合,更为巧妙。

【考点突破】 【考点指要】

抛物线部分是每年高考必考内容,考点中要求掌握抛物线的定义、标准方程以及几何性质,多出现在选择题和填空题中,主要考查基础知识、基础技能、基本方法,分值大约是5分。

考查通常分为四个层次:

层次一:考查抛物线定义的应用; 层次二:考查抛物线标准方程的求法; 层次三:考查抛物线的几何性质的应用;

层次四:考查抛物线与平面向量等知识的综合问题。

解决问题的基本方法和途径:待定系数法、轨迹方程法、数形结合法、分类讨论法、等价转化法。

【典型例题分析】 例3. (2006江西)设若

A. C. 答案:B

解析:解法一:设点 解得

(舍),代入抛物线可得点

的坐标为

坐标为

,则

,则点

为坐标原点,

为抛物线

的焦点,

为抛物线上一点,

的坐标为( )

B. D.

解法二:由题意设,则,

即,,求得,∴点的坐标为。

评述:本题考查了抛物线的动点与向量运算问题。

例4. (2006安徽)若抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,则的

值为( )

A. -2 B. 2 C. -4 D. 4 答案:D

解析:椭圆

的右焦点为,所以抛物线的焦点为,则

评述:本题考查抛物线与椭圆的标准方程中的基本量的关系。

【达标测试】 一. 选择题: 1. 抛物线

的准线方程为

,则实数

的值是( )

A. B. C. D.

,与焦点

的距

2. 设抛物线的顶点在原点,其焦点在离为4,则

等于( )

轴上,又抛物线上的点

A. 4 B. 4或-4 C. -2 D. -2或2 3. 焦点在直线 A. C.

上的抛物线的标准方程为( )

B. D.

或或

4. 圆心在抛物线上,并且与抛物线的准线及轴都相切的圆的方程为( )

A. B.

C. D.

5. 正方体

上的动点,且点的轨迹是( )

的棱长为1,点到直线

在棱

到点

上,且,点是平面

的距离与点的距离的平方差为1,则点

A. 抛物线 B. 双曲线 C. 直线 D. 以上都不对 6. 已知点

是抛物线的距离为

上一点,设点,则

到此抛物线准线的距离为

,到直线

的最小值是( )

A. 5 B. 4 C. 7. 已知点

是抛物线

D.

上的动点,点

轴上的射影是

,点

的坐标是

,则的最小值是( )

A. B. 4 C. D. 5

两点,

为坐标原点,则

8. 过抛物线的焦点的直线交抛物线于

值是( )

A. 12 B. -12 C. 3 D. -3

二. 填空题: 9. 已知圆

和抛物线

的准线相切,则

的值是_____。

10. 已知抛物线的焦点

分别是抛物线,则直线

上两点,为坐标原点,若的垂心恰好是此

的方程为_____。

11. 过点(0,1)的直线与___。 12. 已知直线____。

三. 解答题:

与抛物线

交于两点,若的中点的横坐标为,则

交于两点,那么线段的中点坐标是_

13. 已知抛物线顶点在原点,对称轴为求抛物线的方程。 14. 过点

(4,1)作抛物线

轴上,

轴,抛物线上一点到焦点的距离是5,

的弦点在

,恰被所平分,求所在直线方程。

15. 设点F(1,0),M点在 ⑴当点 ⑵设当

的垂直平分线与

轴上,且的方程; 上的三点,且

的坐标。

轴上运动时,求点的轨迹是曲线

成等差数列,

轴交于E(3,0)时,求点

【综合测试】 一. 选择题:

1. (2005上海)过抛物线

的焦点作一条直线与抛物线相交于

两点,它们的

横坐标之和等于5,则这样的直线( )

A. 有且仅有一条 B. 有且仅有两条 C. 有无穷多条 D. 不存在 2. (2005江苏)抛物线

上的一点

到焦点的距离为1,则点

的纵坐标是( )

A. B. C. D. 0

,若它的一条准线与抛物线

3. (2005辽宁)已知双曲线的中心在原点,离心率为的准线重合,则该双曲线与抛物线 A.

B.

C.

的交点与原点的距离是( )

D. 21

4. (2005全国Ⅰ)已知双曲线重合,则该双曲线的离心率为( )

的一条准线与抛物线的准线

A. B. C.

的准线与

D. 轴交于点

,若过点

的直线与抛物线有

5. (2004全国)设抛物线

公共点,则直线的斜率的取值范围是( )

A. B. C.

是抛物线

D.

6. (2006山东)动点取得最小值,则

上的点,为原点,当

的最小值为( )

A. B. C. D.

7. (2004北京)在一只杯子的轴截面中,杯子内壁的曲线满足抛物线方程

,在杯内放一个小球,要使球触及杯子的底部,则该球的表面积

取值范围是( ) A.

B.

C. 的准线为,直线

D.

8. (2005北京)设抛物线两点,则点

及点

与该抛物线相交于

到准线的距离之和为( )

A. 8 B. 7 C. 10 D. 12

二. 填空题: 9. (2004全国Ⅳ)设点

是曲线

上的一个动点,则点

到点

的距离与

轴的距离之和的最小值是_____。

10. (2005北京)过抛物线圆为

,则圆

的焦点

且垂直于

轴的弦为

,以

为直径的

与抛物线准线的位置关系是_____,圆的面积是_____。

的一条弦

所在

11. (2005辽宁)已知抛物线

直线与轴交点坐标为(0,2),则_____。 的焦点在直线

移到点

上,现将抛物线沿处,则平移后所

12. (2004黄冈)已知抛物线向量

进行平移,且使得抛物线的焦点沿直线

轴截得的弦长

_____。

得抛物线被

三. 解答题:

13. (2004山东)已知抛物线C:与抛物线交于 ⑴若以弦

两点。 为直径的圆恒过原点

,求

的焦点为,直线过定点且

的值;

的轨迹方程。

⑵在⑴的条件下,若,求动点

14. (2005四川)

如图,一动点,

是抛物线的焦点,点为抛物线内一定点,点为抛物线上

的最小值为8。

⑴求抛物线方程; ⑵若且

为坐标原点,问是否存在点

,若存在,求动点

,使过点

的动直线与抛物线交于

两点,

的坐标;若不存在,请说明理由。

15. (2005河南)已知抛物线抛物线交于 ⑴求 ⑵求满足

为顶点,,使得

为焦点,动直线

两点。若总存在一个实数;

的点

的轨迹方程。

高三数学第一轮复习:抛物线的定义、性质及标准方程

辽河油田第三高级中学 杨闯 【本讲主要内容】

抛物线的定义及相关概念、抛物线的标准方程、抛物线的几何性质 【知识掌握】 【知识点精析】 1. 抛物线定义: 平面内与一个定点

和一条直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点

叫做抛物线

的焦点,直线叫做抛物线的准线,定点不在定直线上。它与椭圆、双曲线的第二定义

相仿,仅比值(离心率e)不同,当e=1时为抛物线,当01时为双

曲线。

2. 抛物线的标准方程有四种形式,参数形式方程的几何性质(如下表):

的几何意义,是焦点到准线的距离,掌握不同

其中

为抛物线上任一点。

3. 对于抛物线上的点的坐标可设为,以简化运算。

4. 抛物线的焦点弦:设过抛物线

,直线

的斜率分别为

的焦点的直线与抛物线交于

,则

,直线的倾斜角为

有,,,,,

,。

说明:

1. 求抛物线方程时,若由已知条件可知曲线是抛物线一般用待定系数法;若由已知条件可知曲线的动点的规律一般用轨迹法。

2. 凡涉及抛物线的弦长、弦的中点、弦的斜率问题时要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算。

3. 解决焦点弦问题时,抛物线的定义有广泛的应用,而且还应注意焦点弦的几何性质。

【解题方法指导】

例1. 已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为长等于

,求此抛物线的方程。

(y1>0)

,∴

上,

,代入

得上

轴,且与圆

相交的公共弦

解析:设所求抛物线的方程为设交点则∴点

∴或,∴或

故所求抛物线方程为

例2. 设抛物线点

在抛物线的准线上,且

的焦点为∥

,经过的直线交抛物线于经过原点。

两点,

轴,证明直线

解析:证法一:由题意知抛物线的焦点

故可设过焦点的直线的方程为

由 设

,消去得,则

∵∥轴,且在准线上

∴点坐标为

于是直线的方程为

要证明 注意到

经过原点,只需证明,即证

经过原点。

知上式成立,故直线

证法二:同上得。又∵∥轴,且在准线上,∴点坐标为

。于是

过原点。

证法三:如图,

,知三点共线,从而直线经

设 则

轴与抛物线准线交于点∥

,连结

,过交

作于点

,,则

是垂足

又根据抛物线的几何性质,

∴ 因此点

的中点,即

与原点

重合,∴直线

经过原点

评述:本题考查抛物线的概念和性质,直线的方程和性质,运算能力和逻辑推理能力。其中证法一和二为代数法,证法三为几何法,充分运用了抛物线的几何性质,数形结合,更为巧妙。

【考点突破】 【考点指要】

抛物线部分是每年高考必考内容,考点中要求掌握抛物线的定义、标准方程以及几何性质,多出现在选择题和填空题中,主要考查基础知识、基础技能、基本方法,分值大约是5分。

考查通常分为四个层次:

层次一:考查抛物线定义的应用; 层次二:考查抛物线标准方程的求法; 层次三:考查抛物线的几何性质的应用;

层次四:考查抛物线与平面向量等知识的综合问题。

解决问题的基本方法和途径:待定系数法、轨迹方程法、数形结合法、分类讨论法、等价转化法。

【典型例题分析】 例3. (2006江西)设若

A. C. 答案:B

解析:解法一:设点 解得

(舍),代入抛物线可得点

的坐标为

坐标为

,则

,则点

为坐标原点,

为抛物线

的焦点,

为抛物线上一点,

的坐标为( )

B. D.

解法二:由题意设,则,

即,,求得,∴点的坐标为。

评述:本题考查了抛物线的动点与向量运算问题。

例4. (2006安徽)若抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,则的

值为( )

A. -2 B. 2 C. -4 D. 4 答案:D

解析:椭圆

的右焦点为,所以抛物线的焦点为,则

评述:本题考查抛物线与椭圆的标准方程中的基本量的关系。

【达标测试】 一. 选择题: 1. 抛物线

的准线方程为

,则实数

的值是( )

A. B. C. D.

,与焦点

的距

2. 设抛物线的顶点在原点,其焦点在离为4,则

等于( )

轴上,又抛物线上的点

A. 4 B. 4或-4 C. -2 D. -2或2 3. 焦点在直线 A. C.

上的抛物线的标准方程为( )

B. D.

或或

4. 圆心在抛物线上,并且与抛物线的准线及轴都相切的圆的方程为( )

A. B.

C. D.

5. 正方体

上的动点,且点的轨迹是( )

的棱长为1,点到直线

在棱

到点

上,且,点是平面

的距离与点的距离的平方差为1,则点

A. 抛物线 B. 双曲线 C. 直线 D. 以上都不对 6. 已知点

是抛物线的距离为

上一点,设点,则

到此抛物线准线的距离为

,到直线

的最小值是( )

A. 5 B. 4 C. 7. 已知点

是抛物线

D.

上的动点,点

轴上的射影是

,点

的坐标是

,则的最小值是( )

A. B. 4 C. D. 5

两点,

为坐标原点,则

8. 过抛物线的焦点的直线交抛物线于

值是( )

A. 12 B. -12 C. 3 D. -3

二. 填空题: 9. 已知圆

和抛物线

的准线相切,则

的值是_____。

10. 已知抛物线的焦点

分别是抛物线,则直线

上两点,为坐标原点,若的垂心恰好是此

的方程为_____。

11. 过点(0,1)的直线与___。 12. 已知直线____。

三. 解答题:

与抛物线

交于两点,若的中点的横坐标为,则

交于两点,那么线段的中点坐标是_

13. 已知抛物线顶点在原点,对称轴为求抛物线的方程。 14. 过点

(4,1)作抛物线

轴上,

轴,抛物线上一点到焦点的距离是5,

的弦点在

,恰被所平分,求所在直线方程。

15. 设点F(1,0),M点在 ⑴当点 ⑵设当

的垂直平分线与

轴上,且的方程; 上的三点,且

的坐标。

轴上运动时,求点的轨迹是曲线

成等差数列,

轴交于E(3,0)时,求点

【综合测试】 一. 选择题:

1. (2005上海)过抛物线

的焦点作一条直线与抛物线相交于

两点,它们的

横坐标之和等于5,则这样的直线( )

A. 有且仅有一条 B. 有且仅有两条 C. 有无穷多条 D. 不存在 2. (2005江苏)抛物线

上的一点

到焦点的距离为1,则点

的纵坐标是( )

A. B. C. D. 0

,若它的一条准线与抛物线

3. (2005辽宁)已知双曲线的中心在原点,离心率为的准线重合,则该双曲线与抛物线 A.

B.

C.

的交点与原点的距离是( )

D. 21

4. (2005全国Ⅰ)已知双曲线重合,则该双曲线的离心率为( )

的一条准线与抛物线的准线

A. B. C.

的准线与

D. 轴交于点

,若过点

的直线与抛物线有

5. (2004全国)设抛物线

公共点,则直线的斜率的取值范围是( )

A. B. C.

是抛物线

D.

6. (2006山东)动点取得最小值,则

上的点,为原点,当

的最小值为( )

A. B. C. D.

7. (2004北京)在一只杯子的轴截面中,杯子内壁的曲线满足抛物线方程

,在杯内放一个小球,要使球触及杯子的底部,则该球的表面积

取值范围是( ) A.

B.

C. 的准线为,直线

D.

8. (2005北京)设抛物线两点,则点

及点

与该抛物线相交于

到准线的距离之和为( )

A. 8 B. 7 C. 10 D. 12

二. 填空题: 9. (2004全国Ⅳ)设点

是曲线

上的一个动点,则点

到点

的距离与

轴的距离之和的最小值是_____。

10. (2005北京)过抛物线圆为

,则圆

的焦点

且垂直于

轴的弦为

,以

为直径的

与抛物线准线的位置关系是_____,圆的面积是_____。

的一条弦

所在

11. (2005辽宁)已知抛物线

直线与轴交点坐标为(0,2),则_____。 的焦点在直线

移到点

上,现将抛物线沿处,则平移后所

12. (2004黄冈)已知抛物线向量

进行平移,且使得抛物线的焦点沿直线

轴截得的弦长

_____。

得抛物线被

三. 解答题:

13. (2004山东)已知抛物线C:与抛物线交于 ⑴若以弦

两点。 为直径的圆恒过原点

,求

的焦点为,直线过定点且

的值;

的轨迹方程。

⑵在⑴的条件下,若,求动点

14. (2005四川)

如图,一动点,

是抛物线的焦点,点为抛物线内一定点,点为抛物线上

的最小值为8。

⑴求抛物线方程; ⑵若且

为坐标原点,问是否存在点

,若存在,求动点

,使过点

的动直线与抛物线交于

两点,

的坐标;若不存在,请说明理由。

15. (2005河南)已知抛物线抛物线交于 ⑴求 ⑵求满足

为顶点,,使得

为焦点,动直线

两点。若总存在一个实数;

的点

的轨迹方程。


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