1、3.3.2 抛物线的简单几何性质抛物线的简单几何性质 第一课时第一课时 抛物线的简单几何性质抛物线的简单几何性质 课标要求 素养要求 1.了解抛物线的简单几何性质. 2.会利用抛物线的性质解决一些简单的 抛物线问题. 通过研究抛物线的几何性质,提升数学 抽象及数学运算素养. 自主梳理 四种形式的抛物线的几何性质 标准方程 y22px(p0) y22px(p0) x22py(p0) x22py(p0) 图形 范围 x0,yR x0,yR y0,xR y0,xR 对称轴 x 轴 x 轴 y 轴 y 轴 焦点坐标 F p 2,0 F p 2,0 F 0,p 2 F 0,p 2 准线方程 xp 2 x
2、p 2 yp 2 yp 2 顶点坐标 O(0,0) 离心率 e1 通径长 2p (1)抛物线没有渐近线,在画图时不要把抛物线画成双曲线一支的形状,因为双曲 线的开口越来越开阔,而抛物线的开口越来越扁平. (2)抛物线的顶点只有一个,抛物线的焦点总在对称轴上,抛物线的准线始终与对 称轴垂直. 自主检验 1.思考辨析,判断正误 (1)抛物线没有渐近线.() (2)过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦长为 p.() 提示 过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦长为通径长,为 2p. (3)抛物线既是中心对称图形又是轴对称图形.() 提示 抛物线不是中心对称图形. (4)抛物线中,参数 p 值越大,抛物线开口越
3、开阔,反之开口越扁狭.() 2.已知抛物线 y22px(p0),直线 xm 与抛物线交于 A(x1,y1),B(x2,y2)两点, 则 y1y2( ) A.0 B.1 C.2 D.3 答案 A 解析 因为抛物线 y22px(p0)关于 x 轴对称,xm 与 x 轴垂直,故 y1y2, 即 y1y20. 3.过抛物线 y22px(p0)的焦点作直线交抛物线于 P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,若 x1x23p,则|PQ|等于( ) A.4p B.5p C.6p D.8p 答案 A 解析 因为 PQ 过焦点,所以|PQ|x1x2p4p. 4.抛物线 y2x 的焦点到准线的距离等于_. 答案
4、1 2 解析 在抛物线 y22py(p0)中,p 的几何意义为焦点到准线的距离. 题型一 抛物线的几何性质 【例 1】 已知双曲线方程是x 2 8 y2 91,求以双曲线的右顶点为焦点的抛物线的 标准方程及抛物线的准线方程. 解 因为双曲线x 2 8 y2 91 的右顶点坐标为(2 2,0),所以 p 22 2,且抛物线的焦 点在 x 轴正半轴上,所以所求抛物线的标准方程为 y28 2x,其准线方程为 x 2 2. 思维升华 (1)注意抛物线各元素间的关系:抛物线的焦点始终在对称轴上,抛物 线的顶点就是抛物线与对称轴的交点,抛物线的准线始终与对称轴垂直,抛物线 的准线与对称轴的交点和焦点关于抛
5、物线的顶点对称. (2)解决抛物线问题要始终把定义的应用贯彻其中,通过定义的运用,实现两个距 离之间的转化,简化解题过程. 【训练 1】 已知抛物线的对称轴在坐标轴上,以原点为顶点,且经过点 M(1, 2).求抛物线的标准方程和准线方程. 解 当抛物线的焦点在 x 轴上时, 设其标准方程为 y2mx(m0). 将点 M(1,2)代入,得 m4. 抛物线的标准方程为 y24x; 当抛物线的焦点在 y 轴上时, 设其标准方程为 x2ny(n0). 将点 M(1,2)代入,得 n1 2. 抛物线的标准方程为 x21 2y. 故所求的抛物线的标准方程为 y24x 或 x21 2y. 准线方程分别为 x
6、1 或 y1 8. 题型二 抛物线性质的应用 【例 2】 (1)已知正三角形 AOB 的一个顶点 O 位于坐标原点,另外两个顶点 A, B 在抛物线 y22px(p0)上,求这个三角形的边长. 解 如图所示,设 A(x1,y1),B(x2,y2), 则 y212px1,y222px2. 又|OA|OB|, 所以 x21y21x22y22, 即 x21x222px12px20, 整理得(x1x2)(x1x22p)0. 因为 x10,x20,2p0, 所以 x1x2,由此可得|y1|y2|, 即线段 AB 关于 x 轴对称, 由此得AOx30 , 所以 y1 3 3 x1,与 y212px1联立,
7、 解得 y12 3p. 所以|AB|2y14 3p, 即这个三角形的边长为 4 3p. (2)已知 A, B 是抛物线 y22px(p0)上两点, O 为坐标原点, 若|OA|OB|, 且AOB 的垂心恰是此抛物线的焦点,求直线 AB 的方程. 解 如图,设点 A(x0,y0), 由题意可知点 B(x0,y0), F p 2,0 是AOB 的垂心, AFOB,kAF kOB1, 即 y0 x0p 2 y0 x0 1. y20 x0 x0p 2 , 又y202px0,x02pp 2 5p 2 . 直线 AB 的方程为 x5p 2 . 思维升华 利用抛物线的性质可以解决的问题 (1)对称性:解决抛
8、物线的内接三角形问题. (2)焦点、准线:解决与抛物线的定义有关的问题. (3)范围:解决与抛物线有关的最值问题. (4)焦点:解决焦点弦问题. 【训练 2】 (1)(多选题)设抛物线 C:y22px(p0)的焦点为 F,点 M 在抛物线 C 上,|MF|5,若 y 轴上存在点 A(0,2),使得AM AF 0,则 p 的值可以为( ) A.2 B.4 C.6 D.8 (2)抛物线 y24x 的焦点为 F, 准线为 l, 点 A 是抛物线上一点, 且AFO120 (O 为坐标原点),AKl,垂足为 K,则AKF 的面积是_. 答案 (1)AD (2)4 3 解析 (1)由题意可得,以 MF 为
9、直径的圆过点(0,2), 设点 M(x,y),由抛物线定义知|MF|xp 25, 可得 x5p 2. 因为圆心是 MF 的中点, 所以根据中点坐标公式可得, 圆心横坐标为 5p 2 p 2 2 5 2, 由已知可知圆半径也为5 2, 据此可知该圆与 y 轴相切于点 A(0,2), 故圆心纵坐标为 2, 则 M 点纵坐标为 4,即点 M 5p 2,4 , 代入抛物线方程得 p210p160, 所以 p2 或 p8.故选 AD. (2)由抛物线方程可知 F(1,0),准线 l 的方程为 x1.如图,设 A(x0,y0),过 A 作 AHx 轴于 H,在 RtAFH 中,|FH|x01, 由AFO120 得AFH60 , 故 y0|AH| 3(x01), 所以点 A 的坐标为(x0, 3(x01), 将此代入抛物线方程可得 3x2010 x030, 解得 x03 或 x01 3(舍),所以点 A 的坐标为(3,2 3), 故 SAKF1 2(31)2 34 3. 两种对应关系 抛物线的标准方程与对称性、焦点位置的关系 y2ax 一次项为 x 项,x 轴 为对称轴 a0 时,焦点在 x 轴正半轴上,开口向右 a0 时,焦点在 y 轴正半轴上,开口向上 a0 时,焦点在 y 轴负半轴上,开口向下