江苏专用2020版高考数学大一轮复习第九章平面解析几何9.8抛物线教案含解析

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1、9.8抛物线考情考向分析抛物线的方程、几何性质及与抛物线相关的综合问题是命题的热点题型既有基础性的填空题，又有综合性较强的解答题1抛物线的概念平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线点F叫做抛物线的焦点，直线l叫做抛物线的准线2抛物线的标准方程与几何性质标准方程y22px(p0)y22px(p0)x22py(p0)x22py(p0)p的几何意义：焦点F到准线l的距离图形顶点坐标O(0,0)对称轴x轴y轴焦点坐标FFFF离心率e1准线方程xxyy范围x0，yRx0，yRy0，xRy0，xR开口方向向右向左向上向下概念方法微思考1若抛物线定义中定点F在定直线l

2、上时，动点的轨迹是什么图形？提示过点F且与l垂直的直线2直线与抛物线只有一个交点是直线与抛物线相切的什么条件？提示直线与抛物线的对称轴平行时，只有一个交点，但不是相切，所以直线与抛物线只有一个交点是直线与抛物线相切的必要不充分条件题组一思考辨析1判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹一定是抛物线()(2)方程yax2(a0)表示的曲线是焦点在x轴上的抛物线，且其焦点坐标是，准线方程是x.()(3)AB为抛物线y22px(p0)的过焦点F的弦，若A(x1，y1)，B(x2，y2)，则x1x2，y1y2p2，弦长ABx1x2p.()

3、(4)过抛物线的焦点与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段叫做抛物线的通径，那么抛物线x22ay(a0)的通径长为2a.()题组二教材改编2P53练习T2过抛物线y24x的焦点的直线l交抛物线于P(x1，y1)，Q(x2，y2)两点，如果x1x26，则PQ_.答案8解析抛物线y24x的焦点为F(1,0)，准线方程为x1.根据题意可得，PQPFQFx11x21x1x228.3P51T3已知抛物线的顶点是原点，对称轴为坐标轴，并且经过点P(2，4)，则该抛物线的标准方程为_答案y28x或x2y解析设抛物线方程为y22px(p0)或x22py(p0)将P(2，4)代入，分别得方程为y28x或x2

4、y.4P74T14若抛物线y24x的准线为l，P是抛物线上任意一点，则P到准线l的距离与P到直线3x4y70的距离之和的最小值是_答案2解析由抛物线定义可知点P到准线l的距离等于点P到焦点F的距离，由抛物线y24x及直线方程3x4y70可得直线与抛物线相离点P到准线l的距离与点P到直线3x4y70的距离之和的最小值为点F(1,0)到直线3x4y70的距离，即2.题组三易错自纠5已知抛物线C与双曲线x2y21有相同的焦点，且顶点在原点，则抛物线C的方程是_答案y24x解析由已知可知双曲线的焦点为(，0)，(，0)设抛物线方程为y22px(p0)，则，所以p2，所以抛物线方程为y24x.6(201

5、9如皋调研)在平面直角坐标系xOy中，抛物线y22px(p0)的焦点在直线2xy20上，则p的值为_答案2解析直线2xy20与x轴的交点坐标为(1,0)，所以抛物线的焦点坐标为(1,0)，即1，p2.7设抛物线y28x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_答案1,1解析Q(2,0)，当直线l的斜率不存在时，不满足题意，故设直线l的方程为yk(x2)，代入抛物线方程，消去y整理得k2x2(4k28)x4k20，由(4k28)24k24k264(1k2)0，解得1k1.题型一抛物线的定义和标准方程命题点1定义及应用例1设P是抛物线y24x上的一个动点，

6、若B(3,2)，则PBPF的最小值为_答案4解析如图，过点B作BQ垂直准线于点Q，交抛物线于点P1，则P1QP1F.则有PBPFP1BP1QBQ4，即PBPF的最小值为4.引申探究1若将本例中的B点坐标改为(3,4)，试求PBPF的最小值解由题意可知点B(3,4)在抛物线的外部PBPF的最小值即为B，F两点间的距离，F(1,0)，PBPFBF2，即PBPF的最小值为2.2若将本例中的条件改为：已知抛物线方程为y24x，直线l的方程为xy50，在抛物线上有一动点P到y轴的距离为d1，到直线l的距离为d2，求d1d2的最小值解由题意知，抛物线的焦点为F(1,0)点P到y轴的距离d1PF1，所以d1

7、d2d2PF1.易知d2PF的最小值为点F到直线l的距离，故d2PF的最小值为3，所以d1d2的最小值为31.命题点2求标准方程例2设抛物线C：y22px(p0)的焦点为F，点M在C上，MF5，若以MF为直径的圆过点(0,2)，则C的标准方程为_答案y24x或y216x解析由题意知，F，抛物线的准线方程为x，则由抛物线的定义知，xM5，设以MF为直径的圆的圆心为，所以圆的方程为22，又因为圆过点(0,2)，所以yM4，又因为点M在C上，所以162p，解得p2或p8，所以抛物线C的标准方程为y24x或y216x.思维升华 (1)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

8、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(2)求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法，其关键是判断焦点位置、开口方向，在方程的类型已经确定的前提下，只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程跟踪训练1(1)设P是抛物线y24x上的一个动点，则点P到点A(1，1)的距离与点P到直线x1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x1，由抛物线的定义知点P到直线x1的距离等于点P到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F(1,0)的距离之和最小，显然，连结AF与抛物线相交的点即为满足题意的点，此时最小值为

9、.(2)如图所示，过抛物线y22px(p0)的焦点F的直线交抛物线于点A，B，交其准线l于点C，若BC2BF，且AF3，则此抛物线的标准方程为_答案y23x解析分别过点A，B作AA1l，BB1l，且垂足分别为A1，B1，由已知条件BC2BF，得BC2BB1，所以BCB130.又AA1AF3，所以AC2AA16，所以CFACAF633，所以F为线段AC的中点故点F到准线的距离为pAA1，故抛物线的标准方程为y23x.题型二抛物线的几何性质例3(1)已知抛物线C：y22px(p0)，过焦点F且斜率为的直线与C相交于P，Q两点，且P，Q两点在准线上的射影分别为M，N两点，则SMFN_.答案p2解析不

10、妨设P在第一象限，过Q作QRPM，垂足为R，设准线与x轴的交点为E，直线PQ的斜率为，直线PQ的倾斜角为60.由抛物线焦点弦的性质可得PQPFQFp.在RtPRQ中，sinRPQ，QRPQsinRPQpp，由题意可知MNQRp，SMNFMNFEppp2.(2)过点P(2,0)的直线与抛物线C：y24x相交于A，B两点，且PAAB，则点A到抛物线C的焦点的距离为_答案解析设A(x1，y1)，B(x2，y2)，分别过点A，B作直线x2的垂线，垂足分别为点D，E.PAAB，又得x1，则点A到抛物线C的焦点的距离为1.思维升华在解决与抛物线的性质有关的问题时，要注意利用几何图形的形象、直观的特点来解题

11、，特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此跟踪训练2(1)设F为抛物线C：y23x的焦点，过F且倾斜角为30的直线交C于A，B两点，O为坐标原点，则OAB的面积为_答案解析由已知得焦点坐标为F，因此直线AB的方程为y，即4x4y30.方法一联立直线方程与抛物线方程化简得4y212y90，解得yA，B，即yAyB3，yAyB，故|yAyB|6.因此SOABOF|yAyB|6.方法二联立直线方程与抛物线方程得x2x0，即xA，B，故xAxB.根据抛物线的定义有ABxAxBp12，同时原点到直线AB的距离为h，因此SOABABh.(2)抛物线C1：yx2(p0)的焦点与双曲线C2：y21的右焦点的连

12、线交C1于第一象限的点M.若C1在点M处的切线平行于C2的一条渐近线，则p_.答案解析经过第一象限的双曲线C2的渐近线方程为yx.抛物线C1的焦点为F，双曲线C2的右焦点为F2(2,0)因为yx2，所以yx.所以抛物线C1在点M处的切线斜率为，即x0，所以x0p.因为F，F2(2,0)，M三点共线，所以，解得p.题型三直线与抛物线例4设抛物线的顶点在坐标原点，焦点F在y轴正半轴上，过点F的直线交抛物线于A，B两点，线段AB的长是8，AB的中点到x轴的距离是3.(1)求抛物线的标准方程；(2)设直线m在y轴上的截距为6，且与抛物线交于P，Q两点连结QF并延长交抛物线的准线于点R，当直线PR恰与抛

13、物线相切时，求直线m的方程解(1)设抛物线的方程是x22py(p0)，A(x1，y1)，B(x2，y2)，由抛物线定义可知y1y2p8，又AB的中点到x轴的距离为3，y1y26，p2，抛物线的标准方程是x24y.(2)由题意知，直线m的斜率存在，设直线m：ykx6(k0)，P(x3，y3)，Q(x4，y4)，由消去y得x24kx240，x3,4，(*)易知抛物线在点P处的切线方程为y(xx3)，令y1，得x，R，又Q，F，R三点共线，kQFkFR，又F(0,1)，即(x4)(x4)16x3x40，整理得(x3x4)24(x3x4)22x3x41616x3x40，将(*)式代入上式得k2，k，直

14、线m的方程为yx6.思维升华 (1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似，一般要联立直线与抛物线方程求解(2)有关直线与抛物线的弦长问题，要注意直线是否过抛物线的焦点若过抛物线的焦点(设焦点在x轴的正半轴上)，可直接使用公式ABx1x2p，若不过焦点，则必须用一般弦长公式(3)设AB是过抛物线y22px(p0)焦点F的弦，若A(x1，y1)，B(x2，y2)，则x1x2，y1y2p2.弦长ABx1x2p(为弦AB的倾斜角)以弦AB为直径的圆与准线相切通径：过焦点垂直于对称轴的弦，长等于2p，通径是过焦点最短的弦跟踪训练3(1)(2019南京外国语学校阶段测试)设抛物线C：y

15、24x的焦点为F，过点(2,0)且斜率为的直线与C交于M，N两点，则_.答案8解析抛物线C：y24x的焦点为F(1,0)，过点(2,0)且斜率为的直线为3y2x4，联立直线与抛物线C：y24x，消去x可得y26y80，解得y12，y24，不妨设M(1,2)，N(4,4)，(0,2)，(3,4)则(0,2)(3,4)8.(2)过抛物线C：y24x的焦点F，且斜率为的直线交C于点M(M在x轴上方)，l为C的准线，点N在l上且MNl，则M到直线NF的距离为_答案2解析抛物线y24x的焦点为F(1,0)，准线方程为x1.由直线方程的点斜式可得直线MF的方程为y(x1)联立得方程组解得或点M在x轴的上方

16、，M(3,2)MNl，N(1,2)NF4，MFMN3(1)4.MNF是边长为4的等边三角形点M到直线NF的距离为2.直线与圆锥曲线问题的求解策略例(14分)已知抛物线C：ymx2(m0)，焦点为F，直线2xy20交抛物线C于A，B两点，P是线段AB的中点，过P作x轴的垂线交抛物线C于点Q.(1)求抛物线C的焦点坐标；(2)若抛物线C上有一点R(xR,2)到焦点F的距离为3，求此时m的值；(3)是否存在实数m，使ABQ是以Q为直角顶点的直角三角形？若存在，求出m的值；若不存在，请说明理由规范解答解(1)抛物线C：x2y，它的焦点为F.2分(2)RFyR，23，得m.4分(3)存在，联立方程消去y

17、得mx22x20(m0)，依题意，有(2)24m(2)8m40恒成立，方程必有两个不等实根6分设A(x1，mx)，B(x2，mx)，x1,2，(*)P是线段AB的中点，P，即P，Q，9分得，.若存在实数m，使ABQ是以Q为直角顶点的直角三角形，则0，即0，12分结合(*)式化简得40，即2m23m20，m2或m，m0，m2.存在实数m2，使ABQ是以Q为直角顶点的直角三角形14分解决直线与圆锥曲线的位置关系的一般步骤第一步：联立方程，得关于x或y的一元二次方程；第二步：求出两根，并求出0时参数范围(或指出直线过曲线内一点)；第三步：根据题目要求列出关于x1x2，x1x2(或y1y2，y1y2)

18、的关系式，求得结果；第四步：反思回顾，查看有无忽略特殊情况1抛物线x24y上一点A的纵坐标为4，则点A与抛物线焦点的距离为_答案5解析依题意可知抛物线的准线方程为y1，点A到准线的距离为415，点A与抛物线焦点的距离为5.2若抛物线y28x的焦点恰好是双曲线1(a0)的右焦点，则实数a的值为_答案1解析抛物线y28x的焦点为(2,0)，双曲线1(a0)的右焦点为(，0)，由题意，得2，解得a1.3动点P到点A(0,2)的距离比它到直线l：y4的距离小2，则动点P的轨迹方程为_答案x28y解析动点P到点A(0,2)的距离比它到直线l：y4的距离小2，动点P到点A(0,2)的距离与它到直线y2的距

19、离相等根据抛物线的定义可得点P的轨迹为以A(0,2)为焦点，以直线y2为准线的抛物线，其标准方程为x28y.4(2018盐城模拟)设F为抛物线y22x的焦点，A，B，C为抛物线上三点，若F为ABC的重心，则|的值为_答案3解析依题意，设点A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，又焦点F，所以x1x2x33，则|(x1x2x3)3.5抛物线x24y的焦点为F，过点F作斜率为的直线l与抛物线在y轴右侧的部分相交于点A，过点A作抛物线准线的垂线，垂足为H，则AHF的面积是_答案4解析由抛物线的定义可得AFAH，AF的斜率为，AF的倾斜角为30，AH垂直于准线，FAH60，故AHF为等边

20、三角形设A，m0，过F作FMAH于M，则在FAM中，AMAF，1，解得m2，故等边三角形AHF的边长AH4，AHF的面积是44sin604.6抛物线C：y22px(p0)的焦点为F，M是抛物线C上的点，若OFM的外接圆与抛物线C的准线相切，且该圆的面积为36，则p_.答案8解析OFM的外接圆与抛物线C的准线相切，OFM的外接圆的圆心到准线的距离等于圆的半径圆的面积为36，圆的半径为6.又圆心在OF的垂直平分线上，OF，6，p8.7已知抛物线C的顶点是原点O，焦点F在x轴的正半轴上，经过点F的直线与抛物线C交于A，B两点，若12，则抛物线C的方程为_答案y28x解析由题意，设抛物线方程为y22p

21、x(p0)，直线方程为xmy，联立消去x得y22pmyp20，显然方程有两个不等实根设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则y1,2，所以y1y22pm，y1y2p2，得x1x2y1y2y1y2m2y1y2(y1y2)y1y2p212，得p4(舍负)，即抛物线C的方程为y28x.8已知直线l：ykxt与圆：x2(y1)21相切，且与抛物线C：x24y交于不同的两点M，N，则实数t的取值范围是_答案(，3)(0，)解析由题意知k0.因为直线l与圆相切，所以1，即k2t22t.由k20，得t0或t0，得t0或t0或t0时，如图所示，过点M作MM垂直于准线x1，垂足为M，由抛物线的定义，得MMMF，

22、易知MMN与直线l的倾斜角相等，由2，得cosMMN，则tanMMN，直线l的斜率k；当k0)的焦点，斜率为2的直线交抛物线于A(x1，y1)，B(x2，y2)(x10，方程必有两个不等实根所以x1,2，所以x1x2，由抛物线定义得ABx1x2pp9，所以p4，从而抛物线方程为y28x.(2)由于p4，则4x25pxp20，即x25x40，从而x11，x24，于是y12，y24，从而A(1，2)，B(4,4)设C(x3，y3)，则(x3，y3)(1，2)(4,4)(41,42)又y8x3，即2(21)28(41)，整理得(21)241，解得0或2.12过抛物线C：y24x的焦点F且斜率为k的直

23、线l交抛物线C于A，B两点，且AB8.(1)求l的方程；(2)若A关于x轴的对称点为D，求证：直线BD过定点，并求出该点的坐标解(1)易知点F的坐标为(1,0)，则直线l的方程为yk(x1)，代入抛物线方程y24x得k2x2(2k24)xk20，由题意知k0，且(2k24)24k2k216(k21)0，设A(x1，y1)，B(x2，y2)，x1,2，x1x2，x1x21，由抛物线定义知ABx1x228，6，k21，即k1，直线l的方程为y(x1)(2)由抛物线的对称性知，D点的坐标为(x1，y1)，直线BD的斜率kBD，直线BD的方程为yy1(xx1)，即(y2y1)yy2y1y4x4x1，y

24、4x1，y4x2，x1x21，(y1y2)216x1x216，即y1y24(y1，y2异号)，直线BD的方程为4(x1)(y1y2)y0，恒过点(1,0)13如图所示，过抛物线y22px(p0)的焦点F的直线交抛物线于点A，B，交其准线l于点C，若F是AC的中点，且AF4，则线段AB的长为_答案解析方法一如图所示，设l与x轴交于点M，过点A作ADl并交l于点D，由抛物线的定义知，ADAF4，由F是AC的中点，知AF2MF2p，所以2p4，解得p2，所以抛物线的方程为y24x.设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则AFx1x114，所以x13，解得y12，所以A(3,2)，又F(1,0)，所以

25、直线AF的斜率k，所以直线AF的方程为y(x1)，代入抛物线方程y24x得，3x210x30，所以x2，ABx1x2p.方法二如图所示，设l与x轴交于点M，过点A作ADl并交l于点D，由抛物线的定义知，ADAF4，由F是AC的中点，知AF2MF2p，所以2p4，解得p2，所以抛物线的方程为y24x.设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则AFx1x114，所以x13，又x1x21，所以x2，所以ABx1x2p.方法三如图所示，设l与x轴交于点M，过点A作ADl并交l于点D，由抛物线的定义知，ADAF4，由F是AC的中点，知AF2MF2p，所以2p4，解得p2，所以抛物线的方程为y24x.因为，

26、AF4，所以BF，所以ABAFBF4.14.如图所示，抛物线yx2，AB为过焦点F的弦，过A，B分别作抛物线的切线，两切线交于点M，设A(xA，yA)，B(xB，yB)，M(xM，yM)，则：若AB的斜率为1，则AB4；(AB)min2；yM1；若AB的斜率为1，则xM1；xAxB4.以上结论正确的个数是_答案2解析由题意得，焦点F(0,1)，对于，lAB的方程为yx1，与抛物线的方程联立，得消去x，得y26y10，所以yA，B32，所以yAyB6，则AByAyBp8，则错误；对于，(AB)min2p4，则错误；因为y，则lAM：yyA(xxA)，即yxAx，lBM：yyB(xxB)，即yxB

27、x，联立lAM与lBM的方程得解得M.设lAB的方程为ykx1，与抛物线的方程联立，得消去y，得x24kx40，所以xA，B2k2，所以xAxB4k，xAxB4，所以yM1，和均正确；对于，当AB的斜率为1时，xM2，则错误15已知曲线G：y及点A，若曲线G上存在相异两点B，C，其到直线l：2x10的距离分别为AB和AC，则ABAC_.答案15解析曲线G：y，即为半圆M：(x8)2y249(y0)，由题意得B，C为半圆M与抛物线y22x的两个交点，由y22x与(x8)2y249(y0)联立方程组得x214x150，方程必有两个不等实根，设B(x1，y1)，C(x2，y2)，则x1,2.所以AB

28、ACx1x214115.16设直线l与抛物线y24x相交于A，B两点，与圆(x5)2y2r2(r0)相切于点M，且M为线段AB的中点若这样的直线l恰有4条，则r的取值范围是_答案(2,4)解析如图，设A(x1，y1)，B(x2，y2)，M(x0，y0)，则两式相减得(y1y2)(y1y2)4(x1x2)当l的斜率k不存在时，符合条件的直线l必有两条当k存在时，x1x2，则有2，又y1y22y0，所以y0k2.由CMAB，得k1，即y0k5x0，因此25x0，x03，即M必在直线x3上将x3代入y24x，得y212，则有2y02，因为点M在圆上，所以(x05)2yr2，故r2y44(为保证有4条，在k存在时，y00)，所以4r216，即2r4.19