高考数学复习专题-平面解析几何(四)..doc
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1、 年 级: 辅导科目:数学 课时数:课 题平面解析几何(四)教学目的教学内容第七节 抛物线(一)高考目标考纲解读1了解抛物线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质2理解数形结合的思想3了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用考向预测1抛物线的定义、标准方程及性质是高考考查的重点,直线与抛物线的位置关系是考查的热点2考题以选择、填空题为主,多为中低档题3解答题考查直线与抛物线的位置关系(二)课前自主预习知识梳理1抛物线的概念平面内与一个定点F和一条定直线l(l不过F)的距离 的点的集合叫做抛物线点F叫做抛物线的 ,直线l叫做抛物线的 标准方程y22px(p0)y22px(p0)性质范围x
2、0,yRx0,yR准线方程x x 焦点FF轴关于 轴对称顶点O(0,0)离心率e1焦半径|MF|x0|MF|x0标准方程x22py(p0)x22py(p0)性质范围y0,xRy0,xR准线方程yy焦点FF轴关于 轴对称顶点O(0,0)离心率e1焦半径|MF|y0|MF|y03.抛物线y22px(p0)的焦点弦(过焦点的弦)为AB,A(x1,y1),B(x2,y2),则有如下结论:|AB|;y1y2 ;x1x2 (三)基础自测1(2010四川文)抛物线y28x的焦点到准线的距离是()A1B2 C4 D8答案C2(2010辽宁理)设抛物线y28x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PAl,A为
3、垂足如果直线AF的斜率为,那么|PF|()A4 B8 C8 D16答案B解析如图,kAF,AFO60,|BF|4,|AB|4,即P点的纵坐标为4,(4)28x,x6,|PA|8|PF|,故选B.3(2009山东文)设斜率为2的直线l过抛物线y2ax(a0)的焦点F,且和y轴交于点A.若OAF(O为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为()Ay24x By28x Cy24x Dy28x答案B解析本小题考查抛物线的有关概念以及直线与抛物线关系由已知得抛物线焦点为F,AF所在直线方程为y2.A,SOAF4,a264,a8,抛物线的方程为y28x.4已知点M是抛物线y22px(p0)上的一点,F为抛物线
4、的焦点,若以|MF|为直径作圆,则这个圆与y轴的关系是()A相交B相切 C相离 D以上三种情形都有可能答案B解析如图,由MF的中点A作准线l的垂线AE,交直线l于点E,交y轴于点B;由点M作准线l的垂线MD,垂足为D,交y轴于点C,则MDMF,ONOF,AB,这个圆与y轴相切5(2010重庆文)已知过抛物线y24x的焦点F的直线交该抛物线于A、B两点,|AF|2,则|BF|_.答案2解析本题考查抛物线的定义设点A(x1,y1),点B(x2,y2)抛物线y24x,焦点为(1,c),准线为x1.|AF|x1(1)2,所以x11.则AF与x轴垂直,|BF|AF|2.6(2009海南宁夏文)已知抛物线
5、C的顶点在坐标原点,焦点在x轴上,直线yx与抛物线C交于A、B两点若P(2,2)为AB的中点,则抛物线C的方程为_答案y24x解析本题主要考查直线与抛物线的位置关系和学生的分析问题、解决问题的能力由题意设抛物线方程为y22px(p0)由,得x22px,x10,x22p,y10,y22pA(0,0),B(2p,2p)又P(2,2)为AB的中点,p2.y24x.7已知点A(0,2),B(0,4),动点P(x,y)满足y28.(1)求动点P的轨迹方程;(2)设(1)中所求轨迹方程与直线yx2交于C,D两点,求证:OCOD(O为原点)解析(1)由题意得(x,2y)(x,4y)y28,化简得x22y.(
6、2)将yx2代入x22y中,得x22(x2)整理得x22x40,可知416200,x1x22,x1x24.y1x12,y2x22,y1y2(x12)(x12)x1x22(x1x2)44.kOCkOD1,OCOD.(四)、典型例题1.命题方向:抛物线的定义及应用例1已知抛物线y22x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求|PA|PF|的最小值,并求出取最小值时P点的坐标分析抛物线上点P到焦点F的距离等于点P到准线l的距离d,求|PA|PF|的问题可转化为|PA|d的问题,运用三点共线可使问题得到解决解析将x3代入抛物线方程y22x,得y,2,点A在抛物线内部设抛物线上点P到准线
7、l:x的距离为d,由定义,知|PA|PF|PA|d,当PAl时,|PA|d最小,最小值为,即|PA|PF|的最小值为,此时P点纵坐标为2,代入y22x,得x2,即点P的坐标为(2,2)跟踪练习1:若例题中点A的坐标变为(2,3),求|PA|PF|的最小值解析将x2代入抛物线方程,得y2,32,点A在抛物线的外部|PA|PF|AF|,A、P、F三点共线时有最小值,最小值为.2.命题方向:抛物线的标准方程与几何性质例2根据下列条件求抛物线的标准方程(1)抛物线的焦点是双曲线16x29y2144的左顶点;(2)过点P(2,4);(3)抛物线焦点F在x轴上,直线y3与抛物线交于点A,|AF|5.分析求
8、标准方程,即抛物线顶点在原点,对称轴为坐标轴,由图形分析,(1)只有一解;(2)抛物线开口向右或向下,有两解;(3)结合图形,用待定系数法设方程求解解析(1)双曲线方程化为1,左顶点为(3,0),由题意设抛物线方程为y22px(p0)且3,p6,方程为y212x.(2)由于P(2,4)在第四象限且对称轴为坐标轴可设方程为y2mx或x2ny,代入P点坐标求得m8,n1,所求抛物线方程为y28x或x2y.(3)设所求焦点在x轴上的抛物线方程为y22px(p0),A(m,3)由抛物线定义得5|AF|m|,又(3)22pm,p1或p9故所求抛物线方程为y22x或y218x.点评待定系数法是求抛物线标准
9、方程的主要方法,利用抛物线的定义及图形的性质求标准方程中待定的一次项系数,往往可简化过程跟踪练习2如图所示,抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,点P(1,2),A(x1,y1),B(x2,y2)均在抛物线上(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;(2)当PA与PB的斜率存在且倾斜角互补时,求y1y2的值及直线AB的斜率分析(1)设出抛物线方程,利用待定系数法求解(2)可考虑“点差法”表示直线AB的斜率解析(1)由已知条件,可设抛物线的方程为y22px(p0)点P(1,2)在抛物线上,222p1,解得p2.故所求抛物线的方程是y24x,准线方程是x1.(2)设直线PA的斜率为kPA,直线PB的
10、斜率为kPB,则kPA(x11),kPB(x21),PA与PB的斜率存在且倾斜角互补,kPAkPB.由A(x1,y1),B(x2,y2)均在抛物线上,得y124x1y224x2,y12(y22)y1y24.由得直线AB的斜率kAB1(x1x2)点评(1)求抛物线的标准方程常采用待定系数法利用题中已知条件确定抛物线的焦点到准线的距离p的值(2)对于和抛物线有两个交点的直线问题,“点差法”是常用方法如若A(x1,y1),B(x2,y2)是抛物线y22px上两点,则直线AB的斜率kAB与y1y2可得如下等式:由y122px1y222px2得y22y122p(x2x1),(x1x2),kAB.3.命题
11、方向:抛物线的焦点弦问题例3已知AB是抛物线y22px(p0)的焦点弦,F为抛物线焦点,A(x1,y1)、B(x2,y2),求证:(1)x1x2;(2)|AB|x1x2p(为直线AB与x轴的夹角);(3)SAOB;(4)为定值;(5)以AB为直径的圆与抛物线准线相切分析将抛物线的焦点弦的方程设出,代入抛物线方程,利用韦达定理等解决问题证明(1)y22px(p0)的焦点F,设直线方程为yk,(k0)由消去x得ky22pykp20y1y2p2,x1x2.当k不存在时,直线方程为x,这时y1p,y2p,则y1y2p2,x1x2.因此,总有y1y2p2,x1x2成立. (2)由抛物线定义:|AF|等于
12、点A到准线x的距离. |AF|x1,同理:|BF|x2.|AB|AF|BF|x1x2p.又yk,xy.x1x2(y1y2)p由方程知:y1y2.x1x2p将代入得|AB|2p2p2p(3)如图,SAOBSAOFSBOF|OF|AF|sin|OF|BF|sin|OF|sin(|AF|BF|)|OF|AB|sinsin.(4),又x1x2,代入上式得常数. (5)设AB的中点为M(x0,y0),分别过A、M、B作准线的垂线,垂足为C、N、D如上图,则|MN|(|AC|BD|)(|AF|BF|)|AB|. 以AB为直径的圆与准线相切点评(1)抛物线的焦半径与焦点弦有许多特殊的性质(特别是某点的焦半径
13、等于这点到准线的距离,化两点间的距离为点线间的距离)应用起来非常方便,还有其他的一些性质这里就不一一证明了. 如:ANB90,以CD为直径的圆切AB于点F等. (2)以上证明的五个结论是抛物线中非常重要的结论,要切实掌握其推证思路跟踪练习3设抛物线y22px(p0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准线上,且BCx轴证明直线AC经过原点O.分析证明AC过O点,即证A、C、O三点共线,可利用斜率相等进行证明又题目中平行线较多,图形比较规则,也可考虑用几何法进行证明解析证法一因为抛物线y22px(p0)的焦点为F(,0),所以经过点F的直线的方程可设为xmy;如图,代入
14、抛物线方程得y22pmyp20,若记A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是该方程的两个根,所以y1y2p2.因为BCx轴,且点C在准线x上,所以点C的坐标为(,y2)故直线CO的斜率为k,即k也是直线OA的斜率所以直线AC经过原点O.证法二如图,记x轴与抛物线准线l的交点为E,过A作ADl,D是垂足则ADFEBC.连结AC,与EF相交于点N,则,根据抛物线的几何性质,|AF|AD|,|BF|BC|,所以|EN|NF|,即点N是EF的中点,与抛物线的顶点O重合,所以直线AC经过原点O.点评(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,一般要用到根与系数的关系;(2)
15、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,可直接使用公式|AB|x1x2p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式(3)解决与焦点弦有关的问题时,要注意抛物线的定义、几何性质的利用.4.命题方向:直线与抛物线的位置关系例4如图,设抛物线方程为x22py(p0),M为直线y2p上任意一点,过M引抛物线的切线,切点分别为A,B.(1)求证:A,M,B三点的横坐标成等差数列;(2)已知当M点的坐标为(2,2p)时,|AB|4.求此时抛物线的方程分析(1)设A,B两点坐标,通过求导,求MA,MB方程,寻找x1,x0,x2的关系(2)用弦长公式表示|AB|待定p.解析(1)证
16、明:由题意设A,B,x10)的准线与圆x2y26x70相切,则p的值为()A. B1 C2 D4答案C解析抛物线y22px(p0)的准线方程为x.又圆x2y26x70,即(x3)2y216.则1,p2.3过抛物线y24x的焦点作一条直线与抛物线相交于A、B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不存在答案B解析设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB与x轴垂直时,x1x22,与y轴垂直时,只一个交点,故AB不与两轴垂直,设过焦点F(1,0)的直线l:yk(x1),则k0.由消去y得,k2x2(2k24)xk20,x1x25,解得k.4(2
17、009天津理)设抛物线y22x的焦点为F,过点M(,0)的直线与抛物线交于A,B两点,与抛物线的准线相交于点C,|BF|2,则BCF与ACF的面积之比()A. B. C. D.答案A解析本小题主要考查抛物线的定义,直线与抛物线的关系等设A(x1,y1),B(x2,y2),|BF|2,x22,x2,B(,),(取y20)又AB过M(,0)点,AB所在直线方程为y2(2)(x)代入y22x得x12,又C点横坐标为.故选A.5(2009全国理)已知直线yk(x2)(k0)与抛物线C:y28x相交于A、B两点,F为C的焦点若|FA|2|FB|,则k()A. B. C. D.答案D解析本题考查抛物线的定
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