人教版导与练总复习数学一轮教师用书:第八章第5节 抛物线.pdf
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1、第 5 节 抛 物 线课程标准要求1 .掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).2.理解数形结合思想.3 .了解抛物线的实际背景及抛物线的简单应用.必备知识课前回顾 超 激 材夯实国基朕知识梳理1.抛物线的概念平面内与一个定点F和一条定直线1(1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 1叫做抛物线的准线.释疑当定点在直线上时,它的轨迹是过定点与此直线垂直的直线.2.抛物线的标准方程与几何性质标准方程y-2px(p 0)y2=-2px(p 0)x2=2py(p 0)x2=-2py(p 0)P的几何意义:焦点F 到准线1
2、的距离图形1方二工7呆顶点坐标0(0,0)对称轴X 轴y 轴度 重 要 结 论隹 占/、/、坐标F 0)F (4,0)F(0()F (0,-今离心率e=l准线方程X=-2x 2yV-P-2y“一 p2范围x 20,yx W O,y Ry20,x G RyW O,x R开口方向向右向左向上向下若 A B 为抛物线y2=2px (p 0)的焦点弦,F 为抛物线的焦点,A,B 两点的坐标分别为(X 1,yj,区,y2),弦中点为M(x o,y。),|A B|=1,则:(1)XIX2=Y-(2)yiy2=-p2.(3)l=x i+x2+p,因为XI+X222后 为=P,所以当X F X2时,1 取得最
3、小值,最小值为2p,此时弦A B 垂直于x 轴,所以抛物线的焦点弦中通径(垂直于抛物线对称轴的焦点弦叫做抛物线的通径)最短.(4)1=居(。为弦A B 的倾斜角).s m20(5)白+焉为定值士AF BF p(6)以A B 为直径的圆与准线相切.以 A F 或 B F 为直径的圆与y 轴相切.(8)若A 在第一象限,B 在第四象限,则|A F I =产 IB F|=-(9 为1-C O S 0 1 +C O S 0弦A B 的倾斜角).力2(9)0 为弦A B 的倾斜角).2sin6(1 0)过焦点弦的端点的切线互相垂直,且交点在准线上.对点自测1 .抛物线y=4 x 2的焦点到准线的距离为(
4、D )A.2 B.1 C.-D.-4 8解析:由y=4 x2,有 x y,所以2p=i P=1,即抛物线的焦点到准线的距离为 故选D.4 8 82.抛物线y2=8 x 上一点P到其焦点的距离为1 0,则 点 P的坐标为(C )A.(8,8)B.(8,-8)C.(8,8)D.(-8,8)解析:由抛物线的标准方程可得其准线方程为x=-2,设点P的坐标为P(x yp),由抛物线的定义有XP-(-2)=10,所以XP=8,结合抛物线方程可得yp=J Q=8,据此可得点P的坐标为(8,8).故选C.3.(选择性必修第一册P 1 3 6 练习T 3 改编)过抛物线y2=4 x 的焦点的直线 1 交抛物线于
5、P(xb yi),Q (x2,y2)两点,如果XI+X2=6,则|P Q|等于(B )A.9 B.8 C.7 D.6解析:抛物线y=4 x 的焦点为F(l,0),准线方程为x=-l.根据题意可得,IP Q I=IP F|+1 Q F|=XI+1+X2+1=XI+X2+2=8.故选 B.4.顶点在原点,且过点P Q 2,3)的 抛 物 线 的 标 准 方 程 是.解析:设抛物线的标准方程是y2=kx 或 X?初y,代入点P(-2,3),解得 k=-1,m g所以 y2=-1x 或 x2=y.答案:y2=_jx 或 x2=|y5.设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线1与抛物线有公
6、共点,则直线1的 斜 率 的 取 值 范 围 是.解析:由题意得,Q (-2,0),当直线1的斜率不存在时,不满足题意,故设直线1的方程为y=k(x+2),代入抛物线方程,消去y整理得k2x2+(4k2-8)x+4k=0,由 A=(4k2 8)2 4k2 4k=64(l-k2)20,解得一1 WkWL答案:T,1关键能力课堂突破慢 考点一抛物线的定义及应用类小考点怎实四翼1.设抛物线C:y=-x2的焦点为F,直线1交抛物线C于A,B两点,|AF|=3,4线段AB的中点到抛物线C的准线的距离为4,则|BF|等于(B)7A.-B.5 C.4 D.32解析:抛物线C的方程可化为x2=4y,由线段AB
7、的中点到抛物线C的准线的距离为4,可得|AF|+1BF|=8.又|AF|=3,所以|BF|=5.故选 B.2.已知直线li:4x-3y+6=0和直线b:x=T,抛物线y2=4x上一动点P到直线L和直线b的距离之和的最小值是(B)A.B.2 C.D.35 5解析:由题可知l2:x=-l 是抛物线y2=4 x 的准线,设抛物线的焦点为F(1,O),则动点P 到卜的距离等于|PF|,则动点P 到直线L和直线12的距离之和的最小值,即焦点F 到直线l1:4 x-3 y+6=0 的距离,所以最小值是生音组2.故选B.3.已知F 是抛物线C:y=8x 的焦点,M是C 上一点,FM 的延长线交y 轴于点N.
8、若 M为 FN 的中点,则|FN|=.解析:由y2=8x 可得F(2,0),FM 的斜率一定存在,设为k,则直线FM 的方程为y=k (x-2),令 x=0 可得 N (0,-2 k),又M为FN 中点,所以 M(l,-k),代入 y2=8x 得 k2=8,所以 I FN|=22+(-2 k)2=V 4 +4/c2=V 3 6=6.答案:6一 题 后 悟 通应用抛物线定义的两个关键点(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.注意灵活运用抛物线上一点P(x o,y0)到焦点F 的距离|PF|=|x。|+:或|PF|=|y。|号戚 考点二抛物线的标准方程与几何性质口 角 度-
9、求抛物线的标准方程C B H)过抛物线y2=2 p x(p 0)的焦点F 的直线交抛物线于点A,B(点 A在第一象限),交其准线1 于 点 C,若|BC|=2 1 BF|,且|AF=3,则此抛物线的方程为()A.y j|x B.y =9xC.y g x D.y2=3 x解析:分别过点A,B 作 AA 1,B B-1,且垂足分别为Ab Bi (图略),由已知条件|BC|=2|BF|,得|BC|=2|BBj,所以 N BCBi=3 0 .又|AA=|AF|=3,所以 I AC|=2|AAi|=6,所以|CF|=|AC|-|AF|=6-3=3,所以F 为线段A C 的中点.故点F 到准线的距离为p=
10、1|AA,|=|,故抛物线的方程为y=3 x.故选D.一解题策略I求抛物线的标准方程的方法(1)求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有P,所以只需一个条件确定P 值即可.因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.。角度二抛物线的几何性质C S H)抛物线C:y2=4x的焦点为F,其准线1与X轴交于点A,点M在抛物线C上,当黑二应 时,4AMF的面积为()I MFA.1 B.V2 C.2 D.2V2解析:过M作MP垂直于准线,垂足为P(图略),则“短二皿二.,MF M P C O S Z.A M P贝ij cosNAMP=j.又 0 ZAMP0)的焦点,过抛物
11、线上一点P 作其准线的垂线,垂足为Q,已知直线FQ交 y 轴于点A(0,2),且APOF的面积为1 0,则该抛物线的方程为.解析:(1)法一 抛物线y=4 x 的焦点为F(l,0),准线方程为x=-l.因为直线AF的倾斜角为1 2 0。,所以N AF0=6 0 .所以 yA=2 V 3.因为PA1,所以 yP=yA=2 V 3.将其代入y2=4 x,得XP=3,所以|PF|=|PA|=3-(-1)=4.法二 抛物线y2=4 x 的焦点为F(l,0),准线方程为x-1.因为PA1,所以|PA|=|PF|.又因为直线AF的倾斜角为1 2 0 ,所以 N AF0=6 0 ,所以 N PAF=6 0
12、,所以4 PAF为等边三角形,所以|PF|=|AF|=/=4.cosZ-AFO根据题意作出如图所示的图象.其中,F 0),直线Q E为抛物线的准线,且准线方程为x=,PQ_ LQE,A(0,2).设 P(x o,y o),则 Q y o),PQ=x o+p在a a E F中,0为E F的中点,则A为Q F的中点,即 IQE|=4,y0=4.因为PQF的面积为1 0,所以j(x o+,X 4=1 0,即 x 0=5-*因为羽=2 p x o,所以4 2=2 p(5(),即 p2-1 0 p+1 6=0.所以p=2或p=8,所以该抛物线的方程为y2=4 x或y2=1 6 x.答案:(1)4 y 2
13、=4 x 或 y 2=1 6 x慢 考点三直线与抛物线的位置关系口 角 度-直线与抛物线的综合(S O 已知抛物线C:y 2=3 x的焦点为F,斜率为|的直线1与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.若|AF|+|BF|=4,求1的方程;(2)若/P=3PB,求|AB.解:设直线 1:y=x+t,A (xb yi),B(x2,y2).(1)由题设得 F 0),故|AF|+1BF|=xi+x2+,由题设可得 Xi+X2=f.4 2 2 3y=5+可得 9X2+12(t-1)x+4t2=0,y2=3x,EH,12(t-l)贝Ixi+x2=-.从II 川-r-一-12(e-l)_5 Z得B _t=-7
14、y z o所以1的方程为y=|x-J.2 8 (2)由 力P=3PB可得 y i=-3y2._ 3 2 +、可得 y-2y+2t=0,所以 yi+y2=2,从而-3y?+y2=2,故y2=3x,y2=-l,yi=3.代入C的方程得x,=3,x2=|,故|AB|=手.解题策略I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.。角度二焦点弦问题(S H)过抛物线y2=4x的焦点F的直线1与抛物线交于A,B两点,若|AF|=2|BF|,则|AB|等于()9A.4 B.-C.5 D.62解析:法一 由对称性不妨设点A在x轴的上方,设A,B在准线上的射影分别为D,C,
15、作BE1AD于E(图略),设|BF|=m,直线1的倾斜角为0,则|A B|=3 m,由抛物线的定义知|A D|=|A F|=2 m,|B C|=|B F|=m,所以 tan 9 =2A/2,则 s in2 9 =8 cos2 9 ,所以 s in-9 =-.9又 y J 4 x,知 2 p=4,故利用弦长公式I A B|=瑞芸.sin20 2法二 因为 I A F|=2|B F|,+1,AF BF 2 BF BF 2 BF p解得|B F|=|,|A F|=3,故|A B|=|A F|+|B F|彳.故选B.,解 题 策 略 I1 .有关直线与抛物线相交的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点
16、,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|A B|=|XA|+1 XB|+p 或|A B|=|yA|+|yB|+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.2 .涉及焦点将线段分成为线段比的问题,常用数形结合求解.涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.针对训练(1)过抛物线/=2 P x(p 0)的焦点F的直线交抛物线于点A,B,交其准线 1 于点C,若 F是A C 的中点,且|A F|=4,则线段A B 的长为()A.5 B.6 C.-D.3 3过抛物线C:y2=4x的焦点F的直线1与抛物线C交于P,Q两点,与_ _ 抛物线的准线交于M,且9M=3EP,则|FP|等于()3 2 4 3A.2 3 3
17、 4如图所示,已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线1经过点F且与抛物线C相交于A,B两点.若线段AB的中点在直线y=2上,求直线1的方程;若线段IAB|=20,求直线1的方程.解析:因为F是AC的中点,且|AF|=4,所以p fA F|=2.设A(xb yi),B(x2,y2),则|AF|=Xi+Xi+l=4,所以xi=3.力2又 x1x2=1,4所以X2=|,所以 I AB I =Xi+x2+p=3+|+2=y.故选C.解析:设直线1的倾斜角为0,过点P作PN垂直准线于点N (图略),由抛物线定义知|PN|=|PF|.因为|FM|=3|FP|,所以|F M|二3|P N|,即|P M|=
18、2|P N|.在 R tA M N P 中,cos ZM P N=1.因为P N x轴,所以c o s。三,由抛物线焦半径的性质可得I P F I=_E _J1+C O S。1+1 3 即|F P|故选C.解:由已知,得抛物线的焦点为F(l,0).因为线段A B的中点在直线y=2上,所以直线1的斜率存在,设直线 1 的斜率为 k,A (x y,),B (x2,yz),A B 的中点 M (x0,y。),由 七 一 竽 得(yi+y2)(yy2)=4(xX 2),yz=4外,所以 2 yok=4.又 y=2,所以k=l,故直线1的方程是y=x-l.设直线1的方程为x=my+l,与抛物线的方程联立
19、得,丁,1消去 x,得 y2-4 my-4=0,所以 yi+y2=4 m,yiy2=-4,A =1 6(m2+l)0.I A B|=y/m2+1 1 y-y21=Vm2+1 J (%+为)2-4%为=Vm2+1 ,J(4 m)2 4 x(-4)=4 (m2+l),所以 4(m2+l)=2 0,解得m=2,所以直线1 的方程是x=2 y+l,即 x2 y-l=0.I K 用点四与抛物线有关的最值问题h角度一到焦点与到定点距离之和最小问题(SH)(1)若点A的坐标为(3,2),F 是抛物线y2=2 x的焦点,点M 在抛物线上移动时,使I M F|+1 M A|取得最小值的M的坐标为()A.(0,0
20、)B.(1,1)C.(1,V2)D.(2,2)已知M是抛物线x My 上一点,F为其焦点,点A 在圆C:(x+lL+(y-5)2=l上,则|M A|+1 M F|的 最 小 值 是.解析:(1)过点M 作准线的垂线,垂足为N(图略),则|M F|+|M A|=|M N|+1 M A|,当A,M,N 三点共线时,|M F|+1 M A|取得最小值,此时M (2,2).故选D.(2)依题意,由点M 向抛物线x2=4 y的准线1:y=T 引垂线,垂足为此(图略),则有代人|+愠5|=|+|恻,结合图形可知|皿|+|阿|的最小值等于圆心C(-l,5)到直线y=-l的距离再减去圆C的半径,即6-1=5,
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- 人教版导 复习 数学 一轮 教师 第八 抛物线
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