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文檔簡(jiǎn)介
拋物線【九大題型】專練
?熱點(diǎn)題型歸納
【題型1拋物線的定義及其應(yīng)用】..............................................................3
【題型2拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程】...................................................................5
【題型3拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)及準(zhǔn)線方程】........................................................6
【題型4拋物線的軌跡方程】...................................................................7
【題型5拋物線上的點(diǎn)到定點(diǎn)的距離及最值】....................................................9
【題型6拋物線上的點(diǎn)到定點(diǎn)和焦點(diǎn)距離的和、差最值】.........................................II
【題型7拋物線的焦半徑公式】................................................................14
【題型8拋物線的幾何性質(zhì)】..................................................................16
【題型9拋物線中的三角形(四邊形)面積問(wèn)題1.......................................................................18
?考情分析
1、拋物線
考點(diǎn)要求真題統(tǒng)計(jì)考情分析
2023年新高考I卷:第22題,
拋物線是圓錐曲線中的重要內(nèi)容,
12分
拋物線及其性質(zhì)是高考數(shù)學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)
(1)掌握拋物線的定義、幾2023年新高考I[卷:第10題,
題.從近幾年的高考情況來(lái)看,主要考查
何圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程5分
拋物線的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì)、
⑵掌握拋物線的簡(jiǎn)單幾2023年全國(guó)乙卷(文數(shù)):
面積問(wèn)題等內(nèi)容,在選擇、填空、解答
何性質(zhì)(范圍、對(duì)稱性、第13題,5分
題都可能出現(xiàn),解題思路和解題步驟相
頂點(diǎn)、離心率)2023年北京卷:第6題,4分
對(duì)固定,強(qiáng)調(diào)通性通法,選擇、填空題
(3)了解拋物線的簡(jiǎn)單應(yīng)2024年新高考n卷:第10題,
中難度不大,解答題中難度偏大,一般
用6分
以第一小問(wèn)考查拋物線的方程或軌跡問(wèn)
2024年北京卷:第11題,5
題,需要靈活求解.
分
?知識(shí)梳理
【知識(shí)點(diǎn)1拋物線及其性質(zhì)】
1.拋物線的定義
(1)定義:平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)廠和一條定直線/(/不經(jīng)過(guò)點(diǎn)乃的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫作拋物線.點(diǎn)F叫
作拋物線的焦點(diǎn),直線/叫作拋物線的準(zhǔn)線.
(2)集合語(yǔ)言表示
設(shè)點(diǎn)M(x,y)是拋物線上任意一點(diǎn),點(diǎn)M到直線/的距離為d,則拋物線就是點(diǎn)的集合P={M\\MF\=d}.
2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)
y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py[p>0)x2=-2py(p>0)
方程
1I1
-----/
圖形?一?1■
--------
)1AF〃X叭
頂點(diǎn)(0,0)(0,0)
軸對(duì)稱軸y=0對(duì)稱軸x=0
F(
焦點(diǎn)F(i°)。4)F(。,/)
_Pp
準(zhǔn)線X~2X=2y=-2y=2
離心率e=1e=l
開(kāi)口開(kāi)口向右開(kāi)口向左開(kāi)口向上開(kāi)口向下
\MF\=x+^\MF\=-x+^\MF\=y+^\MF\=-y+%
焦半徑0000
范圍x>0x<0y>0底0
3.拋物線與橢圓、雙曲線幾何性質(zhì)的差異
拋物線與橢圓、雙曲線幾何性質(zhì)的差異:
①它們都是軸對(duì)稱圖形,但橢圓和雙曲線又是中心對(duì)稱圖形;
②頂點(diǎn)個(gè)數(shù)不同,橢圓有4個(gè)頂點(diǎn),雙曲線有2個(gè)頂點(diǎn),拋物線只有1個(gè)頂點(diǎn);
③焦點(diǎn)個(gè)數(shù)不同,橢圓和雙曲線各有2個(gè)焦點(diǎn),拋物線只有1個(gè)焦點(diǎn);
④離心率取值范圍不同,橢圓的離心率范圍是雙曲線的離心率范圍是e>l,拋物線的離心率是
e=l;
⑤橢圓和雙曲線都有兩條準(zhǔn)線,而拋物線只有一條準(zhǔn)線;
⑥橢圓是封閉式曲線,雙曲線和拋物線都是非封閉式曲線.
【知識(shí)點(diǎn)2拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的求解方法】
1.拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的求解
待定系數(shù)法:求拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的常用方法是待定系數(shù)法,其關(guān)鍵是判斷焦點(diǎn)位置、開(kāi)口方向,在方
程的類型已經(jīng)確定的前提下,由于標(biāo)準(zhǔn)方程只有一個(gè)參數(shù)p,只需一個(gè)條件就可以確定拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【知識(shí)點(diǎn)3拋物線的焦半徑公式】
1.焦半徑公式
設(shè)拋物線上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為(死,%),焦點(diǎn)為F.
⑴拋物線:了2=2/(0>0),\PF\=x0+x0+^;
(2)拋物線:必=—2px(p>0),|PF|=x0—y=-x0+y;
(3)拋物線:無(wú)2=2勿5>0),\PF\=Vo+y=Vo+y;
(4)拋物線:x?=—2加(p>0),|PF|=Vo-y=—Vo+y.
注:在使用焦半徑公式時(shí),首先要明確拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的形式,不同的標(biāo)準(zhǔn)方程對(duì)應(yīng)于不同的焦半
徑公式.
【知識(shí)點(diǎn)4與拋物線有關(guān)的最值問(wèn)題的解題策略】
1.與拋物線有關(guān)的最值問(wèn)題的兩個(gè)轉(zhuǎn)化策略
(1)轉(zhuǎn)化策略一:將拋物線上的點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離轉(zhuǎn)化為該點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離,構(gòu)造出“兩點(diǎn)之間線段最短”
“三角形兩邊之和大于第三邊”,使問(wèn)題得以解決.
(2)轉(zhuǎn)化策略二:將拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化為到準(zhǔn)線的距離,利用”與直線上所有點(diǎn)的連線中
垂線段最短”原理解決.
【方法技巧與總結(jié)】
1.通徑:過(guò)焦點(diǎn)與對(duì)稱軸垂直的弦長(zhǎng)等于2P
2.拋物線必=2Px(p>0)上一點(diǎn)尸(X。,為)到焦點(diǎn)尸(芻,0)的距離出產(chǎn)|=X。+§,也稱為拋物線的焦
半徑.
?舉一反三
【題型1拋物線的定義及其應(yīng)用】
【例1】(2024?貴州貴陽(yáng)?二模)拋物線產(chǎn)=位上一點(diǎn)M與焦點(diǎn)間的距離是10,則M至次軸的距離是()
A.4B.6C.7D.9
【解題思路】借助拋物線定義計(jì)算即可得.
【解答過(guò)程】拋物線V=4%的準(zhǔn)線為x=-1,
由拋物線定義可得+1=10,故=10-1=9,
則仗“1=J4XM=A/4x9=6,即M到x軸的距離為6.
故選:B.
【變式1-1](2024?河北?模擬預(yù)測(cè))已知點(diǎn)P為平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),設(shè)甲:P的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線,乙:P到平
面內(nèi)一定點(diǎn)的距離與到平面內(nèi)一定直線的距離相等,則()
A.甲是乙的充分條件但不是必要條件B.甲是乙的必要條件但不是充分條件
C.甲是乙的充要條件D.甲既不是乙的充分條件也不是乙的必要條件
【解題思路】根據(jù)已知條件,結(jié)合充分條件、必要條件的定義,即可求解.
【解答過(guò)程】解:當(dāng)直線經(jīng)過(guò)定點(diǎn)時(shí),點(diǎn)的軌跡是過(guò)定點(diǎn)且垂直于該直線的另一條直線,
當(dāng)直線不經(jīng)過(guò)該定點(diǎn)時(shí),點(diǎn)的軌跡為拋物線,
故甲是乙的充分條件但不是必要條件.
故選:A.
【變式1-2](2024?北京大興?三模)已知拋物線產(chǎn)=4%的焦點(diǎn)為R過(guò)尸且斜率為一1的直線與直線》=—
1交于點(diǎn)力,點(diǎn)〃在拋物線上,且滿足|M*=|MF|,則|MF|=()
A.1B.V2C.2D.2V2
【解題思路】由題意先求出過(guò)尸且斜率為一1的直線方程,進(jìn)而可求出點(diǎn)4接著結(jié)合點(diǎn)M在拋物線上且
\MA\=|MF|可求出從而根據(jù)焦半徑公式附F|=xM+1即可得解.
【解答過(guò)程】由題意可得尸(1,0),故過(guò)/且斜率為—1的直線方程為y=—(x—1)=—x+1,
令x=-l=y=2,貝!)由題4(一1,2),
因?yàn)?所以M4垂直于直線x=-1,故y“=2,
又M在拋物線上,所以由22==1,
所以|MF|=XM+1=2.
故選:C.
【變式1-3](2024?福建莆田?模擬預(yù)測(cè))若拋物線C的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為3,且C的開(kāi)口朝左,則C的標(biāo)準(zhǔn)
方程為()
A.y2=—6xB.y2=6xC.y2——3xD.y2=3x
【解題思路】
根據(jù)開(kāi)口設(shè)拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程,利用。的幾何意義即可求出.
【解答過(guò)程】依題意可設(shè)c的標(biāo)準(zhǔn)方程為產(chǎn)=-2px(p>0),
因?yàn)镃的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為3,所以P=3,
所以C的標(biāo)準(zhǔn)方程為產(chǎn)=-6x.
故選:A.
【題型2拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程】
【例2】(2024?山東荷澤?模擬預(yù)測(cè))已知點(diǎn)2(a,2)為拋物線/=2py(p>0)上一點(diǎn),且點(diǎn)2到拋物線的焦
點(diǎn)F的距離為3,貝加=()
1
A.-B.1C.2D.4
【解題思路】由題意,根據(jù)拋物線的性質(zhì),拋物線/=2py(p>0),則拋物線焦點(diǎn)為尸(0,9,若為拋
物線上一點(diǎn),有|MF|=%可得|4F|=2+藝=3,解得p=2.
【解答過(guò)程】因?yàn)閽佄锞€為/=2py(p>0),
則其焦點(diǎn)在y軸正半軸上,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,9,
由于點(diǎn)4(a,2)為拋物線/=2py,(p>0)為上一點(diǎn),且點(diǎn)A到拋物線的焦點(diǎn)F的距離為3,
所以點(diǎn)/到拋物線的焦點(diǎn)廠的距離為|4F|=2+"3,解得p=2,
故選:C.
【變式2-1](2024?陜西安康?模擬預(yù)測(cè))過(guò)點(diǎn)(2,—3),且焦點(diǎn)在y軸上的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是()
A.x2--3yB.x2——C.x2=—|yD.x2=—4y
【解題思路】利用待定系數(shù)法,設(shè)出拋物線方程,把點(diǎn)代入求解即可.
【解答過(guò)程】設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為/=ay(a豐0),
將點(diǎn)點(diǎn)(2,—3)代入,得22=—3a,解得a=—*
所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是/=-iy.
故選:B.
【變式2-2](2024?新疆?三模)已知拋物線產(chǎn)=2Px(p>0)上任意一點(diǎn)到焦點(diǎn)F的距離比到y(tǒng)軸的距離大
b則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為()
A.y2=xB.y2=2xC.y2=4xD.y2=8x
【解題思路】根據(jù)拋物線的定義求解.
【解答過(guò)程】由題意拋物線產(chǎn)=2Px(p>0)上任意一點(diǎn)到焦點(diǎn)F的距離與它到直線x=-1的距離相,
因止匕一?=—1,p—2,
拋物線方程為y2=4%.
故選:C.
【變式2-3](2024?寧夏石嘴山?三模)如圖,過(guò)拋物線372=2「久@〉0)的焦點(diǎn)/的直線,交拋物線于兩點(diǎn)
/、B,交其準(zhǔn)線于C,4E與準(zhǔn)線垂直且垂足為E,若|BC|=2|BF|,|4E|=3,則此拋物線的方程為()
C.y2=—D.y2=3x
【解題思路】過(guò)點(diǎn)4B作準(zhǔn)線的垂線,設(shè)|BF|=a,得到|AC|=3+3a,結(jié)合拋物線的定義,求得a=1,再
由BD〃FG,列出方程求得p的值,即可求解.
【解答過(guò)程】如圖所示,分別過(guò)點(diǎn)8作準(zhǔn)線的垂線,垂足為。,
設(shè)田=a,則|BC|=2\BF\=2a,
由拋物線的定義得\BD\=\BF\=a,
在直角△BCD中,可得sin/BCD=黑=巳所以/BCD=30°,
在直角aaCE中,因?yàn)閨4£|=3,可得|4C|=3+3a,
由|4C|=2|4E|,所以3+3a=6,解得a=l,
因?yàn)锽D〃FG,所以解得P=*所以拋物線方程為y2=3乂
故選:C.
【例3】(2024?內(nèi)蒙古赤峰?二模)已知拋物線C的方程為尤=——2,則此拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為()
A.(-4,0)B.(-i|o)C.(-2,0)D.
【解題思路】由拋物線的幾何性質(zhì)求解.
【解答過(guò)程】依題意得:y2=-16x,則此拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為:(—4,0),
故選:A.
【變式3-1](2024?黑龍江大慶?模擬預(yù)測(cè))已知拋物線C:y=6久2,貝i]c的準(zhǔn)線方程為()
A3c3?1?1
A-y=-5B-y=5c-y=_五D-y=^
【解題思路】根據(jù)拋物線的準(zhǔn)線方程直接得出結(jié)果.
【解答過(guò)程】拋物線C:y=6/的標(biāo)準(zhǔn)方程為/=
所以其準(zhǔn)線方程為y=—今
故選:C.
【變式3-2](2024?河南?三模)拋物線y2=—28X的焦點(diǎn)坐標(biāo)為()
A.(0,-14)B.(0,-7)C.(-14,0)D.(-7,0)
【解題思路】根據(jù)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程直接得出結(jié)果.
【解答過(guò)程】2p=28,p=14,?,?拋物線y2=-28汽的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(-7,0).
故選:D.
【變式3-3](2024?福建廈門?模擬預(yù)測(cè))若拋物線V=租%的準(zhǔn)線經(jīng)過(guò)雙曲線%2一丫2=2的右焦點(diǎn),則血的
值為()
A.-4B.4C.-8D.8
【解題思路】根據(jù)題意,分別求得雙曲線的右焦點(diǎn)以及拋物線的準(zhǔn)線方程,代入計(jì)算,即可得到結(jié)果.
【解答過(guò)程】因?yàn)殡p曲線/—y2=2的右焦點(diǎn)為(2,0),
又拋物線y2=nix的準(zhǔn)線方程為X=—;,則一三=2,即m=—8.
故選:C.
【題型4拋物線的軌跡方程】
【例4】(2024?湖南衡陽(yáng)?三模)已知點(diǎn)F(2,0),動(dòng)圓P過(guò)點(diǎn)F,且與x=—2相切,記動(dòng)圓圓心P點(diǎn)的軌跡為
曲線「,則曲線「的方程為()
A.y2=2xB.y2=4xC.y2=8xD.y2—12x
【解題思路】分析題意,利用拋物線的定義判斷曲線是拋物線,再求解軌跡方程即可.
【解答過(guò)程】由題意知,點(diǎn)P到點(diǎn)F的距離和它到直線”=—2的距離相等,
所以點(diǎn)P的軌跡是以(2,0)為焦點(diǎn)的拋物線,所以「的方程為產(chǎn)=8%,故C正確.
故選:C.
【變式4-1](23-24高二上?北京延慶?期末)到定點(diǎn)F(l,0)的距離比到y(tǒng)軸的距離大1的動(dòng)點(diǎn)且動(dòng)點(diǎn)不在x軸
的負(fù)半軸的軌跡方程是()
A.y2=8xB.y2=4xC.y2=2xD.y2=x
【解題思路】根據(jù)拋物線的定義即可得解.
【解答過(guò)程】因?yàn)閯?dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)/(1,0)的距離比到y(tǒng)軸的距離大1,
所以動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)F(L0)的距離等于到x=—1的距離,
所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡是以尸(L0)為焦點(diǎn),x=—1為準(zhǔn)線的拋物線,
所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程是y2=4%.
故選:B.
【變式4-2](23-24高二上?重慶?期末)已知點(diǎn)P(x,y)滿足Jo—l)2+y2=氏+1|,則點(diǎn)P的軌跡為()
A.橢圓B.雙曲線C.拋物線D.圓
【解題思路】根據(jù)已知條件及拋物線的定義即可求解.
【解答過(guò)程】J(X—1產(chǎn)+產(chǎn)表示點(diǎn)》(即)到點(diǎn)(IQ)的距離;|%+1|表示點(diǎn)P(£,y)到直線X=—1的距離.
因?yàn)镴(X—1)2+y2=\x+1\,
所以點(diǎn)P(x,y)到點(diǎn)(1,0)的距離等于點(diǎn)P?y)到直線x=—1的距離,
所以P的軌跡為拋物線.
故選:C.
【變式4-3](23-24高二上?寧夏石嘴山?階段練習(xí))一個(gè)動(dòng)圓與定圓F:(x+2)2+y2=1相內(nèi)切,且與定
直線l:x=3相切,則此動(dòng)圓的圓心M的軌跡方程是()
A.y2—8xB.y2=4xC.y2--4xD.y2=—8x
【解題思路】先利用圓與圓的位置關(guān)系,直線與圓的位置關(guān)系找到動(dòng)點(diǎn)M的幾何條件,再根據(jù)拋物線的定
義確定動(dòng)點(diǎn)M的軌跡,最后利用拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程寫(xiě)出軌跡方程.
【解答過(guò)程】設(shè)動(dòng)圓M的半徑為r,依題意:|MF|=r—1,
點(diǎn)M■到定直線x=2的距離為d=r-l,
所以動(dòng)點(diǎn)加到定點(diǎn)F(—2,0)的距離等于到定直線x=2的距離,
即知的軌跡為以尸為焦點(diǎn),x=2為準(zhǔn)線的拋物線,
所以此動(dòng)圓的圓心河的軌跡方程是V=-8x.
故選:D.
【題型5拋物線上的點(diǎn)到定點(diǎn)的距離及最值】
【例5】(2024?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè))已知/是拋物線C:必=4式上的點(diǎn),N(4,0),則|AN|的最小值為()
A.2B.2V2C.4D.2>/3
【解題思路】由拋物線的方程,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求最值
【解答過(guò)程】設(shè)4(?,
則|2N|=—+t2=[葛-2+16=加一2丫+12>2V3,
當(dāng)且僅當(dāng)1=±2四時(shí),等號(hào)成立.
故選:D.
【變式5-1](2024高三?全國(guó)?專題練習(xí))已知P是拋物線產(chǎn)=2x上的點(diǎn),Q是圓(%—5產(chǎn)+必=i上的點(diǎn),
則|PQ|的最小值是()
A.2B.2V2C.2V3D.3
【解題思路】將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求|PC|的最小值,根據(jù)兩點(diǎn)之間的距離公式,求得|PC|的最小值再減去半徑即可.
【解答過(guò)程】如圖,拋物線上點(diǎn)P(x,y)到圓心C(5,0)的距離為|PC|,|CP|<\CQ\+\PQ\,
因此|PQ|>\CP\-1,當(dāng)|CP|最小時(shí),\PQ\=|CP|-1最小,
而|CP『-(x-5)2+y2=(1—5)+y2-;(川—8)2+9,
當(dāng)。=±2魚(yú)時(shí),1cpimin=3,因此|PQ|的最小值是2.
故選:A.
【變式5-2](2024?湖南益陽(yáng)?三模)已知M是拋物線y2=4%上一點(diǎn),圓0:(久一+(y—2¥=1關(guān)于直線
y=x—1對(duì)稱的圓為C2,N是圓上的一點(diǎn),則|MN|的最小值為()
A.2V2-1B.V2-1C.乎-1D.1
【解題思路】根據(jù)對(duì)稱性求出圓。2的方程,設(shè)M(4,yo),求出IMC2I的最小值,即可求出|MN|的最小值.
【解答過(guò)程】圓Q:(x—l)2+(y—2)2=1圓心為5(1,2),半徑r=l,設(shè)Q(a,b),
—xl=-l(a=3
則由對(duì)稱性可知:jl+aT12+b,c,解得憶3則C2(3,0),
--------1=U3-U
22
所以圓C2:(%-3)2+y2=1,
設(shè)MR,yo),則IMQI=JR-3)+%=J表5—4)2+8,
所以當(dāng)羽=4,即yo=±2時(shí),|MC2|min=2V2,
所以|MN|的最小值是2魚(yú)一1.
故選:A.
【變式5-3](2024?黑龍江齊齊哈爾?二模)已知拋物線=8x的焦點(diǎn)為F,"為C上的動(dòng)點(diǎn),N為圓4/+
川+2%+8丫+16=0上的動(dòng)點(diǎn),設(shè)點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離為d,則|MN|+d的最小值為()
A.1B.C.當(dāng)D.2
【解題思路】作出圖形,過(guò)點(diǎn)M作ME垂直于拋物線的準(zhǔn)線,垂足為點(diǎn)E,利用拋物線的定義可知d=
-2,分析可知,當(dāng)且僅當(dāng)N、M為線段4F分別與圓4、拋物線C的交點(diǎn)時(shí),|MN|+d取最小值,即可得解.
【解答過(guò)程】根據(jù)已知得到F(2,0),圓A(x+l)2+(y+4)2=1,所以4(—1,一4),圓月的半徑為1,
拋物線C的準(zhǔn)線為―=—2,過(guò)點(diǎn)M作ME1/,垂足為點(diǎn)E,貝“ME|=d+2,
由拋物線的定義可得d+2=\ME\=\MF\,
所以,|MN|+d=\MN\+\MF\-2>\AM\+\MF\-1-2>\AF\-1-2-7(2+1)2+(-4)2-1-2=2.
當(dāng)且僅當(dāng)N、"為線段4F分別與圓4、拋物線C的交點(diǎn)時(shí),兩個(gè)等號(hào)成立,
因此,|MN|+d的最小值為3.
故選:D.
【題型6拋物線上的點(diǎn)到定點(diǎn)和焦點(diǎn)距離的和、差最值】
【例6】(2024?四川成都?模擬預(yù)測(cè))設(shè)點(diǎn)4(2,3),動(dòng)點(diǎn)尸在拋物線=4%上,記P到直線x=—2的距離
為d,則|2P|+d的最小值為()
A.1B.3C.V10-1D.V10+1
【解題思路】根據(jù)拋物線的定義,P到焦點(diǎn)尸的距離等于P到準(zhǔn)線的距離,可得d=|PF|+l,從而轉(zhuǎn)化為求
\AP\+\PF\+1的值,當(dāng)4BF三點(diǎn)共線時(shí),d=\PF\+1取得最小值,即可求解.
【解答過(guò)程】由題意可得,拋物線C的焦點(diǎn)F(1,O),準(zhǔn)線方程為無(wú)=—1,
由拋物線的定義可得d=\PF\+1,
所以|4P|+d=\AP\+\PF\+1,
因?yàn)閨4P|+\PF\>\AF\=J(2—1)2+(3—0)2=Vio
所以|4P|+d=\AP\+\PF\+1>V1O+1.
當(dāng)且僅當(dāng)AP,F三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),所以|4P|+d的最小值為VTO+1.
【變式6-1](2024?湖南常德?一模)己知拋物線方程為:*=16x,焦點(diǎn)為F.圓的方程為(久一5尸+⑶一1)2
=1,設(shè)P為拋物線上的點(diǎn),Q為圓上的一點(diǎn),則|PF|+|PQ|的最小值為()
A.6B.7C.8D.9
【解題思路】根據(jù)拋物線定義將點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化為點(diǎn)到直線的距離,即|PF|=\PN\,從而得到|PF|+
\PQ\=\PN\+\PQ\,P、Q、N三點(diǎn)共線時(shí)和最小;再由Q在圓上,|QN|min=|MN|—r得到最小值.
由拋物線方程為y2=16x,得到焦點(diǎn)尸(4,0),準(zhǔn)線方程為久=—4,過(guò)點(diǎn)P做準(zhǔn)線的垂線,垂足為N,
因?yàn)辄c(diǎn)P在拋物線上,所以|PF|=|PN|,
所以|PF|+|PQ|=|PN|+|PQ|,當(dāng)Q點(diǎn)固定不動(dòng)時(shí),P、Q、N三點(diǎn)共線,即QN垂直于準(zhǔn)線時(shí)和最小,
又因?yàn)镼在圓上運(yùn)動(dòng),由圓的方程為0—5)2+(y—1)2=1得圓心M(5,l),半徑「=1,所以|QN|min=|MN|
—v=8,
故選:C.
【變式6-2](2024?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè))在直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)尸(1,0),E(—2,0),"(2,2),動(dòng)點(diǎn)P滿
足線段PE的中點(diǎn)在曲線y2=2久+2上,則|PM|+|PF|的最小值為()
A.2B.3C.4D.5
【解題思路】設(shè)P(x,y),由題意求出P的軌跡方程,繼而結(jié)合拋物線定義將|PM|+|PF|的最小值轉(zhuǎn)化為M
到直線/的距離,即可求得答案.
【解答過(guò)程】設(shè)PQy),則PE的中點(diǎn)坐標(biāo)為(手,鄉(xiāng),代入川=2%+2,可得y2=4x,
故動(dòng)點(diǎn)尸的軌跡是以廠為焦點(diǎn),直線/:%=—1為準(zhǔn)線的拋物線,
由于22<4x2,故M(2,2)在拋物線y2=4%內(nèi)部,
過(guò)點(diǎn)尸作PQ12,垂足為。,貝”PM|+|PF|=|PM|+|PQ|,(拋物線的定義),
故當(dāng)且僅當(dāng)M,P,。三點(diǎn)共線時(shí),|PM|+|PQ|最小,即|PM|+|PF|最小,
最小值為點(diǎn)M到直線/的距離,所以(|PM|+|PF|)min=2-(-1)=3,
故選:B.
【變式6-3](2024?陜西西安?一模)設(shè)P為拋物線C:必=軌上的動(dòng)點(diǎn),4(2,6)關(guān)于P的對(duì)稱點(diǎn)為8,記P至I]
直線x=—1、久=—4的距離分別由、dz,則由+dz+的最小值為()
A.V33+2B.2V33+2C.V37+3D.2歷+3
【解題思路】根據(jù)題意得到心+d2+\AB\=2dl+3+2\PA\=2@+|PA|)+3,再利用拋物線的定義結(jié)合
三角不等式求解.
【解答過(guò)程】拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F(l,0),準(zhǔn)線方程為x=-1,
如圖,
因?yàn)閐2=di+3,且4(2,6)關(guān)于P的對(duì)稱點(diǎn)為B,所以伊知=\PB\,
所以心+d2+\AB\=2dl+3+2\PA\=2@+\PA\)+3=2(|PF|+\PA\)+3
>2\AF\+3=27(2-1)2+62+3=2歷+3.
當(dāng)P在線段4F與拋物線的交點(diǎn)時(shí),辦+di+MBI取得最小值,且最小值為2何+3.
故選:D.
【題型7拋物線的焦半徑公式】
[例7](2024?青海西寧?一模)已知產(chǎn)是拋物線C:/=4y的焦點(diǎn),點(diǎn)M在C上,且M的縱坐標(biāo)為3,則=
()
A.2V2B.2V3C.4D.6
【解題思路】利用拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程和拋物線的焦半徑公式即可求解.
【解答過(guò)程】由%2=4y,得2P=4,解得p=2.
所以拋物線C:/=4y的焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(0,l),準(zhǔn)線方程為y=-1,
又因?yàn)镸的縱坐標(biāo)為3,點(diǎn)M在C上,
所以|MF|=%^+"3+|=4.
故選:C.
【變式7-1](2024?河南?模擬預(yù)測(cè))已知拋物線C:y2=2px(p〉0)上的點(diǎn)(m,2)到原點(diǎn)的距離為2vL焦點(diǎn)
為F,準(zhǔn)線/與x軸的交點(diǎn)為過(guò)C上一點(diǎn)尸作尸。1/于。,若4FPQ=可,則|PF|=()
A.-B.-C.亨D.—
【解題思路】根據(jù)點(diǎn)(a,2)到原點(diǎn)的距離為2聲求出拋物線方程,再設(shè)點(diǎn)尸坐標(biāo),利用拋物線的定義和等腰三
角形的性質(zhì)列出方程即可求解.
【解答過(guò)程】因?yàn)辄c(diǎn)(外2)到原點(diǎn)的距離為2vL
所以62+22=8,解得m=2,(負(fù)值舍),
將點(diǎn)(2,2)代入拋物線方程丫2=2。%@>0),得4=4p,所以p=l,
所以C:y2=2x,F(1,0),Z:x=—
由于拋物線關(guān)于X軸對(duì)稱,不妨設(shè)PQ,后),Q(—*房),
因?yàn)閨PQ|=|PF|=%+'Z.FPQ=y,
所以△PQF為等腰三角形,Z.PQF=p
所以|(2?|=舊出<21=舊"+勺,
所以|QF|=?T^=^(x+》,
解得X=:或X=-1(舍),
117
所以|PF|=%+]=§.
故選:D.
【變式7-2](2024?新疆?三模)已知拋物線C:丫2=%的焦點(diǎn)為尸,在拋物線C上存在四個(gè)點(diǎn)p,M,Q,
N,若弦PQ與弦MN的交點(diǎn)恰好為R且PQ1MN,則高+意=()
A.yB.1C.V2D.2
【解題思路】由拋物線的方程可得焦點(diǎn)廠的坐標(biāo),應(yīng)用拋物線焦點(diǎn)弦性質(zhì)|PF|=苔而,1(251=晨導(dǎo),
吠|=哀品,四|=式而,結(jié)合三角的恒等變換的化簡(jiǎn)可得自+意=弟即可求解?
【解答過(guò)程】由拋物線C鏟=%得2P=1,貝UpF60),
不妨設(shè)尸。的傾斜角為。(0<6<以,
則由|PF|cos8+p=\PF\,p-\QF\cos6=\QF\,
得仍尸|=匚而,及月=哀而
所以|MF|=i-cos(^+0)=1+sinG|NF|=i+cos(f+6>)=l-sinS,
得|PQ|=\PF\+\QF\=&+益彳=急,\MN\=,司=懸,
【變式7-3](2024?北京西城?三模)點(diǎn)廠拋物線產(chǎn)=2久的焦點(diǎn),A,B,C為拋物線上三點(diǎn),若可+而+
FC=0,則|同|+|而|+|麗|=()
A.2B.2V3C.3D.4巡
【解題思路】設(shè)4(xi,yD,B(x2,y2),c(x3,y3),根據(jù)拋物線方程求出焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程,再由可+FB+FC=
6可得F為△ABC的重心,從而可求出比1+K2+"3,再根據(jù)拋物線的定義可求得結(jié)果.
[解答過(guò)程]設(shè)力。1,%),8。2,丫2),。(%3,乃)>
由y2=2%,得p=l,所以尸60),準(zhǔn)線方程為%=
因?yàn)橛?麗+麗=6,所以F為△ABC的重心,
所以必+;+啊=號(hào),所以亞+刀2+久3=*
--->--->--->
4|+|FB|+|FC|
所以|凡-X1+-+X2+-+X3+2
3
=*1+%2+*3+2
一_3尹3小_,
故選:C.
【題型8拋物線的幾何性質(zhì)】
[例8](2024?重慶?模擬預(yù)測(cè))48是拋物線y2=2Px(p>0)上的不同兩點(diǎn),點(diǎn)方是拋物線的焦點(diǎn),且△
的重心恰為凡若|ZF|=5,貝ljp=()
A.1B.2C.3D.4
【解題思路】根據(jù)重心可得卜1+"2=當(dāng),結(jié)合對(duì)稱性可得的=條再根據(jù)拋物線的定義運(yùn)算求解.
I71=-724
【解答過(guò)程】設(shè)“(%1,'1),8(%2,丫2)/
'%1+%2+。_P+%2=*
因?yàn)椤鱋ZB的重心恰為R則%+和0_Q?解得
.yi=-y2
、3-
由yi=—可知48關(guān)于X軸對(duì)稱,即%1=%2,
則+%2=2%1=M即%1=?,
Z4-
又因?yàn)閨2尸|=刀1+”乎=5,解得p=4.
故選:D.
【變式8-1](23-24高二下?福建廈門?期末)等邊三角形的一個(gè)頂點(diǎn)位于原點(diǎn),另外兩個(gè)頂點(diǎn)在拋物線外=2x
上,則這個(gè)等邊三角形的邊長(zhǎng)為()
A.2B.2V3C.4D.4V3
【解題思路】正三角形的另外兩個(gè)頂點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱,設(shè)另外兩個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別是4(ga,a),B(ga,—砌,把
頂點(diǎn)代入拋物線方程化簡(jiǎn)即可求解.
【解答過(guò)程】設(shè)正三角形得邊長(zhǎng)為2a,
由圖可知正三角形的另外兩個(gè)頂點(diǎn)關(guān)于乂軸對(duì)稱,可設(shè)另外兩個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別是4(V^a,a),B(V^a,—a),
把頂點(diǎn)代入拋物線方程得a?=2ga,解得a=2小
所以正三角形的邊長(zhǎng)為4國(guó).
故選:D.
【變式8-2](23-24高三下?北京?階段練習(xí))設(shè)拋物線C的焦點(diǎn)為尸,點(diǎn)E是C的準(zhǔn)線與C的對(duì)稱軸的交
點(diǎn),點(diǎn)尸在C上,若NPEF=30。,則sin/PFE=()
C.—D.—
A-TB-T22
【解題思路】
先設(shè)P(xo,yo),根據(jù)圖形分別表示出tan/PEF和sin/PFE即可得解.
【解答過(guò)程】由于拋物線的對(duì)稱性,不妨設(shè)拋物線為C:y2=2px(p>0),則其焦點(diǎn)為F(|,0),
點(diǎn)E是C的準(zhǔn)線與C的對(duì)稱軸的交點(diǎn),其坐標(biāo)為以一(0),
點(diǎn)P在C上,設(shè)為P(%o,yo),若NPEF=30。,則tan/PEF=黑=§,
且|PF|=x0+pPWsinNPFE=sin(>—NPFE)=^=^.
故選:B.
【變式8-3](23-24高二下?重慶?階段練習(xí))已知x軸上一定點(diǎn)力(a,0)(a>0),和拋物線產(chǎn)=2Px(p>0)上
的一動(dòng)點(diǎn)M,若>a恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()
A.(0閭B.(0,p]C.(0用D.(0,2p]
【解題思路】設(shè)M(xo,yo)(&>0),表示出|力”|,依題意可得就一(2a-2p)%0>0恒成立,分配=0和>0
兩種情況討論,當(dāng)久0>0時(shí)XoN2a—2P恒成立,即可得到2a—2pW0,從而求出a的取值范圍.
【解答過(guò)程】設(shè)M(%o,yo)3)20),則羽=2px(),所以|4M|=J(x()—a)2+羽
22
二7(Xo—a)+2px0=/%o—(2a—2p)x0+a
—J%一(a—p)]x0+a],
2
因?yàn)?gt;a恒成立,所以就-(2a-2p)%0+a>a2恒成立,
所以非-(2a-2p)x0>0恒成立,
當(dāng)X。=0時(shí)顯然恒成立,當(dāng)劭>0時(shí)孫>2a-2P恒成立,
所以2a-2pV0,則aWp,又a>0,所以0<aWp,即實(shí)數(shù)a的取值范圍為(0,p].
故選:B.
【題型9拋物線中的三角形(四邊形)面積問(wèn)題】
【例9】(2024?江西新余?二模)已知點(diǎn)Q(2,—2)在拋物線C:y2=2px±,尸為拋物線的焦點(diǎn),貝U△OQF
(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的面積是()
A.1B.1C.2D.4
【解題思路】將點(diǎn)Q代入拋物線C的方程,即可求解p,再結(jié)合拋物線的公式,即可求解
【解答過(guò)程】點(diǎn)Q(2,-2)在拋物線C:y2=2px上,F(xiàn)為拋物線C的焦點(diǎn),
4=4p,解得p=1,
故拋物線C的方程為產(chǎn)=2%,F(1,0),
則△OQF的面積SMQF==|.
故選:A.
【變式9-1](23-24高二上?廣東廣州?期末)已知拋物線C:y2=2px(p〉0)的焦點(diǎn)為尸,直線/與C相
交于/、2兩點(diǎn),與/軸相交于點(diǎn)£已知|4F|=5,\BF\=3,若△4EF的面積是△BEF面積的2倍,則
拋物線C的方程為()
A.y2=2xB.y2=4xC.y2=6xD.y2=8%
【解題思路】過(guò)分別作C的準(zhǔn)線的垂線交y軸于點(diǎn)M,N,根據(jù)拋物線定義可得MM=5—另|BN|=3—
|,再由受空=盤=罌即可求參數(shù)P,進(jìn)而可得拋物線方程.
,"BEF|OC|\DN\1
【解答過(guò)程】如圖,過(guò)4B分別作C的準(zhǔn)線的垂線交y軸于點(diǎn)M,N,
則4M〃BN,故提=需,
因?yàn)镃的準(zhǔn)線為x=g,所以14Ml=|4F|_、=\BN\=\BF\-1=3-p
所以"_]EF]|4E|sin〃EF_幽_也—tf__
所以SAB”_》EF||BE|si“EF_|BE|_|BN|一3-用牛付P-
故拋物線C的方程為儼=4x.
【變式9-2](23-24高二上?廣東廣州?期末)設(shè)F為拋物線產(chǎn)=4乂的焦點(diǎn),A,B,C為該拋物線上不同的三點(diǎn),
且戴+麗+同=6,0為坐標(biāo)原點(diǎn),若△。凡4、AOFB、△0FC的面積分別為Si、S2、S3,則S:+S專+S專
=()
A.3B.4C.5D.6
【解題思路】設(shè)點(diǎn)48,C的坐標(biāo),再表示出△。凡4,△。FB,△。尸C的面積,借助向量等式即可求得答案.
【解答過(guò)程】設(shè)點(diǎn)4B,C的坐標(biāo)分別為(不)1),0272),(%3,為),而拋物線的焦點(diǎn)尸(1,0),\OF\=1,
FA=(久i=(x2-l,y2),F(xiàn)C=(x3-l,y3),由凡4+FB+FC=G,得久i+x2+x3-3,
于是S]=、僅1|,52=打2居=9為1,
所以望+Sj+Sj=-(yi+yj+yl)=+%2+%3=3.
故選:A.
【變式9-3](23-24高二?全國(guó)?課后作業(yè))已知拋物線C:產(chǎn)=8羽點(diǎn)P為拋物線上任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P向圓
D:久2+產(chǎn)―4久+3=0作切線,切點(diǎn)分別為4B,則四邊形P4DB的面積的最小值為()
A.1B.2C.V3D.V5
【解題思路】由題意圓的圓心與拋物線的焦點(diǎn)重合,可得連接P。,貝”四邊形P4DB=2SRSP4D=|P4|,而
\PA\=y/\PD\2-l,所以當(dāng)|PO|最小時(shí),四邊形P4DB的面積最小,再拋物線的定義轉(zhuǎn)化為點(diǎn)P到拋物線的
準(zhǔn)線的距離的最小值,結(jié)合拋物線的性質(zhì)可求得結(jié)果
【解答過(guò)程】如圖,連接PD,圓(x-2)2+y2=l,該圓的圓心與拋物線的焦點(diǎn)重合,半徑為1,
則S四邊形PADB—2SRSP40=\PA\.
又|P川=J|PD|2—1,所以當(dāng)四邊形PADB的面積最小時(shí),|PD|最小.
過(guò)點(diǎn)P向拋物線的準(zhǔn)線x=—2作垂線,垂足為E,則|PD|=|PE|,
當(dāng)點(diǎn)P與坐標(biāo)原點(diǎn)重合時(shí),|PE|最小,此時(shí)|PE|=2.
故(s四邊形240B)min=(/iW^i)min=V3.
故選:c.
yjk
?過(guò)關(guān)測(cè)試
一、單選題
1.(2024?江西?模擬預(yù)測(cè))若拋物線久2=8y上一點(diǎn)(久口,%)到焦點(diǎn)的距離是該點(diǎn)至防軸距離的2倍.則見(jiàn)=
()
13
A.-B.1C.-D.2
【解題思路】根據(jù)拋物線的方程,結(jié)合拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,得到拋物線的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線,利用拋物線的定義,
得到拋物線上的點(diǎn)(xo,yo)到焦點(diǎn)的距離,根據(jù)題意得到關(guān)于火的方程,求解即可.
【解答過(guò)程】已知拋物線的方程為/=8y,可得p=4.
所以焦點(diǎn)為F(0,2),準(zhǔn)線為Z:y=—2.
拋物線上一點(diǎn)4(%,y°)到焦點(diǎn)F的距離等于到準(zhǔn)線1的距離,
即網(wǎng)=%+2,
又必到x軸的距離為y(),
由已知得yo+2=2y(),解得yo—2.
故選:D.
2.(2024?四川?模擬預(yù)測(cè))已知拋物線C:久2=8y的焦點(diǎn)為£P(guān)是拋物線C上的一點(diǎn),。為坐標(biāo)原點(diǎn),|0P|=4
V3,則|PF|=()
A.4B.6C.8D.10
【解題思路】求出拋物線焦點(diǎn)和準(zhǔn)線方程,設(shè)P(nui)(m20),結(jié)合|0P|=4行與拋物線方程,得到幾=4,
由焦半徑公式得到答案.
【解答過(guò)程】拋物線C:/=8y的焦點(diǎn)為F(0,2),準(zhǔn)線方程為y=-2,
設(shè)P(7n,Zl)(7H>0),叫后黑但,解得"4或--12(舍去),
則|PF|=n+2=6.
故選:B.
3.(23-24高二下?
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