《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版文科: 第8章 平面解析幾何 第6節(jié) 拋物線學(xué)案 文 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué) 一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件北師大版文科: 第8章 平面解析幾何 第6節(jié) 拋物線學(xué)案 文 北師大版(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第六節(jié) 拋物線
[考綱傳真] 1.了解拋物線的實(shí)際背影,了解拋物線在刻畫現(xiàn)實(shí)世界和解決實(shí)際問題中的作用.2.了解拋物線的定義、幾何圖形和標(biāo)準(zhǔn)方程,知道其簡(jiǎn)單的幾何性質(zhì)(范圍、對(duì)稱性、頂點(diǎn)、離心率、準(zhǔn)線方程).3.理解數(shù)形結(jié)合的思想.4.了解拋物線的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第123頁(yè))
[基礎(chǔ)知識(shí)填充]
1.拋物線的概念
平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l(l不經(jīng)過點(diǎn)F)距離相等的點(diǎn)的集合叫做拋物線.點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線.
2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
2、
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
p的幾何意義:焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線l的距離
圖形
頂點(diǎn)
O(0,0)
對(duì)稱軸
y=0
x=0
焦點(diǎn)
F
F
F
F
離心率
e=1
準(zhǔn)線方程
x=-
x=
y=-
y=
范圍
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
焦半徑|PF|
x0+
-x0+
y0+
-y0+
[知識(shí)拓展]
1.拋物線y2=2px(p>0)上一點(diǎn)P(x0,y0)到焦點(diǎn)F的距離|PF|=x0+,也稱為拋物線的焦半徑.
2.y2=ax的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,準(zhǔn)線方程為x=-.
3.設(shè)
3、AB是過拋物線y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F的弦,
若A(x1,y1),B(x2,y2),則
(1)x1x2=,y1y2=-p2.
(2)弦長(zhǎng)|AB|=x1+x2+p=(α為弦AB的傾斜角).
(3)以弦AB為直徑的圓與準(zhǔn)線相切.
(4)通徑:過焦點(diǎn)垂直于對(duì)稱軸的弦,長(zhǎng)等于2p,通徑是過焦點(diǎn)最短的弦.
[基本能力自測(cè)]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)
(1)平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l的距離相等的點(diǎn)的集合一定是拋物線.( )
(2)方程y=ax2(a≠0)表示的曲線是焦點(diǎn)在x軸上的拋物線,且其焦點(diǎn)坐標(biāo)是,準(zhǔn)線方程是x=-
4、.( )
(3)拋物線既是中心對(duì)稱圖形,又是軸對(duì)稱圖形.( )
(4)AB為拋物線y2=2px(p>0)的過焦點(diǎn)F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),則x1x2=,y1y2=-p2,弦長(zhǎng)|AB|=x1+x2+p.( )
[答案] (1) (2) (3) (4)√
2.(教材改編)若拋物線y=4x2上的一點(diǎn)M到焦點(diǎn)的距離為1,則點(diǎn)M的縱坐標(biāo)是( )
A. B.
C. D.0
B [M到準(zhǔn)線的距離等于M到焦點(diǎn)的距離,又準(zhǔn)線方程為y=-,設(shè)M(x,y),則y+=1,∴y=.]
3.拋物線y=x2的準(zhǔn)線方程是( )
A.y=-1
5、 B.y=-2
C.x=-1 D.x=-2
A [∵y=x2,∴x2=4y,∴準(zhǔn)線方程為y=-1.]
4.(20xx大同模擬)已知拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線經(jīng)過點(diǎn)(-1,1),則該拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A.(-1,0) B.(1,0)
C.(0,-1) D.(0,1)
B [拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線為x=-且過點(diǎn)(-1,1),故-=-1,解得p=2,所以拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0).]
5.(20xx浙江高考)若拋物線y2=4x上的點(diǎn)M到焦點(diǎn)的距離為10,則M到y(tǒng)軸的距離是________.
9 [設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為x0,則點(diǎn)M到準(zhǔn)線x=-1的距
6、離為x0+1,由拋物線的定義知x0+1=10,∴x0=9,
∴點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離為9.]
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第124頁(yè))
拋物線的定義及應(yīng)用
(1)(20xx全國(guó)卷Ⅰ)已知拋物線C:y2=x的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)A(x0,y0)是C上一點(diǎn),|AF|=x0,則x0=( )
A.1 B.2
C.4 D.8
(2)已知拋物線y2=4x,過焦點(diǎn)F的直線與拋物線交于A,B兩點(diǎn),過A,B分別作y軸的垂線,垂足分別為C,D,則|AC|+|BD|的最小值為__________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):00090304】
(1)A (2)2 [(1)由y2=x,知2p=1,即p
7、=,
因此焦點(diǎn)F,準(zhǔn)線l的方程為x=-.
設(shè)點(diǎn)A(x0,y0)到準(zhǔn)線l的距離為d,則由拋物線的定義可知d=|AF|.
從而x0+=x0,解得x0=1.
(2)由y2=4x,知p=2,焦點(diǎn)F(1,0),準(zhǔn)線x=-1.
根據(jù)拋物線的定義,|AF|=|AC|+1,|BF|=|BD|+1.
因此|AC|+|BD|=|AF|+|BF|-2=|AB|-2.
所以|AC|+|BD|取到最小值,當(dāng)且僅當(dāng)|AB|取得最小值,
又|AB|=2p=4為最小值.
故|AC|+|BD|的最小值為4-2=2.]
[規(guī)律方法] 1.凡涉及拋物線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離,一般運(yùn)用定義轉(zhuǎn)化為到
8、準(zhǔn)線的距離處理.如本例充分運(yùn)用拋物線定義實(shí)施轉(zhuǎn)化,使解答簡(jiǎn)捷、明快.
2.若P(x0,y0)為拋物線y2=2px(p>0)上一點(diǎn),由定義易得|PF|=x0+;若過焦點(diǎn)的弦AB的端點(diǎn)坐標(biāo)為A(x1,y1),B(x2,y2),則弦長(zhǎng)為|AB|=x1+x2+p,x1+x2可由根與系數(shù)的關(guān)系整體求出.
[變式訓(xùn)練1] (1)設(shè)P是拋物線y2=4x上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)P到點(diǎn)A(-1,1)的距離與點(diǎn)P到直線x=-1的距離之和的最小值為__________.
(2)若拋物線y2=2x的焦點(diǎn)是F,點(diǎn)P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),又有點(diǎn)A(3,2),則|PA|+|PF|取最小值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為________.
9、 (1) (2)(2,2)[(1)如圖,易知拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0),準(zhǔn)線是x=-1,由拋物線的定義知:點(diǎn)P到直線x=-1的距離等于點(diǎn)P到F的距離.于是,問題轉(zhuǎn)化為在拋物線上求一點(diǎn)P,使點(diǎn)P到點(diǎn)A(-1,1)的距離與點(diǎn)P到F(1,0)的距離之和最?。?
連接AF交拋物線于點(diǎn)P,此時(shí)最小值為
|AF|==.
(2)將x=3代入拋物線方程y2=2x,得y=.
∵>2,∴A在拋物線內(nèi)部,如圖.
設(shè)拋物線上點(diǎn)P到準(zhǔn)線l:x=-的距離為d,由定義知|PA|+|PF|=|PA|+d,當(dāng)PA⊥l時(shí),|PA|+d最小,最小值為,此時(shí)P點(diǎn)縱坐標(biāo)為2,代入y2=2x,得x=2,∴點(diǎn)P的
10、坐標(biāo)為(2,2).]
拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)
(1)點(diǎn)M(5,3)到拋物線y=ax2的準(zhǔn)線的距離為6,那么拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A.x2=y(tǒng) B.x2=y(tǒng)或x2=-y
C.x2=-y D.x2=12y或x2=-36y
(2)設(shè)F為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),曲線y=(k>0)與C交于點(diǎn)P,PF⊥x軸,則k=( )
A. B.1
C. D.2
(1)D (2)D [(1)將y=ax2化為x2=y(tǒng).
當(dāng)a>0時(shí),準(zhǔn)線y=-,則3+=6,∴a=.
當(dāng)a<0時(shí),準(zhǔn)線y=-,則=6,∴a=-.
∴拋物線方程為x2=12y或x2=-36y.
(
11、2)由拋物線C:y2=4x知p=2.
∴焦點(diǎn)F(1,0).
又曲線y=(k>0)與曲線C交于點(diǎn)P,且PF⊥x軸.
∴P(1,2),
將點(diǎn)P(1,2)代入y=,得k=2]
[規(guī)律方法] 1.求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法:
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程常用待定系數(shù)法,因?yàn)槲粗獢?shù)只有p,所以只需一個(gè)條件確定p值即可.
(2)拋物線方程有四種標(biāo)準(zhǔn)形式,因此求拋物線方程時(shí),需先定位,再定量.
2.由拋物線的方程可以確定拋物線的開口方向、焦點(diǎn)位置、焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離,從而進(jìn)一步確定拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)及準(zhǔn)線方程.
[變式訓(xùn)練2] (1)(20xx鄭州模擬)拋物線y2=2px(p>0)的
12、焦點(diǎn)為F,O為坐標(biāo)原點(diǎn),M為拋物線上一點(diǎn),且|MF|=4|OF|,△MFO的面積為4,則拋物線的方程為 ( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):00090305】
A.y2=6x B.y2=8x
C.y2=16x D.y2=
(20xx西安模擬)過拋物線y2=4x的焦點(diǎn)F的直線交該拋物線于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).若|AF|=3,則△AOB的面積為________.
(1)B (2) [(1)設(shè)M(x,y),因?yàn)閨OF|=,|MF|=4|OF|,所以|MF|=2p,
由拋物線定義知x+=2p,所以x=p,
所以y=p.
又△MFO的面積為4,
所以p=4,解得p=4(p=-4舍去)
13、.
所以拋物線的方程為y2=8x.
(2)如圖,由題意知,拋物線的焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(1,0),又|AF|=3,由拋物線定義知,點(diǎn)A到準(zhǔn)線x=-1的距離為3,所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為2,將x=2代入y2=4x得y2=8,由圖知點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為y=2,所以A(2,2),所以直線AF的方程為y=2(x-1),
聯(lián)立直線與拋物線的方程
解得或由圖知B,
所以S△AOB=1|yA-yB|=.]
直線與拋物線的位置關(guān)系
角度1 直線與拋物線的交點(diǎn)問題
(20xx全國(guó)卷Ⅰ)在直角坐標(biāo)系xOy中,直線l:y=t(t≠0)交y軸于點(diǎn)M,交拋物線C:y2=2px(p>0)于點(diǎn)P,M關(guān)于點(diǎn)P的
14、對(duì)稱點(diǎn)為N,連接ON并延長(zhǎng)交C于點(diǎn)H.
(1)求;
(2)除H以外,直線MH與C是否有其他公共點(diǎn)?說明理由.
[解] (1)如圖,由已知得M(0,t),P.
又N為M關(guān)于點(diǎn)P的對(duì)稱點(diǎn),故N, 2分
故直線ON的方程為y=x,
將其代入y2=2px,整理得px2-2t2x=0,
解得x1=0,x2=.因此H.
所以N為OH的中點(diǎn),即=2. 5分
(2)直線MH與C除H以外沒有其他公共點(diǎn).理由如下:
直線MH的方程為y-t=x,即x=(y-t). 8分
代入y2=2px得y2-4ty+4t2=0,解得y1=y(tǒng)2=2t,
即直線MH與C只
15、有一個(gè)公共點(diǎn),
所以除H以外,直線MH與C沒有其他公共點(diǎn). 12分
[規(guī)律方法] 1.(1)本題求解的關(guān)鍵是求出點(diǎn)N,H的坐標(biāo).(2)第(2)問將直線MH的方程與拋物線C的方程聯(lián)立,根據(jù)方程組的解的個(gè)數(shù)進(jìn)行判斷.
2.(1)判斷直線與圓錐曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)時(shí),可直接求解相應(yīng)方程組得到交點(diǎn)坐標(biāo),也可利用消元后的一元二次方程的判別式來確定,需注意利用判別式的前提是二次項(xiàng)系數(shù)不為0.(2)解題時(shí)注意應(yīng)用根與系數(shù)的關(guān)系及設(shè)而不求、整體代換的技巧.
角度2 與拋物線弦長(zhǎng)或中點(diǎn)有關(guān)的問題
(20xx泰安模擬)已知拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,拋物線C與直線l1:y=-x的一個(gè)
16、交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為8.
(1)求拋物線C的方程;
(2)不過原點(diǎn)的直線l2與l1的垂直,且與拋物線交于不同的兩點(diǎn)A,B,若線段AB的中點(diǎn)為P,且|OP|=|PB|,求△FAB的面積.
[解] (1)易知直線與拋物線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(8,-8), 2分
∴(-8)2=2p8,∴2p=8,∴拋物線方程為y2=8x. 5分
(2)直線l2與l1垂直,故可設(shè)直線l2:x=y(tǒng)+m,A(x1,y1),B(x2,y2),且直線l2與x軸的交點(diǎn)為M. 6分
由得y2-8y-8m=0,Δ=64+32m>0,∴m>-2.
y1+y2=8,y1y2=-8m,∴x1x2==m2. 8分
由題意可知OA⊥OB,
即x1x2+y1y2=m2-8m=0,
∴m=8或m=0(舍),∴直線l2:x=y(tǒng)+8,M(8,0). 10分
故S△FAB=S△FMB+S△FMA=|FM||y1-y2|
=3=24. 12分
[規(guī)律方法] 1.拋物線的弦長(zhǎng)問題,要注意直線是否過拋物線的焦點(diǎn),若過拋物線的焦點(diǎn),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不過焦點(diǎn),則必須用一般弦長(zhǎng)公式.
2.涉及拋物線的弦長(zhǎng)、中點(diǎn)、距離等相關(guān)問題時(shí),一般利用根與系數(shù)的關(guān)系采用“設(shè)而不求”“整體代入”等方法.
3.涉及弦的中點(diǎn)、斜率時(shí),一般用“點(diǎn)差法”求解.