《2019年高考數(shù)學(xué) 考點(diǎn)分析與突破性講練 專(zhuān)題33 拋物線及其性質(zhì) 理》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考數(shù)學(xué) 考點(diǎn)分析與突破性講練 專(zhuān)題33 拋物線及其性質(zhì) 理(15頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專(zhuān)題33 拋物線及其性質(zhì)
一、考綱要求:
1.掌握拋物線的定義、幾何圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程及簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)(范圍、對(duì)稱(chēng)性、頂點(diǎn)、離心率).
2.理解數(shù)形結(jié)合思想.
3.了解拋物線的實(shí)際背景及拋物線的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
二、概念掌握和解題上注意點(diǎn):
1.應(yīng)用拋物線定義的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
(1))由拋物線定義,把拋物線上點(diǎn)到焦點(diǎn)距離與到準(zhǔn)線距離相互轉(zhuǎn)化.
(2))注意靈活運(yùn)用拋物線上一點(diǎn)P(x,y)到焦點(diǎn)F的距離|PF|=|x|+或|PF|=|y|+.
2.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)
2、準(zhǔn)形式,因此求拋物線方程時(shí),需先定位,再定量.
3.研究拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)或準(zhǔn)線方程,必須把拋物線化成標(biāo)準(zhǔn)方程,正確的求出p.
4.解決直線與拋物線位置關(guān)系問(wèn)題的三種常用方法
(1))直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓的位置關(guān)系類(lèi)似,一般要用到根與系數(shù)的關(guān)系.
(2))有關(guān)直線與拋物線的弦長(zhǎng)問(wèn)題,要注意直線是否過(guò)拋物線的焦點(diǎn),若過(guò)拋物線的焦點(diǎn),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不過(guò)焦點(diǎn),則必須用弦長(zhǎng)公式.
(3))涉及拋物線的弦長(zhǎng)、弦中點(diǎn)等相關(guān)問(wèn)題時(shí),一般采用“設(shè)而不求,整體代入”的解法.
提醒:涉及弦的中點(diǎn)、弦所在直線的斜率時(shí)一般用“點(diǎn)差法”求解.
三、高考考題題例分析
3、
例1.(2018課標(biāo)卷I)設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)(﹣2,0)且斜率為的直線與C交于M,N兩點(diǎn),則?=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
例2.(2018課標(biāo)卷II)設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,過(guò)F且斜率為k(k>0)的直線l與C交于A,B兩點(diǎn),|AB|=8.
(1)求l的方程;
(2)求過(guò)點(diǎn)A,B且與C的準(zhǔn)線相切的圓的方程.
【答案】(1)y=x﹣1;(2)(x﹣3)2+(y﹣2)2=16.
【解析】:(1)方法一:拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F(1,0),當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),|AB|=4,不滿足;
設(shè)直線AB的方程為:y=k(x
4、﹣1),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則,整理得:k2x2﹣2(k2+2)x+k2=0,則x1+x2=,x1x2=1,
由|AB|=x1+x2+p=+2=8,解得:k2=1,則k=1,
∴直線l的方程y=x﹣1;
方法二:拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F(1,0),設(shè)直線AB的傾斜角為θ,由拋物線的弦長(zhǎng)公式|AB|===8,解得:sin2θ=,
∴θ=,則直線的斜率k=1,
∴直線l的方程y=x﹣1;
(2)過(guò)A,B分別向準(zhǔn)線x=﹣1作垂線,垂足分別為A1,B1,設(shè)AB的中點(diǎn)為D,過(guò)D作DD1⊥準(zhǔn)線l,垂足為D,則|DD1|=(|AA1|+|BB1|)
由拋物線的定義可
5、知:|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,則r=|DD1|=4,
以AB為直徑的圓與x=﹣1相切,且該圓的圓心為AB的中點(diǎn)D,
由(1)可知:x1+x2=6,y1+y2=x1+x2﹣2=4,
則D(3,2),
過(guò)點(diǎn)A,B且與C的準(zhǔn)線相切的圓的方程(x﹣3)2+(y﹣2)2=16.
例7.(2017課標(biāo)卷II)已知是拋物線的焦點(diǎn),是上一點(diǎn),的延長(zhǎng)線交軸于點(diǎn)。若為的中點(diǎn),則。
【答案】6
【解析】試題分析:
點(diǎn)A,
例8.(2017北京卷)已知拋物線C:y2=2px過(guò)點(diǎn)P(1,1).過(guò)點(diǎn)(0,)作直線l與拋物線C交于不同的兩點(diǎn)M,N,過(guò)點(diǎn)M作x軸的垂線分別與直
6、線OP,ON交于點(diǎn)A,B,其中O為原點(diǎn).
(Ⅰ)求拋物線C的方程,并求其焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程;
(Ⅱ)求證:A為線段BM的中點(diǎn).
【答案】(Ⅰ)方程為,拋物線C的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(,0),準(zhǔn)線方程為.(Ⅱ)詳見(jiàn)解析.
,
所以.
故A為線段BM的中點(diǎn).
例9.(2017浙江卷)如圖,已知拋物線,點(diǎn)A,,拋物線上的點(diǎn).過(guò)點(diǎn)B作直線AP的垂線,垂足為Q.
(Ⅰ)求直線AP斜率的取值范圍;
(Ⅱ)求的最大值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)
試題解析:
(Ⅰ)設(shè)直線AP的斜率為k,則,∵,∴直線AP斜率的取值范圍是.
(Ⅱ)聯(lián)立直線AP與BQ的方程
解得點(diǎn)
7、Q的橫坐標(biāo)是,因?yàn)閨PA|==
|PQ|=,所以|PA||PQ|=
令,因?yàn)?,所以f(k)在區(qū)間上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,因此當(dāng)k=時(shí),取得最大值.
15.拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,其準(zhǔn)線與雙曲線y2-x2=1相交于A,B兩點(diǎn),若△ABF為等邊三角形,則p=__________.
【答案】2
16.已知直線l:y=kx+t與圓:x2+(y+1)2=1相切,且與拋物線C:x2=4y交于不同的兩點(diǎn)M,N,則實(shí)數(shù)t的取值范圍是________________.
【答案】t>0或t<-3
【解析】因?yàn)橹本€l與圓相切,所以=1?k2=t2+2t.再把直線l的方程代入拋
8、物線方程并整理得x2-4kx-4t=0,
于是Δ=16k2+16t=16(t2+2t)+16t>0,
解得t>0或t<-3.
三、解答題
17.如圖所示,已知拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)F且與拋物線C相交于A、B兩點(diǎn).
(1)若線段AB的中點(diǎn)在直線y=2上,求直線l的方程;
(2)若線段|AB|=20,求直線l的方程.
【答案】(1) y=x-1;(2) x±2y-1=0.
【解析】 (1)由已知得拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0).因?yàn)榫€段AB的中點(diǎn)在直線y=2上,所以直線l的斜率存在,設(shè)直線l的斜率為k,A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點(diǎn)M(x0,y
9、0),
則由得
(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2),所以2y0k=4.
又y0=2,所以k=1,故直線l的方程是y=x-1.
18.已知拋物線y2=2px(p>0),過(guò)點(diǎn)C(-2,0)的直線l交拋物線于A,B兩點(diǎn),坐標(biāo)原點(diǎn)為O,·=12.
(1)求拋物線的方程;
(2)當(dāng)以|AB|為直徑的圓與y軸相切時(shí),求直線l的方程.
【答案】(1) y2=4x;(2) x+y+2=0或x-y+2=0.
【解析】 (1)設(shè)l:x=my-2,代入y2=2px中,
得y2-2pmy+4p=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2=2pm,y1y2=4p,
10、則x1x2==4,
因?yàn)椤ぃ絰1x2+y1y2=4+4p=12,可得p=2,
則拋物線的方程為y2=4x.
(2)由(1)知y2=4x,p=2,可知y1+y2=4m,y1y2=8.
設(shè)AB的中點(diǎn)為M,
則|AB|=2xM=x1+x2=m(y1+y2)-4=4m2-4.①
又|AB|=|y1-y2|=.②
由①②得(1+m2)(16m2-32)=(4m2-4)2,
解得m2=3,m=±,
所以直線l的方程為
x+y+2=0或x-y+2=0.
19.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的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為N,連
11、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(shuō)明理由.
【答案】(1)2;(2)見(jiàn)解析
【解析】(1)如圖,由已知得M(0,t),P.
20.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)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為8.
(1)求拋物線C的方程;
(2)不過(guò)原點(diǎn)的直線l2與l1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.
【答案】(1) y2=8x;(2) 24.
【解析】 (1)易知直線與拋物線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(8,-8),
∴(-8)2=2p×8,
12、
∴2p=8,
∴拋物線方程為y2=8x.
21.如圖所示,已知拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)F且與拋物線C相交于A、B兩點(diǎn).
(1)若線段AB的中點(diǎn)在直線y=2上,求直線l的方程;
(2)若線段|AB|=20,求直線l的方程.
【答案】(1) y=x-1;(2) x±2y-1=0.
【解析】(1)由已知得拋物線的焦點(diǎn)為F(1,0).因?yàn)榫€段AB的中點(diǎn)在直線y=2上,所以直線l的斜率存在,設(shè)直線l的斜率為k,A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點(diǎn)M(x0,y0),
則由得
(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2),所以2y0k=4.
又y0=
13、2,所以k=1,故直線l的方程是y=x-1.
即x±2y-1=0.
22.拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn).
(1)若=2 ,求直線AB的斜率;
(2)設(shè)點(diǎn)M在線段AB上運(yùn)動(dòng),原點(diǎn)O關(guān)于點(diǎn)M的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為C,求四邊形OACB面積的最小值.
【答案】(1) ±2;(2)4
【解析】 (1)依題意知F(1,0),設(shè)直線AB的方程為x=my+1.
將直線AB的方程與拋物線的方程聯(lián)立,消去x得
y2-4my-4=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),所以y1+y2=4m,y1y2=-4.
因?yàn)椋? ,
所以y1=-2y2.
聯(lián)立上述三式,消去y1,y2得m=±.
所以直線AB的斜率是±2.
(2)由點(diǎn)C與原點(diǎn)O關(guān)于點(diǎn)M對(duì)稱(chēng),得M是線段OC的中點(diǎn),
所以當(dāng)m=0時(shí),四邊形OACB的面積最小,最小值是4.
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