1、第35练与抛物线相关的热点问题题型一抛物线的定义及其应用例1设P是抛物线y24x上的一动点,(1)求点P到A(1,1)的距离与点P到直线x1的距离之和的最小值;(2)若B(3,2),抛物线的焦点为F,求|PB|PF|的最小值破题切入点画出图形,结合抛物线的定义,转化为共线问题解(1)由于A(1,1),F(1,0),P是抛物线上的任意一点,则|AP|PF|AF|,从而知点P到A(1,1)的距离与点P到F(1,0)的距离之和的最小值为,所以点P到A(1,1)的距离与P到直线x1的距离之和的最小值也为.(2)如图所示,自点B作BQ垂直于抛物线的准线于点Q,交抛物线于点P1,此时|P1Q|P1F|,那
2、么|PB|PF|P1B|P1Q|BQ|4,即|PB|PF|的最小值为4.题型二抛物线的标准方程及性质例2(1)设M(x0,y0)为抛物线C:x28y上一点,F为抛物线C的焦点,以F为圆心、|FM|为半径的圆和抛物线C的准线相交,则y0的取值范围是()A(0,2) B0,2C(2,) D2,)(2)如图所示是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m水位下降1 m后,水面宽_ m.破题切入点准确求出抛物线方程结合其简单几何性质作答答案(1)C(2)2解析(1)x28y,焦点F的坐标为(0,2),准线方程为y2.由抛物线的定义知|FM|y02.以F为圆心、|FM|为半径的圆的标准方
3、程为x2(y2)2(y02)2.由于以F为圆心、|FM|为半径的圆与准线相交,又圆心F到准线的距离为4,故42.(2)建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线方程为x22py(p0),则A(2,2),将其坐标代入x22py得p1.x22y.水位下降1 m,得D(x0,3)(x00),将其坐标代入x22y,得x6,x0.水面宽|CD|2 m.题型三直线和抛物线的位置关系例3已知抛物线C:y22px(p0)过点A(1,2)(1)求抛物线C的方程,并求其准线方程;(2)是否存在平行于OA(O为坐标原点)的直线l,使得直线l与抛物线C有公共点,且直线OA与l的距离等于?若存在,求直线l的方程;若不存在,
4、请说明理由破题切入点(1)将点代入易求方程(2)假设存在,根据条件求出,注意验证解(1)将(1,2)代入y22px,得(2)22p1,所以p2.故所求的抛物线C的方程为y24x,其准线方程为x1.(2)假设存在符合题意的直线l,其方程为y2xt.由得y22y2t0.因为直线l与抛物线C有公共点,所以48t0,解得t.由直线OA到l的距离d,可得,解得t1.又因为1,),1,),所以符合题意的直线l存在,其方程为2xy10.总结提高(1)抛物线没有中心,只有一个顶点,一个焦点,一条准线,一条对称轴且离心率为e1,所以与椭圆、双曲线相比,它有许多特殊性质,可以借助几何知识来解决(2)抛物线的标准方
5、程有四种形式,要掌握抛物线的方程与图形的对应关系,将抛物线y22px关于y轴、直线xy0与xy0对称变换可以得到抛物线的其他三种形式;或者将抛物线y22px绕原点旋转90或180也可以得到抛物线的其他三种形式,这是它们的内在联系(3)抛物线的焦点弦:设过抛物线y22px(p0)的焦点的直线与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2p2,x1x2;若直线AB的倾斜角为,则|AB|;若F为抛物线焦点,则有.1已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上的点P(m,2)到焦点的距离为4,则m的值为()A4 B2C4或4 D12或2答案C解析设标准方程为x22py(p0),由定义知P
6、到准线的距离为4,故24,所以p4,则方程为x28y,代入P点坐标得m4.2(2014泸州模拟)若抛物线y28x的焦点是F,准线是l,则经过点F,M(3,3)且与l相切的圆共有()A0个 B1个C2个 D4个答案B解析由题意得F(2,0),l:x2,线段MF的垂直平分线方程为y(x),即x3y70,设圆的圆心坐标为(a,b),则圆心在x3y70上,故a3b70,a73b,由题意得|a(2)|,即b28a8(73b),即b224b560.又b0,故此方程只有一个根,于是满足题意的圆只有一个3已知抛物线y22px(p0)的焦点为F,P、Q是抛物线上的两个点,若PQF是边长为2的正三角形,则p的值是
7、()A2 B2C.1 D.1答案A解析依题意得F(,0),设P(,y1),Q(,y2)(y1y2)由抛物线定义及|PF|QF|,得,yy,y1y2.又|PQ|2,因此|y1|y2|1,点P(,y1)又点P位于该抛物线上,于是由抛物线的定义得|PF|2,由此解得p2,故选A.4(2014课标全国)设F为抛物线C:y23x的焦点,过F且倾斜角为30的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则OAB的面积为()A. B.C. D.答案D解析由已知得焦点坐标为F(,0),因此直线AB的方程为y(x),即4x4y30.方法一联立抛物线方程化简得4y212y90,故|yAyB|6.因此SOAB|OF|yAyB
8、|6.方法二联立方程得x2x0,故xAxB.根据抛物线的定义有|AB|xAxBp12,同时原点到直线AB的距离为h,因此SOAB|AB|h.5已知抛物线y28x的准线为l,点Q在圆C:x2y22x8y130上,记抛物线上任意一点P到直线l的距离为d,则d|PQ|的最小值等于()A3 B2C4 D5答案A解析如图所示,由题意,知抛物线y28x的焦点为F(2,0),连接PF,则d|PF|.圆C的方程配方,得(x1)2(y4)24,圆心为C(1,4),半径r2.d|PQ|PF|PQ|,显然,|PF|PQ|FQ|(当且仅当F,P,Q三点共线时取等号)而|FQ|为圆C上的动点Q到定点F的距离,显然当F,
9、Q,C三点共线时取得最小值,最小值为|CF|r2523.6过抛物线y24x的焦点F的直线交该抛物线于A,B两点,O为坐标原点若|AF|3,则AOB的面积为()A. B. C. D2答案C解析如图所示,由题意知,抛物线的焦点F的坐标为(1,0),又|AF|3,由抛物线定义知:点A到准线x1的距离为3,点A的横坐标为2.将x2代入y24x得y28,由图知点A的纵坐标y2,A(2,2),直线AF的方程为y2(x1)联立直线与抛物线的方程解之得或由图知B,SAOB|OF|yAyB|1|2|.故选C.7过抛物线y22x的焦点F作直线交抛物线于A,B两点,若|AB|,|AF|BF|,则|AF|_.答案解析
10、2,|AB|AF|BF|,|AF|0)的焦点为F,其准线与双曲线1相交于A、B两点,若ABF为等边三角形,则p_.答案6解析因为ABF为等边三角形,所以由题意知B,代入方程1得p6.11(2014大纲全国)已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,直线y4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|PQ|.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程解(1)设Q(x0,4),代入y22px得x0.所以|PQ|,|QF|x0.由题设得,解得p2(舍去)或p2.所以C的方程为y24x.(2)依题意知
11、l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为xmy1(m0)代入y24x,得y24my40.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y24m,y1y24.故设AB的中点为D(2m21,2m),|AB|y1y2|4(m21)又l的斜率为m,所以l的方程为xy2m23.将上式代入y24x,并整理得y2y4(2m23)0.设M(x3,y3),N(x4,y4),则y3y4,y3y44(2m23)故设MN的中点为E(2m23,),|MN| |y3y4|,由于MN垂直平分AB,故A,M,B,N四点在同一圆上等价于|AE|BE|MN|,从而|AB|2|DE|2|MN|2,即4(m21)2(2)2(2m)2,化简得
12、m210,解得m1或m1.所求直线l的方程为xy10或xy10.12(2014湖北)在平面直角坐标系xOy中,点M到点F(1,0)的距离比它到y轴的距离多1.记点M的轨迹为C.(1)求轨迹C的方程;(2)设斜率为k的直线l过定点P(2,1),求直线l与轨迹C恰好有一个公共点、两个公共点、三个公共点时k的相应取值范围解(1)设点M(x,y),依题意得|MF|x|1,即|x|1,化简整理得y22(|x|x)故点M的轨迹C的方程为y2(2)在点M的轨迹C中,记C1:y24x(x0),C2:y0(x0)依题意,可设直线l的方程为y1k(x2)由方程组可得ky24y4(2k1)0.(*1)当k0时,此时
13、y1.把y1代入轨迹C的方程,得x.故此时直线l:y1与轨迹C恰好有一个公共点(,1)当k0时,方程(*1)根的判别式为16(2k2k1)(*2)设直线l与x轴的交点为(x0,0),则由y1k(x2),令y0,得x0.(*3)()若由(*2)(*3)解得k.即当k(,1)(,)时,直线l与C1没有公共点,与C2有一个公共点,故此时直线l与轨迹C恰好有一个公共点()若或由(*2)(*3)解得k1,或k0.即当k1,时,直线l与C1只有一个公共点,与C2有一个公共点当k,0)时,直线l与C1有两个公共点,与C2没有公共点故当k,0)1,时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点()若由(*1)(*2)解得1k或0k.即当k(1,)(0,)时,直线l与C1有两个公共点,与C2有一个公共点,故此时直线l与轨迹C恰好有三个公共点综合可知,当k(,1)(,)0时,直线l与轨迹C恰好有一个公共点;当k,0)1,时,直线l与轨迹C恰好有两个公共点;当k(1,)(0,)时,直线l与轨迹C恰好有三个公共点