1、第二章 圆锥曲线与方程23.2 抛物线的简单几何性质第二章 圆锥曲线与方程考点学习目标核心素养 抛物线的几何性质了解抛物线的范围、对称性、顶点、焦点、准线等几何性质,会利用抛物线的性质解决一些简单的抛物线问题数学抽象、数学运算 直线与抛物线的位置关系会判断直线与抛物线的位置关系,会求解直线与抛物线的综合问题逻辑推理、数学运算问题导学预习教材 P60P63,并思考下列问题:1抛物线有哪些几何性质?2若直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线一定相切吗?抛物线的简单几何性质标准方程y22px(p0)y22px(p0)x22py(p0)x22py(p0)图形 范围_ 焦点_ x0,yRx0,yRy
2、0,xRy0,xRp2,0p2,00,p20,p2准线方程_ 对称轴_ _ 顶点_ 离心率e_xp2xp2yp2yp2x 轴y 轴(0,0)1名师点拨(1)通过上述表格可知,四种形式的抛物线的顶点相同,均为O(0,0),离心率均为 1,它们都是轴对称图形,关于焦点所在的坐标轴对称(2)抛物线与椭圆、双曲线几何性质的差异 抛物线、椭圆和双曲线都是轴对称图形,但椭圆和双曲线又是中心对称图形;顶点个数不同,椭圆有 4 个顶点,双曲线有 2 个顶点,抛物线只有 1 个顶点;焦点个数不同,椭圆和双曲线各有 2 个焦点,抛物线只有1 个焦点;离心率取值范围不同,椭圆的离心率取值范围是 0e1,抛物线的离心
3、率是 e1;椭圆和双曲线都有 2 条准线,而抛物线只有 1 条准线;椭圆是封闭式曲线,双曲线和抛物线都是非封闭式曲线,由于抛物线没有渐近线,所以在画抛物线时切忌将其画成双曲线的一支的形式 判断(正确的打“”,错误的打“”)(1)抛物线关于顶点对称()(2)抛物线只有一个焦点,一条对称轴,无对称中心()(3)抛物线的标准方程虽然各不相同,但是其离心率都相同()(4)抛物线 x24y,y24x 的 x,y 的范围是不同的,但是其焦点到准线的距离是相同的,离心率也相同()四种标准方程对应的抛物线有相同的()A顶点B焦点C准线D对称轴解析:选 A四种标准方程对应的抛物线有相同的顶点,都是坐标原点;但是
4、,焦点、准线都不相同;抛物线 y22px(p0)与 y22px(p0)的对称轴为 x 轴,抛物线 x22py(p0)与x22py(p0)的对称轴为 y 轴抛物线 y2px2(p0)的对称轴为_答案:y 轴顶点在原点,对称轴是 y 轴,并且顶点与焦点的距离等于3 的抛物线的标准方程是_答案:x212y 抛物线几何性质的应用 已知抛物线的焦点 F 在 x 轴上,直线 l 过 F 且垂直于x 轴,l 与抛物线交于 A,B 两点,O 为坐标原点,若OAB的面积等于 4,求此抛物线的标准方程【解】由题意,设抛物线方程为 y22mx(m0),焦点 Fm2,0,直线 l:xm2,所以 A,B 两点坐标为m2
5、,m,m2,m,所以|AB|2|m|,因为OAB 的面积为 4,所以12m2 2|m|4,所以 m2 2,所以抛物线的标准方程为 y24 2x.把握三个要点确定抛物线的简单几何性质(1)开口:由抛物线标准方程看图象开口,关键是看准二次项是 x 还是 y,一次项的系数是正还是负(2)关系:顶点位于焦点与准线中间、准线垂直于对称轴(3)定值:焦点到准线的距离为 p;过焦点垂直于对称轴的弦(又称为通径)长为 2p;离心率恒等于 1.1等腰 RtABO 内接于抛物线 y22px(p0),O 为抛物线的顶点,OAOB,则ABO 的面积是()A8p2B4p2C2p2Dp2解析:选 B由抛物线的对称性质及
6、OAOB 知,直线 OA的方程为 yx,由yx,y22px,得 A(2p,2p),则 B(2p,2p),所以|AB|4p,所以 SABO124p2p4p2,选择 B2已知抛物线关于 x 轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点 M(2,2 2),则它的标准方程为_解析:因为抛物线关于 x 轴对称,它的顶点在原点,并且经过点 M(2,2 2),所以可设它的标准方程为 y22px(p0)因为点 M 在抛物线上,所以(2 2)22p2,即 p2,因此,所求抛物线的标准方程是 y24x.答案:y24x 抛物线的焦点弦问题 已知直线 l 经过抛物线 y26x 的焦点 F,且与抛物线相交于 A,B 两点若直
7、线 l 的倾斜角为 60,求|AB|的值【解】因为直线 l 的倾斜角为 60,所以其斜率 ktan 60 3.又 F32,0,所以直线 l 的方程为 y 3x32.联立y26x,y 3x32,消去 y 得 x25x940.设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 x1x25,而|AB|AF|BF|x1p2x2p2x1x2p,所以|AB|538.1(变条件)若本例中“直线 l 的倾斜角为 60”改为“直线l 垂直于 x 轴”,求|AB|的值解:直线 l 的方程为 x32,联立x32,y26x,解得x32,y3或x32,y3.所以|AB|3(3)6.2(变条件)若本例中“直线 l 的倾斜角为 6
8、0”改为“|AB|9”,求线段 AB 的中点 M 到准线的距离解:设 A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线定义知|AB|AF|BF|x1x2px1x23,所以 x1x26,于是线段 AB 的中点 M 的横坐标是 3.又准线方程是 x32,所以点 M 到准线的距离为 33292.(1)通径的定义 通过抛物线的焦点作垂直于对称轴而交抛物线于 A,B 两点的线段 AB,称为抛物线的通径,如图所示对于抛物线 y22px(p0),由 Ap2,p,Bp2,p,可得|AB|2p,故抛物线的通径长为 2p.注意 通径是所有焦点弦中最短的弦(2)过焦点的弦长的求解方法设过抛物线 y22px(p0)的焦点
9、的弦的端点为 A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|x1x2p,然后利用弦所在直线方程与抛物线方程联立、消元,由根与系数的关系求出 x1x2 即可 1过抛物线 x24y 的焦点 F 作直线 l 交抛物线于 P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点,若 y1y26,则|P1P2|()A5B6C8D10解析:选 C抛物线 x24y 的准线为 y1,因为 P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点是过抛物线焦点的直线 l 与抛物线的交点,所以 P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点到准线的距离分别是 y11,y21,所以|P1P2|y1y228.2已知过抛物线 y24x 的焦点 F 的
10、直线交该抛物线于 A,B两点,|AF|2,则|BF|_解析:设点 A,B 的横坐标分别是 x1,x2,则依题意有焦点F(1,0),|AF|x112,则 x11,故直线 AF 的方程是 x1,此时弦 AB 为抛物线的通径,故|BF|AF|2.答案:2 直线与抛物线的位置关系 已知直线 l:ykx1,抛物线 C:y24x,当 k 为何值时,l 与 C 有一个公共点?有两个公共点?没有公共点?【解】由ykx1,y24x,消去 y 可得 k2x2(2k4)x10.(*)当 k0 时,方程(*)只有一个解,则有 x14,y1.所以直线 l 与 C 只有一个公共点14,1,此时直线 l 平行于 x 轴 当
11、 k0 时,方程(*)是一个一元二次方程 (2k4)24k24k216k164k216k16.(1)当 0,即 k1 且 k0 时,l 与 C 有两个公共点,此时直线 l 与 C 相交;(2)当 0,即 k1 时,l 与 C 有一个公共点,此时直线 l与 C 相切;(3)当 1 时,l 与 C 没有公共点,此时直线 l 与 C相离 综上所述,当 k1 或 k0 时,直线 l 与 C 有一个公共点;当 k1 时,直线 l 与 C 没有公共点直线与抛物线位置关系的判断方法设直线 l:ykxb,抛物线:y22px(p0),将直线方程与抛物线方程联立消元得:k2x2(2kb2p)xb20.(1)若 k
12、20,此时直线与抛物线有一个交点,该直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合(2)若 k20,当 0 时,直线与抛物线相交,有两个交点;当 0 时,直线与抛物线相切,有一个交点;当 0),由题意知p232,故 p3.因此,所求抛物线的标准方程为 y26x.2过点 P(0,1)与抛物线 y2x 有且只有一个交点的直线有()A4 条B3 条C2 条D1 条解析:选 B当直线垂直于 x 轴时满足条件,当直线不垂直于 x 轴时,设直线方程为 ykx1,满足条件的直线有两条,共三条满足题意的直线 3设 A,B 是抛物线 x24y 上两点,O 为原点,若|OA|OB|,且AOB 的面积为 16,则AOB()
13、A30B45C60D90解析:选 D由|OA|OB|,知抛物线上点 A,B 关于 y 轴对称,设 Aa,a24,Ba,a24,则 SAOB122aa24 16,解得 a4,所以|AB|8,|OA|OB|4 2,所以AOB90.4过抛物线 y28x 的焦点 F 作直线 l,交抛物线于 A,B 两点,若线段 AB 中点的横坐标为 3,求|AB|的值解:由抛物线 y28x 知,p4.设 A(x1,y1),B(x2,y2),根据抛物线的定义知,|AF|x1p2,|BF|x2p2,所以|AB|AF|BF|x1p2x2p2x1x2p,所以 x1x2|AB|p.由条件知x1x223,则 x1x26,所以|AB|p6,又因为 p4,所以|AB|10.本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放