1、抛物线要点梳理 1抛物线的概念平面内与一个定点F和一条定直线l(Fl)的距离_相等_的点的轨迹叫做抛物线点F叫做抛物线的_焦点_,直线l叫做抛物线的_准线_注:当定点F在定直线时,动点的轨迹是过点F与直线垂直的直线。2抛物线的标准方程与几何性质标准方程y22px(p0)y22p x (p0)x22py(p0)x22py (p0)p的几何意义:焦点F到准线l的距离图形顶点O(0,0)对称轴y0x0焦点FFFF离心率e1准线方程xxyy范围x0,yRx0,yRy0,xRy0,xR开口方向向右向左向上向下焦半径说明:(1)通径:过抛物线的焦点且垂直于对称轴的弦称为通径;(2)抛物线的几何性质的特点:
2、有一个顶点,一个焦点,一条准线,一条对称轴,无对称中心,没有渐近线;(3)注意强调的几何意义:是焦点到准线的距离。所以p恒为正数(4)抛物线焦点的判定,焦点在一次项的坐标轴上,一次项的符号决定开口方向。(5)由抛物线的定义,可将抛物线上的点到焦点的距离转化为到准线的距离,可以使运算化繁为简基础自测 1求适合下列条件的抛物线方程 顶点在原点,关于 x轴对称,并且经过点M(5,-4) . 顶点在原点,焦点是F(0,5). 顶点在原点,准线是x=4. 焦点是F(0,-8),准线是y=8. 2焦点到准线的距离是2标准方程是 过点的抛物线的标准方程是 焦点在上的抛物线的标准方程是 3抛物线的准线方程是,
3、则=_.4、抛物线的顶点坐标是 ,焦点坐标是 ,准线方程是 ,离心率是 ,通径长 5、已知抛物线方程为标准方程,焦点在 y轴上,抛物线上一点M(a,-4)到焦点 F的距离为5,则抛物线方程为 , a的值等于 . 6设抛物线y28x上一点P到y轴的距离是4,则点P到该抛物线焦点的距离是 () A4 B6 C8 D127已知AB是抛物线y22x的一条焦点弦,|AB|=4,则AB中点C的横坐标是 答案:8设抛物线y28x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,则直线l的斜率的取值范围是()A B2,2 C1,1 D4,4【解析】选C.设直线方程为y=k(x+2),与抛物线联立方程组,
4、整理得ky2-8y+16k=0.当k=0时,直线与抛物线有一个交点当k0时,由=64-64k20,解得-1k1且k0.综上-1k1.9动圆过点(1,0),且与直线x1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为_ y24x _10若抛物线上两点 关于直线对称,则,则 答案: 提示:AB的中点在直线上题型一抛物线的标准方程及几何性质例1如图,已知抛物线y2=2px (p0)的焦点为F,A在抛物线上,其横坐标为4,且位于x轴上方, A到抛物线准线的距离等于5过A作AB垂直于y轴,垂足为B,OB的中点为M(1)求抛物线方程;(2)过M作MNFA,垂足为N,求点N的坐标解(1)抛物线y22px (p0)的准线为x,
5、于是45,p2.抛物线的标准方程为y24x.(2)由(1)得点A的坐标是(4,4),由题意得B(0,4),M(0,2),F(1,0),kFA.MNFA,kMN.则FA所在直线的方程为y(x1) MN所在直线的方程为y2x.解方程组,得.N.探究提高(1)求抛物线的标准方程常采用待定系数法,未知数只有p,可利用题中已知条件确定p的值(2)有关抛物线标准方程的问题,在审题时一般是一看轴,二看开口方向抛物线的标准方程有四种,在求解过程中,首先要根据题目描述的几何性质判断方程形式,若只能判断对称轴,而不能判断开口方向,可设为x2ay (a0)或y2ax (a0),然后利用待定系数法和已知条件求解(3)
6、涉及抛物线几何性质的问题常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征变式训练1(1)已知抛物线顶点在原点,焦点在坐标轴上,又知此抛物线上的一点A(m,3)到焦点F的距离为5,求m的值,并写出此抛物线的方程点A(m,3)的纵坐标为3,即点A在x轴下方,故开口方向不能向上但横坐标m不确定,因而应对抛物线的开口方向分向下、向左、向右三种情况讨论解若抛物线开口方向向下, 设抛物线方程为x22py (p0),这时准线方程为y,由抛物线定义知(3)5,解得p4,抛物线方程为x28y,这时将点A(m,3)代入方程,得m2若抛物线开口方向向左或向右,可设抛物线方程为y22ax
7、 (a0),从p|a|知准线方程可统一成x的形式,于是从题设有,解此方程组可得四组解,y22x,m;y22x,m;y218x,m;y218x,m综上所述,所求结果为:y22x,m;y22x,m;y218x,m;y218x,m;x28y,m2(2)如图,已知抛物线y2=2px (p0)有一个内接直角三角形,直角顶点在原点,两直角边OA与OB的长分别为1和8,求抛物线方程解设直线OA的方程为ykx,k0,则直线OB的方程为yx,由得x0或x.A点坐标为,B点坐标为(2pk2,2pk),由|OA|1,|OB|8,可得解方程组得k664,即k24.则p2.又p0,则p,故所求抛物线方程为y2x.(3)
8、设抛物线顶点在原点,焦点在x轴上,A、B、C为抛物线上三点,F为抛物线的焦点.已知直线AB的方程为4x+y-20=0,且点F为ABC的重心,求此抛物线的方程.解:设抛物线方程为y2=2px(p0),点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3).由 消去x得即2y2+py-20p=0,所以y1+y2= ,从而 因为点F( ,0)是ABC的重心,所以 于是 得因为点C(x3,y3)在抛物线上,所以y32=2px3,即 解得p=8.故所求抛物线的方程是y2=16x. (4)如图,过抛物线的焦点F的直线l交抛物线于点A、B,交其准线于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的
9、方程为( ) A. B. C. D. 题型二抛物线的定义及应用例2已知抛物线y22x的焦点是F,点P是抛物线上的动点,又有点A(3,2),求|PA|PF|的最小值,并求出取最小值时P点的坐标解题导引重视定义在解题中的应用,灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化,是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径解:将x3代入抛物线方程y22x,得y.2,A在抛物线内部设抛物线上点P到准线l: x的距离为d,由定义知|PA|PF|PA|d,当PAl时,|PA|d最小,最小值为,即|PA|PF|的最小值为,此时P点纵坐标为2,代入y22x,得x2,点P坐标为(2,2)探究提高重视定义在解题中的
10、应用,灵活地进行抛物线上的点到焦点的距离与到准线距离的等价转化,是解决抛物线焦点弦有关问题的重要途径变式训练2(1) 已知点P是抛物线y22x上的动点,点P到准线的距离为d,且点P在y轴上的射影是M,点A,则|PA|PM|的最小值是 ()A B4 C D5设抛物线y22x的焦点为F,则F,又点A在抛物线的外侧,抛物线的准线方程为x,则|PM|d,又|PA|d|PA|PF|AF|5,所以|PA|PM|. C(2)已知F是拋物线y2x的焦点,A,B是该拋物线上的两点,|AF|BF|3,则线段AB的中点到y轴的距离为 ()A. B1C. D.解析:根据拋物线定义与梯形中位线定理,得线段AB中点到y轴
11、的距离为:(|AF|BF|).答案:C(3)已知P为抛物线y24x上一个动点,Q为圆x2(y4)21上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线的距离之和的最小值是 ()A5 B8C.1 D.2解析:抛物线y24x的焦点为F(1,0),圆x2(y4)21的圆心为C(0,4),设点P到抛物线的准线的距离为d,根据抛物线的定义有d|PF|,|PQ|d|PQ|PF|(|PC|1)|PF|CF|11.答案:C题型三直线与抛物线的位置关系设抛线方程为,直线Ax+By+C=0,将直线方程与抛物线方程联立,消去x得到关于y的方程my2+ny+q=0,1直线与抛物线公共点(1)若m0,当0时,直线与抛
12、物线有两个公共点;当=0时,直线与抛物线只有一个公共点;当0时,直线与抛物线没有公共点.(2)若m=0,直线与抛物线只有一个公共点,此时直线与抛物线的对称轴平行.2.焦点弦问题已知AB是过抛物线的焦点的弦,F为抛物线的焦点,A(x1,y1),B(x2,y2),则 (1) y1y2p2, x1x2;证明(1)y22px (p0)的焦点F,设直线方程为yk (k0),由,消去x,得ky22pykp20.y1y2p2,x1x2,当k不存在时,直线方程为x,这时x1x2.因此,x1x2恒成立(2)若F为抛物线焦点,则有.又x1x2,代入上式得常数,所以为定值(3)(4); (5)以AB为直径的圆与抛物
13、线的准线相切。解析:设抛物线焦点弦为AB,中点为M,准线l,A1、B1分别为A、B在直线l上的射影,则|AA1|AF|,|BB1|BF|,于是M到l的距离d(|AA1|BB1|)(|AF|BF|)|AB|半径,故相切例3已知顶点在原点,焦点在x轴上的抛物线截直线y2x1所得的弦长为,求抛物线方程解设直线和抛物线交于点A(x1,y1),B(x2,y2),(1)当抛物线开口向右时,设抛物线方程为y22px (p0),则,消去y得,4x2(2p4)x10,x1x2,x1x2,|AB|x1x2|,则 ,p24p120,解得p6(p2舍去),抛物线方程为y212x.(2)当抛物线开口向左时,设抛物线方程
14、为y22px (p0),仿(1)不难求出p2,此时抛物线方程为y24x.综上可得,所求的抛物线方程为y24x或y212x.探究提高(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|x1x2p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式变式训练3 (1)已知曲线C:点A(0,-2)及点B(3,a),从点A观察点B,要使其不被曲线C挡住,则实数a的取值范围是( ) A.B. C.D. (2)已知F为抛物线y28x的焦点,过F且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,则|
15、FA|FB|的值等于 ()A4 B8C8 D16解:依题意F(2,0),所以直线方程为yx2由,消去y得x212x40.设A(x1,y1),B(x2,y2),则|FA|FB|(x12)(x22)|x1x2|8.答案:C(3)已知过抛物线y22px(p0)的焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x10,故.由1,2,得y11y1,y22y2,整理得11,21,所以122()220,为定值2已知点A(1,0),B(1,1),抛物线C:y24x,O为坐标原点,过点A的动直线l交抛物线C于M,P两点,直线MB交抛物线C于另一点Q.若向量与的夹角为,求POM的面积解:设A P
16、直线为 M(,y1),P(,y2),y1y24. y1y25.向量 与 的夹角为,| | |cos5.SPOM| | | | sin.题型5 最值与范围问题例5在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,1),B点在直线y3上,M点满足, ,M点的轨迹为曲线C.(1)求C的方程;(2)P为C上的动点,l为C在P点处的切线,求O点到l距离的最小值解:(1)设M(x,y)由已知得B(x,3),A(0,1)所以 (x,1y), (0,3y),(x,2)再由题意可知( )0,即(x,42y)(x,2)0.所以曲线C的方程为yx22.(2)设P(x0,y0)为曲线C:yx22上一点,因为yx,所以l的斜率为
17、x0.因此曲线l的方程为yy0x0(xx0),即x0x2y2y0x0.则O点到l的距离d.又y0x2,所以d()2,当x00时取等号,所以O点到l距离的最小值为2.点评:最值与范围问题,解法常有两种:当题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,可考虑利用数形结合法解;当题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值与范围.一般涉及到参变量问题,应先把所求的问题转化为某参数的代数式(或函数式),然后利用求最值的方法求解.注意最值与特殊情况时的取值之间的联系. 变式训练51抛物线上的点到直线距离的最小值是 解:(1)设抛物线上一点为(m,m2),该点到直线的距离为
18、,当m=时,取得最小值为,选A;2对于抛物线y2=4x上任意一点Q,点P(a,0)都满足|PQ|a|,则a的取值范围是 (,2 解设点Q的坐标为(,y0),由 |PQ|a|,得y02+(a)2a2.整理,得:y02(y02+168a)0,y020,y02+168a0.即a2+恒成立.而2+的最小值为2,a2.3.已知直线:4x-3y+6=0和直线:x=-1,抛物线上一动点P到直线和直线的距离之和的最小值是( ) A.2B.3 C. D. 答案:A 解析:直线:x=-1为抛物线的准线,由抛物线的定义知,P到的距离等于P到抛物线的焦点F(1,0)的距离,故本题化为在抛物线上找一个点P,使得P到点F
19、(1,0)和直线的距离之和最小,最小值为F(1,0)到直线:4x-3y+6=0的距离,即故选A. 题型6 探究或证明抛物线的有关性质 例6已知一条曲线C在y轴右边,C上每一点到点F(1,0)的距离减去它到y轴距离的差是1. (1)求曲线C的方程;(2)是否存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A,B的任一直线,都有?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由 解:由已知曲线C上任意一点P到点F(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,所以曲线C是以F(1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线,故曲线C的方程为y2=4x(x0)(2)设过点M(m,0)的直线l与曲线C交于A(x
20、1,y1),B(x2,y2),l的方程为x=ty+m由此可见存在正数m,对于过点M(m,0)且与曲线C有两个交点A、B的任一直线,都有 ,且m的取值范围是(3-2, 3+2 )变式训练61 A、B是抛物线y22px(p0)上的两点,且OAOB(O为坐标原点)求证:直线AB过定点证明:因为yy(y2y1)(y2y1)2p(x2x1),又x1x2,所以.所以直线AB的方程为yy1(xx1)(x),所以yxy1xx(x2p)所以直线AB过定点(2p,0)2过抛物线y22px (p0)焦点F的直线交抛物线于A、B两点,过B点作其准线的垂线,垂足为D,设O为坐标原点,问:是否存在实数,使?解假设存在实数
21、,使.抛物线方程为y22px (p0),则F,准线l:x,(1)当直线AB的斜率不存在,即ABx轴时,交点A、B坐标不妨设为:A,B.BDl,D,存在1使. (2)当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为yk (k0),设A(x1,y1),B(x2,y2),则D,x1,x2,由得ky22pykp20,y1y2p2,y2,(x1,y1),假设存在实数,使,则,解得,存在实数,使.综上所述,存在实数,使.抛物线练习(1)一、选择题1抛物线y4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是 ()A B C. D.解析:抛物线方程可化为x2,其准线方程为y.设M(x0,y0),则由抛物线的定义,可
22、知y01y0.答案:B2已知F是抛物线y2x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,|AF|BF|3,则线段AB的中点到y轴的距离为()A. B1C. D.3设抛物线y28x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PAl,A为垂足如果直线AF的斜率为,那么|PF|等于()A4 B8 C8 D164从抛物线y24x上一点P引抛物线准线的垂线,垂足为M,且|PM|5,设抛物线的焦点为F,则MPF的面积为()A5 B10 C20 D.5设F为抛物线y24x的焦点,A,B,C为该抛物线上三点,若0,则|等于 ()A9 B6 C4 D36已知抛物线C:y24x的焦点为F,准线为l,过抛物线C上的点A作准线l的
23、垂线,垂足为M,若AMF与AOF(其中O为坐标原点)的面积之比为31,则点A的坐标为 ()A(2,2) B(2,2) C(2,) D(2,2)7将两个顶点在抛物线y22px(p0)上,另一个顶点是此抛物线焦点的正三角形个数记为n,则()An0 Bn1 Cn2 Dn3如图所示,A,B两点关于x轴对称,F点坐标为(,0),设A(m,)(m0),则由抛物线定义, |AF|AA1|,即m|AF|.又|AF|AB|2,m2,整理,得m27pm0,(7p)2448p20,方程有两相异实根,记为m1,m2,且m1m27p0,m1m20,m10,m20,n2.二、填空题8设抛物线y22px(p0)的焦点为F,
24、点A(0,2)若线段FA的中点B在抛物线上,则B到该抛物线准线的距离为_解析抛物线的焦点F的坐标为,线段FA的中点B的坐标为,代入抛物线方程得12p,解得p,故点B的坐标为,故点B到该抛物线准线的距离为.9若抛物线的焦点在直线x2y40上,则抛物线的标准方程是_ y216x或x28y _10若点P到直线y1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P的轨迹方程是_ x212y _11以抛物线x216y的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为_解析:抛物线的焦点为F(0,4),准线为y4,则圆心为(0,4),半径r8.所以,圆的方程为x2(y4)264.答案:x2(y4)264三、解答题12
25、已知抛物线C:x28y.AB是抛物线C的动弦,且AB过F(0,2),分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设两切线交点为Q,证明:AQBQ.证明因为直线AB与x轴不垂直,设直线AB的方程为ykx2,A(x1,y1),B(x2,y2)由可得x28kx160,x1x28k,x1x216抛物线方程为yx2,求导得yx.所以过抛物线上A、B两点的切线斜率分别是k1x1,k2x2,k1k2x1x2x1x21.所以AQBQ.13已知定点F(0,1)和直线l1:y1,过定点F与直线l1相切的动圆圆心为点C.(1)求动点C的轨迹方程;(2)过点F的直线l2交轨迹C于两点P、Q,交直线l1于点R,求的最小值解(1)
26、由题设点C到点F的距离等于它到l1的距离,所以点C的轨迹是以F为焦点,l1为准线的抛物线,所求轨迹的方程为x24y.(2)由题意直线l2的方程为ykx1,与抛物线方程联立消去y得x24kx40.记P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1x24k,x1x24.因为直线PQ的斜率k0,易得点R的坐标为.(kx12)(kx22)(1k2)x1x2(x1x2)44(1k2)4k448,k22,当且仅当k21时取到等号42816,即的最小值为16. 14.设M、N为抛物线C:y=x2上的两个动点,过M、N分别作抛物线C的切线l1、l2,与x轴分别交于A、B两点,且l1与l2相交于点P,若|AB|1.(
27、1)求点P的轨迹方程; (2)求证:MNP的面积为一个定值,并求出这个定值 (1)解设M(m,m2),N(n,n2),则依题意知,切线l1,l2的方程分别为y2mxm2,y2nxn2,则A,B,设P(x,y),由得, 因为|AB|1,所以|nm|2,即(mn)24mn4,将代入上式得: yx21,点P的轨迹方程为yx21.(2)证明设直线MN的方程为ykxb (b0)联立方程,消去y得x2kxb0,所以mnk,mnb, 点P到直线MN的距离d,|MN|mn|,SMNPd|MN|mn|(mn)2|mn|2.即MNP的面积为定值2.抛物线练习(2)一、选择题1设O为坐标原点,F为抛物线y24x的焦
28、点,A为抛物线上一点,若4,则点A的坐标为()A(2,) B(1,2) C(1,2) D(2,)2已知抛物线y22px,以过焦点的弦为直径的圆与抛物线准线的位置关系是()A相离 B相交 C相切 D不确定3已知抛物线y22px (p0)的焦点为F,点P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)在抛物线上,且2x2x1x3,则有()A|FP1|FP2|FP3| B|FP1|2|FP2|2|FP3|2C2|FP2|FP1|FP3| D|FP2|2|FP1|FP3|4已知抛物线方程为y22px (p0),过该抛物线焦点F且不与x轴垂直的直线AB交抛物线于A、B两点,过点A、点B分别作AM
29、、BN垂直于抛物线的准线,分别交准线于M、N两点,那么MFN必是()A锐角 B直角C钝角 D以上皆有可能5.抛物线y2=4x的焦点是F,准线是l,点M(4,4)是抛物线上一点,则经过点F、M且与l相切的圆共有( )(A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)4个【解析】选C.由于圆经过焦点F且与准线l相切,由抛物线的定义知圆心在抛物线上,又因为圆经过抛物线上的点M,所以圆心在线段FM的垂直平分线上,即圆心是线段FM的垂直平分线与抛物线的交点,结合图形易知有两个交点,因此共有2个满足条件的圆6.已知抛物线y=-x2+3上存在关于直线x+y=0对称的相异两点A、B,则|AB|等于( )(A)3 (B
30、)4 (C) (D)【解析】选C.设直线AB的方程为y=x+b,A(x1,y1),B(x2,y2),由x2+x+b-3=0x1+x2=-1,得AB的中点M(,)又M(,)在直线x+y=0上,可求出b=1,x2+x-2=0,则|AB|=.二、填空题7设O是坐标原点,F是抛物线y22px (p0)的焦点,A是抛物线上的一点,与x轴正向的夹角为60,则|_p _.8设抛物线y22px (p0)的焦点为F,准线为l,点A(0,2),连接FA交抛物线于点B,过B作l的垂线,垂足为M,若AMMF,则p的值为_9已知A、B是抛物线x24y上的两点,线段AB的中点为M(2,2),则|AB|_.解析由题意可设A
31、B的方程为ykxm,与抛物线方程联立得x24kx4m0,线段AB中点坐标为(2,2),x1x24k4,得k1.又y1y2k(x1x2)2m4,m0.从而直线AB:yx,|AB|2|OM|4.三、解答题10已知A(8,0),B、C两点分别在y轴上和x轴上运动,并且满足0,(1)求动点P的轨迹方程;(2)若过点A的直线l与动点P的轨迹交于M、N两点,97,其中Q(1,0),求直线l的方程解(1)设B(0,b),C(c,0),P(x,y);则(8,b),(x,yb),(c,b),(xc,y)8xb(yb)0.由,得by代入得y24x.动点P的轨迹方程为y24x.(2)当直线l的斜率不存在时,x8与抛
32、物线没有交点,不合题意当直线l的斜率存在时,设直线l的斜率为k,则l:yk(x8)设M(x1,y1),N(x2,y2),则(x11,y1),(x21,y2),由97,得(x11)(x21)y1y297.即x1x2x1x21k2(x18)(x28)97,(1k2)x1x2(18k2)(x1x2)164k297.将yk(x8)代入y24x得k2x2(416k2)x64k20.x1x2,x1x264.代入式得: 64(1k2)(18k2)164k297.整理得k2,k.l的方程为y(x8),即x2y80或x2y80.11已知定点A(1,0)和直线x1上的两个动点E,F,且,动点P满足,(其中O为坐标
33、原点)(1)求动点P的轨迹C的方程;(2)过点B(0,2)的直线l与(1)中的轨迹C相交于两个不同的点M,N,若0,求直线l的斜率的取值范围 解(1)设P(x,y),E(1,yE),F(1,yF)(2,yE)(2,yF)yEyF40,yEyF4, 又(x1,yyE),(1,yF),且,yyE0且x(yF)y0,yEy,yF,代入得y24x(x0),动点P的轨迹C的方程为y24x(x0)(2)设l:y2kx(易知k存在),联立y24x消去x,得ky24y80,令M(x1,y1),N(x2,y2),则y1y2,y1y2,(x11,y1)(x21,y2)x1x2(x1x2)1y1y21y1y2y1y
34、2110,12k0,则实数k的取值范围为(12,0)12如图,ABCD是边长为2的正方形纸片,沿某动直线l将正方形在其下方的部分向上翻折,使得每次翻折后点B都落在边AD上,记为B;折痕与AB交于点E,以EB和EB为邻边作平行四边形EBMB.若以B为原点,BC所在的直线为x轴建立直角坐标系(如图): (1)求点M的轨迹方程;(2)若曲线S是由点M的轨迹及其关于边AB对称的曲线组成的,等腰梯形A1B1C1D1的三边A1B1,B1C1,C1D1分别与曲线S切于点P,Q,R.求梯形A1B1C1D1面积的最小值.【解析】(1)如图,设M(x,y),B(x0,2)显然直线l的斜率存在,故不妨设直线l的方程
35、为y=kx+b,即E(0,b),则kBB=k=而BB的中点(,1)在直线l上,故()+b=1b=1+,由于= + (x,y-b)=(0,-b)+(x0,2-b)代入即得y=+1,又0x02,点M的轨迹方程y=+1(0x2).(2)易知曲线S的方程为y=+1(-2x2),设梯形A1B1C1D1的面积为s,如图,点P的坐标为(t, -t2+1)(0t2).由题意得,点Q的坐标为(0,1),直线B1C1的方程为y=1.因y=+1,y=,y|x=t=,直线A1B1的方程为y-()=(x-t),即:y=,令y=0,得,x=,A1(,0).令y=1得,x=t,B1(t,1),s=,当且仅当t=,即t=时取
36、“=”,且(0,2,故t=时,s有最小值为.梯形A1B1C1D1的面积的最小值为13如图,设抛物线方程为x2=2py(p0),M为 直线y= -2p上任意一点,过M引抛物线的切线,切点分别为A,B.()求证:A,M,B三点的横坐标成等差数列;()已知当M点的坐标为(2,-2p)时,求此时抛物线的方程;()是否存在点M,使得点C关于直线AB的对称点D在抛物线上,其中,点C满足(O为坐标原点).若存在,求出所有适合题意的点M的坐标;若不存在,请说明理由.()证明:由题意设由得,则所以因此直线MA的方程为直线MB的方程为所以由、得因此,即所以A、M、B三点的横坐标成等差数列.()解:由()知,当x0
37、=2时,将其代入、并整理得: 所以x1、x2是方程的两根,因此又所以由弦长公式得又,所以p=1或p=2,因此所求抛物线方程为或()解:设D(x3,y3),由题意得C(x1+ x2, y1+ y2), 则CD的中点坐标为设直线AB的方程为由点Q在直线AB上,并注意到点也在直线AB上,代入得若D(x3,y3)在抛物线上,则因此x3=0或x3=2x0. 即D(0,0)或(1)当x0=0时,则,此时,点M(0,-2p)适合题意.(2)当,对于D(0,0),此时又ABCD,所以即矛盾.对于因为此时直线CD平行于y轴,又所以直线AB与直线CD不垂直,与题设矛盾,所以时,不存在符合题意的M点.综上所述,仅存在一点M(0,-2p)适合题意.