例7、已知点M(1,y)在抛物线C:y2=2px(p>0)上,M点到抛物线C的焦点F的距离1
为2,直线l:y=-x+b与抛物线C交于A,B两点.
2(1)求抛物线C的方程;
(2)若以AB为直径的圆与x轴相切,求该圆的方程.
例题答案解析
一、抛物线的定义及其应用
例1、(1)如图,易知抛物线的焦点为F(1,0),准线是x=-1.
由抛物线的定义知:点P到直线x=-1的距离等于点P到焦点F的距离.
于是,问题转化为:在曲线上求一点P,使点P到点A(-1,1)的距离与点P到F(1,0)的距离之和最小.显然,连结AF交曲线于P点,则所求的最小值为|AF|,即为5. (2)如图,自点B作BQ垂直准线于Q,交抛物线于点P1,则|P1Q|=|P1F|.则有|PB|+|PF|≥|P1B|+|P1Q|=|BQ|=4.即|PB|+|PF|的最小值为4.
例2、解析:圆心到抛物线准线的距离为p,即p=4,根据已 知只要|FM|>4即可.根据抛物线定|FM|=y0+2由y0+2>4,解得y0>2,故y0的取值范围是(2,+∞). 二、抛物线的标准方程和几何性质
例3、设点A(x1,y1),其中y1>0.由点B作抛物线的准线的垂线,垂足为B1.则有 |BF|=|BB1|;又|CB|=2|FB|,因此有|CB|=2|BB1|,cos∠CBB1=
|BB1|1π
=,∠CBB1=.|BC|23
πpπ
即直线AB与x轴的夹角为.又|AF|=|AK|=x1+=4,因此y1=4sin=23,因
32311
此△AKF的面积等于|AK|2y1=34323=43.
22
例4.分别过点A、B作AA1、BB1垂直于l,且垂足分别为A1、B1,由已知条件|BC|=2|BF|得|BC|=2|BB1|,∴∠BCB1=30°,又|AA1|=|AF|=3,
∴|AC|=2|AA1|=6,∴|CF|=|AC|-|AF|=6-3=3,∴F为线段AC的中点.故点F13
到准线的距离为p=|AA1|=,故抛物线的方程为y2=3x.
22三、抛物线的综合问题
例5、(1)直线AB的方程是y=22(x-),与y2=2px联立,从而有4x2-5px+p2=0,
25p所以:x1+x2=,由抛物线定义得:|AB|=x1+x2+p=9,
4所以p=4,从而抛物线方程是y2=8x.
(2)由p=4,4x2-5px+p2=0可简化为x2-5x+4=0,从而x1=1,x2=4,y1=-22,
py2=42,从而A(1,-22),B(4,42);
????设OC=(x,y)=(1,-2
33
2)+λ(4,42)=(4λ+1,42λ-22).
又y22(2λ-1)]2=8(4λ+1). 3=8x3,即[2即(2λ-1)2=4λ+1.解得λ=0,或λ=2.
例6、 (1)设动点P的坐标为(x,y),由题意有?x-1?2+y2-|x|=1.化简得y2=2x+2|x|. 当x≥0时,y2=4x;当x<0时,y=0.
所以,动点P的轨迹C的方程为y2=4x(x≥0)和y=0(x<0). (2)由题意知,直线l1的斜率存在且不为0,设为k,则l1的方程为y=k(x-1).由?y=k?x-1??2
?y=4x
,得k2x2-(2k2+4)x+k2=0. (7分)
4
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是上述方程的两个实根,于是x1+x2=2+2,x1x2
k=1. (8分)
1
因为l1⊥l2,所以l2的斜率为-. 设D(x3,y3),E(x4,y4),则同理可得
kx3+x4=2+4k2,x3x4=1. =(x1+1)(x2+1)+(x3+1)2(x4+1)
= x1x2+(x1+x2)+1+x3x4+(x3+x4)+1 (11分) 41
=1+(2+2)+1+1+(2+4k2)+1=8+4(k2+2)≥8+432
1
????????1
当且仅当k=,即k=±1时,ADEB取最小值16.
k2
2
2
kkk222=16.
k例7 、(1)抛物线y=2px(p>0)的准线为x=-,由抛物线定义和已知条件可知
2
|MF|=1-(-)=1+=2,解得p=2, 故所求抛物线C的方程为y2=4x.
22
2
ppp?y=-1x+b,2(2)联立??y=4x2
消去x并化简整理得y2+8y-8b=0.
依题意应有Δ=64+32b>0,解得b>-2.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-8,
y1y2=-8b,设圆心Q(x0,y0),则应用x0=
x1+x2
2
,y0=
y1+y2
2
=-4.
因为以AB为直径的圆与x轴相切,所以圆的半径为r=|y0|=4. 又|AB|=?x1-x2?2+?y1-y2?2=?1+4??y1-y2?2= 5[?y1+y2?2-4y1y2]=5?64+32b?
8
所以|AB|=2r=5?64+32b?=8,解得b=-. 5所以x1+x2=2b-2y1+2b-2y2=4b+16=则圆心Q的坐标为(
48, 5
2424
,-4).故所求圆的方程为(x-)2+(y+4)2=16. 55
练习题
1.已知抛物线x2=ay的焦点恰好为双曲线y2-x2=2的上焦点,则a等于 ( )
A.1 B.4 C.8
D.16
2.抛物线y=-4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是 ( )
17
A.- 16
B.-
157 C. 1616
D.15
16
3.(20112辽宁高考)已知F是拋物线y2=x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 ( ) 3
A.
4
5
B.1 C.
4
7D. 4
4.已知抛物线y2=2px,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
5.(20122宜宾检测)已知F为抛物线y2=8x的焦点,过F且斜率为1的直线交抛物线
于
A、B
两点,则||FA|-
|FB||D.16
的值等于
( ) A.42 B.8C. 82
6.在y=2x2上有一点P,它到A(1,3)的距离与它到焦点的距离之和最小,则点P的坐标是 ( )
A.(-2,1)
B.(1,2) C.(2,1)
D.(-1,2)
7.设抛物线y2=8x的焦点为F,准线为l,P为抛物线上一点,PA⊥l,A为垂足.如果直线AF的斜率为-3,那么|PF|= ( )
A.43 B.8 C.83 D.16
8.(20112陕西高考)设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是 ( )
A.y2=-8x B.y2=8x C.y2=-4x D.y2=4x
9.(20122永州模拟)以抛物线x2=16y的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程为________.
10.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为y轴,抛物线上一点Q(-3,m)到焦点的距离是5,则抛物线的方程为________.
11.已知抛物线y2=4x与直线2x+y-4=0相交于A、B两点,抛物线的焦点为F,那
????????么| FA| +| FB| =________.
12.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2, y2)两点,若x1+x2=6,那么 |AB|等于________ 13.根据下列条件求抛物线的标准方程:
(1)抛物线的焦点是双曲线 16x2-9y2=144的左顶点; (2)过点P(2,-4).
14.已知点A(-1,0),B(1,-1),抛物线C:y2=4x,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OM与OP的夹π
角为,求△POM的面积.
4
练习题:
1.解析:根据抛物线方程可得其焦点坐标为(0,),双曲线的上焦点为(0,2),依题
4意则有=2解得a=8.
4
aay1
2.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
416115
的定义,可知-y0=1?y0=-.
1616
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