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文檔簡介
專題9.5拋物線
日題型目錄
題型一拋物線的定義與方程
題型二拋物線方程與位置特征
題型三距離的最值問題
題型四實(shí)際問題中的拋物線
題型五拋物線中的三角形和四邊形問題
題型六拋物線的簡單幾何性質(zhì)
才典例集練
題型一拋物線的定義與方程
例1.(2023秋?高二課時練習(xí))過拋物線焦點(diǎn)尸的直線與拋物線交于P,。兩點(diǎn),若尸,。在拋物線準(zhǔn)線上的射影
為耳,則/學(xué)也等于()
A.45°B.60°C.90°D.30°
例2.(2023?山東煙臺?統(tǒng)考三模)設(shè)拋物線。:丁=2°武0>0)的焦點(diǎn)為月,點(diǎn)。(2,0),過點(diǎn)F的直線交C于",N
兩點(diǎn),直線垂直x軸,|MFk3,貝卜.
舉一反三
練習(xí)1.(2023秋?高三課時練習(xí))拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對稱軸是無軸,拋物線上的點(diǎn)(-5,加)到焦點(diǎn)的距離是6,
則拋物線的方程為()
A.y2=-2xB.y2=-4x
2
C.y2=2xD.y=-4x或y2=-36x
練習(xí)2.(2021秋?高三課時練習(xí))分別求符合下列條件的拋物線方程:
⑴頂點(diǎn)在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對稱軸,且過點(diǎn)4(2,3);
(2)頂點(diǎn)在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對稱軸,焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為g.
練習(xí)3.(2023?北京?北京四中??寄M預(yù)測)已知拋物線。:產(chǎn)=22宜0>0)的焦點(diǎn)為/,準(zhǔn)線為/,點(diǎn)A是拋物線C
上一點(diǎn),AD_L/于。.若A尸=2,/£>”=60,則拋物線C的方程為()
A.y2=8xB.y2=4x
C.y2=2xD.y2=x
練習(xí)4.(2023?福建福州?福州三中校考模擬預(yù)測)已知拋物線V=4x與圓(x-iy+y2=i,過拋物線的焦點(diǎn)p作斜
率為左的直線/與拋物線交于A,。兩點(diǎn),與圓交于民C兩點(diǎn)(AB在x軸的同一側(cè)),若AB=4CD,則k2的值是
練習(xí)5.(2023?河南?洛寧縣第一高級中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知產(chǎn)是拋物線C:V=8x的焦點(diǎn),M是C上一點(diǎn),F(xiàn)M
的延長線交y軸于點(diǎn)M若FM=2MN,貝U|RV|=
題型二拋物線方程與位置特征
例3.(2023?陜西渭南?統(tǒng)考二模)將拋物線產(chǎn)=,內(nèi)繞其頂點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)90之后,正好與拋物線y=2x?重合,則機(jī)=
()
A.—B.JC.-2D.2
22
例4.(2023秋?高二課時練習(xí))已知拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程如下,分別求其焦點(diǎn)和準(zhǔn)線方程:
(l)y2=6x;
(2)2y2+5x=0.
舉一反三
22
練習(xí)6.(2023春?上海普陀?高三曹楊二中??茧A段練習(xí))在同一坐標(biāo)系中,方程=+斗=1與依+勿2=0.>6>0)
a"b
練習(xí)7.(2022?高三單元測試)已知加件0,則方程mr2+wy2=1與ay?=〃?尤在同一坐標(biāo)系內(nèi)對應(yīng)的圖形編號可能是
練習(xí)8.(2022.高三課時練習(xí))根據(jù)下列條件,求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,并畫圖:
(1)準(zhǔn)線方程為y=-;;
(2)焦點(diǎn)在無軸上且其到準(zhǔn)線的距離為6;
⑶對稱軸是x軸,頂點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于2;
⑷對稱軸是y軸,經(jīng)過點(diǎn)(1,-2).
練習(xí)9.(2023?全國?模擬預(yù)測)十一世紀(jì),波斯(今伊朗)詩人奧馬爾?海亞姆(約1048-1131)發(fā)現(xiàn)了三次方程
丁+。%=6(6*0)的幾何求解方法,如圖是他的手稿,目前存放在伊朗的德黑蘭大學(xué).奧馬爾采用了圓錐曲線的工
具,畫出圖像后,可通過測量的方式求出三次方程的數(shù)值解.在平面直角坐標(biāo)系xQy上,畫拋物線/=世,在x軸
上取點(diǎn)C(5,O)SHO),以0C為直徑畫圓,交拋物線于點(diǎn)尸.過尸作X軸的垂線,交X軸于點(diǎn)Q.下面幾個值中,
哪個是方程/+片》=人的解?()
心.
A?b0**;」二1£I匚乞ILTtx->u^>'三比”
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產(chǎn)J7i""NEJ?4?
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diA<?依戈》二
A.\OQ\B.\QP\c.\QC\D.\OP\
練習(xí)10.(2022.高三單元測試)(多選)己知的沖0,則方程如2+〃,2=1與九y?=加尤在同一坐標(biāo)系內(nèi)對應(yīng)的圖形可
能是()
題型三距離的最值問題
例5.(2023?江蘇無錫?校聯(lián)考三模)已如尸(3,3),用是拋物線V=4無上的動點(diǎn)(異于頂點(diǎn)),過“作圓
C:(x-2『+y2=4的切線,切點(diǎn)為A,則|則+|MP|的最小值為.
例6.(2023秋?高三課時練習(xí))若點(diǎn)A的坐標(biāo)為(3,2),尸為拋物線丁=2尤的焦點(diǎn),點(diǎn)”在拋物線上移動,為使
+最小,點(diǎn)〃的坐標(biāo)應(yīng)為.
第二及三
練習(xí)11.(2023?上海虹口?華東師范大學(xué)第一附屬中學(xué)校考三模)已知P是拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),P是拋物線C
上一動點(diǎn),Q是曲線x2+y2-8x-2y+16=0上一動點(diǎn),則|尸耳+|尸以的最小值為.
練習(xí)12.(2022秋?河南焦作?高三統(tǒng)考期末)已知P是拋物線V=4無上的一個動點(diǎn),則點(diǎn)P到直線4:3x-4y+12=。
和4:x+2=。的距離之和的最小值是()
22
A.3B.4C.—D.6
5
練習(xí)13.(2023?江蘇南通?統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知點(diǎn)尸伍,九)是拋物線丁=以上的動點(diǎn),貝1]忘/+員-%+1|的最小
值為.
練習(xí)14.(2023?河南?校聯(lián)考模擬預(yù)測)設(shè)尸為拋物線C:y'4x上的動點(diǎn),4(2,4)關(guān)于尸的對稱點(diǎn)為2,記尸到
直線x=-l,x=-3的距離分別4,4,則4+4+|4到的最小值為()
A.2后+2B.2713+2
C.717+2D.713+5^7+2
練習(xí)15.(河北省唐山市、保定市四校(保定中恒高級中學(xué)有限公司等)2023屆高三一模數(shù)學(xué)試卷)(多選)拋物
線V=6x的焦點(diǎn)為尸,P為拋物線上的動點(diǎn),若點(diǎn)A不在拋物線上,且滿足|R4|+|P刊的最小值為?!,則|A司的值
可以為()
935
A.—B.3C.—D.一
224
題型四實(shí)際問題中的拋物線
例7.(2023.青海海東.統(tǒng)考模擬預(yù)測)圖中是拋物線形拱橋,當(dāng)水面在沉?xí)r,拱頂距離水面2米,水面寬度為8米,
則當(dāng)水面寬度為10米時,拱頂與水面之間的距離為()
III[I
I[IL-~~~TJ~~~IIII
[I八II
II1/、[II
ITxC、二XII
IIX2木\
/7
iymi
交二二===二二二二二^^
<----------------------------------------------------------->
8Xn
A.25米B.25米C.225米D.?米
246o
例8.(2023春?廣東韶關(guān)?高三??茧A段練習(xí))有一個隧道內(nèi)設(shè)雙行線公路,其截面由一長方形和拋物線構(gòu)成,如圖
所示.為了保證安全,要求行駛車輛頂部(設(shè)為平頂)與隧道頂部在豎直方向上的高度之差至少為0.7m,若行車道
總寬度為7.2m,則車輛通過隧道時的限制高度為_____m.
舉一反三
練習(xí)16.(2023春?廣西南寧?高三統(tǒng)考開學(xué)考試)北京時間2022年4月16日9時56分,神舟十三號載人飛船返回
艙在東風(fēng)著陸場成功著陸,全國人民都為我國的科技水平感到自豪.某學(xué)校科技小組在計算機(jī)上模擬航天器變軌返回
r2v2
試驗.如圖,航天器按順時針方向運(yùn)行的軌跡方程為二+二=1,變軌(即航天器運(yùn)行軌跡由橢圓變?yōu)閽佄锞€)后
10025
返回的軌跡是以y軸為對稱軸,(0,為頂點(diǎn)的拋物線的一部分(從點(diǎn)C到點(diǎn)B).已知觀測點(diǎn)A的坐標(biāo)(6,0),當(dāng)
航天器與點(diǎn)A距離為4時,指揮中心向航天器發(fā)出變軌指令.
(1)求航天器變軌時點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)求航天器降落點(diǎn)8與觀測點(diǎn)A之間的距離.
練習(xí)17.(2023?上海?高三專題練習(xí))如圖所示,一種建筑由外部的等腰梯形PQRS、內(nèi)部的拋物線以及水平的杠桿
A8組成,其中PS和QR分別與拋物線相切于A,8,A,8分別是PS和QR的中點(diǎn).梯形的高和CD的長度都是4米.
(1)求杠桿的長度;
(2)求等腰梯形的周長.
練習(xí)18.(2023?全國?高三專題練習(xí))有一正方形景區(qū)EFG",E”所在直線是一條公路,該景區(qū)的垃圾可送到位于
產(chǎn)點(diǎn)的垃圾回收站或公路EH上的流動垃圾回收車,于是,景區(qū)分為兩個區(qū)域耳和邑,其中工中的垃圾送到流動垃
圾回收車較近,邑中的垃圾送到垃圾回收站較近,景區(qū)內(nèi)既和邑的分界線為曲線C,現(xiàn)如圖所示建立平面直角坐標(biāo)
系,其中原點(diǎn)。為EF的中點(diǎn),點(diǎn)廠的坐標(biāo)為(L0).
(1)求景區(qū)內(nèi)的分界線C的方程;
(2)為了證明跖與S2的面積之差大于1,兩位同學(xué)分別給出了如下思路,思路①:求分界線C在點(diǎn)G處的切線方程,
借助于切線與坐標(biāo)軸及景區(qū)邊界所圍成的封閉圖形面積來證明;思路②:設(shè)直線L:y=x+b,分界線C恒在直線L
的下方(可以接觸),求6的最小值,借助于直線L與坐標(biāo)軸及景區(qū)邊界所圍成的封閉圖形面積來證明.請選擇一個
思路,證明上述結(jié)論.
練習(xí)19.(2023春?福建莆田?高三莆田一中校考期中)如圖1所示,拋物面天線是指由拋物面(拋物線繞其對稱軸
旋轉(zhuǎn)形成的曲面)反射器和位于焦點(diǎn)上的照射器(饋源,通常采用喇叭天線)組成的單反射面型天線,廣泛應(yīng)用于
微波和衛(wèi)星通訊等領(lǐng)域,具有結(jié)構(gòu)簡單、方向性強(qiáng)、工作頻帶寬等特點(diǎn).圖2是圖1的軸截面,A,2兩點(diǎn)關(guān)于拋
物線的對稱軸對稱,尸是拋物線的焦點(diǎn),NA段是饋源的方向角,記為6,焦點(diǎn)尸到頂點(diǎn)的距離/與口徑d的比值4
稱為拋物面天線的焦徑比,它直接影響天線的效率與信噪比等.如果某拋物面天線饋源的方向角6滿足,
tan0=-4百,則其焦徑比為()
練習(xí)20.(2023?全國?高二專題練習(xí))探照燈、汽車前燈的反光曲面、手電筒的反光鏡面、太陽灶的鏡面等都是拋物鏡
面.燈泡放在拋物線的焦點(diǎn)位置,通過鏡面反射就變成了平行光束,如圖所示,這就是探照燈、汽車前燈、手電筒的設(shè)
計原理.已知某型號探照燈反射鏡的縱斷面是拋物線的一部分,光源位于拋物線的焦點(diǎn)處,燈口直徑是80cm,燈深
40cm,則光源到反射鏡頂點(diǎn)的距離為()
A.20cmB.10cmC.30cmD.40cm
題型五拋物線中的三角形和四邊形問題
例9.(2023?廣東珠海?珠海市斗門區(qū)第一中學(xué)校考三模)已知拋物線尤2=4y的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線/與坐標(biāo)軸交于點(diǎn)N,M
是拋物線上一點(diǎn),若|敬|=|月即,貝kFMN的面積為()
A.4B.273C.2夜D.2
例10.(2023?福建莆田???寄M預(yù)測)已知拋物線C:V=2y的焦點(diǎn)為/,準(zhǔn)線為/,A、8是C上異于點(diǎn)。的兩
—AB
點(diǎn)(。為坐標(biāo)原點(diǎn)),若NAEB=60,過AB的中點(diǎn)。作于點(diǎn)E,則的最小值為.
第二反三
練習(xí)21.(2023.吉林長春.長春吉大附中實(shí)驗學(xué)校??寄M預(yù)測)設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)焦點(diǎn)為產(chǎn),準(zhǔn)線
為/,過第一象限內(nèi)的拋物線上一點(diǎn)A作/的垂線,垂足為8.設(shè)C(2p,。),.與8C相交于£>.若|C尸|=|4尸|,
且.ACD的面積為迷,則拋物線的方程為.
2
練習(xí)22.(2023春?海南?高三海南中學(xué)校考階段練習(xí))設(shè)。為坐標(biāo)原點(diǎn),尸為拋物線C:/=2刃(0>0)的焦點(diǎn),
過焦點(diǎn)P且傾斜角為。的直線/與拋物線C交于M,N兩點(diǎn)(點(diǎn)N在第一象限),當(dāng),=30時,\MF\=2,則。=
練習(xí)23.(2023?全國?高二專題練習(xí))已知拋物線。:9=2「%(0>0)的焦點(diǎn)為尸,直線/與C交于A,8兩點(diǎn),
\AB\
AF±BF,線段A3的中點(diǎn)為過點(diǎn)M作拋物線C的準(zhǔn)線的垂線,垂足為N,則學(xué)巖的最小值為___.
\MN\
練習(xí)24.(2023?全國?模擬預(yù)測)已知歹是拋物線:/=72尤的焦點(diǎn),點(diǎn)A,8在拋物線上,且的重心坐標(biāo)為
K-4則也符虬、)
A.-B.6C.@D.6
3375
練習(xí)25.(2023?甘肅金昌?永昌縣第一高級中學(xué)統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線C:V=8x的焦點(diǎn)為R準(zhǔn)線/交無軸于
點(diǎn)、E,過歹的直線與C在第一象限的交點(diǎn)為A,則二二的最大值為______.
AF
題型六拋物線的簡單幾何性質(zhì)
例11.(2023?全國?高三對口高考)已知48是拋物線了2=2°直°>0)上的兩個點(diǎn),。為坐標(biāo)原點(diǎn),若|OA|=|O@且
A08的垂心恰是拋物線的焦點(diǎn),則直線A3的方程是()
_c53
A.X=PB.x=3pC.X='^PD.X=QP
例12.(2022秋?重慶?高三統(tǒng)考期末)已知則方程(依-4)卜-葉+*=0表示的曲線可能是()
舉I一反三
練習(xí)26.(2023春?甘肅張掖?高三高臺縣某中學(xué)校考階段練習(xí))(多選)對于拋物線y下列描述不正確的
是()
A.開口向上,焦點(diǎn)為(0,4)B.開口向上,焦點(diǎn)為(4,0)
C.準(zhǔn)線方程為x=TD,準(zhǔn)線方程為y=T
練習(xí)27.⑵23秋?高三課時練習(xí))拋物線y=的焦點(diǎn)坐標(biāo)為()
a
A.a>0時為(0,a),a<0時(0,-。)B.a>0時為0,5,”0時為0,
C.(0,a)D.-,o
a
練習(xí)28.(2023秋?高三課時練習(xí))拋物線丁=2力(0>0)上一點(diǎn)到準(zhǔn)線和拋物線的對稱軸距離分別為10和6,則該
點(diǎn)的橫坐標(biāo)是.
練習(xí)29.(2023?全國?高三專題練習(xí))已知拋物線C:V=8x,尸為C上一點(diǎn),A(-2,0),5(2,0),當(dāng)告最小時,
PA\
點(diǎn)P到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為()
A.2-J5B.3亞C.2^/3D.8
練習(xí)30.(2023?山西朔州?懷仁市第一中學(xué)校??级#┮阎獟佄锞€J=4x的焦點(diǎn)為尸,點(diǎn)A,8在拋物線上.若
加=120。,則當(dāng)號滬取得最大值時,M=
專題9.5拋物線
日題型目錄
題型一拋物線的定義與方程
題型二拋物線方程與位置特征
題型三距離的最值問題
題型四實(shí)際問題中的拋物線
題型五拋物線中的三角形和四邊形問題
題型六拋物線的簡單幾何性質(zhì)
才典例集練
題型一拋物線的定義與方程
例1.(2023秋?高二課時練習(xí))過拋物線焦點(diǎn)尸的直線與拋物線交于P,。兩點(diǎn),若尸,。在拋物線準(zhǔn)線上的射影
為耳,則/學(xué)也等于()
A.45°B.60°C.90°D.30°
【答案】C
【分析】由拋物線的定義及內(nèi)錯角相等,可得/々尸尸+/。笈尸=180。,Zl+Z2+Z^PF+Z3+Z4+ZeieF=360°,
可得答案.
【詳解】由于尸為焦半徑,
所以|尸尸|=|尸制,依尸|=|Q2|,
題中求的是角,故把邊轉(zhuǎn)化到角,如圖,
貝(JZ1=Z2,Z3=Z4,
PK〃QQt,
Z^PF+Z21QF=180°,
又N1+N2+/々PB+N3+N4+NQQP=360°,
所以2N2+2N4=18O。,
N2+/4=90。,從而/片/Q=90。.
故選:C
例2.(2023?山東煙臺?統(tǒng)考三模)設(shè)拋物線。:、2=2°X(0>0)的焦點(diǎn)為廠,點(diǎn)。他,0),過點(diǎn)F的直線交C于MN
兩點(diǎn),直線MD垂直x軸,|MFk3,貝"NF|=.
【答案】(3
【分析】根據(jù)拋物線定義求出P=2,再設(shè)直線MN的方程為無-1=加,得到韋達(dá)定理式,求出N點(diǎn)橫坐標(biāo),再利
用拋物線定義即可求出|八丁|的長.
(詳解】由題意得下L,因為直線MD垂直于無軸,〃3。),準(zhǔn)線方程為x=",
所以M點(diǎn)的橫坐標(biāo)為",設(shè)%),"(%,%),
根據(jù)拋物線的定義知慳同=玉+§=qp=3,解得p=2,
則C:V=4x,則P(LO),可設(shè)直線腦V的方程為無-1=7孫,
聯(lián)立拋物線方程有j可得V—4my-4=0,
2
A=16m+16>0,y^y2=-4,則(%%J=16%遇2=16,
則32%=16,解得馬=;,則|N司=%+5=;+1=%
第二反三
練習(xí)1.(2023秋?高三課時練習(xí))拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),對稱軸是x軸,拋物線上的點(diǎn)(-5,附到焦點(diǎn)的距離是6,
則拋物線的方程為()
A.y1=-2xB.y2=-4x
C.y1=2xD.y~=—4x或y,=-36x
【答案】B
【分析】由已知,拋物線開口向左,設(shè)其方程為y2=_2。尤,則準(zhǔn)線方程為x=等,由條件結(jié)合拋物線的定義求出P
的值即可.
【詳解】由已知,拋物線開口向左,設(shè)其方程為V=-2px,p>0,則準(zhǔn)線方程為當(dāng),
由拋物線的定義知,點(diǎn)(-5,㈤到焦點(diǎn)的距離是孑+5=6,所以。=2,
所以拋物線的方程是:/=-4x,
故選:B.
練習(xí)2.(2021秋?高三課時練習(xí))分別求符合下列條件的拋物線方程:
(1)頂點(diǎn)在原點(diǎn)似坐標(biāo)軸為對稱軸,且過點(diǎn)4(2,3);
(2)頂點(diǎn)在原點(diǎn),以坐標(biāo)軸為對稱軸,焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為
Q4
【答案】
(2)y2=5%或y2=_5x或f=5y或Y=-5y
【分析】(1)由題意方程可設(shè)為或/="將4(2,3)代入求解即可;
(2)根據(jù)拋物線的定義焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為|■,即p=:寫出拋物線方程即可.
【詳解】(1)由題意,方程可設(shè)為y2=〃?x或/=「,
將點(diǎn)4(2,3)的坐標(biāo)代入,得32=2m或2?=3",
9、4
二."2=一或〃=_,
23
Q4
所求的拋物線方程為丁=,或
(2)由焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為|,可知p=g
所求拋物線方程為產(chǎn)=5x或=-5%或Y=5y或X?=-5y.
練習(xí)3.(2023?北京?北京四中??寄M預(yù)測)已知拋物線C:y2=2px(p>())的焦點(diǎn)為產(chǎn),準(zhǔn)線為/,點(diǎn)A是拋物線C
上一點(diǎn),于。.若,則拋物線C的方程為()
A.y2=SxB.y2=4x
C.y2=2xD.y2=x
【答案】C
【分析】根據(jù)拋物線的定義求得口耳=2,然后在直角三角形中利用NZMF=60??汕蟮胮=2,從而可得答案.
【詳解】如圖,連接DF,設(shè)準(zhǔn)線與x軸交點(diǎn)為M
拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為尸],0j,準(zhǔn)線/:x=-j
又拋物線的定義可得|AH=|AO|,又ZDAb=60,所以為等邊三角形,
所以同=|AF|=2,ZDFM=60
所以在Rt中,0典=2囚用=2p=2,則p=l,所以拋物線C的方程為y2=2x.
故選:C.
練習(xí)4.(2023?福建福州?福州三中??寄M預(yù)測)已知拋物線>2=4尤與圓(尤-1)2+9=1,過拋物線的焦點(diǎn)廠作斜
率為左的直線/與拋物線交于兩點(diǎn),與圓交于昆C兩點(diǎn)(42在x軸的同一側(cè)),若A8=4C£>,則。的值是
【答案】8
【分析】根據(jù)給定條件,寫出直線/的方程,與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理并結(jié)合圓的性質(zhì)及向量等式求解作
答.
【詳解】拋物線丁=4x的焦點(diǎn)尸(1,0),準(zhǔn)線方程為尸-1,于是直線/:y=k(x-l),顯然讓0,
由<2,消去y得:k2x2-(2k2+4)x+k2=0,設(shè)4>1,X),£>(%,%),
[y=4x
4
則玉+工2=2+記,項%2=1,又圓(工一1)2+y?=1的圓心為尸(1,0),半徑為1,
由A3=4C。,得|A5|=4|GD|,即|A尸I—1=4(1。尸|—1),
+1)-1=4[(x2+1)-1],整理得%=4尤2,又無m=1,解得%=2,馬=;,
45
則2+”=無|+%=/,解得*=8,
所以不的值是8.
故答案為:8
練習(xí)5.(2023?河南?洛寧縣第一高級中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知尸是拋物線C:丁=股的焦點(diǎn),M是C上一點(diǎn),F(xiàn)M
的延長線交y軸于點(diǎn)M若FM=2MN,貝1J|月V|=
【答案】4
【分析】先求出準(zhǔn)線/方程為x=-2,根據(jù)拋物線定義把焦半徑轉(zhuǎn)化為焦點(diǎn)到準(zhǔn)線距離,在直角梯形AKVD中由平
行線得比練習(xí)線段,從而可得忸M|,^\MF\,從而可得|WV|.
【詳解】易知焦點(diǎn)尸的坐標(biāo)為(2,0),準(zhǔn)線方程為了=-2,如圖,作MBJU于3,NDLIWD,
FM=2MN<可知線段平行于和。N,因為|Z)N|=2,|AF|=4,J—=
所以忸閭=§,又由定義知怛閭=附刊=§,
所以|/w|=|政V[+|EV/|=4.
題型二拋物線方程與位置特征
例3.(2023?陜西渭南?統(tǒng)考二模)將拋物線y2=?u繞其頂點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)死之后,正好與拋物線y=重合,則加=
()
B-IC.-2D.2
【答案】A
【分析】根據(jù)拋物線旋轉(zhuǎn)規(guī)律可得,其焦點(diǎn)坐標(biāo)從無軸負(fù)半軸旋轉(zhuǎn)到y(tǒng)軸正半軸,即可得利=-,
【詳解】根據(jù)題意可得拋物線/=mx的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(彳,0),
拋物線y=2x?的標(biāo)準(zhǔn)方程為V=;y,
可得其焦點(diǎn)坐標(biāo)為
易知存。)繞原點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)9。之后得到國,即可得十-",
解得加=一;.
故選:A
例4.(2023秋?高二課時練習(xí))已知拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程如下,分別求其焦點(diǎn)和準(zhǔn)線方程:
(1)/=6x;
(2)2/+5x=0.
【答案】⑴焦點(diǎn)為||,0;準(zhǔn)線方程為x=-|;
⑵焦點(diǎn)為卜。,。],準(zhǔn)線方程為x=J.
【分析】(1)根據(jù)拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程即可判斷焦點(diǎn)位置及0=3,進(jìn)而寫出焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程;
(2)將拋物線2y2+5x=0化成標(biāo)準(zhǔn)方程可得y'-gx,即可寫出焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程;
【詳解】(1)由拋物線方程為/=6x,可得p=3,且焦點(diǎn)在x軸正半軸上,
所以可得其焦點(diǎn)為準(zhǔn)線方程為x=-|;
(2)將2y2+5x=0化成標(biāo)準(zhǔn)方程為尸=3,
可得且焦點(diǎn)在x軸負(fù)半軸上,
4
所以焦點(diǎn)為準(zhǔn)線方程為x
舉一反三
22
練習(xí)6.(2023春?上海普陀?高三曹楊二中??茧A段練習(xí))在同一坐標(biāo)系中,方程=+1=1與?+6/=0(a>6>0)
ab
的曲線大致是()
【分析】結(jié)合橢圓和拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程定義判斷即可.
22
【詳解】由a>6>0,則方程三+與=1表示焦點(diǎn)在關(guān)軸上的橢圓,
ab
方程以+Z?y2=。化為,2=一,%,
b
由于--<0,則方程表示焦點(diǎn)在無軸上開口向左的拋物線.
b
故選:A.
練習(xí)7.(2022?高三單元測試)已知7A0,則方程MIX?=1與ay?=如在同一坐標(biāo)系內(nèi)對應(yīng)的圖形編號可能是
()
A.①④B.②③C.①②D.③④
【答案】B
【分析】結(jié)合橢圓、雙曲線、拋物線的圖像,分別對①②③④分析相、〃的正負(fù),即可得到答案.
【詳解】對于①:由雙曲線的圖像可知:相由拋物線的圖像可知:同號,矛盾.故①錯誤;
對于②:由雙曲線的圖像可知:相<0,”>0;由拋物線的圖像可知:機(jī),〃異號,符合要求.故②成立;
對于③:由橢圓的圖像可知:相>0,">0;由拋物線的圖像可知:孤〃同號,且拋物線的焦點(diǎn)在x軸上,符合要求.
故③成立;
對于④:由橢圓的圖像可知:機(jī)>0,”>0;由拋物線的圖像可知:同號,且拋物線的焦點(diǎn)在x軸上,矛盾.故④
錯誤;
故選:B
練習(xí)8.(2022?高三課時練習(xí))根據(jù)下列條件,求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,并畫圖:
3
(1)準(zhǔn)線方程為〉=-;;
⑵焦點(diǎn)在x軸上且其到準(zhǔn)線的距離為6;
⑶對稱軸是x軸,頂點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于2;
⑷對稱軸是y軸,經(jīng)過點(diǎn)(L-2).
【答案】(1)答案見解析;
(2)答案見解析;
(3)答案見解析;
(4)答案見解析.
【分析】(1)根據(jù)拋物線的準(zhǔn)線方程為了=-|,得到點(diǎn)=|且焦點(diǎn)在y軸上求解;
(2)根據(jù)焦點(diǎn)在x軸上且其到準(zhǔn)線的距離為6,得到P=6求解;
(3)根據(jù)對稱軸是x軸,頂點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于2,得到5=2求解;
(4)根據(jù)對稱軸是y軸,設(shè)拋物線方程為/=分,將點(diǎn)(1,-2)代入求解.
(1)
3
解:因為拋物線的準(zhǔn)線方程為y=-
所以與=|"'p=3,
22
所以拋物線的方程是f=6y;其圖象如下:
因為焦點(diǎn)在x軸上且其到準(zhǔn)線的距離為6,
所以。=6,
所以拋物線的方程是V=12x或寸=-12x;其圖象如下:
(3)
因為對稱軸是無軸,頂點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于2
所以5=2,p=4,
所以拋物線的方程是V=8x或產(chǎn)=_8x;其圖象如下:
因為對稱軸是y軸,
設(shè)拋物線方程為爐=今,
因為拋物線經(jīng)過點(diǎn)(1,-2),
所以『="(—2),解得.=
所以拋物線的方程是/=-gy,其圖象如下:
練習(xí)9.(2023?全國?模擬預(yù)測)十一世紀(jì),波斯(今伊朗)詩人奧馬爾?海亞姆(約1048-1131)發(fā)現(xiàn)了三次方程
d+片X=優(yōu)6W0)的幾何求解方法,如圖是他的手稿,目前存放在伊朗的德黑蘭大學(xué).奧馬爾采用了圓錐曲線的工
具,畫出圖像后,可通過測量的方式求出三次方程的數(shù)值解.在平面直角坐標(biāo)系xQv上,畫拋物線無2=3,在x軸
上取點(diǎn)c[,,o]sHO),以O(shè)C為直徑畫圓,交拋物線于點(diǎn)尸.過尸作x軸的垂線,交x軸于點(diǎn)Q.下面幾個值中,
哪個是方程/6的解?()
》⑷1*;■?二"迎
心a'Al
二”“*,二,J
it-xru>?'
/LU。力J-U?勺*1/口產(chǎn)^―7工尸」二ii)
2■oi/j-^z^二
匕43小J于丁、J\
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笠心心山―Jy口少R\、)
匕日次比一^憶^,二"也2
"5^9幺O_^J_AU>'i^tjV
A.\OQ\B.\QP\C.\QC\D.\OP\
【答案】A
【分析】求出圓的方程,聯(lián)立圓與拋物線的方程求出尸的橫坐標(biāo)滿足的方程可得解.
b2
【詳解】由題意,圓的方程為+/如圖,
4。4
—+丁上
聯(lián)立I2a2)>一41,
x2=ay
消去》可得:4a2x4+4a4x2—4a2bx=0,
BPx(x3+a2x-Z?)=0,
可得x=0或%③+/%一b=o,
即P點(diǎn)的橫坐標(biāo)滿足方程x3+a2x-b=0,
故。點(diǎn)的橫坐標(biāo)IOQI可以滿足的方程尤3+/%=6
故選:A
練習(xí)10.(2022?高三單元測試)(多選)已知mnwO,則方程如2+盯2=]與町/2=處在同一坐標(biāo)系內(nèi)對應(yīng)的圖形可
能是()
xy_
【分析】先將方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程得了+1=,y2=-x,再根據(jù)拋物線圖形與橢圓或雙曲線圖形判斷即可.
———n
mn
x2y2
【詳解】解:將對應(yīng)方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程得1+i=】,y2=-x,
n
mn
所以拋物線,2=竺》的焦點(diǎn)在無軸上,故排除D選項,
n
對于A選項,由圖可知一〉0,m<0,n>0,矛盾,故A錯誤;
n
對于B選項,由圖可知一<0,m<0,n>0,滿足,故B正確;
n
對于C選項,由圖可知,一〉。,m>0,n>0,滿足,故C正確;
n
故選:BC.
題型三距離的最值問題
例5.(2023?江蘇無錫?校聯(lián)考三模)已如尸(3,3),M是拋物線y=4彳上的動點(diǎn)(異于頂點(diǎn)),過〃作圓
C:(x-2y+y2=4的切線,切點(diǎn)為A,貝U|M4|+|網(wǎng)的最小值為.
【答案】3
【分析】設(shè)出點(diǎn)M的坐標(biāo),結(jié)合圓的切線的性質(zhì)求出1加川,再借助式子幾何意義作答.
【詳解】依題意,設(shè)川(毛,%),%>0,有巾=4%,圓C:(尤-2)2+/=4的圓心。(2,0),半徑廠=2,
于是IAM|=JlMCf-產(chǎn)=&%-2)2+4-4=正=%,
因止匕|加4|+|河?|=龍。+|網(wǎng),表示拋物線C上的點(diǎn)〃到y(tǒng)軸距離與到定點(diǎn)尸的距離的和,
而點(diǎn)尸在拋物線C內(nèi),當(dāng)且僅當(dāng)加是過點(diǎn)尸垂直于y軸的直線與拋物線C的交點(diǎn)時,與+|10取得最小值3,
所以0例+也0的最小值為3.
故答案為:3.
例6.(2023秋?高三課時練習(xí))若點(diǎn)A的坐標(biāo)為(3,2),尸為拋物線丁=2x的焦點(diǎn),點(diǎn)網(wǎng)在拋物線上移動,為使
|用4|+|加口最小,點(diǎn)時的坐標(biāo)應(yīng)為.
【答案】(2,2)
【分析】根據(jù)A點(diǎn)位置和拋物線方程可得焦點(diǎn)下和準(zhǔn)線x=利用拋物線定義可知
\M^+\MF\=\M^+\MM\>\AM\,當(dāng)AM,三點(diǎn)縱坐標(biāo)相同時取最小值,即可求得M(2,2).
【詳解】由A(3,2)以及拋物線V=2x可知,點(diǎn)A在拋物線內(nèi)部,如下圖所示:
拋物線y2=2工的焦點(diǎn)坐標(biāo)W,0],準(zhǔn)線方程為x=-J;
作初%垂直于準(zhǔn)線,垂足為
由拋物線定義可得\MF\=\MMX\,則\M^\+\MF\=\M^+\MM\>\AM\,
當(dāng)且僅當(dāng)A,監(jiān)三點(diǎn)共線時,+|MF]取最小值3+|=|,
此時A,M,%三點(diǎn)縱坐標(biāo)相同,所以點(diǎn)加的縱坐標(biāo)為2,
代入拋物線方程可得M(2,2).
故答案為:(2,2)
舉一
練習(xí)11.(2023?上海虹口?華東師范大學(xué)第一附屬中學(xué)校考三模)已知尸是拋物線C:V=4x的焦點(diǎn),P是拋物線C
上一動點(diǎn),Q是曲線Y+y2-8x-2y+16=0上一動點(diǎn),則怛同+|PQ|的最小值為.
【答案】4
【分析】根據(jù)題意,過點(diǎn)尸作PA,/,垂足為A,過點(diǎn)垂足為A,根據(jù)拋物線的定義,轉(zhuǎn)化為
\PF\+\P^\PA\+\PM\-1,結(jié)合圖象,得到,當(dāng)且僅當(dāng)在一條直線上時,|尸司+|尸。|的最小值,即可求
解.
【詳解】由拋物線C:V=4x,可得焦點(diǎn)坐標(biāo)為尸(1,0),準(zhǔn)線方程為/:x=-l,
又由曲線爐+y2-8x-2y+16=0,可化為(x-4)2+(y-l『=i,
可得圓心坐標(biāo)為M(4,l),半徑廠=1,
過點(diǎn)尸作垂足為A,過點(diǎn)M作垂足為4,交拋物線于:,如圖所示,
根據(jù)拋物線的定義,可得|PF|+|PQ|=|到+|P"|-1,
要使得|出+|尸加|取得最小值,只需使得點(diǎn)P與《重合,此時A與A重合,
即I期+WM9用聞+|甲圖=5,當(dāng)且僅當(dāng)M,用2,A在一條直線上時,
所以|尸川+盧魚的最小值為5-1=4.
故答案為:4.
練習(xí)12.(2022秋.河南焦作.高三統(tǒng)考期末)已知尸是拋物線y?=4x上的一個動點(diǎn),則點(diǎn)尸到直線4:3x-4y+12=。
和/?:x+2=0的距離之和的最小值是()
22
A.3B.4C.—D.6
5
【答案】B
【分析】先判斷直線4與拋物線的位置關(guān)系,過點(diǎn)尸作于點(diǎn)PNLI于點(diǎn)、N,連接尸尸,根據(jù)拋物線的
定義,得到網(wǎng)二附,推出|四+忸閭=|用+忸叫,結(jié)合圖形,可得M,P,尸共線時,|「耳+|尸網(wǎng)最小,進(jìn)而
可得出結(jié)果.
【詳解】由-八消去x得/一學(xué)y+16=0,
[3x-4y+12=03
因為=卜5)-4X16<0,所以方程y-^丫+16=0無解,
即直線小3戈-4丁+12=。與拋物線無交點(diǎn);
過點(diǎn)尸作于點(diǎn)M,PNLI于點(diǎn)、N,記拋物線V=4x的焦點(diǎn)為產(chǎn)(1,0),連接尸尸,
因為4:x+2=0點(diǎn)尸到直線4:x+2=0的距離為|PN|+1,/:x+1=0為拋物線丁=4尤的準(zhǔn)線,根據(jù)拋物的定義可得,
|叫4P耳,
則P到直線4和4的距離之和為1PM+1+|尸叫=|尸尸|++1,
若加,P,尸三點(diǎn)不共線,貝!J有附|+歸則邛M,
當(dāng)M,P,尸三點(diǎn)共線,且尸位于MF之間時,\PF\+\PM\=\FM\,
則|尸尸|+|尸河以尸必,
又“|=_^2M=3
所以歸M+歸叫=|PF|+歸叫+123+1=4,即所求距離和的最小值為4.
練習(xí)13.(2023?江蘇南通?統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知點(diǎn)p(得,九)是拋物線V=4x上的動點(diǎn),貝I垃與+禺-%+1|的最小
值為
【答案】2-應(yīng)/-應(yīng)+2
[分析]根據(jù)已知條件將問題轉(zhuǎn)化為拋物線V=4x上的動點(diǎn)P(%九)到直線/:Ay+l=0和y軸的距離之和的最
小值,作出圖形,利用拋物線的定義及點(diǎn)到直線的距離公式即可求解.
【詳解】由題可知,過拋物線丁=4X上的動點(diǎn)尸(4,幾)作直線l:x-y+l=0的垂線交直線于M,過點(diǎn)戶(X。,幾)作
y軸的垂線交y軸于Q,交準(zhǔn)線于G點(diǎn),廠為拋物線焦點(diǎn),
所以X。+也]尹U=儼@+歸閭=|PG|+-1=|尸制+-1,
當(dāng)且僅當(dāng)足P、M三點(diǎn)共線時,|PQ|+|PM|有最小值,即|尸&+|9|=|尸尸|+|尸網(wǎng)-以詆|-1(此時|MF|為點(diǎn)F到
直線/的距離),
所以網(wǎng)1,0)到直線/X-y+l=O的距離為眼巴=號=a,
所以4+"。藍(lán)=
所以V2x0+|%-%+1|=/]毛+1°"---->2-也.
所以0尤0+民一為+1|的最小值為2-夜.
故答案為:2-6
練習(xí)14.(2023?河南?校聯(lián)考模擬預(yù)測)設(shè)P為拋物線C:產(chǎn)=4》上的動點(diǎn),A(2,4)關(guān)于尸的對稱點(diǎn)為8,記P到
直線x=-Lx=-3的距離分另1」4,d2,則4+4+|AB|的最小值為()
A.2717+2B.2713+2
C.Vn+2D.713+717+2
【答案】A
【分析】根據(jù)題意得到dl+d2+\AB\=24+2+2|PA|=2(4+|PA|)+2,再利用拋物線的定義結(jié)合三角不等式求解.
【詳解】解:如圖,
因為4=4+2,且A(2,4)關(guān)于尸的對稱點(diǎn)為B,所以照|=|P8|,拋物線焦點(diǎn)”
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