2026届高中数学(通用版)一轮复习:第八章 第8课时 抛物线(课件 学案 练习,共4份)

文档属性

名称 2026届高中数学(通用版)一轮复习:第八章 第8课时 抛物线(课件 学案 练习,共4份)
格式 zip
文件大小 7.2MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2025-05-22 10:12:56

文档简介

第8课时 抛物线
[考试要求] 1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程.2.掌握抛物线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).3.了解抛物线的简单应用.4.理解数形结合的思想.
1.抛物线的概念
我们把平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离______的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的______,直线l叫做抛物线的______.
2.抛物线的标准方程与几何性质
标准 方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点 ___________
对称轴 y=0 x=0
焦点 坐标 F ___ ___ F
离心率 e=1
准线方程 _______ x= y=- _____
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
[常用结论]
1.与焦点弦有关的常用结论
如图,过点F且倾斜角为α的直线AB与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,F为抛物线的焦点,设A(x1,y1),B(x2,y2).则有:
(1)x1x2=,y1y2=-p2;
(2)焦点弦长:|AB|=x1+x2+p=(α为弦AB的倾斜角);
(3)通径:过焦点且与对称轴垂直的弦长等于2p;
(4)焦半径:|AF|=(点A在x轴上方),|BF|=(点B在x轴下方),特别地=;
(5)以弦AB为直径的圆与准线相切;
(6)以AF或BF为直径的圆与y轴相切;
(7)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上;
(8)焦点弦端点与顶点构成的三角形面积:S△AOB==|OF|·|y1-y2|.
2.若A,B为抛物线y2=2px(p>0)上异于原点O的两点,则OA⊥OB是直线AB过定点(2p,0)的充要条件.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹一定是抛物线. (  )
(2)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切. (  )
(3)方程y=ax2(a≠0)表示的曲线是焦点在x轴上的抛物线,且其焦点坐标是,准线方程是x=-. (  )
(4)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形. (  )
二、教材经典衍生
1.(人教A版选择性必修第一册P133练习T2改编)抛物线y=x2的准线方程是(  )
A.y=-1 B.y=-2
C.x=-1 D.x=-2
2.(人教A版选择性必修第一册P133练习T3改编)若抛物线y=4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是(  )
A. B.
C. D.0
3.(人教A版选择性必修第一册P135例4改编)过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,则|PQ|等于(  )
A.9 B.8
C.7 D.6
4.(人教A版选择性必修第一册P134例3改编)已知抛物线的顶点是原点,对称轴为坐标轴,并且经过点P(-2,-4),则该抛物线的标准方程为________.
考点一 抛物线的定义及应用
 动点轨迹的判定
[典例1] (1)在平面直角坐标系Oxy中,动点P(x,y)到直线x=1的距离比它到定点(-2,0)的距离小1,则P的轨迹方程为(  )
A.y2=2x  B.y2=4x
C.y2=-4x D.y2=-8x
(2)(2024·湖南长沙二模)已知圆N:x2+y2-6y+5=0,直线y=-1,圆M与圆N外切,且与直线y=-1相切,则点M的轨迹方程为________.
[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
[拓展变式] 本例(2)的条件变为“动点M(x,y)到定点F(3,0)的距离比M到y轴的距离大3”,则动点M满足的方程为________.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
 抛物线上的点到定点的距离及最值
[典例2] (1)(2023·北京高考)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M在C上,若M到直线x=-3的距离为5,则|MF|=(  )
A.7 B.6
C.5 D.4
(2)已知点M(20,40)不在抛物线C:y2=2px(p>0)上,抛物线C的焦点为F.若对于抛物线上的一点P,|PM|+|PF|的最小值为41,则p的值等于________.
[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
 抛物线定义的应用规律
[跟进训练]
1.(1)(2025·云南大理模拟)已知P为抛物线C:y2=8x上任意一点,F为抛物线C的焦点,Q为圆M:(x-8)2+(y-4)2=4上任意一点,则|PF|+|PQ|的最小值为(  )
A.6 B.10
C.4 D.8
(2)设抛物线x2=12y的焦点为F,经过点P(2,1)的直线l与抛物线相交于A,B两点,若点P恰为线段AB的中点,则|AF|+|BF|=________.
考点二 抛物线的标准方程与几何性质
[典例3] (1)(多选)过点(1,-2)的抛物线的标准方程可能是(  )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.x2=-y D.x2=y
(2)(2021·新高考Ⅰ卷)已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且PQ⊥OP.若|FQ|=6,则C的准线方程为________.
[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
 1.求抛物线的标准方程的方法
(1)定义法.
(2)待定系数法.当焦点位置不确定时,为避免过多的讨论,通常依据焦点所在的位置,将抛物线的方程设为y2=ax(a≠0)或x2=ay(a≠0).
2.抛物线性质的应用要树立两个意识
(1)转化意识:见准线想焦点,见焦点想准线.
(2)图形意识:借助平面图形的性质简化运算.
[跟进训练]
2.(1)(2025·广东佛山模拟)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,且在第一象限,若直线AF的倾斜角为,则|AF|=(  )
A.2 B.3
C.4 D.5
(2)如图所示,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,则抛物线的方程为(  )
A.y2=8x B.y2=4x
C.y2=2x D.y2=x
(3)O为坐标原点,F为抛物线C:y2=4x的焦点,P为C上一点,若|PF|=4,则△POF的面积为________.
考点三 直线与抛物线的位置关系
[典例4] (1)(多选)(2023·新高考Ⅱ卷)设O为坐标原点,直线y=-(x-1)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则(  )
A.p=2
B.|MN|=
C.以MN为直径的圆与l相切
D.△OMN为等腰三角形
(2)抛物线E:y2=2x上存在两点关于直线y=k(x-2)对称,则k的取值范围是________.
[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
 解决直线与抛物线位置关系问题的方法
(1)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|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
(2)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系,采用“设而不求”“整体代入”等解法.
提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.
(3)重视在选择、填空题中有关结论的灵活应用.
[跟进训练]
3.(1)(2025·广东深圳模拟)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,直线l:y=k(x+1)与C交于A,B两点(A在B的左边),则4|AF|+|BF|的最小值是(  )
A.10 B.9
C.8 D.5
(2)(多选)(2022·新高考Ⅰ卷)已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x2=2py(p>0)上,过点B(0,-1)的直线交C于P,Q两点,则(  )
A.C的准线为y=-1
B.直线AB与C相切
C.|OP|·|OQ|>|OA|2
D.|BP|·|BQ|>|BA|2
如图,假设抛物线方程为x2=2py(p>0), 过抛物线准线y=-上一点P(x0,y0)向抛物线引两条切线,切点分别记为A,B,其坐标为(x1,y1),(x2,y2),则在由点P和两切点A,B围成的△PAB中,有如下的常见结论:
(1)抛物线在A处的切线方程:x1x=p(y+y1),抛物线在B处的切线方程:x2x=p(y+y2),直线AB的方程:x0x=2p=p(y0+y);
(2)直线AB过抛物线的焦点;
(3)过F的直线与抛物线交于A,B两点,以A,B分别为切点作两条切线,则这两条切线的交点P(x0,y0)的轨迹即为抛物线的准线;
(4)PF⊥AB;
(5)AP⊥PB;
(6)线段AB的中点为M,则PM平行(或重合)于抛物线的对称轴.
[典例1] (多选)阿基米德是古希腊伟大的物理学家、数学家、天文学家,享有“数学之神”的称号.若抛物线上任意两点A,B处的切线交抛物线的准线于点P,则称△PAB为“阿基米德三角形”.已知抛物线x2=8y的焦点为F,过抛物线上两点A,B的直线的方程为x-y+2=0,弦AB的中点为C,则关于“阿基米德三角形”PAB,下列结论正确的是(  )
A.点P(,-2) B.PC⊥x轴
C.PA⊥PB D.PF⊥AB
[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
[典例2] (2021·全国乙卷)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4.
(1)求p的值;
(2)若点P在圆M上,PA,PB是抛物线C的两条切线,A,B是切点,求△PAB面积的最大值.
[听课记录]___________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
第8课时 抛物线
梳理·必备知识
1.相等 焦点 准线 2.O(0,0) F F x=- y=
激活·基本技能
一、(1)× (2)× (3)× (4)×
二、1.A [∵y=x2,∴x2=4y,∴准线方程为y=-1.]
2.B [M到准线的距离等于M到焦点的距离,又准线方程为y=-,设M(x0,y0),则y0+=1,∴y0=.]
3.B [抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.根据题意可得,|PQ|=|PF|+|QF|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=8.]
4.y2=-8x或x2=-y [设抛物线方程为y2=2px(p≠0)或x2=2py(p≠0).将P(-2,-4)代入,分别得方程为y2=-8x或x2=-y.]
考点一
考向1 典例1 (1)D (2)x2=12y [(1)由题意知动点P(x,y)到直线x=2的距离与到定点(-2,0)的距离相等,由抛物线的定义知,P的轨迹是以(-2,0)为焦点,x=2为准线的抛物线,
轨迹方程为y2=-8x.故选D.
(2)由题意得,直线l:y=-1,且圆N:x2+(y-3)2=4,
设圆M半径为r,则点M到l':y=-3与点M到点N的距离相等,都是r+2,
故点M的轨迹是以N为焦点,以l'为准线的抛物线,故方程为x2=12y.
]
拓展变式
y2=12x(x≥0)或y=0(x<0) [动点M到定点F(3,0)的距离比M到y轴的距离大3,
当x≥0时,动点M到定点F(3,0)的距离等于到直线x=-3的距离,轨迹为抛物线,设抛物线方程为y2=2px(p>0),则=3,即p=6,所以y2=12x;
当x<0时,直线y=0上的点满足条件.
综上所述,动点M的轨迹方程为:当x≥0时,y2=12x;当x<0时,y=0.]
考向2 典例2 
(1)D
(2)42或22 [(1)如图所示,因为点M到直线x=-3的距离|MR|=5,所以点M到直线x=-2的距离|MN|=4.
又抛物线上点M到准线x=-2的距离和到焦点F的距离相等,故|MF|=|MN|=4.故选D.
(2)当点M(20,40)位于抛物线内时,如图1,过点P作抛物线准线的垂线,垂足为D,则|PF|=|PD|,|PM|+|PF|=|PM|+|PD|.
当点M,P,D三点共线时,|PM|+|PF|的值最小.
由最小值为41,得20+=41,解得p=42.
当点M(20,40)位于抛物线外时,如图2,当点P,M,F三点共线时,|PM|+|PF|的值最小.
由最小值为41,得=41,
解得p=22或p=58.
当p=58时,y2=116x,点M(20,40)在抛物线内,故舍去.
综上,p=42或p=22.
]
跟进训练
1.(1)D (2)8
[(1)如图,
过点P作PH垂直准线于点H,连接PM交⊙M于点Q.
由题意可得F(2,0),C的准线方程为x=-2,|PF|+|PQ|=|PH|+|PQ|.
因为|PQ|=|PM|-|QM|=|PM|-2,
所以|PF|+|PQ|=|PH|+|PM|-2,
当M,P,H三点共线时,|PH|+|PM|取得最小值,最小值为8+2=10,所以|PF|+|PQ|的最小值为10-2=8.故选D.
(2)过点A,B,P分别作抛物线准线y=-3的垂线,垂足分别为C,D,Q(图略),根据抛物线定义,得|AF|+|BF|=|AC|+|BD|=2|PQ|=8.]
考点二
典例3 (1)AC (2)x=- [(1)点(1,-2)满足y2=4x,x2=-y,
所以过点(1,-2)的抛物线的标准方程可能是y2=4x,x2=-y.故选AC.
(2)法一(解直角三角形法):由题易得|OF|=,|PF|=p,∠OPF=∠PQF,所以tan ∠OPF=tan ∠PQF,所以=,即=,解得p=3,所以C的准线方程为x=-.
法二(射影定理法):由题易得|OF|=,|PF|==|OF|·|FQ|,即p2=×6,解得p=3或p=0(舍去),所以C的准线方程为x=-.]
跟进训练
2.(1)C (2)B (3) [(1)抛物线及准线如图所示,过点A作AB垂直准线于点B,
过焦点F作FC垂直于AB于点C,由题意可知p=2,∠AFx=∠FAC=,
根据抛物线的定义|AF|=|AB|=|AC|+|CB|.
在Rt△AFC中,|AC|=|AF|·cos =|AF|,
又|BC|=p=2,所以|AF|=|AB|=|AF|+2,
解得|AF|=4.故选C.
(2)如图,分别过点A,B作准线的垂线,交准线于点E,D,设准线与x轴交于点G,设|BF|=a,则由已知得|BC|=2a,由定义得|BD|=a,故∠BCD=30°,
则在Rt△ACE中,2|AE|=|AC|,又|AF|=4,
∴|AC|=4+3a,|AE|=4,∴4+3a=8,从而得a=.∵AE∥FG,∴=,即=,p=2,∴抛物线的方程为y2=4x.故选B.
(3)法一(通性通法):由y2=4x可得抛物线的焦点F(1,0),准线方程为x=-1,如图,过点P作准线x=-1的垂线,垂足为点M,根据抛物线的定义可知|PM|=|PF|=4, 设P(x,y),则x-(-1)=4,解得x=3,将x=3代入y2=4x,可得y=±2,所以△POF的面积为|y|·|OF|=×2×1=.
法二(巧用结论):设∠PFx=θ,则|PF|===4,∴cos θ=,即θ=60°.
设P(x,y),则|y|=|PF|sin θ=4×=2,
∴S△POF=×|OF|×|y|=×1×2=.]
考点三
典例4 (1)AC (2)(-) [(1)由题意,易知直线y=-(x-1)过点(1,0).
因为直线经过抛物线C的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),所以=1,即p=2,A正确.
不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),x1l的方程为x=-1,以MN为直径的圆的圆心坐标为,半径r=|MN|==+1,所以以MN为直径的圆与l相切,C正确.
由两点间距离公式可得|OM|=,|ON|=,又|MN|=,D错误.故选AC.
(2)当k=0时,显然成立.
当k≠0时,设两对称点为B(x1,y1),C(x2,y2),BC的中点为M(x0,y0),由==2x2,两式相减得(y1+y2)·(y1-y2)=2(x1-x2),则直线BC的斜率kBC====,由对称性知kBC=-,点M在直线y=k(x-2)上,所以y0=-k,y0=k(x0-2),所以x0=1.由点M在抛物线内,得<2x0,即(-k)2<2,所以-综上,k的取值范围为(-).]
跟进训练
3.(1)B (2)BCD [(1)由题知C的焦点F(1,0),准线为x=-1,如图,作AM垂直于准线,BN垂直于准线,l:y=k(x+1)过定点(-1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),联立
得k2(x2+2x+1)-4x=0,即k2x2+(2k2-4)x+k2=0,∴x1x2==1.
又∵|AF|=|AM|=x1+1,|BF|=|BN|=x2+1,
∴4|AF|+|BF|=4x1+4+x2+1=4x1+x2+5≥2+5=2×2+5=9,
当且仅当4x1=x2时取等号.故选B.
(2)将点A的坐标代入抛物线方程得1=2p,所以抛物线方程为x2=y,故准线方程为y=-,A错误;
kAB==2,所以直线AB的方程为y=2x-1,
联立可得x2-2x+1=0,解得x=1,即直线AB与C相切于点A,故B正确;
设过B的直线为l,若直线l与y轴重合,则直线l与抛物线C只有一个交点,
所以直线l的斜率存在,设其方程为y=kx-1,P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立得x2-kx+1=0,
所以
所以k>2或k<-2,y1y2=(x1x2)2=1,
又|OP|==,|OQ|==,
所以|OP|·|OQ|===|k|>2=|OA|2,故C正确;
因为|BP|=|x1|,|BQ|=|x2|,
所以|BP|·|BQ|=(1+k2)|x1x2|=1+k2>5,而|BA|2=5,故D正确.故选BCD.]
拓展视野3
典例1  BCD [由 消去y可得x2-8x-16=0.
令A,B,则x1+x2=8,x1x2=-16,
∵y=,∴y′=,kPA=,
∴直线PA:y==,直线PB:y=,
联立
解得即P(4,-2),A错误;
xC==4,∴PC⊥x轴,B正确;
kPF==-1,kAB=1,kPF·kAB=-1,∴PF⊥AB,D正确; kPA·kPB==-1,∴PA⊥PB,C正确.故选BCD.]
典例2 解:(1)由题意知M(0,-4),F,圆M的半径r=1,所以|MF|-r=4,即+4-1=4,解得p=2.
(2)由(1)知,抛物线方程为x2=4y,
由题意可知直线AB的斜率存在,设,直线AB的方程为y=kx+b,
联立消去y得x2-4kx-4b=0,
则Δ=16k2+16b>0,(※)
x1+x2=4k,x1x2=-4b,
所以|AB|=|x1-x2|
==4.
因为x2=4y,即y=,所以y′=,则抛物线在点A处的切线斜率为,在点A处的切线方程为=(x-x1),即y=,
同理得抛物线在点B处的切线方程为y=,
联立则
即P(2k,-b).因为点P在圆M上,所以4k2+(4-b)2=1,①
且-1≤2k≤1,-5≤-b≤-3,即-≤k≤,3≤b≤5,满足(※).
设点P到直线AB的距离为d,则d=,
所以S△PAB=|AB|·d=4.
由①得,k2==,
令t=k2+b,则t=,且3≤b≤5.
因为t=在[3,5]上单调递增,所以当b=5时,t取得最大值,tmax=5,此时k=0,所以△PAB面积的最大值为20 .
1 / 8(共129张PPT)
第八章
 解析几何
第8课时 抛物线
[考试要求] 1.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程.
2.掌握抛物线的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).
3.了解抛物线的简单应用.
4.理解数形结合的思想.
链接教材·夯基固本
1.抛物线的概念
我们把平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离______的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的______,直线l叫做抛物线的______.
相等
焦点
准线
2.抛物线的标准方程与几何性质
标准 方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py
(p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
图形
顶点 ___________
对称轴 y=0 x=0
焦点 坐标 F _________ _________ F
离心率 e=1
准线方程 ________ x= y=- ________
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
O(0,0)
F
F
x=-
y=
[常用结论]
1.与焦点弦有关的常用结论
如图,过点F且倾斜角为α的直线AB与抛物线y2=2px(p>0)交于A,B两点,F为抛物线的焦点,设A(x1,y1),B(x2,y2).则有:
(1)x1x2=,y1y2=-p2;
(2)焦点弦长:|AB|=x1+x2+p=(α为弦AB的倾斜角);
(3)通径:过焦点且与对称轴垂直的弦长等于2p;
(4)焦半径:|AF|=(点A在x轴上方),|BF|=(点B在x轴下方),特别地= ;
(5)以弦AB为直径的圆与准线相切;
(6)以AF或BF为直径的圆与y轴相切;
(7)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上;
(8)焦点弦端点与顶点构成的三角形面积:S△AOB==|OF|·|y1-y2|.
2.若A,B为抛物线y2=2px(p>0)上异于原点O的两点,则OA⊥OB是直线AB过定点(2p,0)的充要条件.
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹一定是抛物线. (  )
(2)若直线与抛物线只有一个交点,则直线与抛物线一定相切. (  )
(3)方程y=ax2(a≠0)表示的曲线是焦点在x轴上的抛物线,且其焦点坐标是,准线方程是x=-. (  )
(4)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形. (  )
×
×
×
×

二、教材经典衍生
1.(人教A版选择性必修第一册P133练习T2改编)抛物线y=x2的准线方程是(  )
A.y=-1 B.y=-2
C.x=-1 D.x=-2
A [∵y=x2,∴x2=4y,∴准线方程为y=-1.]
2.(人教A版选择性必修第一册P133练习T3改编)若抛物线y=4x2上的一点M到焦点的距离为1,则点M的纵坐标是(  )
A. B.
C. D.0

B [M到准线的距离等于M到焦点的距离,又准线方程为y=-,设M(x0,y0),则y0+=1,
∴y0=.]
3.(人教A版选择性必修第一册P135例4改编)过抛物线y2=4x的焦点的直线l交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,如果x1+x2=6,则|PQ|等于(  )
A.9 B.8
C.7 D.6

B [抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.根据题意可得,|PQ|=|PF|+|QF|=x1+1+x2+1=x1+x2+2=8.]
4.(人教A版选择性必修第一册P134例3改编)已知抛物线的顶点是原点,对称轴为坐标轴,并且经过点P(-2,-4),则该抛物线的标准方程为_____________________.
y2=-8x或x2=-y [设抛物线方程为y2=2px(p≠0)或x2=2py(p≠0).将P(-2,-4)代入,分别得方程为y2=-8x或x2=-y.]
y2=-8x或x2=-y
考点一 抛物线的定义及应用
考向1 动点轨迹的判定
[典例1] (1)在平面直角坐标系Oxy中,动点P(x,y)到直线x=1的距离比它到定点(-2,0)的距离小1,则P的轨迹方程为(  )
A.y2=2x  B.y2=4x
C.y2=-4x D.y2=-8x
(2)(2024·湖南长沙二模)已知圆N:x2+y2-6y+5=0,直线y=-1,圆M与圆N外切,且与直线y=-1相切,则点M的轨迹方程为________.
典例精研·核心考点

x2=12y 
(1)D (2)x2=12y [(1)由题意知动点P(x,y)到直线x=2的距离与到定点(-2,0)的距离相等,由抛物线的定义知,P的轨迹是以(-2,0)为焦点,x=2为准线的抛物线,轨迹方程为y2=-8x.故选D.
(2)由题意得,直线l:y=-1,且圆N:x2+(y-3)2=4,
设圆M半径为r,则点M到l':y=-3与点M
到点N的距离相等,都是r+2,
故点M的轨迹是以N为焦点,以l'为准线的
抛物线,故方程为x2=12y.]
[拓展变式] 本例(2)的条件变为“动点M(x,y)到定点F(3,0)的距离比M到y轴的距离大3”,则动点M满足的方程为________________________.
y2=12x(x≥0)或y=0(x<0)
y2=12x(x≥0)或y=0(x<0) [动点M到定点F(3,0)的距离比M到y轴的距离大3,
当x≥0时,动点M到定点F(3,0)的距离等于到直线x=-3的距离,轨迹为抛物线,设抛物线方程为y2=2px(p>0),则=3,即p=6,所以y2=12x;
当x<0时,直线y=0上的点满足条件.
综上所述,动点M的轨迹方程为:当x≥0时,y2=12x;当x<0时,y=0.]
【教用·备选题】
动圆与定圆A:(x+2)2+y2=1外切,且和直线x=1相切,则动圆圆心的轨迹是(  )
A.直线 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线

D [设动圆的圆心为点C,半径为r,则点C到定圆A:(x+2)2+y2=1的圆心的距离等于r+1.又动圆的圆心到直线x=1的距离等于r,所以动圆的圆心到直线x=2的距离为r+1.根据抛物线的定义知,动圆圆心的轨迹为抛物线.故选D.]
考向2 抛物线上的点到定点的距离及最值
[典例2] (1)(2023·北京高考)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,点M在C上,若M到直线x=-3的距离为5,则|MF|=(  )
A.7 B.6
C.5 D.4
(2)已知点M(20,40)不在抛物线C:y2=2px(p>0)上,抛物线C的焦点为F.若对于抛物线上的一点P,|PM|+|PF|的最小值为41,则p的值等于__________.

42或22 
(1)D (2)42或22 [(1)如图所示,因为点M到直线x=-3的距离|MR|=5,所以点M到直线x=-2的距离|MN|=4.
又抛物线上点M到准线x=-2的距离和到焦点F的距离相等,故|MF|=|MN|=4.故选D.
(2)当点M(20,40)位于抛物线内时,如图1,过点P作抛物线准线的垂线,垂足为D,则|PF|=|PD|,
|PM|+|PF|=|PM|+|PD|.
当点M,P,D三点共线时,|PM|+|PF|的值最小.
由最小值为41,得20+=41,
解得p=42.
当点M(20,40)位于抛物线外时,
如图2,当点P,M,F三点共线
时,|PM|+|PF|的值最小.
由最小值为41,得=41,
解得p=22或p=58.
当p=58时,y2=116x,点M(20,40)在抛物线内,故舍去.
综上,p=42或p=22.]
名师点评 抛物线定义的应用规律
[跟进训练]
1.(1)(2025·云南大理模拟)已知P为抛物线C:y2=8x上任意一点,F为抛物线C的焦点,Q为圆M:(x-8)2+(y-4)2=4上任意一点,则|PF|+|PQ|的最小值为(  )
A.6 B.10
C.4 D.8
(2)设抛物线x2=12y的焦点为F,经过点P(2,1)的直线l与抛物线相交于A,B两点,若点P恰为线段AB的中点,则|AF|+|BF|=________.

8
(1)D (2)8 [(1)如图,过点P作PH垂直准线于
点H,连接PM交⊙M于点Q.
由题意可得F(2,0),C的准线方程为x=-2,
|PF|+|PQ|=|PH|+|PQ|.
因为|PQ|=|PM|-|QM|=|PM|-2,
所以|PF|+|PQ|=|PH|+|PM|-2,
当M,P,H三点共线时,|PH|+|PM|取得最小值,最小值为8+2=10,所以|PF|+|PQ|的最小值为10-2=8.
故选D.
(2)过点A,B,P分别作抛物线准线y=-3的垂线,垂足分别为C,D,Q(图略),根据抛物线定义,
得|AF|+|BF|=|AC|+|BD|=2|PQ|=8.]
【教用·备选题】
1.已知抛物线x2=4y的焦点为F,准线l与坐标轴交于点N,M是抛物线上一点,若|FN|=|FM|,则△FMN的面积为(  )
A.4 B.2
C.2 D.2

D [由x2=4y,得p=2,则|FN|=|FM|=2,
根据抛物线的定义知|MF|=yM+=yM+1=2,
解得yM=1,代入x2=4y,得xM=±2,
所以△FMN的面积为×2×2=2.故选D.]
2.(2025·浙江金丽衢十二校模拟)已知直线l1:3x-4y-6=0和直线l2:y=-2,则拋物线x2=4y上一动点P到直线l1与直线l2的距离之和的最小值是(  )
A.2 B.3
C. D.

B [拋物线x2=4y的焦点F(0,1),准线l:y=-1,
设动点P到直线l,l1,l2的距离分别为d,d1,d2,
点F到直线l1的距离为
d3==2,
则d2=d+1=|PF|+1,
可得d1+d2=d1+|PF|+1≥d3+1=3,
当且仅当点P在过点F的直线l1的垂线上且P在F与l1之间时,等号成立,所以动点P到直线l1与直线l2的距离之和的最小值是3.故选B.]
考点二 抛物线的标准方程与几何性质
[典例3] (1)(多选)过点(1,-2)的抛物线的标准方程可能是(  )
A.y2=4x B.y2=-4x
C.x2=-y D.x2=y
(2)(2021·新高考Ⅰ卷)已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且
PQ⊥OP.若|FQ|=6,则C的准线方程为________.


x=- 
(1)AC (2)x=- [(1)点(1,-2)满足y2=4x,x2=-y,
所以过点(1,-2)的抛物线的标准方程可能是y2=4x,x2=-y.故选AC.
(2)法一(解直角三角形法):由题易得|OF|=,|PF|=p,∠OPF=∠PQF,所以tan ∠OPF=tan ∠PQF,所以=,即=,解得p=3,所以C的准线方程为x=-.
法二(射影定理法):由题易得|OF|=,|PF|==|OF|·|FQ|,即p2=×6,解得p=3或p=0(舍去),所以C的准线方程为x=-.]
名师点评 1.求抛物线的标准方程的方法
(1)定义法.
(2)待定系数法.当焦点位置不确定时,为避免过多的讨论,通常依据焦点所在的位置,将抛物线的方程设为y2=ax(a≠0)或x2=ay(a≠0).
2.抛物线性质的应用要树立两个意识
(1)转化意识:见准线想焦点,见焦点想准线.
(2)图形意识:借助平面图形的性质简化运算.
[跟进训练]
2.(1)(2025·广东佛山模拟)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,且在第一象限,若直线AF的倾斜角为,则|AF|=(  )
A.2 B.3
C.4 D.5

(2)如图所示,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的
直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|
=2|BF|,且|AF|=4,则抛物线的方程为(  )
A.y2=8x B.y2=4x
C.y2=2x D.y2=x
(3)O为坐标原点,F为抛物线C:y2=4x的焦点,P为C上一点,若|PF|=4,则△POF的面积为________.

 
(1)C (2)B (3) [(1)抛物线及准线如图所示,过点A作AB垂直准线于点B,
过焦点F作FC垂直于AB于点C,由题意可知p=2,∠AFx=∠FAC=,
根据抛物线的定义|AF|=|AB|=|AC|+|CB|.
在Rt△AFC中,|AC|=|AF|·cos =|AF|,
又|BC|=p=2,所以|AF|=|AB|=|AF|+2,
解得|AF|=4.故选C.
(2)如图,分别过点A,B作准线的垂线,交准
线于点E,D,设准线与x轴交于点G,设|BF|=
a,则由已知得|BC|=2a,由定义得|BD|=a,
故∠BCD=30°,
则在Rt△ACE中,2|AE|=|AC|,又|AF|=4,
∴|AC|=4+3a,|AE|=4,∴4+3a=8,从而得a=.∵AE∥FG,∴=,即=,p=2,∴抛物线的方程为y2=4x.故选B.
(3)法一(通性通法):由y2=4x可得抛物线的焦点F(1,0),准线方程为x=-1,如图,过点P作准线x=-1的垂线,垂足为点M,根据抛物线的定义可知|PM|=|PF|=4, 设P(x,y),则x-(-1)=4,解得x=3,将x=3代入y2=4x,可得y=±2,所以△POF的面积为|y|·|OF|=×2×1=.
法二(巧用结论):设∠PFx=θ,则|PF|===4,
∴cos θ=,即θ=60°.
设P(x,y),则|y|=|PF|sin θ=4×=2,
∴S△POF=×|OF|×|y|=×1×2=.]
【教用·备选题】
已知抛物线C:y2=2px(p>0),点A,B在抛物线上,且直线AB过点D,F为C的焦点,若|FA|=2|FB|=6,则抛物线C的标准方程为________.
y2=8x 
y2=8x [如图,过点A,B分别作抛物线C的准线l的垂线,垂足分别为A1,B1,
由抛物线的定义可知,|AA1|=|AF|,|BB1|=|BF|,
∵2|FB|=|FA|,∴2|BB1|=|AA1|,
则易知B为AD的中点.连接OB,
则OB为△DFA的中位线,
∴2|OB|=|FA|,∴|OB|=|FB|,
∴点B在线段OF的垂直平分线上,
∴点B的横坐标为,
∴|FB|==3,∴p=4,
∴抛物线C的标准方程为y2=8x.]
考点三 直线与抛物线的位置关系
[典例4] (1)(多选)(2023·新高考Ⅱ卷)设O为坐标原点,直线y=
-(x-1)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则(  )
A.p=2 B.|MN|=
C.以MN为直径的圆与l相切 D.△OMN为等腰三角形
(2)抛物线E:y2=2x上存在两点关于直线y=k(x-2)对称,则k的取值范围是______________.


(-) 
(1)AC (2)(-) [(1)由题意,易知直线y=-(x-1)过点(1,0).
因为直线经过抛物线C的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),所以=1,即p=2,A正确.
不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),x1-2.由抛物线的定义得,|MN|=x1+x2+p=+2=,B错误.
l的方程为x=-1,以MN为直径的圆的圆心坐标为,半径r=|MN|==+1,所以以MN为直径的圆与l相切,C正确.
由两点间距离公式可得|OM|=,|ON|=,又|MN|=,D错误.故选AC.
(2)当k=0时,显然成立.
当k≠0时,设两对称点为B(x1,y1),C(x2,y2),BC的中点为M(x0,y0),由==2x2,两式相减得(y1+y2)·(y1-y2)=2(x1-x2),则直线BC的斜率kBC====,由对称性知kBC=-,点M在直线y=k(x-2)上,所以y0=-k,y0=k(x0-2),所以x0=1.由点M在抛物线内,得<2x0,即(-k)2<2,所以-综上,k的取值范围为(-).]
名师点评 解决直线与抛物线位置关系问题的方法
(1)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|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
(2)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系,采用“设而不求”“整体代入”等解法.
提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.
(3)重视在选择、填空题中有关结论的灵活应用.
[跟进训练]
3.(1)(2025·广东深圳模拟)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,直线l:y=k(x+1)与C交于A,B两点(A在B的左边),则4|AF|+|BF|的最小值是(  )
A.10 B.9
C.8 D.5

(2)(多选)(2022·新高考Ⅰ卷)已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:x2=2py(p>0)上,过点B(0,-1)的直线交C于P,Q两点,则
(  )
A.C的准线为y=-1
B.直线AB与C相切
C.|OP|·|OQ|>|OA|2
D.|BP|·|BQ|>|BA|2



(1)B (2)BCD [(1)由题知C的焦点F(1,0),准线为x=-1,如图,作AM垂直于准线,BN垂直于准线,l:y=k(x+1)过定点(-1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),联立
得k2(x2+2x+1)-4x=0,即k2x2+(2k2-4)x+
k2=0,∴x1x2==1.
又∵|AF|=|AM|=x1+1,|BF|=|BN|=x2+1,
∴4|AF|+|BF|=4x1+4+x2+1=4x1+x2+5≥2+5=2×2+5=9,
当且仅当4x1=x2时取等号.故选B.
(2)将点A的坐标代入抛物线方程得1=2p,所以抛物线方程为x2=y,故准线方程为y=-,A错误;
kAB==2,所以直线AB的方程为y=2x-1,
联立可得x2-2x+1=0,解得x=1,即直线AB与C相切于点A,故B正确;
设过B的直线为l,若直线l与y轴重合,则直线l与抛物线C只有一个交点,
所以直线l的斜率存在,设其方程为y=kx-1,P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立得x2-kx+1=0,
所以
所以k>2或k<-2,y1y2=(x1x2)2=1,
又|OP|==,|OQ|==,
所以|OP|·|OQ|===|k|>2=|OA|2,故C正确;
因为|BP|=|x1|,|BQ|=|x2|,
所以|BP|·|BQ|=(1+k2)|x1x2|=1+k2>5,而|BA|2=5,故D正确.故选BCD.]
如图,假设抛物线方程为x2=2py(p>0), 过抛物线准线y=-上一点P(x0,y0)向抛物线引两条切线,切点分别记为A,B,其坐标为(x1,y1),(x2,y2),则在由点P和两切点A,B围成的△PAB中,有如下的常见结论:
(1)抛物线在A处的切线方程:x1x=p(y+y1),抛物线在B处的切线方程:x2x=p(y+y2),直线AB的方程:x0x=2p=p(y0+y);
(2)直线AB过抛物线的焦点;
(3)过F的直线与抛物线交于A,B两点,以A,B分别为切点作两条切线,则这两条切线的交点P(x0,y0)的轨迹即为抛物线的准线;
(4)PF⊥AB;
(5)AP⊥PB;
(6)线段AB的中点为M,则PM平行(或重合)于抛物线的对称轴.
[典例1] (多选)阿基米德是古希腊伟大的物理学家、数学家、天文学家,享有“数学之神”的称号.若抛物线上任意两点A,B处的切线交抛物线的准线于点P,则称△PAB为“阿基米德三角形”.已知抛物线x2=8y的焦点为F,过抛物线上两点A,B的直线的方程为x-y+2=0,弦AB的中点为C,则关于“阿基米德三角形”PAB,下列结论正确的是(  )
A.点P(,-2) B.PC⊥x轴
C.PA⊥PB D.PF⊥AB



BCD [由 消去y可得x2-8x-16=0.
令A,B,则x1+x2=8,x1x2=-16,
∵y=,∴y′=,kPA=,
∴直线PA:y==,直线PB:y=,
联立
解得即P(4,-2),A错误;
xC==4,∴PC⊥x轴,B正确;
kPF==-1,kAB=1,kPF·kAB=-1,∴PF⊥AB,D正确; kPA·kPB==-1,∴PA⊥PB,C正确.故选BCD.]
[典例2] (2021·全国乙卷)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,且F与圆M:x2+(y+4)2=1上点的距离的最小值为4.
(1)求p的值;
(2)若点P在圆M上,PA,PB是抛物线C的两条切线,A,B是切点,求△PAB面积的最大值.
解:(1)由题意知M(0,-4),F,圆M的半径r=1,所以|MF|-r=4,即+4-1=4,解得p=2.
(2)由(1)知,抛物线方程为x2=4y,
由题意可知直线AB的斜率存在,设,直线AB的方程为y=kx+b,
联立消去y得x2-4kx-4b=0,
则Δ=16k2+16b>0,(※)
x1+x2=4k,x1x2=-4b,
所以|AB|=|x1-x2|==4.
因为x2=4y,即y=,所以y′=,则抛物线在点A处的切线斜率为,在点A处的切线方程为=(x-x1),即y=,
同理得抛物线在点B处的切线方程为y=,
联立则
即P(2k,-b).因为点P在圆M上,所以4k2+(4-b)2=1,①
且-1≤2k≤1,-5≤-b≤-3,即-≤k≤,3≤b≤5,满足(※).
设点P到直线AB的距离为d,则d=,
所以S△PAB=|AB|·d=4.
由①得,k2==,
令t=k2+b,则t=,且3≤b≤5.
因为t=在[3,5]上单调递增,所以当b=5时,t取得最大值,tmax=5,此时k=0,所以△PAB面积的最大值为20 .
章末综合测评(一) 动量守恒定律
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13

14
15
一、单项选择题
1.(2025·辽宁大连模拟)已知抛物线C:y=x2的焦点为F,则点F到抛物线C的准线的距离是(  )
A. B.
C.1 D.2
课后作业(五十五) 抛物线(一)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
C [由题意可知,抛物线C的标准方程为x2=2y,则p=1,
即点F到抛物线C的准线的距离是1.
故选C.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13

14
15
2.(2024·重庆期末)已知点P(x,y)满足=|x+1|,则点P的轨迹为(  )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.圆
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
C [表示点P(x,y)到点(1,0)的距离;|x+1|表示点P(x,y)到直线x=-1的距离.
因为=|x+1|,
所以点P(x,y)到点(1,0)的距离等于点P(x,y)到直线x=-1的距离,所以P的轨迹为抛物线.故选C.]
题号
3
2
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
1
14
15
3.(2024·江苏徐州一模)若抛物线y2=2px(p>0)上的点到其焦点的距离的最小值为1,则p=(  )
A.1 B.
C.2 D.4

题号
3
2
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
1
14
15
C [由y2=2px(p>0),得焦点F,
设抛物线上一点P(x,y),则由抛物线的定义知,|PF|=x+,所以1=,解得p=2.
故选C.]
题号
4
2
3
5
6
8
7
9
10
11
12
13
1

14
15
4.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线l,交抛物线于A,B两点,若|FA|=3|FB|,则直线l的倾斜角等于(  )
A.30°或150° B.45°或135°
C.60°或120° D.与p值有关
题号
4
2
3
5
6
8
7
9
10
11
12
13
1
14
15
C [如图所示,抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线方程为x=-,分别过A,B作准线的垂线,垂足为A′,B′,
直线l交准线于点C,作BM⊥AA′,垂足为M,
则==,
又|FA|=3|FB|,
所以=2=4,
所以∠ABM=30°,即直线l的倾斜角等于∠AFx=60°,同理可得直线l的倾斜角为钝角时即为120°,故选C.]
题号
2
4
5
3
6
8
7
9
10
11
12
13
1

14
15
5.(2024·陕西西安三模)设抛物线E:x2=2py(p>0)的焦点为F,过点M(0,3)的直线与抛物线E相交于A,B两点,|AF|=2,|BF|=10,则p=(  )
A.1 B.2
C.4 D.22
题号
2
4
5
3
6
8
7
9
10
11
12
13
1
14
15
B [由题意知,直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立可得x2-2pkx-6p=0,Δ>0,所以x1+x2=2pk,x1x2=-6p,
则y1y2==9.因为|AF|=2,|BF|=10,所以y1=2-,y2=10-,
则=9,解得p=2或p=22.因为2->0,所以p=2.
故选B.]
题号
2
4
5
3
6
8
7
9
10
11
12
13
1

14
15
6.如图所示,点F是抛物线y2=8x的焦点,点A,B分别在抛物线y2=8x及圆(x-2)2+y2=16的实线部分上运动,且AB总是平行于x轴,则△FAB的周长的取值范围是(  )
A.(6,10) B.(8,12)
C.[6,8] D.[8,12]
题号
2
4
5
3
6
8
7
9
10
11
12
13
1
14
15
B [抛物线y2=8x的准线l:x=-2,焦点F(2,0),由抛物线的定义可得|AF|=xA+2,
圆(x-2)2+y2=16的圆心(2,0),半径R=4,
所以△FAB的周长为|AF|+|AB|+|BF|=xA+2+(xB-xA)+4=6+xB,
联立消去y得x2+4x-12=0,解得x=2(x=-6舍去),
题号
2
4
5
3
6
8
7
9
10
11
12
13
1
14
15
即交点的横坐标为2,
所以xB∈(2,6),所以6+xB∈(8,12),
所以△FAB的周长的取值范围是(8,12).
故选B.]
题号
2
4
5
3
7
6
8
9
10
11
12
13
1

14
15
7.设抛物线E:y2=8x的焦点为F,过点M(4,0)的直线与E相交于A,B两点,与E的准线相交于点C,点B在线段AC上,|BF|=3,则△BCF与△ACF的面积之比=(  )
A. B.
C. D.
题号
2
4
5
3
7
6
8
9
10
11
12
13
1
14
15
C [如图,过点B作BD垂直准线x=-2于点D,则由抛物线定义可知,|BF|=|BD|=3,
题号
2
4
5
3
7
6
8
9
10
11
12
13
1
14
15
设直线AB的方程为x=my+4,A(x1,y1),B(x2,y2),C(-2,yC),不妨设m>0,则y1>0,y2<0,
所以x2+2=3,解得x2=1,
则=8x2=8,解得y2=-2,则B(1,-2),
所以-2m+4=1,解得m=,
则直线AB的方程为x=y+4,
题号
2
4
5
3
7
6
8
9
10
11
12
13
1
14
15
所以当x=-2时,即y+4=-2,
解得yC=-4,则C(-2,-4),
联立消去x得y2-6y-32=0,则y1y2=-32,
所以y1=8,其中====.
故选C.]
题号
2
4
5
3
8
6
7
9
10
11
12
13
1

14
15
8.已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A,B两点,直线l2与C交于D,E两点,则|AB|+|DE|的最小值为(  )
A.16 B.14
C.12 D.10
题号
2
4
5
3
8
6
7
9
10
11
12
13
1
14
15
A [由题意知,抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),l1,l2的斜率存在且不为0.不妨设直线l1的斜率为k,则直线l2的斜率为-,故l1:y=k(x-1), l2:y=-(x-1).
由消去y得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2==2+,
由抛物线定义可知,|AB|=x1+x2+2=4+.
题号
2
4
5
3
8
6
7
9
10
11
12
13
1
14
15
同理得|DE|=4+4k2,
所以|AB|+|DE|=8+4k2+≥8+2=16,
当且仅当=k2,即k=±1时取等号.
故|AB|+|DE|的最小值为16.]
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1

14
15
二、多项选择题
9.(2025·江苏南京模拟)抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,P为抛物线上一动点,当P运动到(t,2)时,|PF|=4,直线l与抛物线相交于A,B两点,则下列结论正确的是(  )
A.抛物线的方程为x2=8y
B.抛物线的准线方程为y=-4
C.当直线l过焦点F时,以AF为直径的圆与x轴相切
D.当直线l过焦点F时,以AB为直径的圆与准线相切


题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
ACD [对于A,如图所示,过点P作准线y=-的垂线,垂足为Q,
则由抛物线的定义可知,|PF|=|PQ|=2+=4,
解得p=4,
∴抛物线C的方程为x2=8y,故A正确;
对于B,抛物线的准线方程为y=-=-2,故B错误;
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
对于C,如图所示,取AF的中点C,过点C作x轴的垂线,垂足为D,连接AD,DF.
易知抛物线的焦点F(0,2),设A(x1,y1),
则C,D,
∵kDF·kDA===-1,
所以DF⊥DA,
所以以AF为直径的圆与x轴相切,故C正确;
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
对于D,当直线l过抛物线的焦点F且与抛物线相交于A,B两点时,直线l的斜率存在,
设l:y=kx+2,设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为M,则M,
如图所示,作MN垂直准线于点N,连接AN,
NB,则N,
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
联立消去y并整理可得x2-8kx-16=0,Δ>0,
所以x1+x2=8k,x1x2=-16,
所以=4k,所以N(4k,-2),
∴y1+y2=kx1+2+kx2+2=k(x1+x2)+4=8k2+4,
y1y2==(x1x2)2=×(-16)2=4,
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
∵kNA·kNB=

===-1,
∴NA⊥NB,
∴以AB为直径的圆与准线相切,故D正确.
故选ACD.]
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
10.(2025·福建漳州模拟)在2024年巴黎奥运会艺术体操项目集体全能决赛中,中国队以69.800分的成绩夺得金牌,这是中国艺术体操队在奥运会上获得的第一枚金牌.艺术体操的绳操和带操可以舞出类似四角花瓣的图案,它可看作由抛物线C:
y2=2px(p>0)绕其顶点分别逆时针旋转90°,180°,
270°后所得三条曲线与C围成的区域(如图阴影区
域),A,B为C与其中两条曲线的交点,若p=1,
则(  )
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1

14
15
A.开口向上的抛物线的方程为y=x2
B.|AB|=4
C.直线x+y=t截第一象限花瓣的弦长的最大值为
D.阴影区域的面积大于4


题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
ABD [由题意,开口向右的抛物线方程为y2=2x,顶点在原点,焦点为F1,
将其逆时针旋转90°后得到的抛物线开口向上,焦点为F2,则其方程为x2=2y,即y=x2,故A正确;
对于B,根据A项分析,由 可解得x=0或x=2,即xA=2,代入可得yA=2,
由图象对称性,可得A(2,2),B(2,-2),故|AB|=4,故B正确;
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
对于C,如图,设直线x+y=t与第一象限花瓣分别交于点M,N,

解得由
解得
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
即M(t+1--1),N(-1,t+1-),
则|MN|==|t+2-2|,
由图知,直线x+y=t经过点A时,t取最大值4,经过点O时,t取最小值0,
即在第一象限部分满足0代入得|MN|==|(u-2)2-1|(1题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
由函数y=|(u-2)2-1|(1<u≤3)的图象(图略)知,当u=2时,|MN|取得最大值,为,故C错误;
对于D,根据对称性,每个象限的花瓣形状、大小相同,故可以先求部分面积的近似值.
如图,
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
在抛物线y=x2(x≥0)上取一点P,使在点P处的切线与直线OA平行,
由y′=x=1可得切点坐标为P,lOA:x-y=0,则点P到直线OA的距离为d==,
于是S△OPA==,由图知,半个花瓣的面积必大于,故原图中阴影部分的面积必大于8×=4,故D正确.
故选ABD.]
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1

14
15
11.(2024·新高考Ⅱ卷)抛物线C:y2=4x的准线为l,P为C上动点.过P作⊙A:x2+(y-4)2=1的一条切线,Q为切点.过P作l的垂线,垂足为B.则(  )
A.l与⊙A相切
B.当P,A,B三点共线时,|PQ|=
C.当|PB|=2时,PA⊥AB
D.满足|PA|=|PB|的点P有且仅有2个


题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
ABD [A选项,抛物线y2=4x的准线为x=-1,
⊙A的圆心(0,4)到直线x=-1的距离显然是1,等于圆的半径,
故准线l与⊙A相切,A选项正确;
B选项,当P,A,B三点共线时,即PA⊥l,则P的纵坐标yP=4,
由=4xP,得到xP=4,故P(4,4),
此时切线长|PQ|===,B选项正确;
C选项,当|PB|=2时,xP=1,此时=4xP=4,故P(1,2)或P(1,-2),
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
当P的坐标为(1,2)时,A(0,4),B(-1,2),kPA==-2,kAB==2,
不满足kPAkAB=-1;
当P的坐标为(1,-2)时,A(0,4),B(-1,-2),kPA==-6,kAB==6,
不满足kPAkAB=-1,
于是PA⊥AB不成立,C选项错误;
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
D选项,法一:利用抛物线定义转化.
根据抛物线的定义,|PB|=|PF|,又F(1,0),
于是|PA|=|PB|时,P点的存在性问题转化成|PA|=|PF|时,P点的存在性问题,
A(0,4),F(1,0),AF中点坐标为,AF中垂线的斜率为-=,
于是AF中垂线的方程为y=,与抛物线y2=4x联立可得y2-16y+30=0,
Δ=162-4×30=136>0,即AF的中垂线与抛物线有两个交点,
即存在两个点P,使得|PA|=|PF|,D选项正确.
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
法二:设点直接求解.
设P,由PB⊥l可得B(-1,t),又A(0,4),|PA|=|PB|,
根据两点间的距离公式,得=+1,整理得t2-16t+30=0,
Δ=162-4×30=136>0,则关于t的方程有两个解,
即存在两个这样的点P,D选项正确.
故选ABD.]
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
三、填空题
12.(人教A版选择性必修第一册P139T8改编)如图为抛物线形拱桥,当拱桥的顶点距离水面3 m时,水面宽12 m,则水面上升1 m后,水面宽度为________m.
4
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
4 [如图建立平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=my,
将A(6,-3)代入x2=my,解得m=-12,所以x2=-12y,将B(x0,-2)代入,解得x0=2,故水面宽度为4 m.]
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
13.设F为抛物线y2=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点,若F为△ABC的重心,则||+||+||=________.
3 [由题意可知,点F的坐标为,
又F为△ABC的重心,故=,
即xA+xB+xC=.又由抛物线的定义可知||+||+||=xA+xB+xC+==3.]
3
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
14.已知点P在抛物线C:y2=2px(p>0)上,过P作C的准线的垂线,垂足为H,点F为C的焦点.若∠HPF=60°,点P的横坐标为1,则p=________.
 
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
 [如图所示,不妨设点P在第一象限,
联立
可得
即点P(1,).
易知PH⊥y轴,则PH∥x轴,则∠xFP=∠HPF=60°,
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
所以直线PF的倾斜角为60°,易知点F,
所以kPF==,整理可得2=(2-p),且有2-p>0,故0<p<2,
等式2=(2-p)两边平方可得3p2-20p+12=0,即(3p-2)(p-6)=0,
解得p=(p=6舍去).]
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
四、解答题
15.(2019·全国Ⅰ卷)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.
(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;
(2)若=3,求|AB|.
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
解:设直线l:y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)由题设得F,故|AF|+|BF|=x1+x2+=4,所以x1+x2=.
由 可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,
Δ=144(t-1)2-4×9×4t2>0,即t<,
则x1+x2=-,
从而-=,得t=-.
所以l的方程为y=x-.
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
12
13
1
14
15
(2)由=3得y1=-3y2.
由得y2-2y+2t=0,Δ=4-4×2t>0,即t<,
所以y1+y2=2.
从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3.
代入C的方程得x1=3,x2=.
故|AB|=.
真题感悟 明确考向
2
4
3
题号
1
1.(2025·湖北武汉模拟)已知曲线C上的点到点F(-1,0)的距离比到直线x=3的距离小2,O为坐标原点.直线l过定点A(0,1).
(1)直线l与曲线C仅有一个公共点,求直线l的方程;
(2)曲线C与直线l交于M,N两点,试分别判断直线OM,ON的斜率之和、斜率之积是否为定值?并说明理由.
章末综合测评(一) 动量守恒定律
课后作业(五十六) 抛物线(二)
2
4
3
题号
1
解:(1)曲线C上的点到点F(-1,0)的距离比到直线x=3的距离小2,
故曲线C上的点到点F(-1,0)的距离与到直线x=1的距离相等,
故曲线C为以F(-1,0)为焦点,直线x=1为准线的抛物线,
即有C:y2=-4x,
过点A(0,1)的直线l与抛物线C仅有一个公共点,
当直线l与抛物线C的对称轴平行时,则有y=1,
当直线l与抛物线C相切时,易知x=0是其中一条直线,
2
4
3
题号
1
另一条直线与抛物线C上方相切,不妨设直线l的斜率为k,设为y=kx+1,
联立可得k2x2+(2k+4)x+1=0,
则有Δ=(2k+4)2-4k2=0,解得k=-1,
故此时直线l的方程为y=-x+1,
综上,直线l的方程为y=1或x=0或y=-x+1.
2
4
3
题号
1
(2)若l与C交于M,N两点,分别设其坐标为M(x1,y1),N(x2,y2),直线OM,ON的斜率分别为k1,k2,
由(1)可知直线l要与抛物线C有两个交点,则直线l的斜率存在且不为0,
不妨设直线l的斜率为k,则有y=kx+1,
联立直线l与抛物线C方程可得k2x2+(2k+4)x+1=0,
2
4
3
题号
1
Δ=(2k+4)2-4k2=16k+16>0,即有k>-1,
根据根与系数的关系可得x1+x2=-,x1x2=,
则有k1==,k2==,
则k1+k2==2k+=-4,故为定值;k1k2===-4k,故不为定值.
综上,k1+k2为定值-4,k1k2不为定值.
2
3
题号
1
4
2.[蝴蝶模型]抛物线Γ:y2=2px(p>0)经过点M(1,-2),焦点为F,过点F且倾斜角为θ的直线l与抛物线Γ交于点A,B,如图.
(1)求抛物线Γ的标准方程;
(2)当θ=时,求弦AB的长;
(3)已知点P(2,0),直线AP,BP分别与抛物线
Γ交于点C,D.证明:直线CD过定点.
2
3
题号
1
4
解:(1)抛物线y2=2px经过点M(1,-2),
所以(-2)2=2p,所以p=2,
所以抛物线Γ的标准方程为y2=4x.
(2)由(1)知F(1,0),当θ=时,tan =,
所以l的方程为y=(x-1),
联立得3x2-10x+3=0,则x1+x2=,|AB|=x1+x2+p=.
2
3
题号
1
4
(3)证明:由(1)知F(1,0),直线AB的斜率不为0,
当直线AB斜率不存在时,l:x=1,B(1,-2),P(2,0),直线BP的方程为y=2x-4,联立得xB=1,xD=4,同理xC=4,所以直线CD:x=4,过定点(4,0).当直线AB的斜率存在时,
设直线AB的方程为x=my+1,
A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
联立 得y2-4my-4=0,Δ=16m2+16>0,
2
3
题号
1
4
因此y1+y2=4m,y1y2=-4.
设直线AC的方程为x=ny+2,
联立 得y2-4ny-8=0,
Δ=16n2+32>0,
因此y1+y3=4n,y1y3=-8,得y3=,
同理可得y4=,
所以kCD=====-=.
2
3
题号
1
4
因此直线CD的方程为x=2m(y-y3)+x3,
令y=0得,x=-2my3+x3=-2my3=-2m
===
==4,
所以,直线CD过定点(4,0).
2
3
题号
4
1
3.已知点A(m,4)(m>0)在抛物线x2=4y上,过点A作倾斜角互补的两条直线l1和l2,且l1,l2与抛物线的另一个交点分别为B,C.
(1)求证:直线BC的斜率为定值;
(2)若抛物线上存在两点关于直线BC对称,求|BC|的取值范围.
2
3
题号
4
1
解:(1)证明:∵点A(m,4)在抛物线上,
∴16=m2,∴m=±4,又m>0,∴m=4.
设B(x1,y1),C(x2,y2),
则kAB+kAC====0,∴x1+x2=
-8,
∴kBC====-2,
∴直线BC的斜率为定值-2.
2
3
题号
4
1
(2)设直线BC的方程为y=-2x+b,P(x3,y3),Q(x4,y4)关于直线BC对称,设PQ的中点为M(x0,y0),则kPQ====,
∴x0=1.
∴M(1,-2+b).
又点M在抛物线内部,
∴-2+b>,即b>.
2
3
题号
4
1
由得x2+8x-4b=0,
Δ=64+16b>0,
∴x1+x2=-8,x1x2=-4b.
∴|BC|=|x1-x2|=
=.
又b>,∴|BC|>10.
∴|BC|的取值范围为(10,+∞).
2
4
3
题号
1
4.设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为4.
(1)求直线AB的斜率;
(2)设M为曲线C上一点,曲线C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.
2
4
3
题号
1
解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1≠x2,y1=,y2=,x1+x2=4,
于是直线AB的斜率k===1.
(2)由y=,得y′=.
设M(x3,y3),由题设知=1,解得x3=2,于是M(2,1).
设直线AB的方程为y=x+m,
故线段AB的中点为N(2,2+m),|MN|=|m+1|.
2
4
3
题号
1
将y=x+m代入y=得x2-4x-4m=0.
当Δ=16(m+1)>0,即m>-1时,x1,2=2±2.
从而|AB|=|x1-x2|=4.
由题设知|AB|=2|MN|,即4=2(m+1),
解得m=7(m=-1舍去).
所以直线AB的方程为y=x+7.
谢 谢!课后作业(五十五) 抛物线(一)
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共86分
一、单项选择题
1.(2025·辽宁大连模拟)已知抛物线C:y=x2的焦点为F,则点F到抛物线C的准线的距离是(  )
A. B.
C.1 D.2
2.(2024·重庆期末)已知点P(x,y)满足=|x+1|,则点P的轨迹为(  )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.圆
3.(2024·江苏徐州一模)若抛物线y2=2px(p>0)上的点到其焦点的距离的最小值为1,则p=(  )
A.1 B.
C.2 D.4
4.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线l,交抛物线于A,B两点,若|FA|=3|FB|,则直线l的倾斜角等于(  )
A.30°或150° B.45°或135°
C.60°或120° D.与p值有关
5.(2024·陕西西安三模)设抛物线E:x2=2py(p>0)的焦点为F,过点M(0,3)的直线与抛物线E相交于A,B两点,|AF|=2,|BF|=10,则p=(  )
A.1 B.2
C.4 D.22
6.如图所示,点F是抛物线y2=8x的焦点,点A,B分别在抛物线y2=8x及圆(x-2)2+y2=16的实线部分上运动,且AB总是平行于x轴,则△FAB的周长的取值范围是(  )
A.(6,10) B.(8,12)
C.[6,8] D.[8,12]
7.设抛物线E:y2=8x的焦点为F,过点M(4,0)的直线与E相交于A,B两点,与E的准线相交于点C,点B在线段AC上,|BF|=3,则△BCF与△ACF的面积之比=(  )
A. B.
C. D.
8.已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A,B两点,直线l2与C交于D,E两点,则|AB|+|DE|的最小值为(  )
A.16 B.14
C.12 D.10
二、多项选择题
9.(2025·江苏南京模拟)抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,P为抛物线上一动点,当P运动到(t,2)时,|PF|=4,直线l与抛物线相交于A,B两点,则下列结论正确的是(  )
A.抛物线的方程为x2=8y
B.抛物线的准线方程为y=-4
C.当直线l过焦点F时,以AF为直径的圆与x轴相切
D.当直线l过焦点F时,以AB为直径的圆与准线相切
10.(2025·福建漳州模拟)在2024年巴黎奥运会艺术体操项目集体全能决赛中,中国队以69.800分的成绩夺得金牌,这是中国艺术体操队在奥运会上获得的第一枚金牌.艺术体操的绳操和带操可以舞出类似四角花瓣的图案,它可看作由抛物线C:y2=2px(p>0)绕其顶点分别逆时针旋转90°,180°,270°后所得三条曲线与C围成的区域(如图阴影区域),A,B为C与其中两条曲线的交点,若p=1,则(  )
A.开口向上的抛物线的方程为y=x2
B.|AB|=4
C.直线x+y=t截第一象限花瓣的弦长的最大值为
D.阴影区域的面积大于4
11.(2024·新高考Ⅱ卷)抛物线C:y2=4x的准线为l,P为C上动点.过P作⊙A:x2+(y-4)2=1的一条切线,Q为切点.过P作l的垂线,垂足为B.则(  )
A.l与⊙A相切
B.当P,A,B三点共线时,|PQ|=
C.当|PB|=2时,PA⊥AB
D.满足|PA|=|PB|的点P有且仅有2个
三、填空题
12.(人教A版选择性必修第一册P139T8改编)如图为抛物线形拱桥,当拱桥的顶点距离水面3 m时,水面宽12 m,则水面上升1 m后,水面宽度为________m.
13.设F为抛物线y2=2x的焦点,A,B,C为抛物线上三点,若F为△ABC的重心,则||+||+||=________.
14.已知点P在抛物线C:y2=2px(p>0)上,过P作C的准线的垂线,垂足为H,点F为C的焦点.若∠HPF=60°,点P的横坐标为1,则p=________.
四、解答题
15.(2019·全国Ⅰ卷)已知抛物线C:y2=3x的焦点为F,斜率为的直线l与C的交点为A,B,与x轴的交点为P.
(1)若|AF|+|BF|=4,求l的方程;
(2)若=3,求|AB|.
课后作业(五十五)
1.C [由题意可知,抛物线C的标准方程为x2=2y,则p=1,
即点F到抛物线C的准线的距离是1.
故选C.]
2.C [表示点P(x,y)到点(1,0)的距离;|x+1|表示点P(x,y)到直线x=-1的距离.
因为=|x+1|,
所以点P(x,y)到点(1,0)的距离等于点P(x,y)到直线x=-1的距离,所以P的轨迹为抛物线.故选C.]
3.C [由y2=2px(p>0),得焦点F,
设抛物线上一点P(x,y),则由抛物线的定义知,|PF|=x+,所以1=,解得p=2.
故选C.]
4.C [如图所示,抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线方程为x=-,分别过A,B作准线的垂线,垂足为A′,B′,直线l交准线于点C,作BM⊥AA′,垂足为M,
则==,
又|FA|=3|FB|,
所以=2=4,
所以∠ABM=30°,即直线l的倾斜角等于∠AFx=60°,同理可得直线l的倾斜角为钝角时即为120°,故选C.]
5.B [由题意知,直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立可得x2-2pkx-6p=0,Δ>0,所以x1+x2=2pk,x1x2=-6p,
则y1y2==9.因为|AF|=2,|BF|=10,所以y1=2-,y2=10-,
则=9,解得p=2或p=22.因为2->0,所以p=2.
故选B.]
6.B [抛物线y2=8x的准线l:x=-2,焦点F(2,0),由抛物线的定义可得|AF|=xA+2,
圆(x-2)2+y2=16的圆心(2,0),半径R=4,
所以△FAB的周长为|AF|+|AB|+|BF|=xA+2+(xB-xA)+4=6+xB,
联立消去y得x2+4x-12=0,解得x=2(x=-6舍去),
即交点的横坐标为2,
所以xB∈(2,6),所以6+xB∈(8,12),
所以△FAB的周长的取值范围是(8,12).
故选B.]
7.C [如图,过点B作BD垂直准线x=-2于点D,则由抛物线定义可知,|BF|=|BD|=3,
设直线AB的方程为x=my+4,A(x1,y1),B(x2,y2),C(-2,yC),不妨设m>0,则y1>0,y2<0,
所以x2+2=3,解得x2=1,
则=8x2=8,解得y2=-2,则B(1,-2),
所以-2m+4=1,解得m=,
则直线AB的方程为x=y+4,
所以当x=-2时,即y+4=-2,
解得yC=-4,则C(-2,-4),
联立消去x得y2-6y-32=0,则y1y2=-32,
所以y1=8,其中====.
故选C.]
8.A [由题意知,抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),l1,l2的斜率存在且不为0.不妨设直线l1的斜率为k,则直线l2的斜率为-,故l1:y=k(x-1), l2:y=-(x-1).
由消去y得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2==2+,
由抛物线定义可知,|AB|=x1+x2+2=4+.
同理得|DE|=4+4k2,
所以|AB|+|DE|=8+4k2+≥8+2=16,
当且仅当=k2,即k=±1时取等号.
故|AB|+|DE|的最小值为16.]
9.ACD [对于A,如图所示,过点P作准线y=-的垂线,垂足为Q,
则由抛物线的定义可知,|PF|=|PQ|=2+=4,
解得p=4,
∴抛物线C的方程为x2=8y,故A正确;
对于B,抛物线的准线方程为y=-=-2,故B错误;
对于C,如图所示,取AF的中点C,过点C作x轴的垂线,垂足为D,连接AD,DF.
易知抛物线的焦点F(0,2),设A(x1,y1),
则C,D,
∵kDF·kDA===-1,
所以DF⊥DA,
所以以AF为直径的圆与x轴相切,故C正确;
对于D,当直线l过抛物线的焦点F且与抛物线相交于A,B两点时,直线l的斜率存在,
设l:y=kx+2,设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点为M,则M,
如图所示,作MN垂直准线于点N,连接AN,NB,则N,
联立消去y并整理可得x2-8kx-16=0,Δ>0,
所以x1+x2=8k,x1x2=-16,
所以=4k,所以N(4k,-2),
∴y1+y2=kx1+2+kx2+2=k(x1+x2)+4=8k2+4,
y1y2==(x1x2)2=×(-16)2=4,
∵kNA·kNB=

===-1,
∴NA⊥NB,
∴以AB为直径的圆与准线相切,故D正确.
故选ACD.]
10.ABD [由题意,开口向右的抛物线方程为y2=2x,顶点在原点,焦点为F1,
将其逆时针旋转90°后得到的抛物线开口向上,焦点为F2,则其方程为x2=2y,即y=x2,故A正确;
对于B,根据A项分析,由 可解得x=0或x=2,即xA=2,代入可得yA=2,
由图象对称性,可得A(2,2),B(2,-2),故|AB|=4,故B正确;
对于C,如图,设直线x+y=t与第一象限花瓣分别交于点M,N,

解得由
解得
即M(t+1--1),N(-1,t+1-),
则|MN|==|t+2-2|,
由图知,直线x+y=t经过点A时,t取最大值4,经过点O时,t取最小值0,
即在第一象限部分满足0代入得|MN|==|(u-2)2-1|(1由函数y=|(u-2)2-1|(1<u≤3)的图象(图略)知,当u=2时,|MN|取得最大值,为,故C错误;
对于D,根据对称性,每个象限的花瓣形状、大小相同,故可以先求部分面积的近似值.
如图,
在抛物线y=x2(x≥0)上取一点P,使在点P处的切线与直线OA平行,
由y′=x=1可得切点坐标为P,lOA:x-y=0,则点P到直线OA的距离为d==,
于是S△OPA==,由图知,半个花瓣的面积必大于,故原图中阴影部分的面积必大于8×=4,故D正确.
故选ABD.]
11.ABD [A选项,抛物线y2=4x的准线为x=-1,
⊙A的圆心(0,4)到直线x=-1的距离显然是1,等于圆的半径,
故准线l与⊙A相切,A选项正确;
B选项,当P,A,B三点共线时,即PA⊥l,则P的纵坐标yP=4,
由=4xP,得到xP=4,故P(4,4),
此时切线长|PQ|===,B选项正确;
C选项,当|PB|=2时,xP=1,此时=4xP=4,故P(1,2)或P(1,-2),
当P的坐标为(1,2)时,A(0,4),B(-1,2),kPA==-2,kAB==2,
不满足kPAkAB=-1;
当P的坐标为(1,-2)时,A(0,4),B(-1,-2),kPA==-6,kAB==6,
不满足kPAkAB=-1,
于是PA⊥AB不成立,C选项错误;
D选项,法一:利用抛物线定义转化.
根据抛物线的定义,|PB|=|PF|,又F(1,0),
于是|PA|=|PB|时,P点的存在性问题转化成|PA|=|PF|时,P点的存在性问题,
A(0,4),F(1,0),AF中点坐标为,AF中垂线的斜率为-=,
于是AF中垂线的方程为y=,与抛物线y2=4x联立可得y2-16y+30=0,
Δ=162-4×30=136>0,即AF的中垂线与抛物线有两个交点,
即存在两个点P,使得|PA|=|PF|,D选项正确.
法二:设点直接求解.
设P,由PB⊥l可得B(-1,t),又A(0,4),|PA|=|PB|,
根据两点间的距离公式,得=+1,整理得t2-16t+30=0,
Δ=162-4×30=136>0,则关于t的方程有两个解,
即存在两个这样的点P,D选项正确.
故选ABD.]
12.4 [如图建立平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=my,
将A(6,-3)代入x2=my,解得m=-12,所以x2=-12y,将B(x0,-2)代入,解得x0=2,故水面宽度为4 m.]
13.3 [由题意可知,点F的坐标为,
又F为△ABC的重心,故=,
即xA+xB+xC=.又由抛物线的定义可知||+||+||=xA+xB+xC+==3.]
14. [如图所示,不妨设点P在第一象限,
联立
可得
即点P(1,).
易知PH⊥y轴,则PH∥x轴,则∠xFP=∠HPF=60°,
所以直线PF的倾斜角为60°,易知点F,
所以kPF==,整理可得2=(2-p),且有2-p>0,故0<p<2,
等式2=(2-p)两边平方可得3p2-20p+12=0,即(3p-2)(p-6)=0,
解得p=(p=6舍去).]
15.解:设直线l:y=x+t,A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)由题设得F,故|AF|+|BF|=x1+x2+=4,所以x1+x2=.
由 可得9x2+12(t-1)x+4t2=0,
Δ=144(t-1)2-4×9×4t2>0,即t<,
则x1+x2=-,
从而-=,得t=-.
所以l的方程为y=x-.
(2)由=3得y1=-3y2.
由得y2-2y+2t=0,Δ=4-4×2t>0,即t<,
所以y1+y2=2.
从而-3y2+y2=2,故y2=-1,y1=3.
代入C的方程得x1=3,x2=.
故|AB|=.
1 / 4课后作业(五十六) 抛物线(二)
1.(2025·湖北武汉模拟)已知曲线C上的点到点F(-1,0)的距离比到直线x=3的距离小2,O为坐标原点.直线l过定点A(0,1).
(1)直线l与曲线C仅有一个公共点,求直线l的方程;
(2)曲线C与直线l交于M,N两点,试分别判断直线OM,ON的斜率之和、斜率之积是否为定值?并说明理由.
2.[蝴蝶模型]抛物线Γ:y2=2px(p>0)经过点M(1,-2),焦点为F,过点F且倾斜角为θ的直线l与抛物线Γ交于点A,B,如图.
(1)求抛物线Γ的标准方程;
(2)当θ=时,求弦AB的长;
(3)已知点P(2,0),直线AP,BP分别与抛物线Γ交于点C,D.证明:直线CD过定点.
3.已知点A(m,4)(m>0)在抛物线x2=4y上,过点A作倾斜角互补的两条直线l1和l2,且l1,l2与抛物线的另一个交点分别为B,C.
(1)求证:直线BC的斜率为定值;
(2)若抛物线上存在两点关于直线BC对称,求|BC|的取值范围.
4.设A,B为曲线C:y=上两点,A与B的横坐标之和为4.
(1)求直线AB的斜率;
(2)设M为曲线C上一点,曲线C在M处的切线与直线AB平行,且AM⊥BM,求直线AB的方程.
课后作业(五十六) 
1.解:(1)曲线C上的点到点F(-1,0)的距离比到直线x=3的距离小2,
故曲线C上的点到点F(-1,0)的距离与到直线x=1的距离相等,
故曲线C为以F(-1,0)为焦点,直线x=1为准线的抛物线,
即有C:y2=-4x,
过点A(0,1)的直线l与抛物线C仅有一个公共点,
当直线l与抛物线C的对称轴平行时,则有y=1,
当直线l与抛物线C相切时,易知x=0是其中一条直线,
另一条直线与抛物线C上方相切,不妨设直线l的斜率为k,设为y=kx+1,
联立可得k2x2+(2k+4)x+1=0,
则有Δ=(2k+4)2-4k2=0,解得k=-1,
故此时直线l的方程为y=-x+1,
综上,直线l的方程为y=1或x=0或y=-x+1.
(2)若l与C交于M,N两点,分别设其坐标为M(x1,y1),N(x2,y2),直线OM,ON的斜率分别为k1,k2,
由(1)可知直线l要与抛物线C有两个交点,则直线l的斜率存在且不为0,
不妨设直线l的斜率为k,则有y=kx+1,
联立直线l与抛物线C方程可得k2x2+(2k+4)x+1=0,
Δ=(2k+4)2-4k2=16k+16>0,即有k>-1,
根据根与系数的关系可得x1+x2=-,x1x2=,
则有k1==,k2==,
则k1+k2==2k+=-4,故为定值;k1k2=
==-4k,故不为定值.
综上,k1+k2为定值-4,k1k2不为定值.
2.解:(1)抛物线y2=2px经过点M(1,-2),
所以(-2)2=2p,所以p=2,
所以抛物线Γ的标准方程为y2=4x.
(2)由(1)知F(1,0),当θ=时,tan =,
所以l的方程为y=(x-1),
联立得3x2-10x+3=0,则x1+x2=,|AB|=x1+x2+p=.
(3)证明:由(1)知F(1,0),直线AB的斜率不为0,
当直线AB斜率不存在时,l:x=1,B(1,-2),P(2,0),直线BP的方程为y=2x-4,联立得xB=1,xD=4,同理xC=4,所以直线CD:x=4,过定点(4,0).当直线AB的斜率存在时,
设直线AB的方程为x=my+1,
A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
联立 得y2-4my-4=0,Δ=16m2+16>0,
因此y1+y2=4m,y1y2=-4.
设直线AC的方程为x=ny+2,
联立 得y2-4ny-8=0,
Δ=16n2+32>0,
因此y1+y3=4n,y1y3=-8,得y3=,
同理可得y4=,
所以kCD=====-=.
因此直线CD的方程为x=2m(y-y3)+x3,
令y=0得,x=-2my3+x3=
=-2m
===
==4,
所以,直线CD过定点(4,0).
3.解:(1)证明:∵点A(m,4)在抛物线上,
∴16=m2,∴m=±4,又m>0,∴m=4.
设B(x1,y1),C(x2,y2),
则kAB+kAC====0,∴x1+x2=-8,
∴kBC====-2,
∴直线BC的斜率为定值-2.
(2)设直线BC的方程为y=-2x+b,P(x3,y3),Q(x4,y4)关于直线BC对称,设PQ的中点为M(x0,y0),则kPQ====,
∴x0=1.
∴M(1,-2+b).
又点M在抛物线内部,
∴-2+b>,即b>.
由得x2+8x-4b=0,
Δ=64+16b>0,
∴x1+x2=-8,x1x2=-4b.
∴|BC|=|x1-x2|

=.
又b>,∴|BC|>10.
∴|BC|的取值范围为(10,+∞).
4.解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1≠x2,y1=,y2=,x1+x2=4,
于是直线AB的斜率k===1.
(2)由y=,得y′=.
设M(x3,y3),由题设知=1,解得x3=2,于是M(2,1).
设直线AB的方程为y=x+m,
故线段AB的中点为N(2,2+m),|MN|=|m+1|.
将y=x+m代入y=得x2-4x-4m=0.
当Δ=16(m+1)>0,即m>-1时,x1,2=2±2.
从而|AB|=|x1-x2|=4.
由题设知|AB|=2|MN|,即4=2(m+1),
解得m=7(m=-1舍去).
所以直线AB的方程为y=x+7.
1 / 2
同课章节目录