2.7.1 抛物线的标准方程(课件 学案 练习)高中数学人教B版(2019)选择性必修 第一册

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名称 2.7.1 抛物线的标准方程(课件 学案 练习)高中数学人教B版(2019)选择性必修 第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-06 18:25:28

文档简介

2.7.1 抛物线的标准方程
1.抛物线的准线方程为x=-4,则抛物线方程为(  )
A.x2=16y    B.x2=8y
C.y2=16x D.y2=8x
2.设抛物线y2=8x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(  )
A.4 B.6
C.8 D.12
3.在x轴的上方的动点M到定点(0,1)的距离比到x轴的距离多1,则动点M的轨迹的标准方程为(  )
A.x2=2y B.y2=2x
C.x2=4y D.y2=4x
4.如图是抛物线形拱桥,现拱顶离水面5 m,水面宽AB=30 m.若水面下降5 m,则水面宽是(  )
A.10 m B.15 m
C.20 m D.30 m
5.(多选)已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,点M(x0,y0)在抛物线C上,若|MF|=4,则(  )
A.x0=3 B.y0=2
C.|OM|= D.F的坐标为(0,1)
6.已知Pi(i=1,2,3,…,2 024)是抛物线C:y2=2x上的点,F是抛物线C的焦点,若++…+=0,则||+||+…+||=    .
7.已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M(1,m)到其焦点的距离为5,双曲线x2-=1的左顶点为A,若双曲线的一条渐近线与直线AM垂直,则实数a=    .
8.已知A,B是抛物线y2=4x上的动点,且满足|AB|=10,则AB中点M的横坐标x0的最小值为      .
9.已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,抛物线上一点M(m,-3)到焦点的距离为5,求m的值、抛物线方程和准线方程.
10.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5,若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程为(  )
A.y2=4x或y2=8x
B.y2=2x或y2=8x
C.y2=4x或y2=16x
D.y2=2x或y2=16x
11.等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线y2=8x的准线交于A,B两点,|AB|=4,则C的实轴长为(  )
A.2 B.4
C.4 D.8
12.已知抛物线C的顶点在原点,焦点F在x轴的正半轴上,设A,B是抛物线C上的两个动点(AB不垂直于x轴),且|AF|+|BF|=8,线段AB的垂直平分线恒经过定点Q(6,0),求抛物线的方程.
13.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    .
14.如图所示,A地在B地东偏北45°方向,相距2 km处,B地与东西走向的高铁线(近似看成直线)l相距4 km.已知曲线形公路PQ上任意一点到B地的距离等于到高铁线l的距离,现要在公路旁建造一个变电房M(变电房与公路之间的距离忽略不计),分别向A地、B地送电.
(1)试建立适当的直角坐标系,求曲线形公路PQ所在曲线的方程;
(2)问变电房M应建在相对A地的什么位置(方位和距离),才能使架设电路所用电线长度最短?并求出最短长度.
2.7.1 抛物线的标准方程
1.C 抛物线的准线为x=-4,易知抛物线是开口向右的抛物线.设方程为y2=2px(p>0),则=4,p=8,抛物线方程为y2=16x.
2.B 由抛物线的方程得==2,再根据抛物线的定义,可知所求距离为4+2=6.
3.C 因为动点M(x,y)到定点(0,1)的距离比到x轴的距离多1,所以动点M(x,y)到定点(0,1)的距离与到直线y=-1的距离相等.根据抛物线的定义可知,动点M的轨迹是抛物线,并且其焦点为(0,1),准线为y=-1,所以其抛物线的方程为x2=4y.故选C.
4.D 以抛物线形拱桥的最高点作为坐标原点建立坐标系,如图所示.设该抛物线方程为x2=-2py(p>0),由图可知,B(15,-5),则225=10p,p=22.5,即x2=-45y,当y=-10时,x2=-45×(-10)=450,故所求水面宽度为2×=30 m.故选D.
5.AC 由题可知F(1,0),由|MF|=x0+1=4,=4x0,所以x0=3,y0=±2.|OM|===.故选A、C.
6.2 024 解析:设Pi(xi,yi)(i=1,2,3,…,2 024),因为Pi是抛物线C:y2=2x上的点,F是抛物线C的焦点,所以F,因此=.因为++…+=0,所以++…+=0,即x1+x2+…+x2 024==1 012.又由抛物线的定义,可得||=|PiF|=xi+,所以 ||+||+…+||=++…+=(x1+x2+…+x2 024)+=1 012+1 012=2 024.
7. 解析:根据抛物线的定义得1+=5,p=8.不妨取M(1,4),则AM的斜率为2,由已知得-×2=-1,故a=.
8.4 解析:设抛物线y2=4x的准线为l,焦点为F,则l:x=-1,过点A作AA1⊥l于A1,过点B作BB1⊥l于B1,连接FA,FB(图略),则2(x0+1)=|AA1|+|BB1|=|FA|+|FB|≥|AB|=10,得x0+1≥5,解得x0≥4,所以x0的最小值为4.
9.解:法一 如图所示,设抛物线的方程为x2=-2py(p>0),则焦点F,准线l:y=,作MN⊥l,垂足为N,
则|MN|=|MF|=5,又|MN|=3+,∴3+=5,
即p=4.∴抛物线方程为x2=-8y,准线方程为y=2.
由m2=-8×(-3)=24,得m=±2.
法二 设所求抛物线方程为x2=-2py(p>0),则焦点为F.∵M(m,-3)在抛物线上,且|MF|=5,
故解得
∴抛物线方程为x2=-8y,m=±2,准线方程为y=2.
10.C 抛物线的焦点F,设M(x,y),根据抛物线的定义可知|MF|=x+=5,所以x=5-.圆心是MF的中点,根据中点坐标公式可得圆心的横坐标为=,圆的半径为,所以该圆与y轴相切于点(0,2),所以圆心纵坐标为2,则M点的纵坐标为4,即M,代入抛物线方程得42=2p·,即p2-10p+16=0,解得p=2或p=8,所以抛物线方程为y2=4x或y2=16x.故选C.
11.B 设等轴双曲线C的方程为x2-y2=λ(λ>0), ①
∵抛物线y2=8x,2p=8,p=4,∴=2.∴抛物线的准线方程为x=-2,设等轴双曲线与抛物线的准线x=-2的两个交点A(-2,y),B(-2,-y)(y>0),则|AB|=|y-(-y)|=2y=4,∴y=2.将x=-2,y=2代入①,得-(2)2=λ,∴λ=8,∴等轴双曲线C的方程为x2-y2=8,即-=1,∴a==2,∴C的实轴长为2a=4.故选B.
12.解:设抛物线的方程为y2=2px(p>0),
则其准线为x=-.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
因为|AF|+|BF|=8,
所以x1++x2+=8,
即x1+x2=8-p.
因为Q(6,0)在线段AB的垂直平分线上,所以|QA|=|QB|,
即=,
又=2px1,=2px2,
所以(x1-x2)(x1+x2-12+2p)=0,
因为AB与x轴不垂直,所以x1≠x2.
故x1+x2-12+2p=8-p-12+2p=0,即p=4.
从而抛物线的方程为y2=8x.
13.x=- 解析:法一(通解) 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(优解) 由题易得|OF|=,|PF|=p,|PF|2=|OF|·|FQ|,即p2=×6,解得p=3或p=0(舍去),所以C的准线方程为x=-.
14.解:(1)如图所示,以过点B且垂直于l(垂足为K)的直线为y轴,线段BK的中点O为原点,建立直角坐标系xOy,则B(0,2),A(2,4).
因为曲线形公路PQ上任意一点到B地的距离等于到高铁线l的距离,所以PQ所在的曲线是以B(0,2)为焦点,l为准线的抛物线.设抛物线方程为x2=2py(p>0),则p=4,故曲线形公路PQ所在曲线的方程为x2=8y.
(2)要使架设电路所用电线长度最短,即|MA|+|MB|的值最小.
如图所示,过M作MH⊥l,垂足为H,依题意得|MB|=|MH|,所以|MA|+|MB|=|MA|+|MH|,故当A,M,H三点共线时,|MA|+|MH|取得最小值,即|MA|+|MB|取得最小值,此时M.
故变电房M建在A地正南方向且与A地相距 km处时,所用电线长度最短,最短长度为6 km.
1 / 22.7.1 抛物线的标准方程
新课程标准解读 核心素养
1.了解抛物线的实际背景,感受抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用 数学抽象
2.了解抛物线的定义、几何图形和标准方程 直观想象
如图,在黑板上画一条直线EF,然后取一个三角板,将一条拉链AB固定在三角板的一条直角边上,并将拉链下边一半的一端固定在C点,将三角板的另一条直角边贴在直线EF上,在拉链D处放置一支粉笔,上下拖动三角板,粉笔会画出一条曲线.
【问题】 (1)这是一条什么曲线,由画图过程你能给出此曲线的定义吗?
(2)抛物线的定义中,l能经过点F吗?为什么?
                      
                      
                      
                      
                      
                      
                      
知识点一 抛物线的定义
 设F是平面内的一个定点,l是不过点F的一条定直线,则平面上到F的距离与到l的距离    的点的轨迹称为抛物线,其中定点F称为抛物线的   ,定直线l称为抛物线的   .
【想一想】
 在抛物线定义中,若去掉条件“l不经过点F”,点的轨迹还是抛物线吗?
知识点二 抛物线标准方程的几种形式
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程
           
           
           
           
提醒 四个标准方程的区分:焦点在一次项变量对应的坐标轴上,开口方向由一次项系数的符号确定.当系数为正时,开口向坐标轴的正方向;当系数为负时,开口向坐标轴的负方向.
1.抛物线y=8x2的准线方程是(  )
A.y=-2  B.x=-1
C.y=- D.x=-
2.抛物线y2=16x上点P的横坐标为4,则P到抛物线焦点F的距离|PF|=(  )
A.12   B.10   C.8   D.6
3.焦点为F(-1,0)的抛物线的标准方程为    .
题型一 抛物线的标准方程
【例1】 (链接教科书第160页例1)求适合下列条件的抛物线的标准方程:
(1)过点M(-6,6);
(2)焦点F在直线l:3x-2y-6=0上.
尝试解答
通性通法
求抛物线的标准方程的方法
定义法 根据定义求p,最后写标准方程
待定系数法 设标准方程,列有关的方程组求系数
直接法 建立恰当的坐标系,利用抛物线的定义列出动点满足的条件,列出对应方程,化简方程
提醒 当抛物线的焦点位置不确定时,应分类讨论,也可以设y2=ax或x2=ay(a≠0)的形式,以简化讨论过程.
【跟踪训练】
1.若某抛物线过点(-1,3),且关于x轴对称,则该抛物线的标准方程为(  )
A.y2=-9x  B.x2=y
C.y2=-9x或x2=y D.y2=±9x
2.已知抛物线y=x2,其准线方程为(  )
A.x=- B.x=
C.y= D.y=-
3.若抛物线y2=2px(p≠0)的焦点与椭圆+=1的右焦点重合,则实数p=    .
题型二 抛物线定义的应用
【例2】 (1)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,M为抛物线C上一点,N(2,2),则|MF|+|MN|的最小值为(  )
A.3 B.2
C.1 D.4
(2)已知抛物线C:y2=4x,焦点为F,点M为抛物线C上的点,且|FM|=6,则M的横坐标是    ;作MN⊥x轴于N,则S△FMN=    .
尝试解答
通性通法
抛物线定义的两种应用
(1)实现距离转化.根据抛物线的定义,抛物线上任意一点到焦点的距离等于它到准线的距离,因此,由抛物线定义可以实现点点距离与点线距离的相互转化,从而简化某些问题;
(2)解决最值问题.在抛物线中求解与焦点有关的两点间距离和的最小值时,往往用抛物线的定义进行转化,即化折线为直线解决最值问题.
【跟踪训练】
1.已知在平面直角坐标系中有一定点F(1,0),动点P(x,y)(x≥0)到y轴的距离为d,且|PF|-d=1,则动点P的轨迹方程为(  )
A.y2=x B.y2=4x
C.y2=8x D.y2=2x
2.设O为坐标原点,抛物线y2=4x的焦点为F,P为抛物线上一点,若|PF|=3,则△OPF的面积为      .
题型三 抛物线的实际应用
【例3】 河上有一抛物线形拱桥,当水面距拱桥顶5 m时,水面宽为8 m,一小船宽4 m,高2 m,载货后船露出水面上的部分高0.75 m,问:水面上涨到与抛物线拱桥拱顶相距多少米时,小船开始不能通航?
尝试解答
通性通法
求抛物线实际应用问题的基本步骤
(1)建立适当的坐标系;
(2)设出合适的抛物线标准方程;
(3)通过计算求出抛物线的标准方程;
(4)求出需要求出的量;
(5)还原到实际问题中,从而解决实际问题.
【跟踪训练】
如图是一种加热水和食物的太阳灶,上面装有可旋转的抛物面形的反光镜,镜的轴截面是抛物线的一部分,盛水和食物的容器放在抛物线的焦点处,容器由若干根等长的铁筋一头焊接在镜口圆边沿,另一头焊接在一起的架子支撑.已知镜口圆的直径为12米,镜深2米,若把盛水和食物的容器近似地看作点,求每根铁筋的长度为多少米.
2.7.1 抛物线的标准方程
【基础知识·重落实】
知识点一
 相等 焦点 准线
想一想
 提示:当F∈l时,点的轨迹是一条直线.
知识点二
 y2=2px(p>0)  x=- y2=-2px(p>0)  x= x2=2py(p>0) 
y=- x2=-2py(p>0)  y=
自我诊断
1.C 由y=8x2可得x2=y,所以2p=,可得p=,所以抛物线y=8x2的准线方程是y=-.故选C.
2.C 因为2p=16,所以p=8,所以|PF|=4+=4+4=8.故选C.
3.y2=-4x 解析:由题意,设抛物线的标准方程为y2=-2px,则-=-1,可得p=2.因此,抛物线的标准方程为y2=-4x.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)由于点M(-6,6)在第二象限,
∴过M的抛物线开口向左或开口向上.
若抛物线开口向左,焦点在x轴上,
设其方程为y2=-2px(p>0),
将点M(-6,6)代入,可得36=-2p×(-6),
∴p=3.∴抛物线的方程为y2=-6x.
若抛物线开口向上,焦点在y轴上,
设其方程为x2=2py(p>0),
将点M(-6,6)代入,可得36=2p×6,
∴p=3,∴抛物线的方程为x2=6y.
综上所述,抛物线的标准方程为y2=-6x或x2=6y.
(2)①∵直线l与x轴的交点为(2,0),
∴抛物线的焦点是F(2,0),∴=2,∴p=4,
∴抛物线的标准方程是y2=8x.
②∵直线l与y轴的交点为(0,-3),
即抛物线的焦点是F(0,-3),
∴=3,∴p=6,
∴抛物线的标准方程是x2=-12y.
综上所述,所求抛物线的标准方程是y2=8x或x2=-12y.
跟踪训练
1.A 依题意设抛物线解析式为y2=-2px,把(-1,3)代入得9=2p,解得p=,所以抛物线标准方程为y2=-9x,故选A.
2.D 因为抛物线y=x2,故其标准方程为x2=2y,则其准线方程为y=-.故选D.
3.4 解析:因为椭圆+=1,所以a2=6,b2=2,所以c2=a2-b2=4,故c=2,所以右焦点为(2,0),所以=2,p=4.
【例2】 (1)A (2)5 4 解析:(1)因为抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),准线为x=-1,根据抛物线定义可知|MF|=xM+1,所以当MN垂直抛物线准线时,|MF|+|MN|最小,最小值为:xN+1=3.故选A.
(2)因为抛物线的方程为y2=4x,故p=2且F(1,0).因为|MF|=6,xM+=6,解得xM=5,故yM=±2,所以S△FMN=×(5-1)×2=4.
跟踪训练
1.B ∵动点P(x,y)(x≥0)到y轴的距离为d,且|PF|-d=1,∴动点P到定点F(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,根据抛物线的定义可知,动点P的轨迹是抛物线,并且其焦点为F(1,0),准线为x=-1,所以其抛物线的方程为y2=4x.故选B.
2. 解析:由题可得F(1,0),设P(x0,y0),则由抛物线定义可得|PF|=x0+1=3,解得x0=2,代入抛物线方程可得|y0|=2,所以S△OPF=×|OF|×|y0|=×1×2=.
【例3】 解:以拱桥的拱顶为原点,以过拱顶且平行于水面的直线为x轴,建立平面直角坐标系(图略).设抛物线方程为x2=-2py(p>0),由题意可知,点B(4,-5)在抛物线上,故p=,得x2=-y.当船面两侧和抛物线接触时,船不能通航,设此时船面宽为AA',则A(2,yA),由22=-yA,得yA=-.又知船面露出水面上的部分高为0.75 m,所以h=|yA|+0.75=2(m).所以水面上涨到与抛物线形拱桥拱顶相距2 m时,小船开始不能通航.
跟踪训练
解:如图,在反光镜的轴截面内建立直角坐标系,使反光镜的顶点(即抛物线的顶点)与原点重合,x轴垂直于镜口直径.
由已知,得A点坐标是(2,6),
设抛物线方程为y2=2px(p>0),
则36=2p×2,p=9.
所以所求抛物线的标准方程是y2=18x,
焦点坐标是F.因为盛水和食物的容器在焦点处,所以A,F两点间的距离即为每根铁筋长.
|AF|==6.5,故每根铁筋的长度是6.5米.
4 / 4(共71张PPT)
2.7.1 抛物线的标准方程
新课程标准解读 核心素养
1.了解抛物线的实际背景,感受抛物线在刻画现实世界
和解决实际问题中的作用 数学抽象
2.了解抛物线的定义、几何图形和标准方程 直观想象
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
如图,在黑板上画一条直线 EF ,然后取一个三角板,将一条拉链
AB 固定在三角板的一条直角边上,并将拉链下边一半的一端固定在 C
点,将三角板的另一条直角边贴在直线 EF 上,在拉链 D 处放置一支
粉笔,上下拖动三角板,粉笔会画出一条曲线.
【问题】 (1)这是一条什么曲线,由画图过程你能给出此曲线的
定义吗?
(2)抛物线的定义中, l 能经过点 F 吗?为什么?



知识点一 抛物线的定义
 设 F 是平面内的一个定点, l 是不过点 F 的一条定直线,则平面上到
F 的距离与到 l 的距离 的点的轨迹称为抛物线,其中定点 F 称
为抛物线的 ,定直线 l 称为抛物线的 .
【想一想】
 在抛物线定义中,若去掉条件“ l 不经过点 F ”,点的轨迹还是抛
物线吗?
提示:当 F ∈ l 时,点的轨迹是一条直线.
相等 
焦点 
准线 
知识点二 抛物线标准方程的几种形式
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程




y2=2 px ( p > 0)
0) 
x =  
y2=-2 px ( p > 0)
( 0) 
x  
图形 标准方程 焦点坐标 准线方程



提醒 四个标准方程的区分:焦点在一次项变量对应的坐标轴上,开
口方向由一次项系数的符号确定.当系数为正时,开口向坐标轴的正方
向;当系数为负时,开口向坐标轴的负方向.
x2=2 py ( p > 0)
(0 ) 
y =  
x2=-2 py ( p > 0)
(0, ) 
y  
1. 抛物线 y =8 x2的准线方程是(  )
A. y =-2 B. x =-1
C. y = D. x =
解析: 由 y =8 x2可得 x2 y ,所以2 p p y =8 x2的准线方程是 y = .故选C.
2. 抛物线 y2=16 x 上点 P 的横坐标为4,则 P 到抛物线焦点 F 的距离|
PF |=(  )
A. 12 B. 10
C. 8 D. 6
解析: 因为2 p =16,所以 p =8,所以| PF |=4 4+4=
8.故选C.
3. 焦点为 F (-1,0)的抛物线的标准方程为 .
解析:由题意,设抛物线的标准方程为 y2=-2 px , 1,
可得 p =2.因此,抛物线的标准方程为 y2=-4 x .
y2=-4 x  
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 抛物线的标准方程
【例1】 (链接教科书第160页例1)求适合下列条件的抛物线的标
准方程:
(1)过点 M (-6,6);
解:由于点 M (-6,6)在第二象限,
∴过 M 的抛物线开口向左或开口向上.
若抛物线开口向左,焦点在 x 轴上,
设其方程为 y2=-2 px ( p >0),
将点 M (-6,6)代入,可得36=-2 p ×(-6),
∴ p =3.∴抛物线的方程为 y2=-6 x .
若抛物线开口向上,焦点在 y 轴上,
设其方程为 x2=2 py ( p >0),
将点 M (-6,6)代入,可得36=2 p ×6,
∴ p =3,∴抛物线的方程为 x2=6 y .
综上所述,抛物线的标准方程为 y2=-6 x 或 x2=6 y .
(2)焦点 F 在直线 l :3 x -2 y -6=0上.
解:①∵直线 l 与 x 轴的交点为(2,0),
∴抛物线的焦点是 F (2,0),∴ 2,∴ p =4,
∴抛物线的标准方程是 y2=8 x .
②∵直线 l 与 y 轴的交点为(0,-3),
即抛物线的焦点是 F (0,-3),
∴ 3,∴ p =6,
∴抛物线的标准方程是 x2=-12 y .
综上所述,所求抛物线的标准方程是 y2=8 x 或 x2=-12 y .
通性通法
求抛物线的标准方程的方法
定义法 根据定义求 p ,最后写标准方程
待定系
数法 设标准方程,列有关的方程组求系数
直接法 建立恰当的坐标系,利用抛物线的定义列出动点满足的条
件,列出对应方程,化简方程
提醒 当抛物线的焦点位置不确定时,应分类讨论,也可以设 y2= ax
或 x2= ay ( a ≠0)的形式,以简化讨论过程.
【跟踪训练】
1. 若某抛物线过点(-1,3),且关于 x 轴对称,则该抛物线的标准
方程为(  )
A. y2=-9 x B. x2 y
C. y2=-9 x 或 x2 y D. y2=±9 x
解析: 依题意设抛物线解析式为 y2=-2 px ,把(-1,3)
代入得9=2 p ,解得 p y2=-9 x ,
故选A.
2. 已知抛物线 y x2,其准线方程为(  )
A. x = B. x
C. y D. y =
解析: 因为抛物线 y x2,故其标准方程为 x2=2 y ,则其准线
方程为 y = .故选D.
3. 若抛物线 y2=2 px ( p ≠0)的焦点与椭 1的右焦点重
合,则实数 p = .
解析:因为椭 1,所以 a2=6, b2=2,所以 c2= a2- b2
=4,故 c =2,所以右焦点为(2,0),所 2, p =4.
4 
题型二 抛物线定义的应用
【例2】 (1)设抛物线 C : y2=4 x 的焦点为 F , M 为抛物线 C 上一
点, N (2,2),则| MF |+| MN |的最小值为(  )
A. 3 B. 2
C. 1 D. 4
解析:因为抛物线 C : y2=4 x 的焦点为 F (1,0),准线为 x =-1,根据抛物线定义可知| MF |= xM +1,所以当 MN 垂直抛物线准线时,| MF |+| MN |最小,最小值为: xN +1=3.故选A.
(2)已知抛物线 C : y2=4 x ,焦点为 F ,点 M 为抛物线 C 上的点,
且| FM |=6,则 M 的横坐标是 ;作 MN ⊥ x 轴于 N ,则
S△ FMN = .
解析:因为抛物线的方程为 y2=4 x ,故 p =2且 F (1,0).因
为| MF |=6, xM 6,解得 xM =5,故 yM =±2
S△ FMN 5-1)×2 4 .
5 
4
通性通法
抛物线定义的两种应用
(1)实现距离转化.根据抛物线的定义,抛物线上任意一点到焦点的
距离等于它到准线的距离,因此,由抛物线定义可以实现点点
距离与点线距离的相互转化,从而简化某些问题;
(2)解决最值问题.在抛物线中求解与焦点有关的两点间距离和的最
小值时,往往用抛物线的定义进行转化,即化折线为直线解决
最值问题.
【跟踪训练】
1. 已知在平面直角坐标系中有一定点 F (1,0),动点 P ( x , y )
( x ≥0)到 y 轴的距离为 d ,且| PF |- d =1,则动点 P 的轨迹方
程为(  )
A. y2= x B. y2=4 x
C. y2=8 x D. y2=2 x
解析: ∵动点 P ( x , y )( x ≥0)到 y 轴的距离为 d ,且|
PF |- d =1,∴动点 P 到定点 F (1,0)的距离与到直线 x =-1
的距离相等,根据抛物线的定义可知,动点 P 的轨迹是抛物线,并
且其焦点为 F (1,0),准线为 x =-1,所以其抛物线的方程为 y2
=4 x .故选B.
2. 设 O 为坐标原点,抛物线 y2=4 x 的焦点为 F , P 为抛物线上一点,
若| PF |=3,则△ OPF 的面积为 .
解析:由题可得 F (1,0),设 P ( x0, y0),则由抛物线定义可
得| PF |= x0+1=3,解得 x0=2,代入抛物线方程可得| y0|=2
S△ OPF | OF |×| y0| 1×2 .

题型三 抛物线的实际应用
【例3】 河上有一抛物线形拱桥,当水面距拱桥顶5 m时,水面
宽为8 m,一小船宽4 m,高2 m,载货后船露出水面上的部分高
0.75 m,问:水面上涨到与抛物线拱桥拱顶相距多少米时,小船
开始不能通航?
解:以拱桥的拱顶为原点,以过拱顶且平行于水面的直线为 x 轴,建
立平面直角坐标系(图略).设抛物线方程为 x2=-2 py ( p >0),由
题意可知,点 B (4,-5)在抛物线上,故 p x2= y .当船
面两侧和抛物线接触时,船不能通航,设此时船面宽为AA',则 A
(2, yA ),由22= yA ,得 yA = .又知船面露出水面上的部分高为0.75 m,所以 h =| yA |+0.75=2(m).所以水面上涨到与抛物线形拱桥拱顶相距2 m时,小船开始不能通航.
通性通法
求抛物线实际应用问题的基本步骤
(1)建立适当的坐标系;
(2)设出合适的抛物线标准方程;
(3)通过计算求出抛物线的标准方程;
(4)求出需要求出的量;
(5)还原到实际问题中,从而解决实际问题.
【跟踪训练】
如图是一种加热水和食物的太阳灶,上面装有可旋转的抛物面形的反
光镜,镜的轴截面是抛物线的一部分,盛水和食物的容器放在抛物线
的焦点处,容器由若干根等长的铁筋一头焊接在镜口圆边沿,另一头
焊接在一起的架子支撑.已知镜口圆的直径为12米,镜深2米,若把盛
水和食物的容器近似地看作点,求每根铁筋的长度为多少米.
解:如图,在反光镜的轴截面内建立直角坐标系,使反
光镜的顶点(即抛物线的顶点)与原点重合, x 轴垂直
于镜口直径.由已知,得 A 点坐标是(2,6),
设抛物线方程为 y2=2 px ( p >0),则36=2 p ×2, p =9.
所以所求抛物线的标准方程是 y2=18 x ,
焦点坐标是 F ( 0).因为盛水和食物的容器在焦点
处,所以 A , F 两点间的距离即为每根铁筋长.
| AF | 6.5,故每根铁筋的长度是6.5米.
 圆锥曲线的共性探究
 (链接教科书第143页习题C1题、第157页习题C2题)设动点 M 到
定点 F (- c ,0)的距离与它到直线 l : x = .
(1)当 a > c >0时,求点 M 的轨迹方程;
(2)当 c > a >0时,求点 M 的轨迹方程.
(链接教科书第158页)抛物线的定义.
【问题探究】
 由上述教科书中两道典型习题结合链接教科书抛物线的定义可知,
三种曲线都是动点 M 到定点 F 的距离和它到定直线 l 的距离之比是一
个常数,当这个常数大于0且小于1时,动点轨迹为椭圆;当常数等于
1时为抛物线;当常数大于1时为双曲线.
结论:动点 M 到定点 F 的距离与到定直线 l 的距离之比为一个常数,
e .
(1)当0< e <1时,动点 M 的轨迹是椭圆;
(2)当 e =1时,动点 M 的轨迹是抛物线;
(3)当 e >1时,动点 M 的轨迹是双曲线.此时定点 F 为圆锥曲线的一
个焦点,定直线 l 叫作圆锥曲线对应该焦点 F 的一条准线 x e 就是该圆锥曲线的离心率,此结论称为圆锥曲线的统一定义(也称为第二定义).
【迁移应用】
 已知椭 1与双曲线 x2 1有相同的焦点,且椭圆与
双曲线交于一点 P ( y ).
(1)求 m , n 的值;
解:由双曲线方程可知,焦点在 x 轴上,
椭圆和双曲线有相同的焦点,可得10- m =1+ n ,①
又交于点 P ( y ) 1, ②
( )2 1, ③
联立①②③,解得 m =1, n =8.
(2)若双曲线上一点 Q 到左焦点的距离为3,求它到双曲线右准线的
距离.
解:由(1)知,双曲线 x2 1,所以 a =1, b =2
c =3,所以左焦点 F (-3,0),左准线 x1= x2 a
+ c =4>3,所以点 Q 在双曲线的左支上,设点 Q 到左准线的距
离为 d1,由双曲线第二定义, e 3 d1=1,所
以点 Q 到右准线的距离 d2= d1+ x2- x1 .
1. 若抛物线 y2=16 x 上的点 M 到焦点的距离为12,则它到 y 轴的距离
是(  )
A. 6 B. 8
C. 9 D. 10
解析: 抛物线 y2=16 x 的焦点 F (4,0),准线为 x =-4,由 M
到焦点的距离为12,可知 M 到准线的距离也为12,故点 M 到 y 轴的
距离是8.故选B.
2. 已知抛物线的顶点在原点,焦点在 x 轴上,且抛物线上一点(-2,
m )到焦点距离为4,那么抛物线的方程是(  )
A. y2=8 x B. y2=-8 x
C. y2=4 x D. y2=-4 x
解析: 因为抛物线的顶点在原点,焦点在 x 轴上,且点(-2,
m )在抛物线上,所以设抛物线方程为 y2=-2 px ( p >0),因为
点(-2, m )到焦点距离为4,所 -2)=4,解得 p =4,
所以抛物线方程为 y2=-8 x ,故选B.
3. 已知点 P 是抛物线 y2=-4 x 上的一个动点,则点 P 到点 M (0,2)
的距离与点 P 到该抛物线准线的距离之和的最小值为(  )
A. 3 B.
C. D.
解析: 如图所示,由抛物线的定义得|
PN |=| PF |,所以| PN |+| PM |=|
PF |+| PM |,由图象知,当 P , F , M 三
点共线时,| PN |+| PM |最小,(| PN |+| PM |)min=| FM | .故选C.
4. (多选)已知抛物线的焦点在直线 x -2 y -4=0上,则此抛物线的
标准方程是(  )
A. y2=16 x B. x2=-8 y
C. x2=16 y D. x2=8 y
解析:  对于A,抛物线 y2=16 x 开口向右,焦点坐标为(4,
0),在直线 x -2 y -4=0上;对于B,抛物线 x2=-8 y 开口向下,
焦点坐标为(0,-2),在直线 x -2 y -4=0上;对于C,抛物线
x2=16 y 开口向上,焦点坐标为(0,4),不在直线 x -2 y -4=0
上;对于D,抛物线 x2=8 y 开口向上,焦点坐标为(0,2),不在
直线 x -2 y -4=0上;故选A、B.
5. 已知 M 是抛物线 C : y2=2 px ( p >0)上一点, F 是抛物线 C 的焦
点,过 M 作抛物线 C 的准线的垂线,垂足为 N ,若∠ MFO =60°
( O 为坐标原点),△ MNF 的周长为12,则| NF |=
.
解析:因为∠ MFO =60°,所以∠ FMN =120°.又 M 是抛物线 C 上
一点,所以| FM |=| MN | | NF |.又△ FMN
的周长为12,所 | NF |+| NF |=12,得| NF |=24
36.
24
36 
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 抛物线的准线方程为 x =-4,则抛物线方程为(  )
A. x2=16 y B. x2=8 y
C. y2=16 x D. y2=8 x
解析: 抛物线的准线为 x =-4,易知抛物线是开口向右的抛物
线.设方程为 y2=2 px ( p >0), 4, p =8,抛物线方程为 y2
=16 x .
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2. 设抛物线 y2=8 x 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(  )
A. 4 B. 6
C. 8 D. 12
解析: 由抛物线的方程 2,再根据抛物线的定义,可
知所求距离为4+2=6.
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3. 在 x 轴的上方的动点 M 到定点(0,1)的距离比到 x 轴的距离多1,
则动点 M 的轨迹的标准方程为(  )
A. x2=2 y B. y2=2 x
C. x2=4 y D. y2=4 x
解析: 因为动点 M ( x , y )到定点(0,1)的距离比到 x 轴的
距离多1,所以动点 M ( x , y )到定点(0,1)的距离与到直线 y
=-1的距离相等.根据抛物线的定义可知,动点 M 的轨迹是抛物
线,并且其焦点为(0,1),准线为 y =-1,所以其抛物线的方程
为 x2=4 y .故选C.
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4. 如图是抛物线形拱桥,现拱顶离水面5 m,水面宽 AB =30 m.若水面
下降5 m,则水面宽是(  )
A. 10 m B. 15 m
C. 20 m D. 30 m
解析: 以抛物线形拱桥的最高点作为坐标
原点建立坐标系,如图所示.设该抛物线方程为
x2=-2 py ( p >0),由图可知, B (15,-
5),则225=10 p , p =22.5,即 x2=-45 y ,当 y =-10时, x2=-45×(-10)=450,故所求水面宽度为2 30 m.故选D.
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5. (多选)已知抛物线 C : y2=4 x 的焦点为 F ,点 M ( x0, y0)在抛
物线 C 上,若| MF |=4,则(  )
A. x0=3 B. y0=2
C. | OM | D. F 的坐标为(0,1)
解析: 由题可知 F (1,0),由| MF |= x0+1=4 4
x0,所以 x0=3, y0=±2 .| OM | .
故选A、C.
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6. 已知 Pi ( i =1,2,3,…,2 024)是抛物线 C : y2=2 x 上的点, F
是抛物线 C 的焦点, 0,则| |
+| |+…+| |= .
2 024 
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解析:设 Pi ( xi , yi )( i =1,2,3,…,2 024),因为 Pi 是抛物
线 C : y2=2 x 上的点, F 是抛物线 C 的焦点,所以 F ( 0),因
( xi ,- yi ).因 0,所以
( x1)+( x2)+…+( x2 024)=0,即 x1+ x2+…+ x2
024 1 012.又由抛物线的定义,可得| |=| PiF |= xi
| |+| |+…+| |=( x1 )+
( x2 )+…+( x2 024 )=( x1+ x2+…+ x2 024
1 012+1 012=2 024.
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7. 已知抛物线 y2=2 px ( p >0)上一点 M (1, m )到其焦点的距离
为5,双曲线 x2 1的左顶点为 A ,若双曲线的一条渐近线与直
线 AM 垂直,则实数 a = .
解析:根据抛物线的定义得1 5, p =8.不妨取 M (1,4),
则 AM 的斜率为2,由已知 2=-1,故 a .

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8. 已知 A , B 是抛物线 y2=4 x 上的动点,且满足| AB |=10,则 AB
中点 M 的横坐标 x0的最小值为 .
解析:设抛物线 y2=4 x 的准线为 l ,焦点为 F ,则 l : x =-1,过点
A 作 AA1⊥ l 于 A1,过点 B 作 BB1⊥ l 于 B1,连接 FA , FB (图略),
则2( x0+1)=| AA1|+| BB1|=| FA |+| FB |≥| AB |
=10,得 x0+1≥5,解得 x0≥4,所以 x0的最小值为4.
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9. 已知抛物线的顶点在原点,焦点在 y 轴上,抛物线上一点 M ( m ,
-3)到焦点的距离为5,求 m 的值、抛物线方程和准线方程.
解:法一 如图所示,设抛物线的方程为 x2=
-2 py ( p >0),则焦点 F (0 ),准线
l : y MN ⊥ l ,垂足为 N ,
则| MN |=| MF |=5,又| MN |=3
∴3 5,
即 p =4.∴抛物线方程为 x2=-8 y ,准线方程为 y =2.
由 m2=-8×(-3)=24,得 m =±2 .
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法二 设所求抛物线方程为 x2=-2 py ( p >0),则焦点为 F (0
).∵ M ( m ,-3)在抛物线上,且| MF |=5,

∴抛物线方程为 x2=-8 y , m =±2 y =2.
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10. 设抛物线 C : y2=2 px ( p >0)的焦点为 F ,点 M 在 C 上,|
MF |=5,若以 MF 为直径的圆过点(0,2),则 C 的方程为
(  )
A. y2=4 x 或 y2=8 x
B. y2=2 x 或 y2=8 x
C. y2=4 x 或 y2=16 x
D. y2=2 x 或 y2=16 x
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解析: 抛物线的焦点 F ( 0),设 M ( x , y ),根据抛物
线的定义可知| MF |= x 5,所以 x =5 .圆心是 MF 的中
点,根据中点坐标公式可得圆心的横坐标
y 轴相切于点(0,2),所以圆心纵坐标为2,则 M 点的纵坐标为4,即 M (5 4),代入抛物线方程得42=2 p ·(5 ),即 p2-10 p +16=0,解得 p =2或 p =8,所以抛物线方程为 y2=4 x 或 y2=16 x .故选C.
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11. 等轴双曲线 C 的中心在原点,焦点在 x 轴上, C 与抛物线 y2=8 x
的准线交于 A , B 两点,| AB |=4 C 的实轴长为(  )
A. 2 B. 4
C. 4 D. 8
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解析: 设等轴双曲线 C 的方程为 x2- y2=λ(λ>0), ①
∵抛物线 y2=8 x ,2 p =8 p =4 ∴ 2 .∴抛物线
的准线方程为 x =-2 x =-2
A (-2 y ), B (-2 - y )( y >0),
则| AB |=| y -(- y )|=2 y =4 ∴ y =2 .将 x =-2
y =2 ①, 2 2=λ,∴λ=8,
∴等轴双曲线 C 的方程为 x2- y2=8, 1,∴ a
2 ∴ C 的实轴长为2 a =4 .故选B.
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12. 已知抛物线 C 的顶点在原点,焦点 F 在 x 轴的正半轴上,设 A , B
是抛物线 C 上的两个动点( AB 不垂直于 x 轴),且| AF |+|
BF |=8,线段 AB 的垂直平分线恒经过定点 Q (6,0),求抛物
线的方程.
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解:设抛物线的方程为 y2=2 px ( p >0),
则其准线为 x = .
设 A ( x1, y1), B ( x2, y2),
因为| AF |+| BF |=8,
所以 x1 x2 8,
即 x1+ x2=8- p .
因为 Q (6,0)在线段 AB 的垂直平分线上,所以| QA |=|
QB |,
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2 px1 2 px2,
所以( x1- x2)( x1+ x2-12+2 p )=0,
因为 AB 与 x 轴不垂直,所以 x1≠ x2.
故 x1+ x2-12+2 p =8- p -12+2 p =0,即 p =4.
从而抛物线的方程为 y2=8 x .
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13. 已知 O 为坐标原点,抛物线 C : y2=2 px ( 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 =
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解析:法一(通解) 由题易得| OF | | PF |= p ,∠
OPF =∠ PQF ,所以tan∠ OPF =tan ∠ PQF ,所 p =3,所以 C 的准线方程为 x = .
法二(优解) 由题易得| OF | | PF |= p ,| PF |2
=| OF |·| FQ |,即 p2 6,解得 p =3或 p =0(舍去),
所以 C 的准线方程为 x = .
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14. 如图所示, A 地在 B 地东偏北45°方向,相距2 km处, B 地与东
西走向的高铁线(近似看成直线) l 相距4 km.已知曲线形公路 PQ
上任意一点到 B 地的距离等于到高铁线 l 的距离,现要在公路旁建
造一个变电房 M (变电房与公路之间的距离忽略不计),分别向
A 地、 B 地送电.
(1)试建立适当的直角坐标系,
求曲线形公路 PQ 所在曲线
的方程;
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解:如图所示,以过点 B 且垂直于 l (垂足为 K )的直线为 y 轴,线段 BK 的中点 O 为原点,建立直角坐标系 xOy ,则 B (0,2), A (2,4).
因为曲线形公路 PQ 上任意一点到 B 地的距离等于到高铁线 l 的距离,所以 PQ 所在的曲线是以 B (0,2)为焦点, l 为准线的抛物线.设抛物线方程为 x2=2 py ( p >0),则 p =4,故曲线形公路 PQ 所在曲线的方程为 x2=8 y .
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(2)问变电房 M 应建在相对 A 地的什么位置(方位和距离),才
能使架设电路所用电线长度最短?并求出最短长度.
解:要使架设电路所用电线
长度最短,即| MA |+| MB |
的值最小.如图所示,过 M 作 MH ⊥ l ,垂足为 H ,
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依题意得| MB |=| MH |,所以| MA |+| MB |=| MA |+| MH |,故当 A , M , H 三点共线时,| MA |+| MH |取
得最小值,即| MA |+| MB |取得最小值,此时 M (2 ).
故变电房 M 建在 A 地正南方向且与 A 地相 km处时,所用电线长度最短,最短长度为6 km.
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谢 谢 观 看!
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