【学霸笔记:同步精讲】第二章 2.7 2.7.2 抛物线的几何性质 讲义--2026版高中数学人教B版选必修1

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名称 【学霸笔记:同步精讲】第二章 2.7 2.7.2 抛物线的几何性质 讲义--2026版高中数学人教B版选必修1
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资源类型 试卷
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-06 10:04:08

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文档简介

2.7.2 抛物线的几何性质
学习任务 1.了解抛物线的范围、对称性、顶点、焦点、准线等几何性质.(直观想象) 2.会利用抛物线的性质解决一些简单的抛物线问题.(数学运算) 3.掌握直线与抛物线相交时与弦长相关的知识.(数学运算)
如果让抛物线绕其对称轴旋转,就得到一个旋转形成的抛物面曲面,旋转抛物面的轴上,有一个焦点,任何一条平行于抛物面轴的光(射)线由抛物面上反射出来之后,其反射光(射)线都通过该点.应用抛物面的这个几何性质,人们设计了很多非常有用的东西,如太阳灶、卫星电视天线、雷达等.当然这条性质本身也是抛物线的一条性质,今天我们就来具体研究一下构成抛物面的线——抛物线的几何性质.
知识点1 抛物线的几何性质
标准方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0)
图形
性质 范围 x≥0, y∈R x≤0, y∈R x∈R, y≥0 x∈R, y≤0
对称轴 x轴 y轴
顶点 ________
离心率 e=_
1.抛物线的几何性质与椭圆、双曲线相比有哪些不同?
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2.过抛物线焦点F且垂直于对称轴的线段有什么特征?参数p对抛物线开口大小有什么影响?
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知识点2 焦点弦
设过抛物线焦点的弦的端点为A(x1,y1),B(x2,y2),则
y2=2px(p>0) |AB|=_________
y2=-2px(p>0) |AB|=p-(x1+x2)
x2=2py(p>0) |AB|=_________
x2=-2py(p>0) |AB|=p-(y1+y2)
[拓展] 焦点弦的几何性质
如图,已知AB是抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,点F是抛物线的焦点,设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的倾斜角为θ,过A,B分别作准线l的垂线AC,BD,垂足分别为C,D,M(x0,y0)为AB的中点,MM′⊥CD于点M′,N为准线l与x轴的交点,可以证明以下结论:
(1)A,O,D三点共线,且B,O,C三点共线.
(2)AM′⊥BM′,CF⊥DF,M′F⊥AB.
(3)以AB为直径的圆与准线相切(切点为M′),
以CD为直径的圆与AB相切(切点为F),
以AF或BF为直径的圆与y轴相切.
(4)∠ANF=∠BNF.
(5)|AF|==.
(6)|AB|=x1+x2+p=2.
(7)y1y2=-p2,x1x2==.
(8)kOA·kOB=-4,p2.
(9).
(10)S△AOB=.
(11)焦点弦长|AB|=2p.
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)抛物线y2=2px(p>0)的p越大,抛物线的开口越小. (  )
(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)过抛物线y2=2px的焦点作与对称轴垂直的直线,与抛物线交于A,B两点,则|AB|=2p. (  )
2.设抛物线的焦点到顶点的距离为3,则抛物线上的点到准线的距离的取值范围是(  )
A.(6,+∞)   B.[6,+∞)
C.(3,+∞)   D.[3,+∞)
3.若抛物线y2=2x上有两点A,B且AB垂直于x轴,若|AB|=2,则抛物线的焦点到直线AB的距离为__________ .
4.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2),若x1+x2=6,则|AB|=________.
类型1 由抛物线的几何性质求标准方程
【例1】 【链接教材P164例1】
若抛物线的顶点在原点,开口向上,F为焦点,M为准线与y轴的交点,A为抛物线上一点,且|AM|==3,求此抛物线的标准方程.
[尝试解答]___________________________________________________________
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 利用抛物线性质求方程
(1)首先利用抛物线的定义、对称性等进行转化,得到系数或坐标的关系;
(2)利用求出的系数或者列出相应的方程(组)求出系数后写方程.
提醒:焦点在x轴上的抛物线可以设为y2=mx(m≠0);焦点在y轴上的抛物线可以设为x2=my(m≠0).
[跟进训练]
1.已知抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为x轴,且与圆x2+y2=4相交的公共弦长为2,求抛物线的方程.
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类型2 抛物线的最值问题
【例2】 已知点P是抛物线y2=2x上的一个动点,求点P到点(0,2)的距离与P到该抛物线准线的距离之和的最小值.
[尝试解答]___________________________________________________________
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[母题探究]
(变条件)若将本例条件中的点(0,2)改为点A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值.
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 抛物线的最值问题
在抛物线中求解与焦点有关的距离和的最小值时,往往用____________进行转化,常常转化为两点间的距离、点到直线的距离解决最值问题.
[跟进训练]
2.设点A的坐标为,点P在抛物线y2=8x上移动,P到直线x=-1的距离为d,则d+|PA|的最小值为(  )
A.1   B.2
C.3   D.4
类型3 焦点弦问题
【例3】 已知抛物线方程为y2=2px(p>0),过此抛物线的焦点的直线与抛物线交于A,B两点,且|AB|=,求AB所在直线的方程.
[尝试解答]___________________________________________________________
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[母题探究]
1.(变问法)本例条件不变,求弦AB的中点M到y轴的距离.
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2.(变条件)本例中,若A,B在其准线上的射影分别为A1,B1,求∠A1FB1.
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 关于抛物线的焦点弦问题
(1)以抛物线y2=2px(p>0)为例,若过焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,其中A(x1,y1),B(x2,y2),点P(x0,y0)是抛物线上任意一点,
①焦半径:|PF|=x0+;
②焦点弦:|AB|=x1+x2+p.
(2)把直线方程与抛物线方程联立,消元得到关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系得到x1+x2,代入弦长公式即可求出弦长.
[跟进训练]
3.(源自人教A版教材例题)斜率为1的直线l经过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点,求线段AB的长.
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1.已知过抛物线y2=ax(a>0)的焦点且垂直于x轴的弦长为2,则实数a的值为(  )
A.4    B.2    C.1    D.0
2.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,点A在C上,点B(3,0),若,则=(  )
A.2   B.2
C.3   D.3
3.已知AB是过抛物线2x2=y的焦点的弦,若|AB|=4,则AB的中点的纵坐标是________.
4.以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A,B两点,交C的准线于D,E两点.已知|AB|=4=,则C的焦点到准线的距离为________.
回顾本节知识,自主完成以下问题:
1.如何理解抛物线的几何性质?
2.怎样根据抛物线的标准方程判断抛物线的对称轴和开口方向?
二次函数y=ax2+bx+c的图象是抛物线
我们知道,二次函数y=ax2+bx+c的图象是抛物线.经过本节的学习我们知道,抛物线是平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)的距离相等的点的轨迹.因此,只要能说明二次函数的图象符合抛物线的几何特征,就解决了为什么二次函数y=ax2+bx+c的图象是抛物线的问题.由抛物线与其方程之间的关系可知,如果能用适当的方式将y=ax2+bx+c转化为抛物线标准方程的形式,那么就可以说明二次函数y=ax2+bx+c的图象是抛物线.
按照这种思路,我们对y=ax2+bx+c的右边配方,得y=a.
由函数图象平移的性质可以知道,沿向量m=平移函数y=a的图象(如图),除了位置外,函数图象不发生任何变化.平移后的图象对应的函数解析式为y=ax2,即x2=y,这个方程表示的曲线是顶点为原点,焦点为的抛物线.
因此,二次函数y=ax2+bx+c的图象是一条抛物线.
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