第3课时 抛物线的简单几何性质(2)
学习 目标 1.理解直线和抛物线的位置关系,会根据图形和方程组的解的组数判断直线和抛物线的位置关系. 2.掌握直线和抛物线相交弦的长和中点弦问题的解决方法.
新知初探基础落实
一、 概念表述:
1.当直线的斜率存在时,设直线的方程为y=kx+m,抛物线的方程为y2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立整理成关于x的方程k2x2+2(mk-p)x+m2=0.
①若k≠0,当Δ>0时,直线与抛物线相交,有两个交点;当Δ=0时,直线与抛物线相切,有一个交点;当Δ<0时,直线与抛物线相离,无交点.
②若k=0,此时直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合,直线与抛物线只有一个交点.
因此,直线与抛物线有一个交点是直线与抛物线相切的必要不充分条件.
2.当直线的斜率不存在时,设直线的方程为x=m,抛物线的方程为y2=2px(p>0).显然,当m<0时,直线与抛物线相离,无交点;当m=0时,直线与抛物线相切,有一个交点;当m>0时,直线与抛物线相交,有两个交点.
二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1) 直线x=-6与抛物线y2=6x一定相交.( × )
(2) 直线x=-6与抛物线x2=-8y一定相交.( √ )
(3) 若一条直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线不一定相切.( √ )
(4) 抛物线y2=8x与直线x-y=0有两个交点.( √ )
典例精讲能力初成
探究1 直线与抛物线的位置关系
例1 设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,求直线l的斜率的取值范围.
【解答】 由抛物线的准线方程为x=-2,得Q(-2,0).显然直线l的斜率存在,设l:y=k(x+2).由得k2x2+4(k2-2)x+4k2=0.当k=0时,x=0,即交点坐标为(0,0);当k≠0时,由Δ≥0,得-1≤k<0或0<k≤1.综上,直线l的斜率的取值范围是[-1,1].
探究2 抛物线的中点弦问题
例2 已知抛物线C:y2=4x,过点P(1,1)的直线交抛物线C于A,B两点,若P为AB的中点,则直线AB的方程为y=2x-1.
【解析】 如图,设A(x1,y1),B(x2,y2).由题意知x1≠x2.因为点A,B在抛物线上,所以y=4x1,y=4x2,两式相减得y-y=4(x1-x2),整理得=,即直线AB的斜率k=.因为直线AB的中点为P(1,1),所以=1,从而k=2,于是直线AB的方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.
(例2答)
抛物线中点弦问题中直线方程的两种求法
(1) 点差法:设两个交点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).若x1≠x2,将两个交点的坐标分别代入抛物线的方程,作差,由k=求斜率,再由点斜式写出直线方程.
(2) 传统法:设出直线方程,并将直线方程与抛物线方程联立,消去x(或y)得到关于y(或x)的一元二次方程,由根与系数的关系,得两根之和即为中点纵(或横)坐标的2倍,求出斜率,进而可写出直线方程.
变式2 已知直线l与抛物线C:y=2x2相交于A,B两点,若线段AB的中点的坐标为(1,4),则直线l的方程为( A )
A.4x-y=0 B.2x-y=0
C.8x-y-6=0 D.x-2y+3=0
【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2).由得y1-y2=2(x-x)=2(x1+x2)·(x1-x2).因为线段AB的中点的坐标为(1,4),所以x1+x2=2,x1-x2≠0,从而=2(x1+x2)=4,即直线l的斜率为4,故直线l的方程为y-4=4(x-1),即4x-y=0.
探究3 弦长问题
例3 若抛物线的顶点在原点,焦点在x轴上,抛物线截直线2x-y+1=0所得的弦长为,求抛物线的方程.
【解答】 设抛物线的方程为y2=ax(a≠0).设直线2x-y+1=0与抛物线交于点A(x1,y1),B(x2,y2).联立 消去y,得(2x+1)2=ax,整理得4x2+(4-a)x+1=0,则x1+x2=,x1x2=.由Δ>0,解得a>8或a<0.由|AB|=·==,即a2-8a-48=0,解得a=12或a=-4,均符合题意.所以抛物线的方程为y2=12x或y2=-4x.
直线与抛物线相交弦长的求解思路:
(1) 设两个交点为A(x1,y1),B(x2,y2).当直线的斜率k存在且k≠0时,弦长|AB|=|x1-x2|=|y1-y2|;当直线的斜率k=0,且抛物线的对称轴是y轴时,弦长|AB|=|x1-x2|;当直线的斜率不存在,且抛物线的对称轴是x轴时,弦长|AB|=|y1-y2|.
(2) 焦点弦是特殊的弦,除了可以利用以上方法求解,还可以利用抛物线的定义将问题转化为焦半径问题来处理.
随堂内化及时评价
1.(多选)已知抛物线C:x2=2py,若直线y=2x被抛物线截得的弦长为4,则抛物线C的方程为( CD )
A.x2=4y B.x2=-4y
C.x2=2y D.x2=-2y
【解析】 由解得或所以抛物线C与直线的交点坐标为(0,0),(4p,8p),从而=4,解得p=±1,故抛物线C的方程为x2=±2y.
2.(多选)已知直线l:x=my+(2m+1),抛物线C:x2=4y,则下列结论正确的是( BD )
A.直线l过定点(-2,1)
B.当m=-1时,直线l与抛物线C相切
C.当-1<m<时,直线l与抛物线C有两个公共点
D.当直线l与抛物线C无公共点时,m<-1或m>
【解析】 对于A,因为m+(2m+1)=3m+1≠-2,所以(-2,1)不是直线l所过定点,故A错误;对于B,当m=-1时,直线l的方程为x=-y-1,将其代入抛物线方程得(-y-1)2=4y,解得y=1,从而x=-2,又直线l与抛物线的对称轴不平行,所以直线l与抛物线相切,切点坐标为(-2,1),故B正确.对于C,当m=0时,直线l的方程为x=1,此时直线与抛物线的对称轴平行,直线与抛物线只有一个公共点,故C错误;对于D,联立得x2-x+2m+1=0,由Δ=1-4××(2m+1)=-2m2-m+1<0,得m<-1或m>,故D正确.
3.如图所示是一座抛物线形拱桥,拱桥是抛物线的一部分且以抛物线的对称轴为对称轴,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.当水位下降,水面的宽为6 m时,拱顶到水面的距离为4.5_m.
(第3题)
【解析】 建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线的方程为x2=my(m<0).因为点A(2,-2)在抛物线x2=my上,所以22=m×(-2),解得m=-2,从而x2=-2y.设B(3,y0),则y0=-,故拱顶到水面的距离为m.
(第3题答)
4.已知抛物线y2=8x的焦点为F,第一象限的点A在抛物线上,连接AF并延长交抛物线于另一点B,且=2,则△AOB的面积是6.
(第4题答)
【解析】 抛物线y2=8x的焦点为F(2,0),由点A在第一象限,=2,知直线AB的斜率为负值.如图,由抛物线的定义可知|BF|=|BD|,|AF|=|AC|,过点A作AE⊥BD于点E.由=2,F(2,0),可得|AB|=3|BE|,|AE|==2|BE|,所以tan ∠ABE==2,从而直线AB的斜率为-2,直线AB的方程为y=-2(x-2).联立消去y并整理得x2-5x+4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数的关系得x1+x2=5,则|AB|=x1+x2+p=5+4=9.又原点到直线AB的距离d==,所以△AOB的面积S=|AB|·d=××9=6.
请老师布置同学们完成《配套新练案》中的练习!
配套新练案
一、 单项选择题
1.若过点(2,4)的直线l与抛物线y2=8x只有一个公共点,则这样的直线l有( B )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
【解析】 因为点(2,4)在抛物线y2=8x上,所以过点(2,4)与抛物线y2=8x只有一个公共点的直线有两条,一条是抛物线的切线,另一条与抛物线的对称轴平行.
2.设经过点F(3,0)的直线与抛物线y2=12x相交于A,B两点,若线段AB的中点的横坐标为9,则|AB|等于( B )
A.18 B.24
C.30 D.36
【解析】 因为经过点F(3,0)的直线与抛物线y2=12x相交于A,B两点,所以直线AB的斜率不等于0,从而可设直线AB的方程为x=ty+3.设A(x1,y1),B(x2,y2),联立消去x并整理得y2-12ty-36=0,所以y1+y2=12t,y1y2=-36,从而x1+x2=t(y1+y2)+6=12t2+6.因为线段AB的中点的横坐标为9,所以x1+x2=12t2+6=18,解得t=±1,从而|AB|=·=×12=24.
3.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,过点F且倾斜角为45°的直线交抛物线C于A,B两点.若|AB|=9,则抛物线C的方程为( C )
A.x2=3y B.x2=12y
C.x2=y D.x2=y
【解析】 由已知可设直线AB的方程为y=x+.联立消去x,得y2-3py+=0,则Δ=8p2>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),由韦达定理知y1+y2=3p.因为|AB|=9,所以y1+y2+p=9,即4p=9,解得p=,从而抛物线C的方程为x2=y.
4.已知O为坐标原点,F为抛物线C:y2=2px的焦点,动直线x-my-n=0与抛物线C交于A,B两点.若OA⊥OB,则( B )
A.m=6 B.n=6
C.mn=6 D.n=6m
【解析】 由F为抛物线C:y2=2px的焦点,得=,即p=3,所以抛物线C的方程为y2=6x.联立得y2-6my-6n=0,则Δ=36m2+24n>0.设A,B,则y1+y2=6m,y1y2=-6n.由OA⊥OB,得·==-1,即6n=36,得n=6.
二、 多项选择题
5.若直线y=k(x+1)与抛物线x2=2y只有一个交点,则实数k的可能取值为( BD )
A.2 B.-2
C.-4 D.0
【解析】 联立消去y可得x2-2kx-2k=0.因为直线y=k(x+1)与抛物线x2=2y只有一个交点,所以Δ=4k2+8k=0,解得k=0或k=-2.
6.设抛物线y=ax2(a>0)的准线与对称轴交于点P,过点P作抛物线的两条切线,切点分别为A和B,则( ABC )
A.点P的坐标为 B.直线AB的方程为y=
C.PA⊥PB D.|AB|=
【解析】 由y=ax2,得x2=y,则抛物线的焦点为F,准线方程为x=-,所以P,故A正确;设抛物线的切线方程为y=kx-(k≠0),由得ax2-kx+=0,令Δ=k2-4×a×=0,解得k=±1,所以A,B,因此直线AB的方程为y=,故B正确;因为=,=,所以·=-+=0,从而⊥,即PA⊥PB,故C正确;|AB|==,故D错误.
三、 填空题
7.已知拋物线C:x2=2py(p>0)的一条切线的方程为x-y-1=0,则抛物线C的准线方程为y+1=0.
【解析】 由消去y得x2-2px+2p=0.由题意得Δ=(-2p)2-4×2p=0,解得p=2,则抛物线C的方程为x2=4y,所以抛物线C的准线方程为y=-1,即y+1=0.
8.已知O为坐标原点,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点作一直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则kOAkOB=-4.
【解析】 由题意知抛物线的焦点坐标为,从而设直线AB的方程为x=ky+.联立消去x,得y2-2pky-p2=0,Δ=4p2k2+4p2>0,则y1y2=-p2,x1x2=·=,所以kOAkOB=·===-4.
四、 解答题
9.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0).
(1) 求p的值;
【解答】 由已知可得=1,所以p=2.
(2) 若过点F的直线l与抛物线C交于A,B两个不同的点,若AB的中点为M(3,-2),求△OAB的面积.
【解答】 由(1)知抛物线的方程为y2=4x.设A(x1,y1),B(x2,y2),则有y=4x1,y=4x2,显然x1≠x2,从而y-y=4x1-4x2,即(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2).因为AB的中点为M(3,-2),所以y1+y2=-4,从而y1-y2=-(x1-x2),即=-1,于是直线l的斜率为-1,因此直线l的方程为y=-(x-1),即x+y-1=0.联立消去x,得y2+4y-4=0,Δ=42-4×(-4)=32>0,所以y1+y2=-4,从而x1+x2=2-(y1+y2)=6,根据抛物线的定义可知|AB|=x1+x2+p=8.而点O到直线l的距离d==,所以△OAB的面积S=×|AB|×d=×8×=2.
10.已知抛物线y2=2px(p>0)上的点A(x0,y0)与抛物线的焦点F的距离为3,点A到x 轴的距离为.
(1) 求抛物线的方程;
【解答】 抛物线的准线方程为x=-.由题意可得解得p=4,x0=1,y0=±2,所以抛物线的方程为y2=8x.
(2) 若点A在第一象限,经过抛物线的焦点F和点A的直线交抛物线于点B,经过点A和抛物线的顶点的直线交抛物线的准线于点D,求证:直线BD平行于抛物线的对称轴.
【解答】 由(1)可知A(1,2),则直线OA的方程为y=2x ①,抛物线的准线方程是x=-2 ②.联立①②可得点D的纵坐标为-4.因为焦点F的坐标为(2,0),故直线AF的方程为y=-2(x-2).联立消去x得y2+2y-16=0,解得y=2或y=-4.又因为点A的纵坐标为2,所以点B的纵坐标为-4.因为点B和点D的纵坐标相等,所以BD平行于x轴,即直线BD平行于抛物线的对称轴.
(第10题答)
11.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,过点F的直线l与抛物线C交于M,N两点,若+2=0,则△OMN的面积为( A )
A. B.
C. D.
【解析】 易知F(0,1),且直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+1.联立消去y并整理得x2-4kx-4=0.设M(xM,yM),N(xN,yN).由韦达定理得xM+xN=4k,xMxN=-4.由+2=0,得(xM,yM-1)+2(xN,yN-1)=0,所以xM+2xN=0,即xM=-2xN.因为xMxN=-4,所以|xN|=,从而S△OMN=|OF|·|xM-xN|=×3|xN|=.
12. 已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,请判断:
(1) x1x2是否为定值?
【解答】 抛物线y2=2px的焦点为F.当直线AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=k(k≠0).由消去y并整理,得k2x2-p(k2+2)x+=0.由根与系数的关系,得x1x2=(定值).当直线AB垂直于x轴时,x1=x2=,x1x2=.综上,x1x2为定值.
(2) +是否为定值?
【解答】 由抛物线的定义知|FA|=x1+,|FB|=x2+.故+=+=====(定值).所以+为定值.第3课时 抛物线的简单几何性质(2)
学习 目标 1.理解直线和抛物线的位置关系,会根据图形和方程组的解的组数判断直线和抛物线的位置关系. 2.掌握直线和抛物线相交弦的长和中点弦问题的解决方法.
新知初探基础落实
一、 概念表述:
1.当直线的斜率存在时,设直线的方程为y=kx+m,抛物线的方程为y2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立整理成关于x的方程k2x2+2(mk-p)x+m2=0.
①若k≠0,当Δ 时,直线与抛物线相交,有两个交点;当Δ 时,直线与抛物线相切,有一个交点;当Δ 时,直线与抛物线相离,无交点.
②若k=0,此时直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合,直线与抛物线 .
因此,直线与抛物线有一个交点是直线与抛物线相切的 条件.
2.当直线的斜率不存在时,设直线的方程为x=m,抛物线的方程为y2=2px(p>0).显然,当m<0时,直线与抛物线相离,无交点;当m=0时,直线与抛物线相切,有一个交点;当m>0时,直线与抛物线相交,有两个交点.
二、 概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1) 直线x=-6与抛物线y2=6x一定相交.( )
(2) 直线x=-6与抛物线x2=-8y一定相交.( )
(3) 若一条直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线不一定相切.( )
(4) 抛物线y2=8x与直线x-y=0有两个交点.( )
典例精讲能力初成
探究1 直线与抛物线的位置关系
例1 设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,求直线l的斜率的取值范围.
探究2 抛物线的中点弦问题
例2 已知抛物线C:y2=4x,过点P(1,1)的直线交抛物线C于A,B两点,若P为AB的中点,则直线AB的方程为 .
抛物线中点弦问题中直线方程的两种求法
(1) 点差法:设两个交点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).若x1≠x2,将两个交点的坐标分别代入抛物线的方程,作差,由k=求斜率,再由点斜式写出直线方程.
(2) 传统法:设出直线方程,并将直线方程与抛物线方程联立,消去x(或y)得到关于y(或x)的一元二次方程,由根与系数的关系,得两根之和即为中点纵(或横)坐标的2倍,求出斜率,进而可写出直线方程.
变式2 已知直线l与抛物线C:y=2x2相交于A,B两点,若线段AB的中点的坐标为(1,4),则直线l的方程为( )
A.4x-y=0 B.2x-y=0
C.8x-y-6=0 D.x-2y+3=0
探究3 弦长问题
例3 若抛物线的顶点在原点,焦点在x轴上,抛物线截直线2x-y+1=0所得的弦长为,求抛物线的方程.
直线与抛物线相交弦长的求解思路:
(1) 设两个交点为A(x1,y1),B(x2,y2).当直线的斜率k存在且k≠0时,弦长|AB|=|x1-x2|=|y1-y2|;当直线的斜率k=0,且抛物线的对称轴是y轴时,弦长|AB|=|x1-x2|;当直线的斜率不存在,且抛物线的对称轴是x轴时,弦长|AB|=|y1-y2|.
(2) 焦点弦是特殊的弦,除了可以利用以上方法求解,还可以利用抛物线的定义将问题转化为焦半径问题来处理.
随堂内化及时评价
1.(多选)已知抛物线C:x2=2py,若直线y=2x被抛物线截得的弦长为4,则抛物线C的方程为( )
A.x2=4y B.x2=-4y
C.x2=2y D.x2=-2y
2.(多选)已知直线l:x=my+(2m+1),抛物线C:x2=4y,则下列结论正确的是( )
A.直线l过定点(-2,1)
B.当m=-1时,直线l与抛物线C相切
C.当-1<m<时,直线l与抛物线C有两个公共点
D.当直线l与抛物线C无公共点时,m<-1或m>
3.如图所示是一座抛物线形拱桥,拱桥是抛物线的一部分且以抛物线的对称轴为对称轴,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.当水位下降,水面的宽为6 m时,拱顶到水面的距离为 .
(第3题)
4.已知抛物线y2=8x的焦点为F,第一象限的点A在抛物线上,连接AF并延长交抛物线于另一点B,且=2,则△AOB的面积是 .
配套新练案
一、 单项选择题
1.若过点(2,4)的直线l与抛物线y2=8x只有一个公共点,则这样的直线l有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
2.设经过点F(3,0)的直线与抛物线y2=12x相交于A,B两点,若线段AB的中点的横坐标为9,则|AB|等于( )
A.18 B.24
C.30 D.36
3.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,过点F且倾斜角为45°的直线交抛物线C于A,B两点.若|AB|=9,则抛物线C的方程为( )
A.x2=3y B.x2=12y
C.x2=y D.x2=y
4.已知O为坐标原点,F为抛物线C:y2=2px的焦点,动直线x-my-n=0与抛物线C交于A,B两点.若OA⊥OB,则( )
A.m=6 B.n=6
C.mn=6 D.n=6m
二、 多项选择题
5.若直线y=k(x+1)与抛物线x2=2y只有一个交点,则实数k的可能取值为( )
A.2 B.-2
C.-4 D.0
6.设抛物线y=ax2(a>0)的准线与对称轴交于点P,过点P作抛物线的两条切线,切点分别为A和B,则( )
A.点P的坐标为 B.直线AB的方程为y=
C.PA⊥PB D.|AB|=
三、 填空题
7.已知拋物线C:x2=2py(p>0)的一条切线的方程为x-y-1=0,则抛物线C的准线方程为 .
8.已知O为坐标原点,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点作一直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则kOAkOB= .
四、 解答题
9.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0).
(1) 求p的值;
(2) 若过点F的直线l与抛物线C交于A,B两个不同的点,若AB的中点为M(3,-2),求△OAB的面积.
10.已知抛物线y2=2px(p>0)上的点A(x0,y0)与抛物线的焦点F的距离为3,点A到x 轴的距离为.
(1) 求抛物线的方程;
(2) 若点A在第一象限,经过抛物线的焦点F和点A的直线交抛物线于点B,经过点A和抛物线的顶点的直线交抛物线的准线于点D,求证:直线BD平行于抛物线的对称轴.
11.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,过点F的直线l与抛物线C交于M,N两点,若+2=0,则△OMN的面积为( )
A. B.
C. D.
12. 已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,请判断:
(1) x1x2是否为定值?
(2) +是否为定值?(共41张PPT)
第三章 圆锥曲线的方程
3.3 抛物线
第3课时 抛物线的简单几何性质(2)
学习 目标 1.理解直线和抛物线的位置关系,会根据图形和方程组的解的组数判断直线和抛物线的位置关系.
2.掌握直线和抛物线相交弦的长和中点弦问题的解决方法.
新知初探·基础落实
一、概念表述:
1.当直线的斜率存在时,设直线的方程为y=kx+m,抛物线的方程为y2=2px(p>0),将直线方程与抛物线方程联立整理成关于x的方程k2x2+2(mk-p)x+m2=0.
①若k≠0,当Δ_______时,直线与抛物线相交,有两个交点;当Δ_______时,直线与抛物线相切,有一个交点;当Δ_______时,直线与抛物线相离,无交点.
②若k=0,此时直线平行于抛物线的对称轴或与对称轴重合,直线与抛物线________________.
因此,直线与抛物线有一个交点是直线与抛物线相切的______________条件.
>0
=0
<0
只有一个交点
必要不充分
2.当直线的斜率不存在时,设直线的方程为x=m,抛物线的方程为y2=2px(p>0).显然,当m<0时,直线与抛物线相离,无交点;当m=0时,直线与抛物线相切,有一个交点;当m>0时,直线与抛物线相交,有两个交点.
二、概念辨析:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1) 直线x=-6与抛物线y2=6x一定相交. ( )
(2) 直线x=-6与抛物线x2=-8y一定相交. ( )
(3) 若一条直线与抛物线只有一个公共点,则直线与抛物线不一定相切. ( )
(4) 抛物线y2=8x与直线x-y=0有两个交点. ( )
×
√
√
√
典例精讲·能力初成
探究
1
直线与抛物线的位置关系
设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,求直线l的斜率的取值范围.
1
【解答】
探究
2
抛物线的中点弦问题
已知抛物线C:y2=4x,过点P(1,1)的直线交抛物线C于A,B两点,若P为AB的中点,则直线AB的方程为____________.
2
【解析】
y=2x-1
变式2 已知直线l与抛物线C:y=2x2相交于A,B两点,若线段AB的中点的坐标为(1,4),则直线l的方程为 ( )
A.4x-y=0 B.2x-y=0
C.8x-y-6=0 D.x-2y+3=0
【解析】
A
探究
3
弦长问题
3
【解答】
随堂内化·及时评价
【解析】
CD
2.(多选)已知直线l:x=my+(2m+1),抛物线C:x2=4y,则下列结论正确的是 ( )
A.直线l过定点(-2,1)
B.当m=-1时,直线l与抛物线C相切
【解析】
对于A,因为m+(2m+1)=3m+1≠-2,所以(-2,1)不是直线l所过定点,故A错误;
对于B,当m=-1时,直线l的方程为x=-y-1,将其代入抛物线方程得(-y-1)2=4y,解得y=1,从而x=-2,又直线l与抛物线的对称轴不平行,所以直线l与抛物线相切,切点坐标为(-2,1),故B正确;
对于C,当m=0时,直线l的方程为x=1,此时直线与抛物线的对称轴平行,直线与抛物线只有一个公共点,故C错误;
【答案】BD
3.如图所示是一座抛物线形拱桥,拱桥是抛物线的一部分且以抛物线的对称轴为对称轴,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m.当水位下降,水面的宽为6 m时,拱顶到水面的距离为__________.
【解析】
4.5 m
【解析】
抛物线y2=8x的焦点为F(2,0),由点A在第一象限,=2,知直线AB的斜率为负值.
配套新练案
一、单项选择题
1.若过点(2,4)的直线l与抛物线y2=8x只有一个公共点,则这样的直线l有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
【解析】
因为点(2,4)在抛物线y2=8x上,所以过点(2,4)与抛物线y2=8x只有一个公共点的直线有两条,一条是抛物线的切线,另一条与抛物线的对称轴平行.
B
2.设经过点F(3,0)的直线与抛物线y2=12x相交于A,B两点,若线段AB的中点的横坐标为9,则|AB|等于 ( )
A.18 B.24 C.30 D.36
【解析】
因为经过点F(3,0)的直线与抛物线y2=12x相交于A,B两点,所以直线AB的斜率不等于0,从而可设直线AB的方程为x=ty+3.
B
3.已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,过点F且倾斜角为45°的直线交抛物线C于A,B两点.若|AB|=9,则抛物线C的方程为 ( )
【解析】
C
【解析】
B
二、多项选择题
5.若直线y=k(x+1)与抛物线x2=2y只有一个交点,则实数k的可能取值为( )
A.2 B.-2
C.-4 D.0
【解析】
BD
【解析】
【答案】ABC
三、填空题
7.已知拋物线C:x2=2py(p>0)的一条切线的方程为x-y-1=0,则抛物线C的准线方程为___________.
【解析】
y+1=0
8.已知O为坐标原点,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点作一直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则kOAkOB=_______.
【解析】
-4
四、解答题
9.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0).
(1) 求p的值;
【解答】
9.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0).
(2) 若过点F的直线l与抛物线C交于A,B两个不同的点,若AB的中点为M(3,-2),求△OAB的面积.
【解答】
(1) 求抛物线的方程;
【解答】
(2) 若点A在第一象限,经过抛物线的焦点F和点A的直线交抛物线于点B,经过点A和抛物线的顶点的直线交抛物线的准线于点D,求证:直线BD平行于抛物线的对称轴.
【解答】
【解析】
【答案】 A
12. 已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,请判断:
(1) x1x2是否为定值?
【解答】
12. 已知过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,请判断:
【解答】