课件10张PPT。2.4.2抛物线的简单几何性质(1)自学指导看课本P68—P69
1、掌握抛物线的基本性质(范围、对称性、顶点、离心率)
2、利用性质准确求出抛物线的方程。
5分钟后回答问题(如有疑问可以问老师或同桌小声讨论)
FABy2=2px2p过焦点而垂直于对称轴的弦AB,称为抛物线的通径,利用抛物线的顶点、通径的两个端点可较准确画出反映抛物线基本特征的草图.|AB|=2p2p越大,抛物线张口越大.连接抛物线任意一点与焦点的线段叫做抛物线的焦半径。|PF|=x0+p/2焦半径公式:F归纳:
(1)、抛物线只位于半个坐标平面内,虽然它也可以无限延伸,但没有渐近线;
(2)、抛物线只有一条对称轴,没有对称中心;
(3)、抛物线只有一个顶点,一个焦点,一条准线;
(4)、抛物线的离心率e是确定的为1,
⑸、抛物线的通径为2P, 2p越大,抛物线的张口越大.例1:探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源
位于抛物线的焦点处。已知灯口圆的直径为60cm,灯深
40cm,求抛物线的标准方程和焦点位置。解:设抛物线的标准方程为:y2=2px由条件可得A (40,30),代入方程得:302=2p·40例3:图中是抛物线形拱桥,当水面在 l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米. 水下降1米后,水面宽多少?oA思考题2BA(2,-2)x2=-2yB(1,y)y=-0.5B到水面的距离为1.5米不能安全通过y=-3代入得例题2课件6张PPT。2.4.2抛物线的简单几何性质(2) 通过焦点的直线,与抛物
线相交于两点,连接这两点的
线段叫做抛物线的焦点弦。FA焦点弦:焦点弦公式: 下面请大家推导出其余三种标准方程抛物线的焦点弦公式。B例2、已知过抛物线 的焦点F的直线交抛物线于 两点。
(1) 是否为定值? 呢?
(2) 是否为定值? 这一结论非常奇妙,
变中有不变,动中有不动.例3、过抛物线焦点F的直线交抛物线于A,B两点,通过点A和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于点D, 求证:直线DB平行于抛物线的对称轴。xyOFABD例4.已知抛物线y=x2,动弦AB的长为2,求AB中点纵坐标的最小值。.xoyFABM解:课件11张PPT。例3、过抛物线焦点F的直线交抛物线于A,B两点,通过点A和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于点D, 求证:直线DB平行于抛物线的对称轴。xyOFABD例4.已知抛物线y=x2,动弦AB的长为2,求AB中点纵坐标的最小值。.xoyFABM解:2.4.2抛物线的简单几何性质(3) 例1.已知抛物线y2=4x,过定点A(-2, 1)的
直线l的斜率为k,下列情况下分别求k的
取值范围:
1. l与抛物线有且仅有一个公共点;
2. l与抛物线恰有两个公共点;
3. l与抛物线没有公共点.直线与抛物线的关系归纳方法:1.联立方程组,并化为关于x或y的一元方程;2.考察二次项的系数是否为0,①若为0,则直线与抛物线的对称轴平行,
直线与抛物线有且仅有一个交点;②若不为0,则进入下一步.3.考察判别式⊿>0 直线与抛物线相交;⊿=0 直线与抛物线相切;⊿<0 直线与抛物线相离.例2.已知抛物线:y2=4x,直线l:2x–y+4=0,
求抛物线上的点P到直线l的最短距离.法1:利用点到直线距离公式法2:平移至相切yFxOll1例3例4例5.点A、B为抛物线y2=4x上两动点,O为原点,且OA⊥OB,求线段AB的中点M的轨迹方程.典例讲评§2.4.2 抛物线的简单几何性质(1)
学习目标
1.掌握抛物线的几何性质;
2.根据几何性质确定抛物线的标准方程.
学习过程
一、课前准备
(预习教材理P68~ P70,文P60~ P61找出疑惑之处)
复习1:
准线方程为x=2的抛物线的标准方程是 .
复习2:双曲线有哪些几何性质?
二、新课导学
※ 学习探究
探究1:类比椭圆、双曲线的几何性质,抛物线又会有怎样的几何性质?
新知:抛物线的几何性质
图形
标准方程
焦点
准线
顶点
对称轴
x轴
离心率
试试:画出抛物线的图形,
顶点坐标( )、焦点坐标( )、
准线方程 、对称轴 、
离心率 .
※ 典型例题
例1已知抛物线关于轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点,求它的标准方程.
变式:顶点在坐标原点,对称轴是坐标轴,并且经过点的抛物线有几条?求出它们的标准方程.
小结:一般,过一点的抛物线会有两条,根据其开口方向,用待定系数法求解.
例2斜率为的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线相交于,两点,求线段的长 .
变式:过点作斜率为的直线,交抛物线于,两点,求 .
小结:求过抛物线焦点的弦长:可用弦长公式,也可利用抛物线的定义求解.
※ 动手试试
练1. 求适合下列条件的抛物线的标准方程:
⑴顶点在原点,关于轴对称,并且经过点
,;
⑵顶点在原点,焦点是;
⑶焦点是,准线是.
三、总结提升
※ 学习小结
1.抛物线的几何性质 ;
2.求过一点的抛物线方程;
3.求抛物线的弦长.
※ 知识拓展
抛物线的通径:过抛物线的焦点且与对称轴垂直的直线,与抛物线相交所得的弦叫抛物线的通径.
其长为.
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1.下列抛物线中,开口最大的是( ).
A. B.
C. D.
2.顶点在原点,焦点是的抛物线方程( ) .
A. B.
C. D.
3.过抛物线的焦点作直线,交抛物线于,两点,若线段中点的横坐标为,则等于( ).
A. B. C. D.
4.抛物线的准线方程是 .
5.过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点,如果,则= .
课后作业
根据下列条件,求抛物线的标准方程,并画出
图形:
⑴顶点在原点,对称轴是轴,并且顶点与焦点的距离等到于;
⑵顶点在原点,对称轴是轴,并且经过点.
2 是抛物线上一点,是抛物线的焦点,,求.
§2.4.2 抛物线的简单几何性质(2)
学习目标
1.掌握抛物线的几何性质;
2.抛物线与直线的关系.
学习过程
一、课前准备
(预习教材理P70~ P72,文P61~ P63找出疑惑之处)
复习1:以原点为顶点,坐标轴为对称轴,且过点的抛物线的方程为( ).
A. B. 或
C. D. 或
复习2:已知抛物线的焦点恰好是椭圆的左焦点,则= .
二、新课导学
※ 学习探究
探究1:抛物线上一点的横坐标为6,这点到焦点距离为10,则:
这点到准线的距离为 ;
焦点到准线的距离为 ;
抛物线方程 ;
这点的坐标是 ;
此抛物线过焦点的最短的弦长为 .
※ 典型例题
例1过抛物线焦点的直线交抛物线于,两点,通过点和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于点,求证:直线平行于抛物线的对称轴.
(理)例2已知抛物线的方程,直线过定点,斜率为 为何值时,直线与抛物线:只有一个公共点;有两个公共点;没有公共点?
小结:
直线与抛物线的位置关系:相离、相交、相切 ;
②直线与抛物线只有一个公共点时,
它们可能相切,也可能相交.
※ 动手试试
练1. 直线与抛物线相交于,两点,求证:.
2.垂直于轴的直线交抛物线于,两点,且,求直线的方程.
三、总结提升
※ 学习小结
1.抛物线的几何性质 ;
2.抛物线与直线的关系.
※ 知识拓展
过抛物线的焦点的直线交抛物线于,两点,则为定值,其值为.
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1.过抛物线焦点的直线交抛物线于,两点,则的最小值为( ).
A. B. C. D. 无法确定
2.抛物线的焦点到准线的距离是( ).
A. B. C. D.
3.过点且与抛物线只有一个公共点的直线有( ).
A.条 B.条 C.条 D.条
4.若直线与抛物线交于、两点,则线段的中点坐标是______.
5.抛物线上一点到焦点的距离是,则抛物线的标准方程是 .
课后作业
1.已知顶点在原点,焦点在轴上的抛物线与直线交于,两点,=,求抛物线的方程.
2. 从抛物线上各点向轴作垂线段,求垂线段中点的轨迹方程,并说明它是什么曲线.
课件17张PPT。抛物线的几何性质2019-9-15结合抛物线y2=2px(p>0)的标准方程和图形,探索其的几何性质:
(1)范围
(2)对称性
(3)顶点类比探索x≥0,y∈R关于x轴对称,对称轴又叫抛物线的轴.抛物线和它的轴的交点.2019-9-15(4)离心率
(5)焦半径
(6)通径始终为常数1通过焦点且垂直对称轴的直线,与抛物线相交于两点,连接这两点的线段叫做抛物线的通径。|PF|=x0+p/2FP通径的长度:2P思考:通径是抛物线的焦点弦中最短的弦吗?2019-9-15特点1.抛物线只位于半个坐标平面内,虽然它可以无限延伸,但它没有渐近线;2.抛物线只有一条对称轴,没有对称中心;3.抛物线只有一个顶点、一个焦点、一条准线;4.抛物线的离心率是确定的,为1;5.抛物线标准方程中的p对抛物线开口的影响.P越大,开口越开阔2019-9-15y2 = 2px
(p>0)y2 = -2px
(p>0)x2 = 2py
(p>0)x2 = -2py
(p>0)x≥0
y∈Rx≤0
y∈Ry≥0
x∈Ry ≤ 0
x∈R(0,0)x轴y轴12019-9-15例题例1. 顶点在坐标原点,对称轴是坐标轴,并且过点
M(2, )的抛物线有几条,求它的标准方程,例2.斜率为1的直线L经过抛物线 的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点,求线段AB的长.当焦点在x(y)轴上,开口方向不定时,设为y2=2mx(m ≠0)(x2=2my (m≠0)),可避免讨论y2 = 4x焦点弦的长度2019-9-15练习:1.过抛物线 的焦点,作倾斜角为
的直线,则被抛物线截得的弦长为y2 = 8x2.过抛物线的焦点做倾斜角为 的直线L,设L交抛物线于A,B两点,(1)求|AB|;(2)求|AB|的最小值.2019-9-15y2 = 2px
(p>0)y2 = -2px
(p>0)x2 = 2py
(p>0)x2 = -2py
(p>0)关于x轴对称 关于x轴对称 关于y轴对称 关于y轴对称(0,0)(0,0)(0,0)(0,0)2019-9-15例3.过抛物线焦点F的直线交抛物线于A,B两点,通过点A和抛物线顶点的直线交抛物线的准线于点D,求证:直线DB平行于抛物线的对称轴.xOyFABD练习:P68 T32019-9-152019-9-152019-9-152019-9-15等腰直角三角形AOB内接于抛物线y2=2px(P>0),O为抛物线的顶点,OA⊥OB,则ΔAOB的面积为
A. 8p2 B. 4p2 C. 2p2 D. p22019-9-15 1、已知抛物线的顶点在原点,对称
轴为x轴,焦点在直线3x-4y-12=0上,那
么抛物线通径长是 .
2、一个正三角形的三个顶点,都在抛
物线 上,其中一个顶点为坐标
原点,则这个三角形的面积为 。2019-9-15证明:设l 的方程为y=k(x-2p) 或x=2p 2019-9-15直线l过定点(2p,0)高考链接:过定点Q(2p,0)的直线与y2 = 2px(p>0)交于相异两点A、B,以线段AB为直径作圆H(H为圆心),试证明抛物线顶点在圆H上。2019-9-15小结:1.掌握抛物线的几何性质:范围、对称性、顶点、离心率、通径;
2.会利用抛物线的几何性质求抛物线的标准方程、焦点坐标及解决其它问题;2019-9-15抛物线的简单几何性质
课前预习学案
预习目标
回顾抛物线的定义及抛物线的标准方程,预习抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质
预习内容
复习回顾
抛物线定义
叫作抛物线; 叫做抛物线的焦点。 叫做抛物线的准线
图形
方程
焦点
准线
(2)抛物线的标准方程
①相同点 ;
②不同点 ;
(3)回顾练习
①已知抛物线y2=2px的焦点为F,准线为l,过焦点F的弦与抛物线交于A、B两点,过A、B分别作AP⊥l,BQ⊥l,M为PQ的中点,求证:MF⊥AB
②在抛物线y2=2x上方有一点M(3,),P在抛物线上运动,|PM|=d1,P到准线的距离为d2,求当d1 +d2最小时,P的坐标。
2、预习新知
(1)根据抛物线图像探究抛物线的简单几何性质
①范围 : ;
②对称性: ;
③顶点: ;
④离心率: ;
(2)自我检测:
1.已知点,直线:,点是直线上的动点,若过垂直于轴的直线与线段的垂直平分线交于点,则点所在曲线是( )
圆 椭圆 双曲线 抛物线
2.设抛物线的焦点为,以为圆心,长为半径作一圆,与抛物线在轴上方交于,则的值为 ( )
8 18 4
3.过点的抛物线的标准方程是 .
焦点在上的抛物线的标准方程是 .
4.抛物线的焦点为,为一定点,在抛物线上找一点,当为最小时,则点的坐标 ,当为最大时,则点的坐标 .
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点
疑惑内容
?
?
?
?
?
?
?
课内探究学案
一、学习目标
1.掌握抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质;
2.能根据抛物线的几何性质对抛物线方程进行讨论,在此基础上列表、描点、画抛物线图形;
3.在对抛物线几何性质的讨论中,注意数与形的结合与转化
二、学习过程
1、定义 ;
2、标准方程 ;
3、几何性质
①范围 : ;
②对称性: ;
③顶点: ;
④离心率: ;
4、完成下表
标准方程
图形
顶点
对称轴
焦点
准线
离心率
轴
轴
思考问题:抛物线是双曲线的一支吗?为什么?
5、分析例题
例1 已知抛物线关于x轴为对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点,求它的标准方程,并用描点法画出图形.
例2 探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯的圆的直径60cm,灯深为40cm,求抛物线的标准方程和焦点位置.
例3 过抛物线的焦点F任作一条直线m,交这抛物线于A、B两点,
求证:以AB为直径的圆和这抛物线的准线相切.
例4. 已知抛物线与圆相交于两点,圆与轴正半轴交于点,直线是圆的切线,交抛物线与,并且切点在上.
(1)求三点的坐标.(2)当两点到抛物线焦点距离和最大时,求直线的方程.
课后练习与提高
1.过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点,如果,那么=( B )
(A)10 (B)8 (C)6 (D)4
2.已知为抛物线上一动点,为抛物线的焦点,定点,则的最小值为( B )
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6
3.过抛物线的焦点作直线交抛物线于、两点,若线段、的长分别是、,则=( C )
(A) (B) (C) (D)
4.过抛物线焦点的直线它交于、两点,则弦的中点的轨迹方程是 ______ (答案: )
5.定长为的线段的端点、在抛物线上移动,求中点到轴距离的最小值,并求出此时中点的坐标
(答案: , M到轴距离的最小值为)
6.根据下列条件,求抛物线的方程,并画出草图.
(1)顶点在原点,对称轴是x轴,顶点到焦点的距离等于8.
(2)顶点在原点,焦点在y轴上,且过P(4,2)点.
(3)顶点在原点,焦点在y轴上,其上点P(m,-3)到焦点距离为5.
7.过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,若A、B在准线上的射影是A2,B2,则∠A2FB2等于
8.抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,过焦点且与y轴垂直的弦长为16,求抛物线方程.
9.以椭圆的右焦点,F为焦点,以坐标原点为顶点作抛物线,求抛物线截椭圆在准线所得的弦长.
10.有一抛物线型拱桥,当水面距拱顶4米时,水面宽40米,当水面下降1米时,水面宽是多少米?
抛物线的简单几何性质
教学目的:
1.掌握抛物线的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质;
2.能根据抛物线的几何性质对抛物线方程进行讨论,在此基础上列表、描点、画抛物线图形;
3.在对抛物线几何性质的讨论中,注意数与形的结合与转化
教学重点:抛物线的几何性质及其运用
教学难点:抛物线几何性质的运用
授课类型:新授课
课时安排:1课时
教 具:多媒体、实物投影仪
内容分析:
???“抛物线的简单几何性质”是课本第八章最后一节,它在全章占有重要的地位和作用本节知识在生产、生活和科学技术中经常用到,也是大纲规定的必须掌握的内容,还是将来大学学习的基础知识之一 对于训练学生用坐标法解题,本节一如前面各节一样起着相当重要的作用
研究抛物线的几何性质和研究椭圆、双曲线的几何性质一样,按范围、对称性、顶点、离心率顺序来研究,完全可以独立探索得出结论 已知抛物线的标准方程,求它的焦点坐标和准线方程时,首先要判断抛物线的对称轴和开口方向,一次项的变量如果为(或),则轴(或轴)是抛物线的对称轴,一次项的符号决定开口方向,由已知条件求抛物线的标准方程时,首先要根据已知条件确定抛物线标准方程的类型,再求出方程中的参数
本节分两课时进行教学 第一课时内容主要讲抛物线的四个几何性质、抛物线的画图、例1、例2、及其它例题;第二课时主要内容焦半径公式、通径、例3
教学过程:
一、复习引入:
1.抛物线定义:
图形
方程
焦点
准线
平面内与一个定点F和一条定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线 定点F叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线
2.抛物线的标准方程:
相同点:(1)抛物线都过原点;(2)对称轴为坐标轴;(3)准线都与对称轴垂直,垂足与焦点在对称轴上关于原点对称 它们到原点的距离都等于一次项系数绝对值的,即
不同点:(1)图形关于X轴对称时,X为一次项,Y为二次项,方程右端为、左端为;图形关于Y轴对称时,X为二次项,Y为一次项,方程右端为,左端为 (2)开口方向在X轴(或Y轴)正向时,焦点在X轴(或Y轴)的正半轴上,方程右端取正号;开口在X轴(或Y轴)负向时,焦点在X轴(或Y轴)负半轴时,方程右端取负号
二、讲解新课:
抛物线的几何性质
1.范围
因为p>0,由方程可知,这条抛物线上的点M的坐标(x,y)满足不等式x≥0,所以这条抛物线在y轴的右侧;当x的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸.
2.对称性
以-y代y,方程不变,所以这条抛物线关于x轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴.
3.顶点
抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点.在方程中,当y=0时,x=0,因此抛物线的顶点就是坐标原点.
4.离心率
抛物线上的点M与焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,用e表示.由抛物线的定义可知,e=1.
对于其它几种形式的方程,列表如下:
标准方程
图形
顶点
对称轴
焦点
准线
离心率
轴
轴
轴
轴
注意强调的几何意义:是焦点到准线的距离
抛物线不是双曲线的一支,抛物线不存在渐近线
通过图形的分析找出双曲线与抛物线上的点的性质差异,当抛物线上的点趋向于无穷远时,抛物线在这一点的切线斜率接近于对称轴所在直线的斜率,也就是说接近于和对称轴所在直线平行,而双曲线上的点趋向于无穷远时,它的切线斜率接近于其渐近线的斜率
附:抛物线不存在渐近线的证明.(反证法)
假设抛物线y2=2px存在渐近线y=mx+n,A(x,y)为抛物线上一点,
A0(x,y1)为渐近线上与A横坐标相同的点如图,
则有和y1=mx+n.
∴
当m≠0时,若x→+∞,则
当m=0时,,当x→+∞,则
这与y=mx+n是抛物线y2=2px的渐近线矛盾,所以抛物线不存在渐近线
三、讲解范例:
例1 已知抛物线关于x轴为对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点,求它的标准方程,并用描点法画出图形.
分析:首先由已知点坐标代入方程,求参数p.
解:由题意,可设抛物线方程为,因为它过点,
所以 ,即
因此,所求的抛物线方程为.
将已知方程变形为,根据计算抛物线在的范围内几个点的坐标,得
x
0
1
2
3
4
…
y
0
2
2.8
3.5
4
…
描点画出抛物线的一部分,再利用对称性,就可以画出抛物线的另一部分
点评:在本题的画图过程中,如果描出抛物线上更多的点,可以发现这条抛物线虽然也向右上方和右下方无限延伸,但并不能像双曲线那样无限地接近于某一直线,也就是说,抛物线没有渐近线.
例2 探照灯反射镜的轴截面是抛物线的一部分,光源位于抛物线的焦点处,已知灯的圆的直径60cm,灯深为40cm,求抛物线的标准方程和焦点位置.
分析:这是抛物线的实际应用题,设抛物线的标准方程后,根据题设条件,可确定抛物线上一点坐标,从而求出p值.
解:如图,在探照灯的轴截面所在平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轴垂直于灯口直径.
设抛物线的标准方程是 (p>0).
由已知条件可得点A的坐标是(40,30),代入方程,得,
即
所求的抛物线标准方程为.
例3 过抛物线的焦点F任作一条直线m,交这抛物线于A、B两点,
求证:以AB为直径的圆和这抛物线的准线相切.
分析:运用抛物线的定义和平面几何知识来证比较简捷.
证明:如图.设AB的中点为E,过A、E、B分别向准线引垂线AD,EH,BC,垂足为D、H、C,则
|AF|=|AD|,|BF|=|BC|
∴|AB|=|AF|+|BF|=|AD|+|BC|=2|EH|
所以EH是以AB为直径的圆E的半径,且EH⊥l,因而圆E和准线相切.
四、课堂练习:
1.过抛物线的焦点作直线交抛物线于,两点,如果,那么=( B )
(A)10 (B)8 (C)6 (D)4
2.已知为抛物线上一动点,为抛物线的焦点,定点,则的最小值为( B )
(A)3 (B)4 (C)5 (D)6
3.过抛物线的焦点作直线交抛物线于、两点,若线段、的长分别是、,则=( C )
(A) (B) (C) (D)
4.过抛物线焦点的直线它交于、两点,则弦的中点的轨迹方程是 ______ (答案: )
5.定长为的线段的端点、在抛物线上移动,求中点到轴距离的最小值,并求出此时中点的坐标
(答案: , M到轴距离的最小值为)
五、小结 :抛物线的离心率、焦点、顶点、对称轴、准线、中心等
六、课后作业:
1.根据下列条件,求抛物线的方程,并画出草图.
(1)顶点在原点,对称轴是x轴,顶点到焦点的距离等于8.
(2)顶点在原点,焦点在y轴上,且过P(4,2)点.
(3)顶点在原点,焦点在y轴上,其上点P(m,-3)到焦点距离为5.
2.过抛物线焦点F的直线与抛物线交于A、B两点,若A、B在准线上的射影是A2,B2,则∠A2FB2等于
3.抛物线顶点在原点,以坐标轴为对称轴,过焦点且与y轴垂直的弦长为16,求抛物线方程.
4.以椭圆的右焦点,F为焦点,以坐标原点为顶点作抛物线,求抛物线截椭圆在准线所得的弦长.
5.有一抛物线型拱桥,当水面距拱顶4米时,水面宽40米,当水面下降1米时,水面宽是多少米?
习题答案:
1.(1)y2=±32x (2)x2=8y (3)x2=-8y
2.90°
3.x2=±16 y
4.
5.米
七、板书设计(略)
八、课后记:
学业分层测评
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.已知点P(6,y)在抛物线y2=2px(p>0)上,若点P到抛物线焦点F的距离等于8,则焦点F到抛物线准线的距离等于( )
A.2 B.1
C.4 D.8
【解析】 抛物线y2=2px(p>0)的准线为x=-,因为P(6,y)为抛物线上的点,所以点P到焦点F的距离等于它到准线的距离,所以6+=8,所以p=4,即焦点F到抛物线的距离等于4,故选C.
【答案】 C
2.抛物线y2=4x的焦点为F,点P为抛物线上的动点,点M为其准线上的动点,当△FPM为等边三角形时,其面积为( )
A.2 B.4
C.6 D.4
【解析】 据题意知,△FPM为等边三角形,|PF|=|PM|=|FM|,∴PM⊥抛物线的准线.设P,则M(-1,m),等边三角形边长为1+,又由F(1,0),|PM|=|FM|,得1+=,得m=2,∴等边三角形的边长为4,其面积为4,故选D.
【答案】 D
3.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )
A.x=1 B.x=-1
C.x=2 D.x=-2
【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),代入抛物线方程得
①-②得,
(y1+y2)(y1-y2)=2p(x1-x2).
又∵y1+y2=4,∴===k=1,∴p=2.
∴所求抛物线的准线方程为x=-1.
【答案】 B
4.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,则|AB|=( )
A. B.6
C.12 D.7
【解析】 焦点F的坐标为,直线AB的斜率为,所以直线AB的方程为y=,
即y=x-,代入y2=3x,
得x2-x+=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=,
所以|AB|=x1+x2+=+=12,故选C.
【答案】 C
5.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,那么|AB|等于( )
A.10 B.8
C.6 D.4
【解析】 由题意知p=2,|AB|=x1+x2+p=8.故选B.
【答案】 B
二、填空题
6.抛物线y2=x上到其准线和顶点距离相等的点的坐标为________.
【解析】 设抛物线上点的坐标为(x,±),此点到准线的距离为x+,到顶点的距离为,由题意有x+=,∴x=,∴y=±,∴此点坐标为.
【答案】
7.直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且只有一个公共点,则k=________.
【解析】 当k=0时,直线与抛物线有唯一交点,当k≠0时,联立方程消去y得k2x2+4(k-2)x+4=0,由题意Δ=16(k-2)2-16k2=0,∴k=1.
【答案】 0或1
8.平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离和到直线x=-1的距离相等.若机器人接触不到过点P(-1,0)且斜率为k的直线,则k的取值范围是________.
【解析】 设机器人为A(x,y),依题意得点A在以F(1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线上,该抛物线的标准方程为y2=4x.
过点P(-1,0),斜率为k的直线为y=k(x+1).
由
得ky2-4y+4k=0.
当k=0时,显然不符合题意;
当k≠0时,依题意得Δ=(-4)2-4k·4k<0,
化简得k2-1>0,解得k>1或k<-1,因此k的取值范围为(-∞,-1)∪(1,+∞).
【答案】 (-∞,-1)∪(1,+∞)
三、解答题
9.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|=,|AF|=3,求此抛物线的标准方程.
【解】 设所求抛物线的标准方程为x2=2py(p>0),
设A(x0,y0),由题知M.
∵|AF|=3,∴y0+=3,
∵|AM|=,
∴x+=17,
∴x=8,代入方程x=2py0,
得8=2p,解得p=2或p=4.
∴所求抛物线的标准方程为x2=4y或x2=8y.
10.已知直线l经过抛物线y2=6x的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点.
(1)若直线l的倾斜角为60°,求|AB|的值;
(2)若|AB|=9,求线段AB的中点M到准线的距离.
【解】 (1)因为直线l的倾斜角为60°,所以其斜率k=tan 60°=.
又F,所以直线l的方程为y=.
联立
消去y得x2-5x+=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=5,
而|AB|=|AF|+|BF|=x1++x2+=x1+x2+p,
所以|AB|=5+3=8.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由抛物线定义知
|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=x1+x2+3,所以x1+x2=6,于是线段AB的中点M的横坐标是3.
又准线方程是x=-,所以M到准线的距离为3+=.
[能力提升]
1.(2018·菏泽期末)已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,过F作倾斜角为30°的直线与抛物线交于A,B两点,若∈(0,1),则=( )
A. B.
C. D.
【解析】 因为抛物线的焦点为F,故过点F且倾斜角为30°的直线的方程为y=x+,与抛物线方程联立得x2-px-p2=0,解方程得xA=-p,xB=p,所以==,故选C.
【答案】 C
2.已知抛物线C:y2=8x与点M(-2,2),过抛物线C的焦点且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若·=0,则k=( )
A. B.
C. D.2
【解析】 由题意可知抛物线的焦点坐标为(2,0),则过焦点且斜率为k的直线的方程为y=k(x-2),与抛物线方程联立,消去y化简得k2x2-(4k2+8)x+4k2=0,设点A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4+,x1x2=4,所以y1+y2=k(x1+x2)-4k=,y1y2=k2[x1x2-2(x1+x2)+4]=-16,因为·=0,所以(x1+2)(x2+2)+(y1-2)(y2-2)=0(*),将上面各个量代入(*),化简得k2-4k+4=0,所以k=2,故选D.
【答案】 D
3.抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,其准线与双曲线-=1相交于A,B两点,若△ABF为等边三角形,则p=________.
【解析】 由于x2=2py(p>0)的准线为y=-,由
解得准线与双曲线x2-y2=3的交点为
A,B,所以AB=2.
由△ABF为等边三角形,得AB=p,解得p=6.
【答案】 6
4.已知抛物线x=-y2与过点(-1,0)且斜率为k的直线相交于A,B两点,O为坐标原点,当△OAB的面积等于时,求k的值.
【解】 过点(-1,0)且斜率为k的直线方程为y=k(x+1),
由方程组
消去x,整理得ky2+y-k=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),由根与系数之间的关系得y1+y2=-,y1y2=-1.
设直线与x轴交于点N,显然N点的坐标为(-1,0).
∵S△OAB=S△OAN+S△OBN=|ON||y1|+|ON||y2|=|ON||y1-y2|,
∴S△OAB===,
解得k=-或.