第7节抛物线
考试要求1.理解抛物线的定义、几何图形和标准方程,以及它们的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).2.理解抛物线的简单应用.
【知识梳理】
1.抛物线的定义
(1)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叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
(2)其数学表达式:{M||MF|=d}(d为点M到准线l的距离).
2.抛物线的标准方程与几何性质
图形
标准方程
y2=2px(p0)
y2=-2px(p0)
x2=2py(p0)
x2=-2py(p0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
性质
顶点
O(0,0)
对称轴
y=0
x=0
焦点
Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0))
Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(p,2),0))
Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(p,2)))
Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-\f(p,2)))
离心率
e=1
准线
方程
x=-eq\f(p,2)
x=eq\f(p,2)
y=-eq\f(p,2)
y=eq\f(p,2)
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
开口
方向
向右
向左
向上
向下
[常用结论与微点提醒]
1.通径:过焦点且垂直于对称轴的弦长等于2p,通径是过焦点最短的弦.
2.抛物线y2=2px(p0)上一点P(x0,y0)到焦点Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0))的距离|PF|=x0+eq\f(p,2),也称为抛物线的焦半径.
3.过抛物线y2=2px(p0)的焦点的直线交抛物线于A,B两点,则|AB|=x1+x2+p,也称为抛物线的焦点弦.
4.抛物线定义中,如果定点F在直线l上,此时动点的轨迹为过点F且与l垂直的直线.
5.不同的方程中,焦半径公式、焦点弦公式也不相同.
【诊断自测】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(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)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eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,4),0)),准线方程是x=-eq\f(a,4).()
(3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.()
(4)抛物线的离心率一定大于椭圆的离心率.()
答案(1)×(2)×(3)×(4)√
解析(1)当定点在定直线上时,轨迹为过定点F与定直线l垂直的一条直线,而非抛物线.
(2)方程y=ax2(a≠0)可化为x2=eq\f(1,a)y,
是焦点在y轴上的抛物线,且其焦点坐标是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,4a))),准线方程是y=-eq\f(1,4a).
(3)抛物线是只有一条对称轴的轴对称图形.
2.(选修一P138T2(2))抛物线y2=8x上与焦点的距离等于6的点的坐标是________.
答案(4,±4eq\r(2))
解析设所求点为P(x0,y0),
则yeq\o\al(2,0)=8x0且x0+2=6,
解得x0=4,y0=±4eq\r(2).
3.(选修一P133T1(3)改编)焦点到准线的距离是2的抛物线的标准方程是______________.
答案y2=±4x或x2=±4y
解析由题知p=2,2p=4,但焦点轴不确定,故答案为y2=±4x或x2=±4y.
4.(2021·新高考Ⅱ卷改编)抛物线y2=2px(p0)的焦点到直线y=x+1的距离为eq\r(2),则p=________.
答案2
解析抛物线的焦点坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0)),
其到直线x-y+1=0的距离
d=eq\f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(p,2)-0+1)),\r(12+(-1)2))=eq\r(2),
解得p=2(p=-6舍去).
考点一抛物线的定义及应用
例1(1)动点P到直线x-2=0的距离比它到点M(-4,0)的距离小2,则点P的轨迹是()
A.直线 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
答案D
解析依题意,动点P到直线x-2=0的距离比它到点M(-4,0)的距离小2,
所以P到直线x-4=0的距离和它到点(-4,0)的距离相等,
所以P点的轨迹是抛物线.
(2)已知抛物线y2=4x的焦点为F,M,N是抛物线上