专题27 抛物线(思维导图 知识清单 核心素养分析 方法归纳)-2025年高考数学一轮复习(新高考专用)
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1.抛物线的概念
把平面内与一个定点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.抛物线的标准方程和简单几何性质
常用结论
抛物线焦点弦的几个常用结论
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则
(1)x1x2=eq \f(p2,4),y1y2=-p2;
(2)若A在第一象限,B在第四象限,则|AF|=eq \f(p,1-cs α),|BF|=eq \f(p,1+cs α),弦长|AB|=x1+x2+p=eq \f(2p,sin2α)(α为弦AB的倾斜角);
(3)eq \f(1,|FA|)+eq \f(1,|FB|)=eq \f(2,p);
(4)以弦AB为直径的圆与准线相切;
(5)以AF或BF为直径的圆与y轴相切;
(6)过焦点弦的端点的切线互相垂直且交点在准线上;
(7)通径:过焦点与对称轴垂直的弦长等于2p.
抛物线是高考考查的重点和热点,其中抛物线的方程、几何性质等常以选择题、填空题的形式出现;抛物线的综合问题如弦长问题、最值问题等通常以解答题形式出现,难度中等。
题型一 抛物线的定义和标准方程
命题点1 定义及应用
例1 已知点是抛物线上一点,且点P到C的焦点距离为2,则 .
【答案】2
【分析】求出准线方程,由抛物线定义列方程求解即可.
【解析】抛物线准线方程为,则点P到C的焦点距离为,所以.
故答案为:2.
方法归纳: “看到准线想到焦点,看到焦点想到准线”,许多抛物线问题均可根据定义获得简捷、直观的求解.“由数想形,由形想数,数形结合”是灵活解题的一条捷径.
命题点2 求标准方程
例2 (1)已知抛物线的焦点为为抛物线上一点,若到轴的距离为5,且,则该抛物线的标准方程为 .
【答案】
【分析】求得抛物线的准线方程为,根据题意,利用抛物线的定义,得到,求得的值,即可求解.
【解析】由抛物线,可得准线方程为,
因为,根据抛物线定义可知点到准线的距离为,
又因为到轴的距离为5,可得,解得,
所以抛物线的标准方程为.
故答案为:.
(2)已知抛物线的焦点为,准线为,点是抛物线上一点,于.若,,则抛物线的方程为 .
【答案】
【分析】根据抛物线的定义可得,然后在直角三角形中利用可得,从而可得答案.
【解析】根据抛物线的定义可得,
又,所以,得,
所以抛物线的方程为.
故答案为:.
方法归纳: 求抛物线的标准方程的方法
(1)定义法;
(2)待定系数法:当焦点位置不确定时,分情况讨论.
题型二 抛物线的几何性质
例3 已知抛物线C:的焦点为F,过点的直线l在第一象限与C交于A,B两点,且为的平分线,则直线l的方程为 .
【答案】
【分析】直线的斜率分别为,由倾斜角得出,由题意设直线的方程为,,,,由直线方程与抛物线方程联立可得出,并解出,利用,,,代入得出关于的方程,解之可得.
【解析】由题意设直线的方程为,,,,
焦点为,
直线的倾斜角为,,直线的倾斜角为,,
是的角平分线,则,即,
所以,即,
由得,,,
,,
又,,,,
代入得.
,
由得
,,
由得,,
所以,化简得,
解得(舍去负值),
所以直线的方程为,即,
故答案为:.
方法归纳: 应用抛物线的几何性质解题时,常结合图形思考,通过图形可以直观地看出抛物线的顶点、对称轴、开口方向等几何特征,体现了数形结合思想解题的直观性.
题型三 直线与抛物线
例4 抛物线:的焦点为,直线 经过点,交于两点,交轴于点,若,则错误的是( )
A.B.弦的中点到轴的距离为
C.D.点的坐标为
【答案】D
【分析】对于A,由抛物线的方程可得焦点的坐标,进而可得的值;对于D,由向量关系和抛物线定义可得点的横坐标,代入抛物线的方程可得点的纵坐标,从而判断D;求出直线的斜率,进而求出直线的方程,与抛物线联立,求出两根之和,对于B,根据中点坐标公式,可求中点到轴的距离;对于C,再由抛物线的性质可得焦点弦的长度,从而判断C.
【解析】对于A,因为抛物线:的焦点为,
由题意,所以,即,故A正确;
对于D,如图:过点作垂直于轴,
因为,所以,
因为,所以,
所以,代入可得,故D错误;
不妨设点在轴下方,
则,所以直线的方程为:,即,
由得,
所以,
对于B,弦的中点到轴的距离为,故B正确;
对于C,,故C正确.
故选:D
方法归纳: (1)求解直线与抛物线问题,一般利用方程法,但涉及抛物线的弦长、中点、距离等问题时,要注意“设而不求”“整体代入”“点差法”以及定义的灵活应用.
(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物线的焦点(设焦点在x轴的正半轴上),可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则可用弦长公式.
目录
01
思维导图
02
知识清单
03
核心素养分析
04
方法归纳
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
图形
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
y≥0,x∈R
y≤0,x∈R
焦点
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(p,2),0))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(p,2),0))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(p,2)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,-\f(p,2)))
准线方程
x=-eq \f(p,2)
x=eq \f(p,2)
y=-eq \f(p,2)
y=eq \f(p,2)
对称轴
x轴
y轴
顶点
(0,0)
离心率
e=1
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