利用二级结论秒杀抛物线(解析版).pdf
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
3 0人已下载
| 下载 | 加入VIP,免费下载 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 利用 二级 结论 抛物线 解析
- 资源描述:
-
1、1利用二级结论秒杀抛物线 考点目录考点一:抛物线中焦半径焦点弦三角形面积秒杀公式考点二:过焦点的直线与抛物线相交坐标之间的关系秒杀公式考点三:过焦点的两条相互垂直的弦的和及构成四边形面积最小值秒杀公式考点四:抛物线中点弦求斜率秒杀公式考点五:抛物线中以焦半径焦点弦为直径的圆相切问题考点六:抛物线中阿基米德三角形相关秒杀结论考点分类考点一:抛物线中焦半径焦点弦三角形面积秒杀公式已知倾斜角为 直线的 l 经过抛物线 y2=2px 的焦点 F,且与抛物线交于 A,B 两点,则|AF|=p1 cos,|BF|=P1+cos,1|FA|+1|FB|=2p.|AB|=2psin2,SOAB=p22sin,
2、|AB|=2p 1+1k2.|AF|=xA+p2,|BF|=xB+p2,|AB|=xA+xB+p.【精选例题】1 倾斜角为 45 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,则|AB|=()A.43B.4C.6D.8【答案】D【分析】根据已知条件,先求出直线 l 的方程,联立直线 l 与抛物线方程可得,x2-6x+1=0,再结合抛物线的定义,以及韦达定理,即可求解.【详解】直线 l 的倾斜角为 45,直线 l 的斜率为 1,抛物线 y2=4x,焦点 F(1,0),直线 l 的方程为 y=x-1,设 A x1,y1,B x2,y2,联立直线与抛物线方程 y2=
3、4xy=x-1,化简整理可得,x2-6x+1=0,=62-4=32 0,由韦达定理可得,x1+x2=6,故|AB|=x1+x2+p=6+2=8.故选:D.22 已知 A x1,y1,B x2,y2是抛物线 C:x2=8y 上的两点,且直线 AB 经过 C 的焦点,若 y1+y2=12,则 AB=()A.12B.14C.16D.18【答案】C【分析】结合抛物线的弦长公式计算即可.【详解】AB=y1+p2+y2+p2=y1+y2+p=12+82=16.故选:C.3 已知抛物线 y2=6x,弦 AB 过抛物线的焦点 F 且满足 AF=3FB,则弦 AB 的中点到 y 轴的距离为()A.32B.3C.
4、52D.4【答案】C【分析】根据 AF=3FB可得 y1=-3y2,再根据韦达定理即可求出 A,B 的坐标,进而可求解.【详解】抛物线的焦点 F32,0,设 A(x1,y1),B(x2,y2),假设 y2 0,显然弦 AB 所在的直线的斜率存在且不等于零,设弦 AB 所在的直线方程为 y=k x-32,联立 y=k x-32y2=6x,消去 x 可得,ky2-6y-9k=0,所以 y1y2=-9,因为 AF=3FB,所以32-x1,-y1=3 x2-32,y2,则 y1=-3y2,所以 y1y2=-3y22=-9,解得 y2=3,所以 y1=-3 3,所以 x2=y226=12,x1=y216
5、=92,所以弦 AB 的中点的坐标为52,-3,所以弦 AB 的中点 y 轴的距离为 52,故选:C.4 已知抛物线 E:y2=2px(p 0)的焦点为 F,过点 F 的直线 l 与抛物线 E 交于 A,B 两点(A 在第一象限),O 为坐标原点,若 AF=2 BF=6,则()A.p=4B.直线 l 的斜率是 2 23C.线段 AB 的中点到 y 轴的距离是 52D.OAB 的面积是 6 2【答案】ACD【分析】设直线 l:x=my+p2,A x1,y1,B x2,y2,与抛物线方程联立,根据、韦达定理得出 m2=18,再由 AB=m2+1 y1-y2=9 求出 p 可判断 A;求出 m 可得
6、直线 l 的斜率,再由点 A 在第一象限可判断 B;设线段 AB 的中点为 M x0,y0,根据 x0=x1+x22=52 求出线段 AB 的中点到 y 轴的距离可判断C;利用 S=12 OF y1-y2求出 OAB 的面积可判断 D.【详解】由题意可得直线 l 的斜率不为 0,则可设直线 l:x=my+p2,A x1,y1,B x2,y2,联立y2=2px,x=my+p2,整理得 y2-2pmy-p2=0,则 y1+y2=2pm,y1y2=-p2,因为 AF=2 BF,所以 AF=2FB,所以 y1=-2y2,所以-2y2+y2=2pm,所以 y2=-2pm,则 y1y2=-2y22=-p2
7、,即-2 (-2pm)2=-p2,解得 m2=18,因为 AF=2 BF=6,所以 AB=m2+1 y1-y2=2p m2+1=94 p=9,解得 p=4,则 A 正确;对于 B,因为 m2=18,所以 m=24,则直线 l 的斜率是 2 2,因为点 A 在第一象限,所以直线 l 的斜率大于 0,所以直线 l 的斜率是 2 2,则 B 错误;对于 C,设线段 AB 的中点为 M x0,y0,则 x0=x1+x22=52,即线段 AB 的中点到 y 轴的距离是 52,则 C 正确;对于 D,因为 p=4,m2=18,所以 OF=2,y1-y2=y1+y22-4y1y2=2p m2+1=6 2,则
8、 OAB 的面积 S=12 OF y1-y2=6 2,故 D 正确.故选:ACD.【跟踪训练】1 已知抛物线 y2=2px(p 0)的焦点为 F,过焦点 F 的直线 l 交抛物线于两点 A,B若弦长|AB|=4p,则直线 l 的斜率为4【答案】1【分析】设直线 l 的方程为 x=my+p2,A x1,y1,B x2,y2,联立方程,利用韦达定理求出 y1+y2,y1y2,再根据抛物线的弦长公式即可得解.【详解】由题意,直线 l 的斜率不等于零,Fp2,0,设直线 l 的方程为 x=my+p2,A x1,y1,B x2,y2,联立 x=my+p2y2=2px,消 x 得 y2-2mpy-p2=0
9、,=4m2p2+4p2 0 恒成立,则 y1+y2=2mp,y1y2=-p2,所以|AB|=1+m2 y1+y22-4y1y2=1+m2 4m2p2+4p2=2p 1+m2=4p,解得 m=1,所以直线 l 的斜率为 1.故答案为:1.2 在直角坐标系 xOy 中,已知抛物线 C:y2=2px p 0的焦点为 F,过点 F 的倾斜角为 4 的直线 l与 C 相交于 A,B 两点,且点 A 在第一象限,OAB 的面积是 8 2,则()A.AB=8B.p=4C.1AF+1BF=12D.AF=8+4 2【答案】BCD【分析】联立直线与抛物线方程,利用根与系数的关系和焦半径公式求出弦长,由点到直线的距
10、离公式结合OAB 的面积求解 p,从而利用焦半径公式求解 AF,BF,逐项判断即可.【详解】抛物线 y2=2px p 0的焦点为 Fp2,0,准线为 x=-p2,设过焦点的直线方程为设直线 l:y=x-p2,A x1,y1,B x2,y2,联立直线与抛物线方程得y2=2pxy=x-p2消元得 x2-3px+p24=0,由韦达定理可得 x1x2=p24,x1+x2=3p,所以 AB=x1+x2+p=4p,又点 O 到直线 AB 的距离是-p212+-12=24 p,所以 SOAB=12 4p 24 p=8 2,得 p=4,所以 AB=16,故选项 A 错误,B 正确;由 p=4 知 x2-12x
11、+4=0,解得 x1=6+4 2,x2=6-4 2,5所以1AF+1BF=1x1+p2+1x2+p2=18+4 2+18-4 2=12,故选项 C 正确;AF=x1+P2=8+4 2,故选项 D 正确;故选:BCD.3 已知直线 l:y=x+m 过抛物线 C:y2=4x 的焦点 F,且与抛物线交于 A,B 两点,则()A.m=1B.AB=8C.AF=2 BFD.抛物线 C 上的动点到直线 y=x+2 距离的最小值为22【答案】BD【分析】求得抛物线 C 的焦点代入直线 l 的方程,求得 m=-1,可判定 A 错误;联立方程组,根据韦达定理和抛物线的焦点弦的性质,求得 AB=8,可判定 B 正确
12、;结合抛物线的定义,求得 AF,BF的值,可判定 C错误;设设 M(x1,y1)是抛物线 C 上的任意一点,利用点到直线的距离公式,结合二次函数的性质,可判定 D正确.【详解】由抛物线 C:y2=4x,可得焦点为 F(1,0),因为 l:y=x+m 过抛物线 C 的焦点 F,可得 m+1=0,解得 m=-1,所以 A 错误;联立方程组 y=x-1y2=4x,整理得 x2-6x+1=0,设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 =36-4=32 0,x1+x2=6,x1x2=1,由抛物线的焦点弦的性质,可得 AB=x1+x2+p=6+2=8,所以 B 正确;又由 x2-6x+1=0,解得 x1
13、=3+2 2,x2=3-2 2,根据抛物线的定义,可得 AF=x1+p2=4+2 2,2 BF=2 x2+p2=8-4 2,所以 AF 2 BF,所以 C 错误;设 M(x1,y1)是抛物线 C 上的任意一点,可得 y21=4x1,则点 M 到直线 y=x+2 的距离为 d=x1-y1+22=14 y21-y1+22=(y1-2)2+44 2,当 y1=2 时,dmin=22,所以 D 正确.故选:BD.4 已知直线 l 过抛物线 C:y2=4x 的焦点 F,且与抛物线 C 交于 A x1,y1,B x2,y2两点,点 M 为 C 的准线与 x 轴的交点,则下列结论正确的是()A.若 x1+x
14、2=5,则 AB=7B.过 C 的焦点的最短弦长为 46C.当 AF=2FB时,直线 l 的倾斜角为 3D.存在 2 条直线 l,使得 AF BM=BF AM成立【答案】AB【分析】由拋物线的定义,可判定 A 正确;根据抛物线的几何性质,可判定 B 正确;设直线 l 的方程为 x=my+1,联立方程组,得到 y1+y2=4m,y1y2=-4,结合 AF=2FB时,求得 k=2 2,可判定 C 错误;分别求得AF,BF,AM,BM,结合 AF BM=BF AM,化简代入,得到-4m+4m=0 恒成立,可判定 D错误.【详解】由拋物线的定义可得 AB=AF+BF=x1+x2+p=5+2=7,所以
15、A 正确;当过抛物线 C 的焦点且与 x 轴垂直时弦长最短,此时弦长为 4,所以 B 正确;设直线 l 的方程为 x=my+1,联立方程组 x=my+1y2=4x,整理得 y2-4my-4=0,可得 y1+y2=4m,y1y2=-4,当 AF=2FB时,y1=-2y2,则 y1+y2=4m,y1y2=-4,解得 y2=2,B 12,2,k=2 2,所以倾斜角不是 3,所以 C 错误;由 F 1,0,M-1,0,则 AF=x1-12+y21=my1+1-12+y21=1+m2y21,BF=x2-12+y22=my2+1-12+y22=1+m2y22,AM=x1+12+y21=my1+1+12+y
16、21=1+m2y21+4my1+4,BM=x2+12+y22=my2+1+12+y22=1+m2y22+4my2+4,由 AF BM=BF AM,则AFBF2=AMBM2,可得 y21y22=1+m2y21+4my1+41+m2y22+4my2+4,化简可得(my1y2+y1+y2)(y1-y2)=0,由 y1 y2,则 my1y2+y1+y2=0,将 y1+y2=4m,y1y2=-4 代入,则-4m+4m=0 恒成立,所以 D 错误.故选:AB.考点二:过焦点的直线与抛物线相交坐标之间的关系秒杀公式抛物线 y2=2px 的焦点为 F,A(x1,y1),B(x2,y2)是过 F 的直线与抛物线
17、的两个交点,求证:x1x2=p24,y1y2=p2.一般地,如果直线 l 恒过定点 M(m,0)与抛物线 y2=2px(p 0)交于 A,B 两点,那么xAxB=m2,yAyB=2pm.若 OA OB AB 恒过定点(2p,0).【精选例题】1 已知抛物线 C:y=2x2 的的焦点为 F,M x1,y1、N x2,y2是抛物线上两点,则下列结论正确的是()7A.点 F 的坐标为18,0B.若直线 MN 过点 F,则 x1 x2=-116C.若 MF=NF,则 MN的最小值为 14D.若|MF|+|NF|=32,则线段 MN 的中点 P 到 x 轴的距离为 58【答案】BCD【分析】由抛物线方程
18、确定焦点坐标知 A 错误;直线 MN 与抛物线方程联立,利用韦达定理可知 B 正确;根据 MN 过焦点可知最小值为通径长,知 C 错误;利用抛物线焦半径公式,结合中点坐标公式可求得 P 点纵坐标,知 D 正确.【详解】抛物线 y=2x2,即 x2=12 y,对于 A,由抛物线方程知其焦点在 y 轴上,焦点为 F 0,18,故 A 错误;对于 B,依题意,直线 MN 斜率存在,设其方程为 y=kx+18,由x2=12 yy=kx+18,消去 y 整理得 x2-12 kx-116=0,则 =14 k2+14 0,x1+x2=12 k,x1x2=-116,故 B 正确;对于 C,若 MF=NF,则直
19、线 MN 过焦点,所以 MN=MF+NF=y1+18+y2+18=kx1+18+kx2+18+14=12 k2+12,所以当 k=0 时,MNmin=12,所以 MN的最小值为 12,故 C 正确;对于 D,因为 MF+NF=y1+18+y2+18=32,则 y1+y2=54,即 P 点纵坐标为 y1+y22=58,所以 P 到 x 轴的距离为 58,故 D 正确.故选:BCD.2 已知抛物线 y2=8x 的焦点为 F,过 F 且倾斜角为 45 的直线 l 交抛物线于 A,B 两点()A.直线 l 的方程为 x-y-2=0B.原点到直线 l 的距离为2C.AB=16D.y1y2=-8【答案】A
20、BC【分析】先求得抛物线的焦点坐标,根据点斜式、点到直线的距离公式、弦长公式、根与系数关系等知识确定正确答案.【详解】抛物线 y2=8x 的焦点为 F 2,0,8所以过 F 且倾斜角为 45 的直线 l 的斜率为 1,所以直线 l 的方程为 y-0=1 x-2,x-y-2=0,A 选项正确,原点到直线 l 的距离为 0-0-22=2,B 选项正确.由 y2=8xx-y-2=0消去 y 并化简得 x2-12x+4=0,=144-4 4=128 0,设 A x1,y1,B x2,y2,则 x1+x2=12,x1x2=4,所以 AB=x1+x2+p=12+4=16,C 选项正确.y1y2=x1-2x
21、2-2=x1x2-2 x1+x2+4=4-24+4=-16,所以 D 选项错误.故选:ABC3 已知抛物线 C:y2=4x 的焦点为 F,点 A,B 是抛物线 C 上不同两点,下列说法正确的是()A.若 AB 中点 M 的横坐标为 3,则 AB的最大值为 8B.若 AB 中点 M 的纵坐标为 2,则直线 AB 的倾斜角为 4C.设 N 4,0,则 AN的最小值为 4 2D.若 OA OB,则直线 AB 过定点 4,0【答案】ABD【分析】对于 A:利用 A,B,F 三点的位置与 AF,BF,AB的关系及抛物线的定义求 AB的最大值;对于 B:利用点 A,B 在抛物线上及直线的斜率公式,将斜率转
22、化为 A,B 两点纵坐标间的关系;对于 C:利用点 A 在抛物线上及两点间的距离公式,将 AN转化为点 A 纵坐标的代数式,结合二次函数的性质求AN的最小值;对于 D:设直线 AB 的方程,与抛物线方程联立,转化为关于点 A,B 纵坐标的一元二次方程,结合 OA OB 及一元二次方程根与系数的关系求解直线 AB 方程中的参数,确定直线 AB 所过的定点【详解】设 A xA,yA,B xB,yB对于选项 A:若 AB 中点 M 的横坐标为 3,则 xA+xB=6,可得 AB AF+BF=xA+xB+2=8,当且仅当 A,B,F 三点共线时,等号成立,所以 AB的最大值为 8,故 A 正确;对于选
23、项 B:若 AB 中点 M 的纵坐标为 2,则 yA+yB=4,由题意可知直线 AB 的斜率存在,则 kAB=yA-yBxA-xB=yA-yBy2A4-y2B4=4yA+yB=1,所以直线 AB 的倾斜角为 4,故 B 正确;对于选项 C:设 A t24,t,9则 AN=t24-42+t2=t416-t2+16=t24-22+12 2 3,当且仅当 t=2 2 时,等号成立,所以 AN的最小值为 2 3,故 C 错误;对于选项 D:设直线 AB 的方程 x=my+n n 0,代入抛物线 y2=4x,得 y2-4my-4n=0,则 =16m2+16n 0,可得 yA+yB=4myAyB=-4n,
24、因为 OA OB,所以 OA OB=xAxB+yAyB=myA+nmyB+n+yAyB=m2+1yAyB+mn yA+yB+n2=-4n m2+1+4m2n+n2=n2-4n=0,因为 n 0,解得 n=4,满足 0,则直线 AB 的方程为 x=my+4,所以直线 AB 过定点 4,0,故 D 正确故选:ABD【跟踪训练】1 过抛物线 y2=2px(p 0)焦点 F 的直线与抛物线交于 A x1,y1,B x2,y2两点,则说法正确的是()A.AB=x1+x2+pB.y1+y2=p2C.1AF+1BF=2pD.OA OB=-34 p2【答案】ACD【分析】根据抛物线的定义求解判断 A;当直线
25、AB 垂直于 x 轴时可判断 B;联立直线与抛物线方程,结合韦达定理计算判断 CD.【详解】抛物线 y2=2px 的焦点 Fp2,0,准线为 x=-p2,根据抛物线的定义,点 A x1,y1,B x2,y2到焦点的距离分别等于其到准线的距离,|AF|=x1+p2,|BF|=x2+p2,所以 AB=|AF|+|BF|=x1+x2+p,故 A 正确;当直线 AB 垂直于 x 轴时,不妨设 A p2,p,B p2,-p,故 y1+y2=p-p=0,故 B 错误;当直线 AB 垂直于 x 轴时,不妨设 A p2,p,B p2,-p,故 AF=BF=p,所以1|AF|+1|BF|=1p+1p=2p.当直
26、线 AB 不垂直于 x 轴时,设直线 AB:y=k x-p2,k 0,10联立方程 y=k x-p2y2=2px,可得 k2x2-p(k2+2)x+k2p24=0,所以 =p2(k2+2)2-4k2 k2p24=4p2(k2+1)0 恒成立,x1+x2=p(k2+2)k2,x1x2=p24,1|AF|+1|BF|=1x1+p2+1x2+p2=x1+p2+x2+p2x1+p2x2+p2=-x1+x2+px1x2+p2(x1+x2)+p24=p(k2+2)k2+pp24+p2 p(k2+2)k2+p24=2p(2k2+2)p2(2k2+2)=2p.综上,1|AF|+1|BF|=2p,故 C 正确;
27、当直线 AB 垂直于 x 轴时,不妨设 A p2,p,B p2,-p,OA OB=x1x2+y1y2=p2 p2-p2=-3p24,当直线 AB 不垂直于 x 轴时,OA OB=x1x2+y1y2=x1x2+k2 x1-p2x2-p2=(1+k2)x1x2-pk22(x1+x2)+p2k24=(1+k2)p24-pk22 p(k2+2)k2+p2k24=-3p24,综上,OA OB=-3p24,故 D 正确.故选:ACD.2 已知点 M(-1,0)在抛物线 C:y2=2px p 0的准线上,过抛物线 C 的焦点 F 作直线 l 交 C 于A x1,y1、B x2,y2两点,则()A.抛物线 C
28、 的方程是 y2=4xB.x1x2=1C.当 AF=3FB时,AB=323D.AMF=BMF【答案】ABD【分析】求出 p 的值,可得出抛物线 C 的方程,可判断 A 选项;设直线 l 的方程为 x=my+2,将该直线的方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理可判断 B 选项;根据平面向量的线性运算,结合韦达定理求出 m2的值,再结合抛物线的焦点弦长公式可判断 C 选项;计算出直线 AM、BM 的斜率之和,可判断 D 选项.【详解】对于 A 选项,抛物线 C 的准线方程为 x=-p2,因为点 M-1,0在抛物线 C:y2=2px p 0的准线上,则-p2=-1,可得 p=2,所以抛物线 C 的方程
29、为 y2=4x,A 对;11对于 B 选项,抛物线 C 的焦点为 F 1,0,若直线 l 与 x 轴重合,此时,直线 l 与抛物线 C 只有一个公共点,不合乎题意,所以直线 l 不与 x 轴重合,设直线 l 的方程为 x=my+1,联立 x=my+1y2=4x,可得 y2-4my-4=0,=16m2+16 0,则 y1y2=-4,所以 x1x2=y214 y224=-4216=1,B 对;对于 C 选项,因为 AF=3FB,即 1-x1,-y1=3 x2-1,y2,则-y1=3y2,因为 y1+y2=-2y2=4m,可得 y2=-2m,则 y1y2=-3y22=-3 -2m2=-12m2=-4
30、,则 m2=13,此时,AB=x1+x2+2=my1+1+my2+1+2=m y1+y2+4=4 m2+1=4 13+1=163,C 错;对于 D 选项,kAM=y1x1+1=y1my1+2,同理可得 kBM=y2my2+2,所以 kAM+kBM=y1my1+2+y2my2+2=y1 my2+2+y2 my1+2my1+2my2+2=2my1y2+2 y1+y2my1+2my2+2=-8m+8mmy1+4my2+4=0,所以 AMF=BMF,D 对.故选:ABD.3 已知 A x1,y1,B x2,y2是抛物线 C:y2=x 上不同于原点 O 的两点,点 F 是抛物线 C 的焦点,下列说法正确
31、的是()A.点 F 的坐标为14,0,B.AB=x1+x2+12C.若 OA OB,则直线 AB 经过定点 1,0D.若点 P-2,1,PA PB 为抛物线 C 的两条切线,则直线 AB 的方程为 x-2y-2=0【答案】ACD【分析】根据抛物线的方程可得焦点坐标可判断 A,根据焦点弦的性质可判断 B,根据垂直关系得 y1y2=-1,由两点坐标求解直线方程即可判断 C,根据切线方程求出切点坐标,进而根据两点求解直线方程即可求解D.【详解】因为拋物线 C:y2=x,故 F 的坐标为14,0,故 A 正确;由于当直线 AB 过焦点时,由抛物线定义可得 AB=x1+x2+12,但直线 AB 不一定过
32、焦点,故 B 错误;若 OA OB,故 x1x2+y1y2=y1y22+y1y2=0,即 y1y2=-1 或 y1y2=0(舍去),12因为直线 AB:y=y1-y2x1-x2x-x1+y1,即 y=y1-y2y12-y22 x-y21+y1=1y1+y2x+y1y2y1+y2,得 y=1y1+y2x-1,故直线 AB 经过定点 1,0,故 C 正确;设过点 P-2,1的切线方程为 x=m y-1-2,联立 x=m y-1-2y2=x y2-my+m+2=0,所以 =m2-4m-8=0,故 m=2+2 3 或 m=2-2 3,所以方程的根为 y=m2,故切线 PA,PB 方程中 m 分别为 m
33、1=2+2 3 和 m2=2-2 3,故 y1+y2=m1+m22=2,y1y2=m1m24=-2,可得直线 AB:y=y1-y2y21-y22x-y21+y1=1y1+y2x+y1y2y1+y2=12 x-1,即 x-2y-2=0,故 D 正确.故选:ACD.考点三:过焦点的两条相互垂直的弦的和及构成四边形面积最小值秒杀公式已知 AB,CD 是抛物线 E:y2=2px(p 0)中过焦点 F 的两条相互垂直的弦,AB+CD存在最小值,且最小值为 8p.已知 AB,CD 是抛物线 E:y2=2px(p 0)中过焦点 F 的两条相互垂直的弦,则四边形 ABCD 的面积的最小值为 8p2.【精选例题
34、】1 过抛物线 C:y2=4x 的焦点 F 作两条互相垂直的直线 l1和 l2,设直线 l1交抛物线 C 于 A,B 两点,直线 l2交抛物线 C 于 D,E 两点,则 AB+DE可能的取值为()A.18B.16C.14D.12【答案】AB【分析】由题意可知直线 l1,l2的斜率均存在且均不为 0,所以不妨设 l1的斜率为 k,则 l1:y=k x-1,l2:y=-1k x-1,然后将两直线方程分别代入抛物线方程化简,利用根与系数的关系,结合弦长公式表示出AB,DE,再利用基本不等式可求得结果.【详解】由题意可知直线 l1,l2的斜率均存在且均不为 0因为抛物线 C 的焦点为 F 1,0,所以
35、不妨设 l1的斜率为 k,则 l1:y=k x-1,l2:y=-1k x-1由 y2=4x,y=k x-1,消去 y 得 k2x2-2k2+4x+k2=0设 A x1,y1,B x2,y2,则 x1+x2=2k2+4k2=2+4k2 由抛物线的定义,知 AB=x1+x2+2=4+4k2 同理可得 DE=4+4k2,13所以 AB+DE=8+41k2+k2 8+8=16,当且仅当 1k2=k2,即 k=1 时,等号成立,所以 AB+DE 16,+,故选:AB 2 在平面直角坐标系 xOy 中,已知动圆 M 与圆 x2+y2-2x=0 内切,且与直线 x=-2 相切,设动圆圆心 M的轨迹为曲线 E
36、.(1)求曲线 E 的方程;(2)过点 F 1,0作两条互相垂直的直线与曲线 E 相交于 A,B 两点和 C,D 两点,求四边形 ACBD 的面积S 的最小值.【答案】(1)y2=4x;(2)32【分析】(1)利用圆和圆,圆和直线的位置关系的性质和抛物线的定义即可求解.(2)设直线 AB 的方程为 x=my+1,m 0,联立方程组得 y1+y2=4m,y1y2=-4,,再利用抛物线的的性质求AB,同理求 CD,最后利用基本不等式求解即可.【详解】(1)设圆 M 的半径为 r,圆 x2+y2-2x=0 的圆心 F 1,0,半径为 1,因为圆 M 与圆 F 内切,且与直线 x=-2 相切,所以圆心
37、 M 到直线 x=-2 的距离为 r,因此圆心 M 到直线 x=-1 的距离为r-1,且 MF=r-1,故圆心 M 到点 F 的距离与到直线 x=-1 的距离相等,据抛物线的定义,曲线 E 是以 F 1,0为焦点,直线 x=-1 为准线的抛物线,所以曲线 E 的方程为 y2=4x.(2)设直线 AB 的方程为 x=my+1,m 0,A x1,y1,B x2,y2.联立方程组 x=my+1,y2=4x,整理得 y2-4my-4=0,故 y1+y2=4m,y1y2=-4,所以 AB=AF+BF=x1+1+x2+1=my1+1+1+my2+1+1=m y1+y2+4=4m2+4.因为 AB CD,直
38、线 CD 的方程为 x=-1m y+1,同理可得 CD=4m2+4.所以 S=12 AB CD=12 4m2+44m2+4=8 2+m2+1m2 8 2+2m2 1m2=32,14当且仅当 m2=1m2,即 m=1 时,取等号.所以四边形 ABCD 面积 S 的最小值为 32.【跟踪训练】1 已知 F 为抛物线 C:y2=4x 的焦点,过 F 作两条互相垂直的直线 l1,l2,直线 l1与 C 交于 A,B 两点,直线 l2与 C 交于 D,E 两点,则 AB+DE的最小值为【答案】16【分析】设直线 l1方程,由两直线垂直可得 l2方程,联立 l1与抛物线方程可得根与系数关系式,利用弦长公式
39、可得 AB表达式,同理可得 DE的表达式,结合基本不等式即可求得答案.【详解】由题意知抛物线 C:y2=4x 的焦点为 F(1,0),焦准距 p=2,过 F 作两条互相垂直的直线 l1,l2,直线 l1与 C 交于 A,B 两点,直线 l2与 C 交于 D,E 两点,则 l1,l2的斜率都存在且不为 0,故设 l1:y=k x-1,则直线 l2:y=-1k x-1,设 A x1,y1,B x2,y2,D x3,y3,E x4,y4,联立 y2=4xy=k x-1,则 k2x2-2k2+4x+k2=0,=16(k2+1)0,则 x1+x2=2k2+4k2,同理 x3+x4=2k2+41k2,故|
40、AB|=x1+x2+p=2k2+4k2+2=4+4k2,同理可得|CD|=x3+x4+p=2k2+41k2+2=4+4k2,故 AB+DE=8+4 k2+1k2 8+4 2k2 1k2=16,当且仅当 k2=1k2,即 k=1 时等号成立,故 AB+DE的最小值为 16.2 已知抛物线 y2=4x.其焦点为 F,若互相垂直的直线 m,n 都经过抛物线 y2=4x 的焦点 F,且与抛物线相交于 A,B 两点和 C,D 两点,则四边形 ABCD 面积的最小值为【答案】32【详解】依题意知,直线 m,n 的斜率存在且不为 0,设直线 m 的方程为 y=k(x-1),与抛物线方程联立,得 y=k(x-
41、1)y2=4x,15消去 y,整理得 k2x2-2k2+4x+k2=0,设其两根为 x3,x4,则 x3+x4=4k2+2.由抛物线的定义可知,|AB|=2+x3+x4=4k2+4,同理可得|CD|=4k2+4,四边形 ABCD 的面积 S=12 4k2+44k2+4=8 2+k2+1k2 32.当且仅当 k=1 时等号成立,此时所求四边形 ABCD 面积的最小值为 32.考点四:抛物线中点弦求斜率秒杀公式设直线 l 与抛物线 y2=2px 相交所得的弦 AB 的中点坐标为 x0,y0,则 kAB=py0【精选例题】1 已知抛物线 y2=2px 的一条弦 AB 恰好以点 P(1,1)为中点,弦
42、 AB 的长为15,则抛物线的准线方程为()A.x=-12B.x=-1C.x=-32D.x=-2【答案】B【分析】设 A x1,y1,B x2,y2,得到 x1+x2=2,y1+y2=2,结合“点差法”求得 k=p,得到直线 AB 的方程为y=p(x-1)+1,联立方程组,利用弦长公式,列出方程,求得 p=2,进而求得抛物线的准线方程【详解】设 A x1,y1,B x2,y2,弦 AB 所在直线方程为 y=k(x-1)+1,则 x1+x2=2,y1+y2=2,也点 A,B 在抛物线 y2=2px 上,可得 y21=2px1y22=2px2,两式相减可得 y1+y2y1-y2=2p x1-x2,
43、所以 y1-y2x1-x2=p,即 k=p,所以弦 AB 所在直线的方程为 y=p(x-1)+1,联立方程组 y=p x-1+1y2=2px,整理得 p2x2-2p2x+(1-p)2=0,可得 x1+x2=2,x1x2=(1-p)2p2,所以 AB=1+p2x1+x22-4x1x2=1+p2 22-4 (1-p)2p2=15,所以 4p2 1+p2(2p-1)=15,即 8p3-19p2+8p-4=0,可得(p-2)8p2-3p+2=0,解得 p=2,所以抛物线的准线方程为 x=-1故选:B162 直线 y=kx-2 与抛物线 y2=8x 交于 A,B 两点,AB 中点的横坐标为 2,则 k
44、为()A.-1B.2C.-1 或 2D.以上都不是【答案】B【分析】设 A(x1,y1),B(x2,y2),得到 x1+x2=4,求得 y1+yy=4k-4,再由 y21=8x1y22=8x2,两式相减,得到 y2-y1x2-x1=8y1+y2,得出方程 k=84k-4,即可求解.【详解】设 A(x1,y1),B(x2,y2),因为 AB 中点的横坐标为 2,则 x1+x2=4,可得 y1+yy=k(x1+x2)-4=4k-4,又由 y21=8x1y22=8x2,两式相减得到(y2-y1)(y1+y2)=8(x2-x1),可得 y2-y1x2-x1=8y1+y2,可得 k=84k-4,解得 k
45、=-1 或 k=2,联立方程组 y=kx-2y2=8x,整理得 k2x2-(4k+8)x+4=0,由 =(4k+8)2-16k2=64k+64 0,解得 k-1,所以 k=2.故选:B.3 直线 l 过抛物线 y2=4x 的焦点 F,且与抛物线交于 A,B 两点,线段 AB 中点的纵坐标为 1,O 为坐标原点,则 O 到直线 AB 的距离为()A.2 55B.3 55C.5D.25【答案】A【分析】设 A x1,y1,B x2,y2,代入抛物线方程,两式相减后结合线段 AB 中点的纵坐标得出 kAB,再结合焦点 F 的坐标得出直线 AB 的方程,由点到直线距离公式计算即可【详解】由抛物线 y2
展开阅读全文
课堂库(九科星学科网)所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。


2019届人教A版数学必修二同步课后篇巩固探究:2-1-1 平面 WORD版含解析.docx
