2026版步步高大一輪高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)第八章 §8.7 離心率的范圍問題含答案_第1頁
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2026版步步高大一輪高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)第八章§8.7離心率的范圍問題重點(diǎn)解讀圓錐曲線離心率的范圍問題是高考的熱點(diǎn)題型,對(duì)圓錐曲線中已知特征關(guān)系的轉(zhuǎn)化是解決此類問題的關(guān)鍵,相關(guān)平面幾何關(guān)系的挖掘應(yīng)用也可使問題求解更簡(jiǎn)潔.題型一利用圓錐曲線的定義求離心率的范圍例1(1)已知橢圓M:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P為橢圓M上任意一點(diǎn),且|PF1|·|PF2|最大值的取值范圍為[2c2,3c2](其中c2=a2-bA.33,2C.33,1 答案A解析由基本不等式及橢圓定義可知|PF1|·|PF2|≤PF1|+當(dāng)且僅當(dāng)|PF1|=|PF2|時(shí),等號(hào)成立,∴|PF1|·|PF2|的最大值為a2,由題意知2c2≤a2≤3c2,∴2c≤a≤3c,∴33≤e≤2(2)已知F1,F(xiàn)2為橢圓與雙曲線的公共焦點(diǎn),P是它們的一個(gè)公共點(diǎn),∠F1PF2=60°,則橢圓與雙曲線離心率之積的最小值為()A.23 B.1C.32 答案C解析不妨設(shè)|PF1|=m,|PF2|=n(m>n),橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為a1,離心率為e1,雙曲線的實(shí)半軸長(zhǎng)為a2,離心率為e2,兩曲線的半焦距均為c,由橢圓及雙曲線的定義得m+n=2a1,m-n=2a2,于是m=a1+a2,n=a1-a2,在△PF1F2中,由余弦定理得m2+n2-2mncos60°=4c2?(a1+a2)2+(a1-a2)2-(a則a12+3a22=4c2由基本不等式得4=1e12+3e22≥23當(dāng)且僅當(dāng)e1=22,e2=6所以橢圓與雙曲線離心率之積的最小值為32思維升華此類題型的一般方法是利用圓錐曲線的定義,以及余弦定理或勾股定理,構(gòu)造關(guān)于a,b,c的不等式或不等式組求解,要注意橢圓、雙曲線離心率自身的取值范圍.跟蹤訓(xùn)練1已知雙曲線C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F(26,0),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,1),點(diǎn)P為雙曲線左支上的動(dòng)點(diǎn),且答案1,解析由右焦點(diǎn)為F(26,0),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,1),可得|AF|=24+1=5.因?yàn)椤鰽PF的周長(zhǎng)不小于18,所以|PA|+|PF|≥13.設(shè)F2(-26,0)為雙曲線的左焦點(diǎn),可得|PF|=|PF2|+2a,故|PA|+|PF|=|PA|+|PF2|+2a,當(dāng)A,P,F(xiàn)2三點(diǎn)共線時(shí),|PA|+|PF2|+2a取得最小值,最小值為|AF2|+2a,即5+2a,所以5+2a≥13,即a≥4,因?yàn)閏=26,所以e=ca=2又e>1,所以e的取值范圍為1,6題型二利用圓錐曲線的性質(zhì)求離心率的范圍例2(1)已知雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在雙曲線的右支上,且|PF1A.43 B.C.2 D.5答案B解析根據(jù)雙曲線的定義可得|PF1|-|PF2|=2a,因?yàn)閨PF1|=5|PF2|,所以|PF1|=5a2,|PF2|=因?yàn)辄c(diǎn)P在雙曲線的右支上,所以|PF2|≥c-a,即a2≥c-a,所以3a2所以1<e=ca≤3所以雙曲線的離心率e的最大值為32(2)已知F1,F(xiàn)2分別是橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P,Q是C上位于x軸上方的任意兩點(diǎn),且PF1∥QF2.若|PF1|+|QF2A.0,12 C.0,32 答案C解析由點(diǎn)P,Q是C上位于x軸上方的任意兩點(diǎn),延長(zhǎng)PF1交橢圓于另一交點(diǎn),記為A,由PF1∥QF2再結(jié)合橢圓的對(duì)稱性,易知|AF1|=|QF2|,所以|PF1|+|QF2|=|PA|,由橢圓過焦點(diǎn)的弦中通徑最短,所以當(dāng)PA垂直于x軸時(shí),|PA|最短,所以b≤|PA|min=2b2a,所以ab≤2b2,即b又0<e<1,e=1-b2a2≤32,即思維升華利用圓錐曲線的性質(zhì),如:橢圓的最大角、通徑、三角形中的邊角關(guān)系、曲線上的點(diǎn)到焦點(diǎn)距離的范圍等,建立不等式(或不等式組)來求解離心率的范圍問題.跟蹤訓(xùn)練2已知雙曲線E:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在E上,若對(duì)所有的點(diǎn)P均滿足|PF1|+|PF2|≥4A.(2,+∞) B.1,C.27-23答案D解析由題意,根據(jù)雙曲線的對(duì)稱性,不妨設(shè)點(diǎn)P在E的右支上,由雙曲線的定義可得|PF1|-|PF2|=2a,即|PF1|=|PF2|+2a,由|PF1|+|PF2|≥4a-4b,可得2|PF2|+2a≥4a-4b,即|PF2|≥a-2b,又|PF2|的最小值為c-a(當(dāng)點(diǎn)P為雙曲線右頂點(diǎn)時(shí)取得最小值),可得c-a≥a-2b,即2a-c≤2b.當(dāng)2a-c≤0,即ca≥2當(dāng)2a-c>0,即1<ca<2(2a-c)2≤4b2=4c2-4a2,可得27-23綜上可知,雙曲線E的離心率的取值范圍為27題型三利用幾何圖形的性質(zhì)求離心率的范圍例3(1)已知雙曲線x2a2-y2b2=1(A.(1,2) B.[4,+∞)C.(2,+∞) D.[2,+∞)答案D解析若過點(diǎn)F且傾斜角為60°的直線與雙曲線的右支有且只有一個(gè)交點(diǎn),則該直線的斜率小于等于漸近線的斜率的絕對(duì)值ba,∴ba≥3,∴e2=c2a2=1+ba2≥4(2)已知兩定點(diǎn)A(-1,0)和B(1,0),動(dòng)點(diǎn)P(x,y)在直線l:y=x+3上移動(dòng),橢圓C以A,B為焦點(diǎn)且經(jīng)過點(diǎn)P,則橢圓C的離心率的最大值為()A.55 B.C.255 答案A解析橢圓C以A,B為焦點(diǎn),即c=1,b2=a2-1,故可設(shè)橢圓方程為x2a2+y聯(lián)立方程x消去y得(2a2-1)x2+6a2x+10a2-a4=0,由題意易知Δ=36a4-4(2a2-1)(10a2-a4)≥0,即a4-6a2+5≥0,得a2≥5或a2≤1(舍去),解得a≥5,所以0<e=ca=1所以e的最大值為55思維升華利用幾何圖形中幾何量的大小,例如線段的長(zhǎng)度、角的大小等,構(gòu)造幾何度量之間的關(guān)系來求解離心率的范圍問題.跟蹤訓(xùn)練3已知F1,F(xiàn)2分別是雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn),若在雙曲線右支上存在點(diǎn)A使得點(diǎn)F2到直線AFA.[2,+∞) B.(2,+∞)C.(1,2) D.(1,2]答案B解析設(shè)直線AF1:y=k(x+c)k<即kx-y+kc=0,則點(diǎn)F2(c,0)到直線AF1的距離為|kc-0+kc|1+即|k|=ab<ba,即a2<b2,所以e=1+b課時(shí)精練[分值:52分]一、單項(xiàng)選擇題(每小題5分,共30分)1.已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,若橢圓上存在點(diǎn)A,使得A.0,12 C.0,12 答案D解析由題意,設(shè)橢圓的上頂點(diǎn)為B,若橢圓上存在點(diǎn)A,使得∠F1AF2=π3則只需∠F1BF2≥π3即可當(dāng)∠F1BF2=π3時(shí),△F1BF2為正三角形,此時(shí)a=2c,故當(dāng)∠F1BF2≥π3時(shí),a≤2c,即12又0<e<1,故離心率e的取值范圍為122.已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,A.22,1 C.12,1 答案A解析因?yàn)橐訤1F2為直徑的圓與橢圓有四個(gè)交點(diǎn),所以b<c,即b2<c2,a2-c2<c2,a2<2c2,所以e2>12,即e>2又因?yàn)?<e<1,所以橢圓離心率的取值范圍為223.(2024·紹興模擬)若雙曲線C1:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的漸近線與圓C2:(x-2)A.1,233C.(1,2) D.(1,2]答案B解析∵雙曲線的漸近線方程為bx±ay=0,且漸近線與圓(x-2)2+y2=1有公共點(diǎn),∴圓心(2,0)到漸近線的距離小于等于半徑,即2ba2∴3b2≤a2,∴c2=a2+b2≤43a2∴1<e=ca≤24.已知F1,F(xiàn)2分別為雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,A.(1,+∞) B.(2,3]C.(1,3] D.(1,2]答案C解析因?yàn)镕1,F(xiàn)2分別是雙曲線的左、右焦點(diǎn),P為雙曲線左支上的任意一點(diǎn),所以|PF2|-|PF1|=2a,代入PF2=|PF1|+4a+4≥2PF1|×4當(dāng)且僅當(dāng)|PF1|=2a時(shí)取等號(hào),即|PF1|=2a,又點(diǎn)P是雙曲線左支上任意一點(diǎn),所以|PF1|≥c-a,即2a≥c-a?e≤3,又e>1,所以1<e≤3.5.已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的長(zhǎng)軸長(zhǎng)大于43,當(dāng)m變化時(shí),直線x-A.0,22 C.0,12 答案B解析因?yàn)橹本€x-my+2-2m=0即x+2=m(y+2),所以該直線過定點(diǎn)(-2,-2),所以點(diǎn)(-2,-2)在C上,則4a2即4(a2+b2)=a2b2,則4(2a2-c2)=a2(a2-c2),所以a2=4(2a因?yàn)镃的長(zhǎng)軸長(zhǎng)大于43,所以a>23,a2>12,所以2-e2解得12<e2<1,所以22<6.設(shè)F1,F(xiàn)2分別為橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),P為直線x=5aA.34,1 C.34,1 答案B解析設(shè)P的坐標(biāo)為54根據(jù)橢圓的對(duì)稱性,不妨設(shè)t>0,橢圓的半焦距為c,則F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),設(shè)直線PF1的傾斜角為θ,直線PF2的傾斜角為α,則tanθ=t54a+c,tan因?yàn)棣粒龋?0°,所以tan(α-θ)=33故33由基本不等式有2516a2-c2+t2≥22516故33≤2當(dāng)且僅當(dāng)2516a2-c2=t2故e≥58,又0<e<1所以橢圓的離心率的取值范圍為58二、多項(xiàng)選擇題(每小題6分,共12分)7.(2024·邯鄲調(diào)研)已知雙曲線C:x2A.λ的取值范圍是(-6,3)B.C的焦點(diǎn)可在x軸上也可在y軸上C.C的焦距為6D.C的離心率e的取值范圍為(1,3)答案AC解析對(duì)于A,∵x2λ∴(λ+6)(3-λ)>0,解得-6<λ<3,故A正確;對(duì)于B,由A項(xiàng)可得-6<λ<3,故λ+6>0,3-λ>0,∴C的焦點(diǎn)只能在x軸上,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,設(shè)C的半焦距為c(c>0),則c2=λ+6+3-λ=9,∴c=3,即焦距2c=6,故C正確;對(duì)于D,離心率e=3λ∵-6<λ<3,∴0<λ+6<3∴e的取值范圍是(1,+∞),故D錯(cuò)誤.8.已知橢圓Γ:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4,點(diǎn)P(A.橢圓Γ的離心率的取值范圍是2B.當(dāng)橢圓Γ的離心率為32時(shí),|QF1|的取值范圍是[2-3,2+3C.對(duì)任意點(diǎn)Q都有QF1·D.1Q答案AB解析由題意得a=2,又點(diǎn)P(2,1)在橢圓Γ外,則24+1b2>1,解得所以橢圓Γ的離心率e=ca=4-即橢圓Γ的離心率的取值范圍是22,1,故當(dāng)e=32時(shí),c=3,b=a2所以|QF1|的取值范圍是[a-c,a+c],即[2-3,2+3],故B正確;設(shè)橢圓的上頂點(diǎn)為A(0,b),F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),由于AF1·AF2=b2-c2=2b2-所以存在點(diǎn)Q使得QF1·QF2≤(|QF1|+|QF2|)1=2+QF2|當(dāng)且僅當(dāng)|QF1|=|QF2|=2時(shí),等號(hào)成立,又|QF1|+|QF2|=4,所以1QF1|+1三、填空題(每小題5分,共10分)9.已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,半焦距為c,且在該橢圓上存在異于左、右頂點(diǎn)的一點(diǎn)P,滿足2a·sin∠PF1F2=3c·sin∠答案1解析在△PF1F2中,由正弦定理知sin∠P又∵P在橢圓上,∴|PF1|+|PF2|=2a,又P是異于左、右頂點(diǎn)的一點(diǎn),∴|PF1|=4a2+3e∈(a-c,a即1-e<42+3e<1+又0<e<1,解得13<e10.(2024·貴陽質(zhì)檢)已知雙曲線C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦點(diǎn)為F,過F的直線l與C交于點(diǎn)A,B,且滿足|AB|=2a答案(1,2)解析顯然滿足|AB|=2a的直線l其中有1條為x軸,此時(shí)A,B為左、右頂點(diǎn).當(dāng)直線l過F,剛好垂直于x軸時(shí),令x=c,可求得|AB|=2b2a,此時(shí)直線l加上前面的1條,總共2條,不滿足題意.如圖,由雙曲線的對(duì)稱性知當(dāng)2a>2b2a時(shí),剛好有2即b2<a2,則e=ca=1+b2a則雙曲線C的離心率的取值范圍為(1,2).§8.8拋物線課標(biāo)要求1.掌握拋物線的定義、幾何圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程.2.掌握拋物線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)(范圍、對(duì)稱性、頂點(diǎn)、離心率).3.了解拋物線的簡(jiǎn)單應(yīng)用.1.拋物線的概念把平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l(l不經(jīng)過點(diǎn)F)的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線.點(diǎn)F叫做拋物線的焦點(diǎn),直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線.注意:定點(diǎn)F不在定直線l上,否則動(dòng)點(diǎn)M的軌跡不是拋物線,而是過點(diǎn)F且垂直于直線l的一條直線.2.拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程和簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py(p>0)x2=-2py(p>0)圖形范圍x≥0,y∈Rx≤0,y∈Ry≥0,x∈Ry≤0,x∈R焦點(diǎn)p-0,0,-準(zhǔn)線方程x=-px=py=-py=p對(duì)稱軸x軸y軸頂點(diǎn)(0,0)離心率e=11.判斷下列結(jié)論是否正確.(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”)(1)平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l的距離相等的點(diǎn)的軌跡是拋物線.(×)(2)方程y=4x2表示焦點(diǎn)在x軸上的拋物線,焦點(diǎn)坐標(biāo)是(1,0).(×)(3)標(biāo)準(zhǔn)方程y2=2px(p>0)中的p的幾何意義是焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離.(√)(4)焦點(diǎn)在y軸上的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程x2=±2py(p>0),也可以寫成y=ax2(a≠0),這與以前學(xué)習(xí)的二次函數(shù)的解析式是一致的.(√)2.(多選)關(guān)于拋物線y2=-2x,下列說法正確的是()A.開口向左 B.焦點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,0)C.準(zhǔn)線為x=1 D.對(duì)稱軸為x軸答案AD解析對(duì)于拋物線y2=-2x,開口向左,焦點(diǎn)坐標(biāo)為-12,0,準(zhǔn)線方程為x=12,對(duì)稱軸為x3.(2024·駐馬店模擬)已知點(diǎn)P(6,y0)在焦點(diǎn)為F的拋物線C:y2=2px(p>0)上,若|PF|=152,則p等于(A.3 B.6C.9 D.12答案A解析拋物線C:y2=2px(p>0),準(zhǔn)線方程為x=-p2,P(6,y0|PF|=6+p2=154.(2024·寶雞模擬)拋物線y2=2px(p>0)過點(diǎn)A(2,2),則點(diǎn)A到拋物線準(zhǔn)線的距離為.

答案5解析由題意22=2p×2,解得p=1,所以拋物線的準(zhǔn)線方程為x=-12,故所求距離為2+1拋物線焦點(diǎn)弦的幾個(gè)常用結(jié)論設(shè)AB是過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則(1)x1x2=p24,y1y2=-p(2)1|FA|(3)以弦AB為直徑的圓與準(zhǔn)線相切;(4)通徑:過焦點(diǎn)且垂直于對(duì)稱軸的弦,長(zhǎng)等于2p,通徑是過焦點(diǎn)最短的弦.題型一拋物線的定義及應(yīng)用例1(1)若拋物線x2=8y上一點(diǎn)(x0,y0)到焦點(diǎn)的距離是該點(diǎn)到x軸距離的2倍,則y0等于()A.12 C.32 答案D解析已知拋物線的方程為x2=8y,可得p=4,所以焦點(diǎn)為F(0,2),準(zhǔn)線為l:y=-2.拋物線上一點(diǎn)A(x0,y0)到焦點(diǎn)F的距離等于到準(zhǔn)線l的距離,即|AF|=y(tǒng)0+2,又因?yàn)锳到x軸的距離為y0,由已知得y0+2=2y0,解得y0=2.(2)(多選)(2025·八省聯(lián)考)已知F(2,0)是拋物線C:y2=2px的焦點(diǎn),M是C上的點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).則()A.p=4B.|MF|≥|OF|C.以M為圓心且過F的圓與C的準(zhǔn)線相切D.當(dāng)∠OFM=120°時(shí),△OFM的面積為23答案ABC解析由題意得p2=2,則p=4,A正確設(shè)M(x0,y0),則|MF|=x0+p2,|OF|=p又因?yàn)閤0≥0,所以|MF|≥|OF|,B正確;由拋物線的定義知M到F的距離與M到C的準(zhǔn)線的距離相等,故以M為圓心且過F的圓與C的準(zhǔn)線相切,C正確;當(dāng)∠OFM=120°時(shí),設(shè)M在第一象限,則x0>2,y0>0,故kMF=y0x0-2=tan60°=3,即x又y02=8x0,所以3y02-8解得y0=43或y0=-433(所以S△OFM=12|OF|×|y0|=12×2×43=43,D思維升華“看到準(zhǔn)線想到焦點(diǎn),看到焦點(diǎn)想到準(zhǔn)線”,許多拋物線問題均可根據(jù)定義獲得簡(jiǎn)捷、直觀的求解.“由數(shù)想形,由形想數(shù),數(shù)形結(jié)合”是靈活解題的一條捷徑.跟蹤訓(xùn)練1(1)(2024·貴陽模擬)拋物線y2=4x上一點(diǎn)M到焦點(diǎn)的距離是10,則M到x軸的距離是()A.4 B.6C.7 D.9答案B解析拋物線y2=4x的準(zhǔn)線方程為x=-1,由拋物線定義可得xM+1=10,故xM=10-1=9,則|yM|=4xM=4×9=6(2)已知點(diǎn)P為拋物線y2=-4x上的動(dòng)點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P到直線l:x=1的距離為d1,到直線x+y-4=0的距離為d2,則d1+d2的最小值是()A.52 B.C.2 D.2答案B解析直線l:x=1為拋物線y2=-4x的準(zhǔn)線,點(diǎn)P到準(zhǔn)線的距離等于點(diǎn)P到焦點(diǎn)F的距離,過焦點(diǎn)F作直線x+y-4=0的垂線,如圖所示,當(dāng)點(diǎn)P為所作直線與拋物線的交點(diǎn)時(shí),d1+d2的值最小,為點(diǎn)F到直線x+y-4=0的距離.∵F(-1,0),∴(d1+d2)min=|-1+0-4題型二拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程例2(1)若拋物線過點(diǎn)(3,-4),則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.

答案y2=163x或x2=-9解析∵點(diǎn)(3,-4)在第四象限,∴拋物線開口向右或向下,設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=2px(p>0)或x2=-2p1y(p1>0).把點(diǎn)(3,-4)的坐標(biāo)分別代入y2=2px和x2=-2p1y中,得(-4)2=2p·3,32=-2p1·(-4),則2p=163,2p1=9∴所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=163x或x2=-94(2)已知拋物線E:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,第一象限內(nèi)的點(diǎn)A在E上,AB垂直l于點(diǎn)B,BF交y軸于點(diǎn)C,若|AF|=2|BC|=4,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.

答案y2=4x解析由題意知C為BF的中點(diǎn),因?yàn)閨AF|=|AB|,所以AC與BF垂直,因?yàn)閨AF|=2|BC|=4,所以∠CAF=30°,所以∠BAF=60°,方法一則△ABF為等邊三角形,設(shè)AB交y軸于點(diǎn)D,如圖,在Rt△BCD中,易得|BD|=1,即p2=1,p=2故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=4x.方法二Ap2代入E:y2=2px(p>0)可得12=2pp2化簡(jiǎn)得p2+4p-12=0,由于p>0,所以p=2(p=-6舍去).故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為y2=4x.思維升華求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法(1)定義法.(2)待定系數(shù)法:當(dāng)焦點(diǎn)位置不確定時(shí),分情況討論.跟蹤訓(xùn)練2(1)拋物線C的焦點(diǎn)F關(guān)于其準(zhǔn)線對(duì)稱的點(diǎn)為(0,-9),則拋物線C的方程為()A.x2=6y B.x2=12yC.x2=18y D.x2=36y答案B解析由題可知,拋物線開口向上,設(shè)方程為x2=2py(p>0),則拋物線的焦點(diǎn)為0,p2,則準(zhǔn)線為y=-所以p2+(-9)2=-p2所以拋物線C的方程為x2=12y.(2)“米”是象形字,數(shù)學(xué)探究課上,某同學(xué)用拋物線C1:y2=-2px(p>0),C2:y2=2px(p>0)構(gòu)造了一個(gè)類似“米”字形的圖案,如圖所示,若拋物線C1,C2的焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)P在拋物線C1上,過點(diǎn)P作x軸的平行線交拋物線C2于點(diǎn)Q,若|PF1|=2|PQ|=8,則p等于()A.4 B.6C.8 D.12答案D解析方法一如圖,過點(diǎn)P作PM⊥F1F2于點(diǎn)M,∵|PF1|=2|PQ|=8,∴|OM|=2,則xP=-2,又點(diǎn)P在拋物線C1:y2=-2px(p>0)上,∴yP2=4則|PM|=2p,在Rt△PMF1中,|MF1|=p2-2∵|PM|2+MF∴(2p)2∴p=12(p=-20舍去).方法二設(shè)P(x0,y0),則x0<0,∵|PF1|=2|PQ|=8,∴-x0+p2=2(-2x0)=8∴x0=-2,p=12.題型三拋物線的幾何性質(zhì)例3(1)(多選)對(duì)于拋物線18x2=y(tǒng),下列描述正確的是(A.開口向上,焦點(diǎn)為(0,2)B.開口向上,焦點(diǎn)為0,C.焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為4D.準(zhǔn)線方程為y=-4答案AC解析由拋物線18x2=y(tǒng),即x2=8y,可知拋物線開口向上,焦點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2),焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為4,準(zhǔn)線方程為y(2)(多選)已知點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)是拋物線y2=8x過焦點(diǎn)的弦的兩個(gè)端點(diǎn),焦點(diǎn)為F,則()A.焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(4,0)B.|AB|=x1+x2+4C.y1y2=-8D.1答案BD解析由拋物線y2=8x,可得焦點(diǎn)為F(2,0),故A錯(cuò)誤;由拋物線的性質(zhì)可得|AB|=|AF|+|BF|=x1+2+x2+2=x1+x2+4,故B正確;方法一設(shè)直線AB的方程為x=my+2,與拋物線的方程聯(lián)立,可得y2-8my-16=0,Δ>0,則y1+y2=8m,y1y2=-16,1=1=8=8(=8=12,故C錯(cuò)誤,D正確方法二因?yàn)閜=4,所以y1y2=-p2=-16,1|FA|+1|FB|=2思維升華應(yīng)用拋物線的幾何性質(zhì)解題時(shí),常結(jié)合圖形思考,通過圖形可以直觀地看出拋物線的頂點(diǎn)、對(duì)稱軸、開口方向等幾何特征,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想解題的直觀性.跟蹤訓(xùn)練3(1)(2024·重慶模擬)A,B是拋物線y2=2px(p>0)上的不同兩點(diǎn),點(diǎn)F是拋物線的焦點(diǎn),且△OAB(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的重心恰為F,若|AF|=5,則p等于()A.1 B.2C.3 D.4答案D解析設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),F(xiàn)p2因?yàn)椤鱋AB的重心恰為F,則x解得x由y1=-y2可知A,B關(guān)于x軸對(duì)稱,即x1=x2,則x1+x2=2x1=3p2,即x1=又因?yàn)閨AF|=x1+p2=5p(2)(多選)已知拋物線y2=2px(p>0)經(jīng)過點(diǎn)M(1,2),其焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F的直線l與拋物線交于兩個(gè)不同的點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),O為坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)直線OA,OB的斜率分別為k1,k2,則()A.p=2 B.|AB|≥4C.OA·OB=-4 D.k1k2=-4答案ABD解析因?yàn)閽佄锞€y2=2px(p>0)經(jīng)過點(diǎn)M(1,2),所以22=2p,解得p=2,故A正確;所以拋物線方程為y2=4x,則焦點(diǎn)為F(1,0),設(shè)直線l:x=my+1,聯(lián)立y消去x整理得y2-4my-4=0,則Δ=16m2+16>0,所以y1+y2=4m,y1y2=-4,則x1+x2=m(y1+y2)+2=4m2+2,x1x2=(my1+1)(my2+1)=m2y1y2+m(y1+y2)+1=1,所以|AB|=x1+x2+2=4m2+4≥4,故B正確;因?yàn)镺A=(x1,y1),OB=(x2,y2),所以O(shè)A·OB=x1x2+y1y2=-3,故C錯(cuò)誤;由題意知,x1≠0且x2≠0,所以k1k2=y(tǒng)1x1·y2x阿基米德三角形1.拋物線的弦與過弦的端點(diǎn)的兩條切線所圍成的三角形叫做阿基米德三角形.如圖.2.阿基米德三角形的常見性質(zhì)(1)阿基米德三角形底邊上的中線平行(或重合)于拋物線的對(duì)稱軸.(2)若阿基米德三角形的底邊即弦AB過拋物線內(nèi)的定點(diǎn)P,則另一頂點(diǎn)C的軌跡為一條直線.(3)若阿基米德三角形的底邊過焦點(diǎn),則頂點(diǎn)C的軌跡為準(zhǔn)線,且CA⊥CB,CF⊥AB,阿基米德三角形的面積的最小值為p2.(4)若直線l與拋物線沒有公共點(diǎn),以l上的點(diǎn)為頂點(diǎn)的阿基米德三角形的底邊過定點(diǎn).(5)底邊長(zhǎng)為a的阿基米德三角形的面積的最大值為a3(6)若A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB為阿基米德三角形的底邊,則阿基米德三角形頂點(diǎn)C的坐標(biāo)為y1推論:阿基米德三角形的頂點(diǎn)C的縱坐標(biāo)與弦AB的中點(diǎn)M的縱坐標(biāo)相同,頂點(diǎn)C的橫坐標(biāo)與弦AB與x軸交點(diǎn)D的橫坐標(biāo)互為相反數(shù).典例(多選)已知A(x1,y1),B(x2,y2)是拋物線y2=2px(p>0)上的兩點(diǎn),在兩點(diǎn)處的切線相交于點(diǎn)Q,則下列說法中正確的是()A.當(dāng)阿基米德三角形的頂角為直角時(shí),阿基米德三角形頂點(diǎn)的軌跡為蒙日?qǐng)AB.若M為弦AB的中點(diǎn),則MQ與x軸平行(或重合)C.若弦AB過拋物線的焦點(diǎn),則點(diǎn)Q在拋物線的準(zhǔn)線上D.若阿基米德三角形的底邊AB過焦點(diǎn),M為弦AB的中點(diǎn),則該三角形的面積最小值為2p答案ABC解析對(duì)于A,由蒙日?qǐng)A的定義知A正確;對(duì)于B,過點(diǎn)A的切線方程為y1y=p(x+x1), ①過點(diǎn)B的切線方程為y2y=p(x+x2), ②又y聯(lián)立①②③④,解得兩切線交點(diǎn)Qy1又Mx1∴MQ與x軸平行(或重合),B正確;對(duì)于C,設(shè)Q(x0,y0),則直線AB的方程為y0y=p(x+x0),又直線AB經(jīng)過焦點(diǎn)Fp2∴0=pp2+x0,∴x0=-對(duì)于D,若底邊AB過焦點(diǎn),則Q點(diǎn)的軌跡方程是x=-p2易驗(yàn)證kQA·kQB=-1,即QA⊥QB,故阿基米德三角形為直角三角形,且Q為直角頂點(diǎn),∴|QM|=x1+x22+p2=y(tǒng)1∴S△QAB=12|QM||y1-y2≥|QM|·|y1y2當(dāng)且僅當(dāng)y1=-y2時(shí),等號(hào)成立,∴阿基米德三角形面積的最小值為p2,D錯(cuò)誤.課時(shí)精練[分值:90分]一、單項(xiàng)選擇題(每小題5分,共30分)1.頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸是y軸,并且頂點(diǎn)與焦點(diǎn)的距離為3的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為()A.x2=±3y B.y2=±6xC.x2=±12y D.y2=±12x答案C解析設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=2py(p>0)或x2=-2py(p>0),依題意知p2=3,∴p∴拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為x2=±12y.2.已知拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)為F,P(x0,8)是C上一點(diǎn),且P到F的距離與P到C的對(duì)稱軸的距離之差為2,則p等于()A.12 C.2或4 D.4或36答案D解析因?yàn)镻(x0,8)是C上一點(diǎn),所以x02=16p,所以|x0|=4由拋物線的定義可得P到F的距離為8+p2點(diǎn)P到C的對(duì)稱軸的距離為|x0|,則8+p2-4p=2,解得p=4或p3.已知拋物線C:y2=8x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,P是l上一點(diǎn),Q是直線PF與C的一個(gè)交點(diǎn),若FP=4FQ,則|QF|等于()A.72 B.C.3 D.2答案C解析過點(diǎn)Q作QQ'⊥l于點(diǎn)Q',如圖.∵FP=4FQ,∴|PQ|∶|PF|=3∶4,又焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線l的距離為4,∴|QF|=|QQ'|=34×4.在平面直角坐標(biāo)系Oxy中,拋物線C:y2=8x,P為x軸正半軸上一點(diǎn),線段OP的垂直平分線l交C于A,B兩點(diǎn),若∠OAP=60°,則四邊形OAPB的周長(zhǎng)為()A.64 B.643C.6433 答案D解析根據(jù)拋物線的對(duì)稱性以及AB為線段OP的垂直平分線,可得四邊形OAPB為菱形,又∠OAP=60°,可得∠AOP=60°,故可設(shè)A(a,3a)(a>0),代入拋物線方程可得(3a)2=8a,解得故|OA|=2a=163故四邊形OAPB的周長(zhǎng)為4×1635.已知過拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F的直線l垂直于x軸,且與拋物線C交于P,Q兩點(diǎn),點(diǎn)E在x軸上,且|EF|=2.若kOP·kEQ=-2(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則C的準(zhǔn)線方程為()A.x=-1 B.x=-1C.x=-2 D.x=-3答案A解析由拋物線的方程y2=2px(p>0),得Fp2由拋物線的對(duì)稱性,不妨設(shè)Pp2,p,當(dāng)點(diǎn)E的坐標(biāo)為p2kOP=p-0p2-0=2,k因?yàn)閗OP·kEQ=-2,所以2×p2=-2則p=-2(不符合題意,舍去);當(dāng)點(diǎn)E的坐標(biāo)為p2kEQ=0-(-p)p因?yàn)閗OP·kEQ=-2,所以2×-p2則p=2,所以拋物線C的準(zhǔn)線方程為x=-1.6.已知x軸上一定點(diǎn)A(a,0)(a>0),和拋物線y2=2px(p>0)上的一動(dòng)點(diǎn)M,若|AM|≥a恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為()A.0,p2 B.(0,C.0,3p2 答案B解析設(shè)M(x0,y0)(x0≥0),則y02=2px所以|AM|=(=(=x0因?yàn)閨AM|≥a恒成立,所以x02-(2a-2p)x0+a2≥a所以x02-(2a-2p)x0≥當(dāng)x0=0時(shí),顯然恒成立,當(dāng)x0>0時(shí),x0≥2a-2p恒成立,所以2a-2p≤0,則a≤p,又a>0,所以0<a≤p,即實(shí)數(shù)a的取值范圍為(0,p].二、多項(xiàng)選擇題(每小題6分,共12分)7.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)P(5,y0)在拋物線上,且|PF|=6,過點(diǎn)P作PQ⊥x軸于點(diǎn)Q,則()A.p=2B.拋物線的準(zhǔn)線為直線y=-1C.y0=25D.△FPQ的面積為45答案AD解析拋物線y2=2px(p>0)的準(zhǔn)線為直線x=-p2過點(diǎn)P向準(zhǔn)線作垂線,垂足為M,由拋物線的定義可知|PF|=|PM|=5+p2=6,解得p=2,則拋物線的方程為y2=4x,準(zhǔn)線為直線x=-1,故A正確,B將x=5代入拋物線方程,解得y0=±25,故C錯(cuò)誤;焦點(diǎn)F(1,0),點(diǎn)P(5,±25),即|PQ|=25,所以S△FPQ=12×25×(5-1)=45,故D正確8.已知拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,AB是經(jīng)過拋物線焦點(diǎn)F的弦,M是線段AB的中點(diǎn),經(jīng)過點(diǎn)A,B,M作拋物線的準(zhǔn)線l的垂線AC,BD,MN,垂足分別是C,D,N,其中MN交拋物線于點(diǎn)Q,連接QF,NF,NB,NA,則下列說法正確的是()A.|MN|=12|ABB.FN⊥ABC.Q是線段MN的一個(gè)三等分點(diǎn)D.∠QFM=∠QMF答案ABD解析如圖,由拋物線的定義,得|AC|=|AF|,|BD|=|BF|,又|MN|=|AC|+則|MN|=|AF|+|BF|2=12由|MN|=12|AB|,|AM|=|MB|得|MN|=|AM|,所以∠MAN=∠MNA.而∠MNA=∠CAN,所以∠MAN=∠CAN,所以△ANC≌△ANF,可知∠ACN=∠AFN=90°,所以FN⊥AB,B正確;在Rt△MNF中,|QN|=|QF|,可知∠QNF=∠QFN,所以∠QFM=∠QMF,D正確;由∠QFM=∠QMF,可知|QF|=|QM|,所以|QN|=|QM|,即Q是MN的中點(diǎn),C不正確.三、填空題(每小題5分,共10分)9.拋物線x2=1ay的準(zhǔn)線方程是y=2,則實(shí)數(shù)a的值為.答案-1解析由題意-14a=2,解得a=-10.已知點(diǎn)M(20,40)不在拋物線C:y2=2px(p>0)上,拋物線C的焦點(diǎn)為F.若對(duì)于拋物線上的一點(diǎn)P,|PM|+|PF|的最小值為41,則p的值等于.

答案42或22解析當(dāng)點(diǎn)M(20,40)位于拋物線內(nèi)時(shí),如圖①,過點(diǎn)P作拋物線準(zhǔn)線的垂線,垂足為D,則|PF|=|PD|,|PM|+|PF|=|PM|+|PD|.當(dāng)點(diǎn)M,P,D三點(diǎn)共線時(shí),|PM|+|PF|的值最小.由最小值為41,得20+p2=41,解得p=42當(dāng)點(diǎn)M(20,40)位于拋物線外時(shí),如圖②,當(dāng)M,P,F(xiàn)三點(diǎn)共線時(shí),|PM|+|PF|的值最小為|MF|.由最小值為41,得402+解得p=22或p=58.當(dāng)p=58時(shí),y2=116x,點(diǎn)M(20,40)在拋物線內(nèi),故舍去.綜上,p=42或p=22.①②四、解答題(共28分)11.(13分)已知?jiǎng)狱c(diǎn)M與點(diǎn)F(2,0)的距離與其到直線x=-2的距離相等.(1)求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程;(5分)(2)求點(diǎn)M與點(diǎn)A

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