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專題26拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程5種常見(jiàn)考法歸類1、拋物線的定義平面內(nèi)與一個(gè)定點(diǎn)F和一條定直線l(l不經(jīng)過(guò)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:(1)定義的實(shí)質(zhì)可歸納為“一動(dòng)三定”一個(gè)動(dòng)點(diǎn)M;一個(gè)定點(diǎn)F(拋物線的焦點(diǎn));一條定直線(拋物線的準(zhǔn)線);一個(gè)定值(點(diǎn)M到點(diǎn)F的距離與它到定直線l的距離之比等于1).(2)在拋物線定義中,若去掉條件“l(fā)不經(jīng)點(diǎn)F”,點(diǎn)的軌跡不一定是拋物線,當(dāng)直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)F時(shí),點(diǎn)的軌跡是過(guò)定點(diǎn)F,且垂直于定直線l的一條直線;l不經(jīng)過(guò)點(diǎn)F時(shí),點(diǎn)的軌跡是拋物線.2、拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程圖形標(biāo)準(zhǔn)方程焦點(diǎn)坐標(biāo)準(zhǔn)線方程y2=2px(p>0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0))x=-eq\f(p,2)y2=-2px(p>0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(p,2),0))x=eq\f(p,2)x2=2py(p>0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(p,2)))y=-eq\f(p,2)x2=-2py(p>0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,-\f(p,2)))y=eq\f(p,2)注:(1)四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方程的區(qū)分焦點(diǎn)在一次項(xiàng)變量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)軸上,開(kāi)口方向由一次項(xiàng)系數(shù)的符號(hào)確定.當(dāng)系數(shù)為正時(shí),開(kāi)口向坐標(biāo)軸的正方向;當(dāng)系數(shù)為負(fù)時(shí),開(kāi)口向坐標(biāo)軸的負(fù)方向.(2)拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程中的參數(shù)p的作用參數(shù)p稱為焦準(zhǔn)距或焦參數(shù),是焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離.p確定了拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程及拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.(3)如何記憶拋物線的四種標(biāo)準(zhǔn)方程?①方程特點(diǎn):焦點(diǎn)在x軸上,x是一次項(xiàng),y是平方項(xiàng);焦點(diǎn)在y軸上,y是一次項(xiàng),x是平方項(xiàng).②一次項(xiàng)表明焦點(diǎn)所在軸,它的符號(hào)表明開(kāi)口方向,有如下口訣:焦點(diǎn)軸一次項(xiàng),符號(hào)確定開(kāi)口向;若y是一次項(xiàng),負(fù)時(shí)向下正向上;若x是一次項(xiàng),負(fù)時(shí)向左正向右.(4)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程y2=2px(p>0)與二次函數(shù)y=ax2(a>0)區(qū)別:y2=2px(p>0)與y=ax2(a>0)對(duì)應(yīng)的圖形都是拋物線形,但開(kāi)口方向和對(duì)稱軸都不一樣.y2=2px(p>0):焦點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p,2),0)),對(duì)稱軸為x軸,開(kāi)口向右;y=ax2(a>0),即x2=eq\f(1,a)y,焦點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,4a))),對(duì)稱軸為y軸,開(kāi)口向上.3、拋物線定義的兩種應(yīng)用(1)實(shí)現(xiàn)距離轉(zhuǎn)化.根據(jù)拋物線的定義,拋物線上任意一點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于它到準(zhǔn)線的距離,因此,由拋物線定義可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)點(diǎn)距離與點(diǎn)線距離的相互轉(zhuǎn)化,從而簡(jiǎn)化某些問(wèn)題.(2)解決最值問(wèn)題.在拋物線中求解與焦點(diǎn)有關(guān)的兩點(diǎn)間距離和的最小值時(shí),往往用拋物線的定義進(jìn)行轉(zhuǎn)化,即化折線為直線解決最值問(wèn)題.4、求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的關(guān)鍵與方法(1)關(guān)鍵:確定焦點(diǎn)在哪條坐標(biāo)軸上,進(jìn)而求方程的有關(guān)參數(shù).(2)方法:①直接法,建立恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,利用拋物線的定義列出動(dòng)點(diǎn)滿足的條件,列出對(duì)應(yīng)方程,化簡(jiǎn)方程;②直接根據(jù)定義求p,最后寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)方程;③利用待定系數(shù)法設(shè)標(biāo)準(zhǔn)方程,找有關(guān)的方程(組)求系數(shù),其一般步驟為:5、求解拋物線實(shí)際應(yīng)用題的步驟:6、圓錐曲線的共性探究動(dòng)點(diǎn)M到定點(diǎn)F的距離與到定直線l的距離之比為一個(gè)常數(shù),即eq\f(|MF|,|MA|)=e.(1)當(dāng)0<e<1時(shí),動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是橢圓;(2)當(dāng)e=1時(shí),動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是拋物線;(3)當(dāng)e>1時(shí),動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是雙曲線.此時(shí)定點(diǎn)F為圓錐曲線的一個(gè)焦點(diǎn),定直線l叫做圓錐曲線對(duì)應(yīng)該焦點(diǎn)F的一條準(zhǔn)線x=eq\f(a2,c),常數(shù)e就是該圓錐曲線的離心率,此結(jié)論稱為圓錐曲線的統(tǒng)一定義(也稱為第二定義).考點(diǎn)一拋物線定義及應(yīng)用考點(diǎn)二求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程考點(diǎn)三求拋物線的方程求參數(shù)考點(diǎn)四拋物線方程的實(shí)際應(yīng)用考點(diǎn)五求拋物線的軌跡方程考點(diǎn)一拋物線定義及應(yīng)用1.(2023春·新疆烏魯木齊·高三烏魯木齊101中學(xué)??茧A段練習(xí))在平面上,一動(dòng)點(diǎn)到一定點(diǎn)的距離與它到一定直線的距離之比為1,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡是()A.拋物線 B.直線C.拋物線或直線 D.以上結(jié)論均不正確【答案】C【詳解】根據(jù)題意,分定點(diǎn)不在定直線上和定點(diǎn)在定直線上,兩種情況分類討論,結(jié)合拋物線的定義,即可求解.【分析】由題意,一動(dòng)點(diǎn)到一定點(diǎn)的距離與它到一定直線的距離之比為1,可得該動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)和到定直線距離相等,當(dāng)定點(diǎn)不在定直線上時(shí),根據(jù)拋物線的定義,可得動(dòng)點(diǎn)的軌跡是拋物線;當(dāng)定點(diǎn)在定直線上時(shí),動(dòng)點(diǎn)的軌跡是經(jīng)過(guò)該定點(diǎn)且垂直于定直線的直線.故選C.2.(2023秋·江蘇南京·高二南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??茧A段練習(xí))若動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離比它到直線的距離大1,則的軌跡方程是.【答案】【分析】將直線方程向左平移1個(gè)單位,可知?jiǎng)狱c(diǎn)到點(diǎn)的距離與它到直線的距離相等,結(jié)合拋物線定義即可求得拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.【詳解】將化為,動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離比它到直線的距離大1,則動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離與它到直線的距離相等,由拋物線定義可知?jiǎng)狱c(diǎn)的軌跡為拋物線,該拋物線以為焦點(diǎn),以為準(zhǔn)線,開(kāi)口向右,設(shè),所以,解得,所以拋物線方程為,故答案為:.3.(2023春·河南周口·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知拋物線上有一動(dòng)點(diǎn),則與點(diǎn)距離的最小值為.【答案】【分析】設(shè),根據(jù)兩點(diǎn)距離公式可得,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.【詳解】設(shè),則,當(dāng)時(shí),取得最小值12,故.4.【多選】(2023秋·河北秦皇島·高三校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離為(F是的焦點(diǎn)),則(
)A.的最小值為 B.最小值為C.最小值為 D.最小值為【答案】BCD【分析】動(dòng)點(diǎn)的軌跡為圓,通過(guò)拋物線上點(diǎn)的性質(zhì),通過(guò)設(shè)點(diǎn),化折線為直線表示出距離,利用函數(shù)思想或數(shù)形結(jié)合判斷最小值的大小.【詳解】拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)為,動(dòng)點(diǎn)到距離為設(shè)點(diǎn)為,則整理得,,即,點(diǎn)的軌跡是以為圓心,為半徑的圓,設(shè)點(diǎn)為,則點(diǎn)到距離時(shí),最小為,最小值為,故A錯(cuò)誤.點(diǎn)為,最小為最小值為1,最小為,故B正確.等于點(diǎn)到直線的距離,最小值為到直線的距離減去,即,故C正確.到的距離為最小值為到的距離與和的最小值,即到的距離最小值,設(shè)為則到距離為當(dāng)時(shí),最小值為2,最小值為2,得最小值為,故D正確.故選:BCD【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:圓上的點(diǎn)到定點(diǎn)定直線或曲線的距離的最值,轉(zhuǎn)化為圓心到定點(diǎn)定直線或曲線的距離的最值,拋物線上的點(diǎn)到到定點(diǎn)定曲線的距離之和的最小值利用拋物線的定義將動(dòng)點(diǎn)(在拋物線上)到焦點(diǎn)與到準(zhǔn)線的距離進(jìn)行互化,折線轉(zhuǎn)化為直線.也可利用點(diǎn)到直線距離公式、兩點(diǎn)間距離公式,利用函數(shù)思想求最值.5.(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知拋物線的焦點(diǎn)為F,點(diǎn),若點(diǎn)A為拋物線任意一點(diǎn),當(dāng)取最小值時(shí),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè)點(diǎn)A在準(zhǔn)線上的射影為D,則根據(jù)拋物線的定義把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求取得最小值,數(shù)形結(jié)合求解即可.【詳解】設(shè)點(diǎn)A在準(zhǔn)線上的射影為D,如圖,則根據(jù)拋物線的定義可知,求的最小值,即求的最小值,顯然當(dāng)D,B,A三點(diǎn)共線時(shí)最小,此時(shí)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1,代入拋物線方程可知.故選:B.6.(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))設(shè)是拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),為拋物線的焦點(diǎn),點(diǎn),則的最小值為.【答案】5【分析】過(guò)作準(zhǔn)線的垂線垂足為,交拋物線于,根據(jù)拋物線的定義可得,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),小值.【詳解】拋物線,所以焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為,當(dāng)時(shí),所以,因?yàn)?,所以點(diǎn)在拋物線內(nèi)部,如圖,過(guò)作準(zhǔn)線的垂線垂足為,交拋物線于,由拋物線的定義,可知,故.即當(dāng)、、三點(diǎn)共線時(shí),距離之和最小值為.故答案為:.7.(2023秋·廣東廣州·高三廣州大學(xué)附屬中學(xué)校考開(kāi)學(xué)考試)設(shè)動(dòng)點(diǎn)在拋物線上,點(diǎn)在軸上的射影為點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)是,則的最小值是.【答案】/【分析】求出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)及準(zhǔn)線方程,再利用拋物線定義建立關(guān)系,并求出最小值作答.【詳解】拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線方程為,延長(zhǎng)PM交準(zhǔn)線于N,連PF,顯然垂直于拋物線的準(zhǔn)線,由拋物線定義知:,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)是線段與拋物線的交點(diǎn)時(shí)取等號(hào),而,所以的最小值為.故答案為:8.(2023秋·陜西延安·高二??计谀┮阎c(diǎn)為拋物線上任意一點(diǎn),點(diǎn)為圓上任意一點(diǎn),點(diǎn),則的最小值為.【答案】【分析】根據(jù)圓外一點(diǎn)到圓上點(diǎn)的最短距離以及拋物線定義得出結(jié)果.【詳解】拋物線,即,其焦點(diǎn)為,拋物線的準(zhǔn)線為,圓變形為,則圓心為拋物線的焦點(diǎn),半徑為.點(diǎn)為拋物線上任意一點(diǎn),當(dāng)三點(diǎn)共線,取最小值時(shí),最小值為.如圖,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),由拋物線定義可知,所以取最小值時(shí),即取最小值,,當(dāng)三點(diǎn)共線,當(dāng)時(shí),等號(hào)成立..則的最小值為.故答案為:.9.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)分別是拋物線和圓上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)到直線的距離為,則的最小值為.【答案】【分析】分別畫(huà)出拋物線和圓圖象,由拋物線定義以及圓上點(diǎn)與圓外一點(diǎn)距離的最值問(wèn)題即可求得結(jié)果.【詳解】如圖所示:由圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為可知圓心,半徑為,拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為,由拋物線定義可知,圓外一點(diǎn)到圓上點(diǎn)的距離滿足,即;所以,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),等號(hào)成立;即的最小值為.故答案為:10.(2023·江蘇·高二假期作業(yè))若位于軸右側(cè)的動(dòng)點(diǎn)到的距離比它到軸的距離大,點(diǎn),求的最小值,并求出點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】最小值為,【分析】首先確定動(dòng)點(diǎn)的軌跡為拋物線,再利用拋物線的定義,轉(zhuǎn)化點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離為到準(zhǔn)線的距離,利用數(shù)形結(jié)合,即可求解.【詳解】由題意可知,動(dòng)點(diǎn)到的距離與它到直線的距離相等,所以點(diǎn)的軌跡是以點(diǎn)為焦點(diǎn)的拋物線,拋物線方程為,由于點(diǎn)M在拋物線上,所以|MF|等于點(diǎn)M到其準(zhǔn)線l的距離|MN|,過(guò)點(diǎn)作垂直于準(zhǔn)線于點(diǎn),于是.當(dāng),,三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,即取最小值,這時(shí)的縱坐標(biāo)為2,可設(shè),代入拋物線方程得,即.11.(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,已知點(diǎn)P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為,求點(diǎn)P到點(diǎn)A的距離與到x軸的距離之和的最小值.【答案】12【分析】求出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程,利用拋物線定義將點(diǎn)P到點(diǎn)A的距離與到x軸的距離之和轉(zhuǎn)化為點(diǎn)P到點(diǎn)A的距離與到焦點(diǎn)的距離之和減去1,繼而利用幾何意義求得答案.【詳解】由拋物線方程可知其焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,點(diǎn)P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)P到x軸的距離為P到準(zhǔn)線的距離減去1,由拋物線定義知P到準(zhǔn)線的距離等于P到焦點(diǎn)的距離,設(shè)P到x軸的距離為d,則,當(dāng)且僅當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)等號(hào)成立,而,故,即點(diǎn)P到點(diǎn)A的距離與到x軸的距離之和的最小值為12.12.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))(1)設(shè)P是拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).①求點(diǎn)P到點(diǎn)的距離與點(diǎn)P到直線的距離之和的最小值;②若,求的最小值.(2)已知拋物線,A點(diǎn)的坐標(biāo)為.求拋物線上距離點(diǎn)A最近的點(diǎn)P的坐標(biāo)及相應(yīng)的距離.【答案】(1)①;②4;(2),【分析】(1)①根據(jù)拋物線定義,點(diǎn)P到準(zhǔn)線的距離等于P到點(diǎn)的距離,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為:在曲線上求一點(diǎn)P,使點(diǎn)P到的距離與P到的距離之和最小,數(shù)形結(jié)合得解;②同理可處理.(2)設(shè)拋物線上任一點(diǎn)P的坐標(biāo)為,用兩點(diǎn)間距離公式求出轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求最小值.【詳解】(1)①拋物線焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為,∵點(diǎn)P到準(zhǔn)線的距離等于P到點(diǎn)的距離.∴問(wèn)題轉(zhuǎn)化為:在曲線上求一點(diǎn)P,使點(diǎn)P到的距離與P到的距離之和最小.顯然P是的連線與拋物線的交點(diǎn),最小值為.②同理與P點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離相等.如圖:過(guò)B作準(zhǔn)線于Q點(diǎn),交拋物線于點(diǎn).∵,∴.∴的最小值為4.(2)由題意設(shè)拋物線上任一點(diǎn)P的坐標(biāo)為,則,因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),.故距離點(diǎn)A最近的點(diǎn)P的坐標(biāo)為,最短距離是.考點(diǎn)二求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程13.(2023秋·湖南株洲·高二株洲二中校考階段練習(xí))焦點(diǎn)坐標(biāo)為的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)焦點(diǎn)位置寫(xiě)出拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.【詳解】焦點(diǎn)坐標(biāo)為,則拋物線開(kāi)口向左,焦點(diǎn)在軸上,故拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程是.故選:D14.(2023·全國(guó)·高一隨堂練習(xí))求適合下列條件的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程:(1)頂點(diǎn)在原點(diǎn),準(zhǔn)線方程為;(2)頂點(diǎn)在原點(diǎn),且過(guò)點(diǎn);(3)頂點(diǎn)在原點(diǎn),對(duì)稱軸為x軸,焦點(diǎn)在直線上;(4)焦點(diǎn)在x軸上,且拋物線上一點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離為5.【答案】(1)(2)或(3)(4)【分析】根據(jù)題意可確定拋物線焦點(diǎn)的位置,繼而求出焦準(zhǔn)距p,即可得答案.【詳解】(1)由題意頂點(diǎn)在原點(diǎn),準(zhǔn)線方程為,可知拋物線焦點(diǎn)在y軸負(fù)半軸上,且,故拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為;(2)由題意頂點(diǎn)在原點(diǎn),且過(guò)點(diǎn),則拋物線焦點(diǎn)可能在y軸正半軸或x軸負(fù)半軸上,則設(shè)拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為或,分別將代入,求得,故拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為或;(3)由于直線與x軸的交點(diǎn)為,由題意可知拋物線焦點(diǎn)為,則,故拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為;(4)由題意拋物線焦點(diǎn)在x軸上,且拋物線上一點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離為5,則設(shè)拋物線方程為,焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為,故,故拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為.15.(2023·全國(guó)·高二課堂例題)已知拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,它的頂點(diǎn)在原點(diǎn),并且經(jīng)過(guò)點(diǎn).求該拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.【答案】【分析】由題意確定焦點(diǎn)位置,設(shè)出方程,根據(jù)拋物線上一點(diǎn)的坐標(biāo)求得拋物線的焦準(zhǔn)距p,即得答案.【詳解】由于拋物線關(guān)于x軸對(duì)稱,頂點(diǎn)在原點(diǎn),并且經(jīng)過(guò)點(diǎn),因此拋物線焦點(diǎn)在x軸正半軸上,可設(shè)它的標(biāo)準(zhǔn)方程為,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入方程,得,即.因此,所求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.16.(2023秋·全國(guó)·高二期中)已知拋物線的焦點(diǎn)在軸上,且焦點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為1,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為(
)A. B.或C. D.或【答案】D【分析】利用拋物線的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程計(jì)算即可.【詳解】由題意可知該拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為或,所以其對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方程為為或.故選:D17.(2023秋·高二課前預(yù)習(xí))已知拋物線對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,它的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),并且經(jīng)過(guò)點(diǎn),求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程.【答案】或【分析】由題意,拋物線的焦點(diǎn)可能在軸正半軸或軸負(fù)半軸上,分兩種情況討論利用待定系數(shù)法求解.【詳解】根據(jù)題意,當(dāng)拋物線焦點(diǎn)在軸上時(shí),經(jīng)過(guò)點(diǎn),設(shè)拋物線方程為,,解得,所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.當(dāng)拋物線焦點(diǎn)在軸上時(shí),經(jīng)過(guò)點(diǎn),設(shè)拋物線方程為,,解得,所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.綜上,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為或.18.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))已知拋物線的焦點(diǎn)在y軸上,頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O,且經(jīng)過(guò)點(diǎn),若點(diǎn)P到該拋物線焦點(diǎn)的距離為4,則該拋物線的方程為.【答案】【分析】利用待定系數(shù)法直接求解.【詳解】因?yàn)閽佄锞€的焦點(diǎn)在y軸上,頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)O,且經(jīng)過(guò)點(diǎn),所以可設(shè)拋物線:.由拋物線的定義可得:,解得:.所以拋物線的方程為:.故答案為:.考點(diǎn)三求拋物線的方程求參數(shù)19.(2023春·江蘇鹽城·高二校聯(lián)考階段練習(xí))拋物線的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是(
).A. B. C.2 D.4【答案】B【分析】根據(jù)拋物線方程及其定義確定焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離.【詳解】由拋物線方程知:,即,根據(jù)拋物線定義知:焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離是.故選:B20.(2003·江蘇·高考真題)拋物線的準(zhǔn)線方程是,則(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】將拋物線方程標(biāo)準(zhǔn)化后寫(xiě)出拋物線準(zhǔn)線方程即可求得結(jié)果.【詳解】拋物線化為標(biāo)準(zhǔn)方程,所以準(zhǔn)線方程是,所以,解得.故選:B.21.(2023春·云南昭通·高二校考期中)設(shè)第四象限的點(diǎn)為拋物線上一點(diǎn),為焦點(diǎn),若,則(
)A.4 B. C. D.32【答案】B【分析】根據(jù)焦半徑公式求的值,再代入點(diǎn)的坐標(biāo),即可求的值.【詳解】由拋物線的方程可得焦點(diǎn)坐標(biāo)為,由拋物線的性質(zhì)可得,所以,將的坐標(biāo)代入拋物線的方程:,所以,又因?yàn)樵诘谒南笙?,所?故選:.22.(2023·陜西渭南·統(tǒng)考二模)將拋物線繞其頂點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)之后,正好與拋物線重合,則(
)A. B. C.2 D.2【答案】A【分析】根據(jù)拋物線旋轉(zhuǎn)規(guī)律可得,其焦點(diǎn)坐標(biāo)從軸負(fù)半軸旋轉(zhuǎn)到軸正半軸,即可得.【詳解】根據(jù)題意可得拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,可得其焦點(diǎn)坐標(biāo)為,易知繞原點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)之后得到,即可得,解得.故選:A23.(2023秋·陜西漢中·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知拋物線:的焦點(diǎn)為,曲線與交于點(diǎn),軸,則.【答案】【分析】根據(jù)拋物線方程得,根據(jù)軸得,,再代入拋物線方程可求出結(jié)果.【詳解】由得,,故,因?yàn)檩S,所以,,又,所以,得,又,所以.故答案為:.24.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),P是焦點(diǎn)為F的拋物線C:()上一點(diǎn),,,則(
)A.1 B. C.2 D.3【答案】D【分析】利用拋物線定義和題給條件列出關(guān)于p的方程,解之即可求得p的值.【詳解】設(shè)拋物線C的準(zhǔn)線與x軸交于點(diǎn)Q,過(guò)點(diǎn)P作準(zhǔn)線的垂線交準(zhǔn)線于G,過(guò)F作,垂足為H,∴,,由拋物線的定義知,∵,∴,,∴,解得.故選:D.25.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)在拋物線上,過(guò)作的準(zhǔn)線的垂線,垂足為,點(diǎn)為的焦點(diǎn).若,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則.【答案】【分析】不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,可得點(diǎn),分析可知直線的傾斜角為,利用直線的斜率公式可得出關(guān)于的等式,結(jié)合的取值范圍可求得的值.【詳解】如下圖所示:不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,聯(lián)立可得,即點(diǎn)易知軸,則軸,則,所以,直線的傾斜角為,易知點(diǎn),所以,,整理可得,且有,故,等式兩邊平方可得,即,解得(6舍去)故答案為:.考點(diǎn)四拋物線方程的實(shí)際應(yīng)用26.(2023·全國(guó)·高二專題練習(xí))清代青花瓷蓋碗是中國(guó)傳統(tǒng)茶文化的器物載體,具有“溫潤(rùn)”“淡遠(yuǎn)”“清新”的特征.如圖,已知碗體和碗蓋的內(nèi)部均近似為拋物線形狀,碗蓋深為,碗蓋口直徑為,碗體口直徑為,碗體深,則蓋上碗蓋后,碗蓋內(nèi)部最高點(diǎn)到碗底的垂直距離為(碗和碗蓋的厚度忽略不計(jì))(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】如圖建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)碗體的拋物線方程為(),將點(diǎn)代入求出,即可得到拋物線方程,設(shè)蓋上碗蓋后,碗蓋內(nèi)部最高點(diǎn)到碗底的垂直距離為,則兩拋物線在第一象限的交點(diǎn)為,代入方程計(jì)算可得.【詳解】以碗體的最低點(diǎn)為原點(diǎn),向上方向?yàn)檩S,建立直角坐標(biāo)系,如圖所示.設(shè)碗體的拋物線方程為(),將點(diǎn)代入,得,解得,則,設(shè)蓋上碗蓋后,碗蓋內(nèi)部最高點(diǎn)到碗底的垂直距離為,則兩拋物線在第一象限的交點(diǎn)為,代入到,解得,解得.故選:C27.(2023·全國(guó)·高二隨堂練習(xí))一種衛(wèi)星接收天線的軸截面如圖所示.衛(wèi)星波束呈近似平行狀態(tài)射入軸截面為拋物線的接收天線,經(jīng)反射聚集到焦點(diǎn)處.已知接收天線的口徑(直徑)為4.8m,深度為0.5m.(1)試建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程和焦點(diǎn)坐標(biāo);(2)為了增強(qiáng)衛(wèi)星波束的接收,擬將接收天線的口徑增大為5.2m,求此時(shí)衛(wèi)星波束反射聚集點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,焦點(diǎn)的坐標(biāo)為;(2)【分析】(1)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,利用待定系數(shù)法進(jìn)行求解即可;(2)利用待定系數(shù)法、代入法進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,設(shè)拋物線的方程為:,把代入方程中,得,所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為,焦點(diǎn)的坐標(biāo)為;(2)設(shè)拋物線的方程為,把代入方程中,得,所以焦點(diǎn)的坐標(biāo)為:.28.(2023·全國(guó)·高二課堂例題)如圖,探照燈反射鏡由拋物線的一部分繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)而成,光源位于拋物線的焦點(diǎn)處,這樣可以保證發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)反射之后平行射出.已知燈口圓的直徑為60cm,燈的深度為40cm.(1)將反射鏡的旋轉(zhuǎn)軸與鏡面的交點(diǎn)稱為反射鏡的頂點(diǎn).光源應(yīng)安置在旋轉(zhuǎn)軸上與頂點(diǎn)相距多遠(yuǎn)的地方?(2)為了使反射的光更亮,增大反射鏡的面積,將燈口圓的直徑增大到66cm,并且保持光源與頂點(diǎn)的距離不變.求探照燈的深度.【答案】(1)【分析】(1)在反射鏡的軸截面上建立平面直角坐標(biāo)系,利用代入法進(jìn)行求解即可;(2)運(yùn)用代入法進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)如圖,在反射鏡的軸截面上建立平面直角坐標(biāo)系,以拋物線的頂點(diǎn)為原點(diǎn),以旋轉(zhuǎn)軸為x軸(拋物線開(kāi)口方向是x軸的正方向),以1cm為單位長(zhǎng)度,則可設(shè)拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為.燈口圓與軸截面在第一象限內(nèi)的交點(diǎn)A的坐標(biāo)為,代入拋物線方程得,解得,則焦點(diǎn)坐標(biāo)為.故光源應(yīng)安置在與頂點(diǎn)相距處;(2)由(1)可得拋物線方程為.燈口圓與軸截面在第一象限的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)變?yōu)?故將代入拋物線方程求得.此時(shí),探照燈的深度為48.4cm.29.(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))有一個(gè)隧道內(nèi)設(shè)雙行線公路,其截面由一長(zhǎng)方形和拋物線構(gòu)成,如圖所示.為了保證安全,要求行駛車輛頂部(設(shè)為平頂)與隧道頂部在豎直方向上的高度之差至少為0.7m,若行車道總寬度為7.2m,則車輛通過(guò)隧道時(shí)的限制高度為m.【分析】由題意,建立平面直角坐標(biāo)系,明確點(diǎn)的坐標(biāo),求出拋物線方程,可得答案.【詳解】由題意,如圖建系:則,,,,如圖可設(shè),拋物線方程為,將代入,可得,求得,故拋物線方程為,將代入拋物線方程,可得,.故答案為:3.8.30.(2024·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,某大橋中央橋孔的跨度為20m,拱頂呈拋物線形,拱頂距水面10m,橋墩高出水面4m.現(xiàn)有一貨輪欲通過(guò)此孔,該貨輪水下寬度不超過(guò)18m.目前吃水線上部分中央船體高16m,寬16m.若不考慮水下深度,該貨輪在此狀況下能否通過(guò)橋孔?試說(shuō)明理由.【答案】不能,理由見(jiàn)解析.【分析】建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,利用待定系數(shù)法和代入法進(jìn)行求解判斷即可.【詳解】建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,設(shè)拋物線的方程為,由題意可知:,把它代入方程中,得,所以方程為,而貨輪寬16m,把代入中,得,點(diǎn)離水面高度為,而吃水線上部分中央船體高16m,所以不能通過(guò)橋孔.考點(diǎn)五求拋物線的軌跡方程31.(2023·高二課時(shí)練習(xí))動(dòng)點(diǎn)P(x,y)到y(tǒng)軸的距離比到點(diǎn)(2,0)的距離小2,求點(diǎn)P的軌跡方程.【答案】或【分析】根據(jù)題意列方程可求出結(jié)果.【詳解】依題意可得,兩邊平方得,即,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以點(diǎn)P的軌跡方程為:或.32.(2023·全國(guó)·高二隨堂練習(xí))一圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),且和直線相切,求圓心的軌跡方程,并畫(huà)出圖形.【答案】,圖形見(jiàn)解析.【分析】設(shè)出動(dòng)圓的圓心坐標(biāo),根據(jù)給定條件列出方程,化簡(jiǎn)并作出圖形作答.【詳解】設(shè)動(dòng)圓的圓心,于是,其中是點(diǎn)到直線的距離,因此,化簡(jiǎn)得,所以圓心的軌跡方程是,其圖形為拋物線,圖形為:33.(2023·全國(guó)·高二課堂例題)已知平面直角坐標(biāo)系中,動(dòng)點(diǎn)M到的距離比M到x軸的距離大2,求M的軌跡方程,并在平面直角坐標(biāo)系中作出軌跡曲線.【答案】,作圖見(jiàn)解析【分析】設(shè)M的坐標(biāo)是,根據(jù)題已列出方程,化簡(jiǎn)可得答案,繼而作出圖象.【詳解】設(shè)M的坐標(biāo)是,則根據(jù)題意可知,化簡(jiǎn)得.當(dāng)時(shí),方程可變?yōu)?,這表示的是端點(diǎn)在原點(diǎn)方向?yàn)閥軸正方向的射線,且不包括端點(diǎn),當(dāng)時(shí),方程可變?yōu)椋@表示的是焦點(diǎn)為的拋物線,如圖所示:34.(2023·全國(guó)·高二課堂例題)已知直線l平行于y軸,且l與x軸的交點(diǎn)為,點(diǎn)A在直線l上,動(dòng)點(diǎn)P的縱坐標(biāo)與A的縱坐標(biāo)相同,且,求P點(diǎn)的軌跡方程,并說(shuō)明軌跡方程的形狀.【答案】,軌跡是開(kāi)口向左的拋物線.【分析】根據(jù)向量垂直的坐標(biāo)運(yùn)算即可列方程求解.【詳解】由條件可知,直線l的方程為,因此點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為4.設(shè)P的坐標(biāo)為,則點(diǎn)A的坐標(biāo)為.因此因?yàn)榈某湟獥l件是,所以,即動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為.從而可以看出,軌跡是開(kāi)口向左的拋物線.35.(2023·全國(guó)·高二假期作業(yè))已知點(diǎn)P是曲線上任意一點(diǎn),,連接PA并延長(zhǎng)至Q,使得,求動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡方程.【答案】【分析】設(shè)動(dòng)點(diǎn)Q的坐標(biāo),點(diǎn)P坐標(biāo),利用,求出、代入曲線方程可得答案.【詳解】設(shè)動(dòng)點(diǎn)Q的坐標(biāo),點(diǎn)P坐標(biāo),,因?yàn)?,所以,,可得,,代入得,整理得,所以?dòng)點(diǎn)Q的
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