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文檔簡介

第66講拋物線及其性質(zhì)

知識(shí)梳理

知識(shí)點(diǎn)一、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(Fl)的距離相等的點(diǎn)的軌跡叫做拋物線,定點(diǎn)F

叫拋物線的焦點(diǎn),定直線l叫做拋物線的準(zhǔn)線.

注:若在定義中有Fl,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡為l的垂線,垂足為點(diǎn)F.

知識(shí)點(diǎn)二、拋物線的方程、圖形及性質(zhì)

拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程有4種形式:y22px,y22px,x22py,x22py(p0),

其中一次項(xiàng)與對稱軸一致,一次項(xiàng)系數(shù)的符號決定開口方向

圖形

標(biāo)準(zhǔn)

y22px(p0)y22px(p0)x22py(p0)x22py(p0)

方程

頂點(diǎn)O(0,0)

范圍x0,yRx0,yRy0,xRy0,xR

對稱軸x軸y軸

pppp

焦點(diǎn)F(,0)F(,0)F(0,)F(0,)

2222

離心率e1

pppp

準(zhǔn)線方程xxyy

2222

焦半徑p

pAFx1pp

AFx12AFy1AFy1

,222

A(x1y1)

【解題方法總結(jié)】

2

1、點(diǎn)P(x0,y0)與拋物線y2px(p0)的關(guān)系

()在拋物線內(nèi)(含焦點(diǎn))2.

1Py02px0

()在拋物線上2.

2Py02px0

2

(3)P在拋物線外y02px0.

2、焦半徑

2

拋物線上的點(diǎn)P(x0,y0)與焦點(diǎn)F的距離稱為焦半徑,若y2px(p0),則焦半徑

pp

PFx,PF.

02min2

3、p(p0)的幾何意義

p為焦點(diǎn)F到準(zhǔn)線l的距離,即焦準(zhǔn)距,p越大,拋物線開口越大.

4、焦點(diǎn)弦

2

若AB為拋物線y2px(p0)的焦點(diǎn)弦,A(x1,y1),B(x2,y2),則有以下結(jié)論:

p2

(1)xx.

124

2

(2)y1y2p.

()焦點(diǎn)弦長公式:,,當(dāng)時(shí),焦點(diǎn)弦取

31ABx1x2px1x22x1x2px1x2

最小值2p,即所有焦點(diǎn)弦中通徑最短,其長度為2p.

2p

焦點(diǎn)弦長公式2:AB(為直線AB與對稱軸的夾角).

sin2

p2

(4)AOB的面積公式:S(為直線AB與對稱軸的夾角).

AOB2sin

5、拋物線的弦

2

若AB為拋物線y2px(p0)的任意一條弦,A(x1,y1),B(x2,y2),弦的中點(diǎn)為

M(x0,y0)(y00),則

1

(1)弦長公式:AB1k2xx1yy(kk0)

12k212AB

p

(2)kAB

y0

p

(3)直線AB的方程為yy0(xx0)

y0

y

(4)線段AB的垂直平分線方程為yy0(xx)

0p0

A

6、求拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線的快速方法(法)

4

AA

(1)y2Ax(A0)焦點(diǎn)為(,0),準(zhǔn)線為x

44

AA

(2)x2Ay(A0)焦點(diǎn)為(0,),準(zhǔn)線為y

44

y11

如y4x2,即x2,焦點(diǎn)為(0,),準(zhǔn)線方程為y

41616

7、參數(shù)方程

2

2x2pt

y2px(p0)的參數(shù)方程為(參數(shù)tR)

y2pt

8、切線方程和切點(diǎn)弦方程

2

拋物線y2px(p0)的切線方程為y0yp(xx0),(x0,y0)為切點(diǎn)

切點(diǎn)弦方程為y0yp(xx0),點(diǎn)(x0,y0)在拋物線外

與中點(diǎn)弦平行的直線為y0yp(xx0),此直線與拋物線相離,點(diǎn)(x0,y0)(含焦點(diǎn))是

弦AB的中點(diǎn),中點(diǎn)弦AB的斜率與這條直線的斜率相等,用點(diǎn)差法也可以得到同樣的結(jié)果.

9、拋物線的通徑

過焦點(diǎn)且垂直于拋物線對稱軸的弦叫做拋物線的通徑.

pp

對于拋物線y22px(p0),由A(,p),B(,p),可得|AB|2p,故拋物線的

22

通徑長為2p.

p

10、弦的中點(diǎn)坐標(biāo)與弦所在直線的斜率的關(guān)系:y

0k

11、焦點(diǎn)弦的??夹再|(zhì)

已知,、,是過拋物線2焦點(diǎn)的弦,是的中點(diǎn),是

A(x1y1)B(x2y2)y2px(p0)FMABl

拋物線的準(zhǔn)線,MNl,N為垂足.

(1)以AB為直徑的圓必與準(zhǔn)線l相切,以AF(或BF)為直徑的圓與y軸相切;

(2)FNAB,F(xiàn)CFD

p2

(3)xx;yyp2

12412

(4)設(shè)BDl,D為垂足,則A、O、D三點(diǎn)在一條直線上

必考題型全歸納

題型一:拋物線的定義與方程

2

例1.(2024·福建福州·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)已知點(diǎn)Px0,2在拋物線C:y4x上,則P

到C的準(zhǔn)線的距離為()

A.4B.3C.2D.1

【答案】C

【解析】拋物線y24x的準(zhǔn)線為x=1,

2

將Px0,2代入y4x得x01,

故P到準(zhǔn)線的距離為2,

故選:C.

例2.(2024·四川綿陽·統(tǒng)考二模)涪江三橋又名綿陽富樂大橋,跨越了涪江和芙蓉溪,是繼

東方紅大橋、涪江二橋之后在涪江上修建的第三座大橋,于2004年國慶全線通車.大橋的

拱頂可近似地看作拋物線x216y的一段,若有一只鴿子站在拱頂?shù)哪硞€(gè)位置,它到拋物

線焦點(diǎn)的距離為10米,則鴿子到拱頂?shù)淖罡唿c(diǎn)的距離為()

A.6B.233C.834D.31

【答案】B

【解析】如圖所示:

設(shè)鴿子所在位置為點(diǎn)Px,yx0,y0,

因?yàn)樗綊佄锞€焦點(diǎn)的距離為10米,

所以y410,解得y6,

則x216696,

所以鴿子到拱頂?shù)淖罡唿c(diǎn)的距離為OPx2y2233,

故選:B

例3.(2024·內(nèi)蒙古包頭·高三統(tǒng)考開學(xué)考試)拋物線C的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,

直線x2交C于P,Q兩點(diǎn),C的準(zhǔn)線交x軸于點(diǎn)R,若PRQR,則C的方程為()

A.y24xB.y26xC.y28xD.y212x

【答案】C

p

【解析】由題可設(shè)拋物線的方程為y22pxp0,則準(zhǔn)線方程為x,

2

當(dāng)x2時(shí),可得y2p,

p

可得P2,2p,Q2,2p,又R,0,PRQR,

2

2p2p2

1p

所以pp,即24p,

222

22

解得p4,

所以C的方程為y28x.

故選:C

4

變式1.(2024·陜西渭南·高三統(tǒng)考階段練習(xí))拋物線yx2的焦點(diǎn)坐標(biāo)為()

3

3312

A.,0B.0,C.,0D.0,

161633

【答案】B

43

【解析】拋物線yx2的標(biāo)準(zhǔn)形式為x2y,

34

所以拋物線的焦點(diǎn)在y軸的正半軸上,

3p33

且2p,,所以焦點(diǎn)坐標(biāo)為0,.

421616

故選:B

變式2.(2024·全國·高三校聯(lián)考開學(xué)考試)過拋物線C:x22pyp0的焦點(diǎn)F的直線l交

C于A,B兩點(diǎn),若直線l過點(diǎn)P1,0,且AB8,則拋物線C的準(zhǔn)線方程是()

3

A.y=3B.y=2C.yD.y1

2

【答案】D

pp

【解析】因?yàn)橹本€l過點(diǎn)F0,,P1,0,所以直線l的方程為yx1.

22

p

yx1

由2得,x2p2xp20,Δ=p44p20.

2

x2py

22

設(shè)Ax1,y1,Bx2,y2,則x1x2p,x1x2p.

222

pp2p42

因?yàn)锳B1x2x11x1x24x1x21p4p

444

pp24

8,

2

整理得p34p16p2p22p8)0,解得p2,

p

所以拋物線C的準(zhǔn)線方程是y1.

2

故選:D.

變式3.(2024·廣西防城港·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知點(diǎn)A,B在拋物線y24x上,O為坐標(biāo)

原點(diǎn),若OAOB,且AOB的垂心恰好是此拋物線的焦點(diǎn)F,則直線AB的方程是()

A.x20B.x30C.x40D.x50

【答案】D

【解析】如圖所示,F(xiàn)1,0為AOB的垂心,F(xiàn)為焦點(diǎn),

OAOB,OF垂直平分線段AB,直線AB垂直于x軸.

設(shè)A4t2,4t,B4t2,4t,其中t0,

F為垂心,OBAF,kOBkAF1,

4t4t5

即1,解得t2,

4t24t214

直線AB的方程為x4t25,即x50.

故選:D.

變式4.(2024·四川綿陽·高三綿陽南山中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校??茧A段練習(xí))已知拋物線

E:y22px(p0)的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,過E上的一點(diǎn)A作l的垂線,垂足為B,點(diǎn)Cp,0,

AF與BC相交于點(diǎn)D.若AF3FC,且ACD的面積為32,則E的方程為()

A.y24xB.y243x

C.y28xD.y283x

【答案】C

2pp

【解析】設(shè)點(diǎn)A(x0,y0),拋物線E:y2px的焦點(diǎn)F(,0),準(zhǔn)線x,

22

pp

由AF3FC得:x3(p),解得xp,不妨令點(diǎn)A在第一象限,則A(p,2p),

0220

ACFC,如圖,

|AD||AB||AF|12p

因?yàn)锳B//FC,則3,即有點(diǎn)D到x軸距離h|AC|,

|DF||FC||FC|44

111p132p2

SSS|AC||FC||FC|h(2p2p)32,解得

ACDACFDCF2222416

p4,

所以E的方程為y28x.

故選:C

【解題方法總結(jié)】

求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程的步驟為:

(1)先根據(jù)題設(shè)條件及拋物線定義判斷它為拋物線并確定焦點(diǎn)位置:

(2)根據(jù)題目條件列出P的方程

(3)解方程求出P,即得標(biāo)準(zhǔn)方程

題型二:拋物線的軌跡方程

例4.(2024·高三課時(shí)練習(xí))已知點(diǎn)F(1,0),直線l:x1,若動(dòng)點(diǎn)P到點(diǎn)F和到直線l

的距離相等,則點(diǎn)P的軌跡方程是.

【答案】y24x

【解析】根據(jù)拋物線定義可知,點(diǎn)P在以F1,0為焦點(diǎn),直線l:x1為準(zhǔn)線的拋物線上,

p

所以1,p2,拋物線方程為y24x.

2

故答案為:y24x.

例5.(2024·全國·高三專題練習(xí))在平面坐標(biāo)系中,動(dòng)點(diǎn)P和點(diǎn)M(3,0)、N(3,0)滿足

|MN||MP|MNNP0,則動(dòng)點(diǎn)P(x,y)的軌跡方程為.

【答案】y212x

【解析】由題意MN(6,0),MP(x3,y),NP(x3,y),

由|MN||MP|MNNP0得6(x3)2y26(x3)0,

化簡得y212x.

故答案為:y212x.

例6.(2024·全國·高三專題練習(xí))與點(diǎn)F0,3和直線y30的距離相等的點(diǎn)的軌跡方程

是.

【答案】x212y

【解析】由拋物線的定義可得平面內(nèi)與點(diǎn)F0,3和直線y30的距離相等的點(diǎn)的軌跡為

拋物線,且F0,3為焦點(diǎn),直線y3為準(zhǔn)線,

設(shè)拋物線的方程為x22py(p0),

p

可知=3,解得p=6,

2

所以該拋物線方程是x212y,

故答案為:x212y

2

變式5.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知?jiǎng)狱c(diǎn)Mx,y的坐標(biāo)滿足x2y2x2,則

動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為.

【答案】y28x

2

【解析】設(shè)F2,0,直線l:x2,則動(dòng)點(diǎn)M到點(diǎn)F的距離為x2y2,動(dòng)點(diǎn)M到直線

2

l:x2,的距離為x2,又因?yàn)閤2y2x2,

所以動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是以F2,0為焦點(diǎn),x2為準(zhǔn)線的拋物線,其軌跡方程為y28x.

故答案為:y28x

變式6.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知?jiǎng)狱c(diǎn)M(x,y)到定點(diǎn)F(1,0)與定直線x0的距離的

差為1.則動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為.

【答案】y24x(x0),y0(x0)(注:y22|x|2x也算對)

【解析】由題意,若x0時(shí),問題等價(jià)于|MF||x1|,

則(x1)2y2(x1)2,化簡得y24x(x0),

若x0,y0也滿足題意.

所以動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為y24x(x0),y0(x0).

或者根據(jù)題意有|MF||x|1,則(x1)2y2|x|1,化簡整理得:y22|x|2x.

所以動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為y22|x|2x.

故答案為:y24x(x0),y0(x0)(注:y22|x|2x也算對)

變式7.(2024·遼寧沈陽·高三沈陽二中??茧A段練習(xí))點(diǎn)A(1,0),點(diǎn)B是x軸上的動(dòng)點(diǎn),線

段PB的中點(diǎn)E在y軸上,且AE垂直PB,則P點(diǎn)的軌跡方程為.

【答案】y24x(x0)

xmyxmy

【解析】設(shè)P(x,y),B(m,0),則中點(diǎn)E坐標(biāo)為E(,),由0得mx,即E(0,),

2222

又AEPB,

y

若x0,則y,即y24x,

kk21

AEPB012x

若x0,則m0,P,B重合,直線PB不存在.

所以軌跡方程是y24x(x0).

故答案為:y24x(x0).

變式8.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知?jiǎng)訄AP與定圓C:(x+2)2+y2=1相外切,又與直

線x=1相切,那么動(dòng)圓圓心P的軌跡方程是.

【答案】y2=﹣8x

【解析】設(shè)圓心P到直線x=1的距離等于r,P(x,y),由題意可得PC=1+r,即

(x2)2y2=1+1﹣x,化簡可得y2=﹣8x.

故答案為:y2=﹣8x.

2

變式9.(2024·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)一個(gè)動(dòng)圓與定圓F:x3y24相外切,且與直線

l:x1相切,則動(dòng)圓圓心的軌跡方程為.

【答案】y212x

【解析】由題意可知,圓F的圓心為F3,0,半徑為2,

2

由于動(dòng)圓與定圓F:x3y24相外切,且與直線l:x1相切,

動(dòng)圓圓心到點(diǎn)F的距離比它到直線l的距離大2,

所以,動(dòng)圓圓心到點(diǎn)F的距離等于它到直線x3的距離,

所以,動(dòng)圓圓心的軌跡是以點(diǎn)F3,0為圓心,以直線x3為準(zhǔn)線的拋物線,

p

設(shè)動(dòng)圓圓心的軌跡方程為y22px,則=3,可得p=6,

2

所以,動(dòng)圓圓心的軌跡方程為y212x.

故答案為:y212x.

變式10.(2024·上?!じ呷龑n}練習(xí))已知點(diǎn)A(1,0),直線l:x=1,兩個(gè)動(dòng)圓均過點(diǎn)A且

與l相切,其圓心分別為C1、C2,若動(dòng)點(diǎn)M滿足2C2MC2C1C2A,則M的軌跡方程

為.

【答案】y22x1

2

【解析】由拋物線的定義得動(dòng)圓的圓心軌跡方程y4x,設(shè)C1a,b,C2m,n,Mx,y,

2

根據(jù)2C2MC2C1C2A可得a2x1,b2y,利用b4a可求得結(jié)果.由拋物線的定義得

動(dòng)圓的圓心軌跡是以A(1,0)為焦點(diǎn),直線l:x=1為準(zhǔn)線的拋物線,其方程為y24x,

設(shè)C1a,b,C2m,n,Mx,y,因?yàn)閯?dòng)點(diǎn)M滿足2C2MC2C1C2A,

所以2xm,ynam,bn1m,n,即2xa1,2yb,

2

所以a2x1,b2y,因?yàn)閎24a,所以2y42x1,

所以y22x1,即M的軌跡方程為y22x1.

故答案為:y22x1

變式11.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)A(4,4)、B(4,4),直線AM與BM相交于點(diǎn)M,

且直線AM的斜率與直線BM的斜率之差為2,點(diǎn)M的軌跡為曲線C,則曲線C的軌跡方

程為

【答案】x24y(x4)

y4y4

【解析】設(shè)M(x,y),由題意可得:2,化簡可得曲線C的軌跡方程.設(shè)M(x,y),

x4x4

y4y4

由題意可得:2,

x4x4

化為x24y.

曲線C的軌跡方程為x24y且(x4).

故答案為:x24y(x4).

【解題方法總結(jié)】

常見考題中,會(huì)讓我們利用圓錐曲線的定義求解點(diǎn)P的軌跡方程,這時(shí)候要注意把動(dòng)

點(diǎn)P和滿足焦點(diǎn)標(biāo)志的定點(diǎn)連起來做判斷.焦點(diǎn)往往有以下的特征:(1)關(guān)于坐標(biāo)軸對稱

的點(diǎn);(2)標(biāo)記為F的點(diǎn);(3)圓心;(4)題上提到的定點(diǎn)等等.當(dāng)看到滿足以上的標(biāo)志

的時(shí)候要想到曲線的定義,把曲線和滿足焦點(diǎn)特征的點(diǎn)連起來結(jié)合曲線定義判斷.注意:在

求解軌跡方程的題中,要注意x和y的取值范圍.

題型三:與拋物線有關(guān)的距離和最值問題

例7.(2024·江蘇無錫·校聯(lián)考三模)已如P3,3,M是拋物線y24x上的動(dòng)點(diǎn)(異于頂點(diǎn)),

2

過M作圓C:x2y24的切線,切點(diǎn)為A,則MAMP的最小值為.

【答案】3

222

【解析】依題意,設(shè)M(x0,y0),x00,有y04x0,圓C:(x2)y4的圓心C(2,0),半

徑r2,

于是22222,

|MA||MC|r(x02)y04x0x0

因此MAMPx0MP,表示拋物線C上的點(diǎn)M到y(tǒng)軸距離與到定點(diǎn)P的距離的和,

而點(diǎn)P在拋物線C內(nèi),當(dāng)且僅當(dāng)M是過點(diǎn)P垂直于y軸的直線與拋物線C的交點(diǎn)時(shí),

x0MP取得最小值3,所以MAMP的最小值為3.

故答案為:3.

2

例8.(2024·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知點(diǎn)Px0,y0是拋物線y4x上的動(dòng)點(diǎn),則

2x0x0y01的最小值為.

【答案】22/22

2

【解析】由題可知,過拋物線y4x上的動(dòng)點(diǎn)Px0,y0作直線l:xy10的垂線交直線

于M,過點(diǎn)Px0,y0作y軸的垂線交y軸于Q,交準(zhǔn)線于G點(diǎn),F(xiàn)為拋物線焦點(diǎn),

由y24x,得p2,所以F1,0,如圖所示

|x0y01|

則PM,動(dòng)點(diǎn)Px0,y0到y(tǒng)軸的距離為PQ|x|x(x0).

2000

|x0y01|

所以x0PQPMPGPM1PFPM1,

2

當(dāng)且僅當(dāng)F、P、M三點(diǎn)共線時(shí),PQPM有最小值,即

PQPMPFPM1MF1(此時(shí)MF為點(diǎn)F到直線l的距離),

11

所以F1,0到直線l:xy10的距離為MF2,

2

|x0y01|

所以x0MF121,

2

|x0y01|

所以2x0x0y012x022.

2

所以2x0x0y01的最小值為22.

故答案為:22

例9.(2024·浙江紹興·統(tǒng)考模擬預(yù)測)函數(shù)fx4x43x24x54x415x22x17

的最大值為.

【答案】32

222

【解析】將給定的函數(shù)表達(dá)式變形為f(x)(x2)22x21x12x24,

問題轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)Px,2x2到點(diǎn)A(2,1)與B(1,4)距離之差的最大值,

而點(diǎn)P的軌跡為拋物線y2x2,如圖所示,

由A、B的位置知直線AB必交拋物線y2x2于第二象限的一點(diǎn)C,

由三角形兩邊之差小于第三邊可知P位于C時(shí),f(x)才能取得最大值.

f(x)max|AB|9932.

故答案為:32.

變式12.(2024·廣西南寧·南寧三中??寄M預(yù)測)已知斜率為3的直線l過拋物線

y22px(p0)的焦點(diǎn)F,且與該拋物線交于A,B兩點(diǎn),若AB8,P為該拋物線上一點(diǎn),Q

2

32

為圓C:x(y1)1上一點(diǎn),則PFPQ的最小值為.

2

【答案】101/110

p

【解析】由題可知直線AB的方程為y3x,設(shè)Ax1,y1,Bx2,y2,則

2

p

y3x

由2,消去y,整理得12x220px3p20,,

2

y2px

5p

所以xx,

123

5p8p

所以ABxxpp8,解得p3,

1233

33

所以F,0,而圓C的圓心C,1,

22

因?yàn)镻FPQQFCFCQCF1,

當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)C,Q,P,F在同一條直線上取等號,且點(diǎn)Q位于點(diǎn)C,P之間,如圖所示:

2

332

又CF110,

22

所以PFPQ的最小值為101.

故答案為:101.

變式13.(2024·山東濰坊·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知拋物線C:y216x,其焦點(diǎn)為F,PQ是過點(diǎn)

F的一條弦,定點(diǎn)A的坐標(biāo)是2,4,當(dāng)|PA||PF|取最小值時(shí),則弦PQ的長是.

【答案】25

【解析】拋物線C:y216x的焦點(diǎn)F4,0,準(zhǔn)線為x=4,

如圖,過點(diǎn)P作準(zhǔn)線x=4的垂線PP,垂足為P,

則PFPP,

所以PAPFPAPPPA,當(dāng)且僅當(dāng)A,P,P三點(diǎn)共線時(shí)取等號,

所以當(dāng)PAPF取最小值時(shí),A2,4P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4,

當(dāng)y4時(shí),x1,即P1,4,

404

所以k,

PQ143

4

所以直線PQ的方程為y4x1,

3

4

y4x1

聯(lián)立3,消y得x217x160,解得x1或x16,

2

y16x

當(dāng)x1時(shí),y4,即Q16,16,

22

所以PQ11641625.

故答案為:25.

變式14.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)M為拋物線y22x上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)N為圓

x2(y4)25上的動(dòng)點(diǎn),則點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離與點(diǎn)M到點(diǎn)N的距離之和最小值為..

【答案】65251

2

11

【解析】由題可知,拋物線y22x的準(zhǔn)線方程為x=,焦點(diǎn)坐標(biāo)為F(,0),

22

1

由拋物線的定義可知點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離即為MF,

2

圓x2(y4)25的圓心坐標(biāo)為E0,4,半徑為R5,

1

故點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離與點(diǎn)M到點(diǎn)N的距離之和MFMN,

2

根據(jù)圓的性質(zhì)可知點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離與點(diǎn)M到點(diǎn)N的距離之和最小值為

165165251

EFR5.

2222

65251

故答案為:.

2

變式15.(2024·四川南充·高三四川省南充高級中學(xué)??茧A段練習(xí))過點(diǎn)1,0的直線l交拋

物線y24x于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)C的坐標(biāo)為3,1.設(shè)線段AB的中點(diǎn)為M,則2MCAB的最

小值為.

【答案】8

【解析】由題意拋物線y24x的焦點(diǎn)為F(1,0),準(zhǔn)線方程為x=1,過點(diǎn)B,A作準(zhǔn)線的垂線,

垂足分別為B1,A1,取A1B1的中點(diǎn)為M1,連接M1M,如下圖所示:

點(diǎn)C到準(zhǔn)線的距離為d4,易知四邊形A1ABB1為直角梯形,則由拋物線的定義可得

ABAFFBB1BAA12MM1.

即2MCAB2MCMM12d8(當(dāng)M,M1,C三點(diǎn)共線時(shí),取等號)

即2MCAB的最小值為8.

故答案為:8

2

變式16.(2024·遼寧大連·育明高中??家荒#┮阎狿x0,y0是拋物線y4x上一點(diǎn),則

5x02x0y013的最小值為.

【答案】155/515

2

【解析】由題可知,過拋物線y4x上的動(dòng)點(diǎn)Px0,y0作直線l:2xy130的垂線交

直線于M,過點(diǎn)Px0,y0作y軸的垂線交y軸于Q,交準(zhǔn)線于G點(diǎn),F(xiàn)為拋物線焦點(diǎn).

由y24x,得p2,所以F1,0,如圖所示

|2x0y013|

則PM,動(dòng)點(diǎn)Px0,y0到y(tǒng)軸的距離為PQ|x|x(x0).

5000

|2x0y013|

所以x0PMPQPMPG1PMPF1,

5

當(dāng)且僅當(dāng)F、P、M三點(diǎn)共線時(shí),PMPQ有最小值,即PMPQPMPF1MF1,(

MF為點(diǎn)F到直線l的距離).

所以F1,0到直線l:2xy130的距離為

2101315

MF35.

55

|2x0y013|

所以x0MF1351,

5

|2x0y013|

所以5x02x0y0135x05351155.

5

所以5x02x0y013的最小值為155.

故答案為:155.

變式17.(2024·江西南昌·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知拋物線y24x的焦點(diǎn)為F,過F的直線

交拋物線于A,B兩點(diǎn),則AF4BF的最小值是.

【答案】9

【解析】依題意,

因?yàn)閽佄锞€y24x的焦點(diǎn)為F,所以F1,0,p2

①當(dāng)k斜率存在時(shí):因?yàn)橹本€交拋物線于A,B兩點(diǎn),所以k0,

設(shè)過F的直線的直線方程為:ykx1,Ax1,y1,Bx2,y2,

pp

由拋物線定義得:AFx,BFx,

1222

ykx1

由消y整理得:222,

2kx2k4xk0

y4x

1

所以x1x21,即x2,

x1

5p44

所以AF4BFx14x2x152x159;

2x1x1

p

②當(dāng)k不存在時(shí),直線為x1,此時(shí)AFBF12,

2

所以AF4BF24210;

綜上可知,AF4BF的最小值為:9.

故答案為:9.

變式18.(2024·上海嘉定·上海市嘉定區(qū)第一中學(xué)校考三模)已知點(diǎn)P是拋物線y28x上的

PO

動(dòng)點(diǎn),Q是圓(x2)2y21上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值是.

PQ

474

【答案】/7

77

【解析】拋物線y28x的焦點(diǎn)為F2,0,準(zhǔn)線為l:x2,

2

圓x2y21的圓心為F2,0,半徑r1,

過點(diǎn)P作PB垂直準(zhǔn)線l,垂足為B,由拋物線的定義可知PBPF,

設(shè)Px,y,則222,,

00POx0y0x08x0PQPF1PB1x021x01

POx28xx28x

所以0000,

2

PQx01(x01)

令tx01,則x0t1,

x28x(t1)28(t1)111316

所以0022,

227()6()17()

(x01)tttt77

137131647

所以當(dāng)即t時(shí),7()2取到最大值,

t73t777

x28x

所以00的最大值為47,

2

(x01)7

POx28x47PO

因此,00,所以的最大值是47

2.

PQ(x01)7PQ7

47

故答案為:.

7

2

變式19.(2024·江西·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知Px1,y1,Qx2,y2是拋物線x4y上兩點(diǎn),且

23

yy2|PQ|,F(xiàn)為焦點(diǎn),則PFQ最大值為.

123

2

【答案】π

3

【解析】拋物線x24y的焦點(diǎn)F0,1,

2

由題得,yy2y1y1PFQF3PQ,

12123

3

即PQPFQF,

2

2232

222PFQFPFQF

故PFQFPQ

cosPFQ4

2PFQF2PFQF

22

PFQF6PFQF2PFQF6PFQF1

=,

8PFQF8PFQF2

1

即cosPFQ,因?yàn)镻FQ0,π,且余弦函數(shù)在0,π內(nèi)單調(diào)遞減,

2

故PFQ,當(dāng)且僅當(dāng)PFQF時(shí)成立.

3

故答案為:.

3

變式20.(2024·吉林通化·梅河口市第五中學(xué)校考模擬預(yù)測)已知P是拋物線y24x上的動(dòng)

22

點(diǎn),P到y(tǒng)軸的距離為d1,到圓C:x3y34上動(dòng)點(diǎn)Q的距離為d2,則d1d2的

最小值為.

【答案】2

【解析】圓C:(x3)2(y3)24的圓心為C(3,3),半徑r2,

拋物線y24x的焦點(diǎn)F(1,0),準(zhǔn)線方程為x=1,

過點(diǎn)P作準(zhǔn)線x=1的垂線,垂足為P,

2

因?yàn)镻是拋物線y4x上的動(dòng)點(diǎn),P到y(tǒng)軸的距離為d1,

22

到圓C:(x3)(y3)4上動(dòng)點(diǎn)Q的距離為d2,

所以d1PP1PF1,d2PQPC2,當(dāng)且僅當(dāng)P,Q,C三點(diǎn)共線時(shí)等號成立,且

點(diǎn)Q在線段PC上,

所以d1d2PF1PC2,

又PFPCFC,當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)P為線段FC與拋物線的交點(diǎn)時(shí)等號成立,又

FC(31)2(30)25,

所以d1d22,

當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)P為線段FC與拋物線的交點(diǎn),點(diǎn)Q為線段FC與圓C的交點(diǎn)時(shí)等號成立,

所以d1d2的最小值為2,

故答案為:2

22

m2m217

變式21.(2024·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測)m的最小值為.

6622

【答案】533

2

m23

【解析】易知?jiǎng)狱c(diǎn)P,m的軌跡為拋物線C:y26x,C的焦點(diǎn)為F,0,設(shè)P到C

62

17

的準(zhǔn)線的距離為d,A,,

22

2222

m23m21773153

則mdPAPFPAAF,

626222222

22

m2m217533

故m的最小值為.

66222

533

故答案為:.

2

變式22.(2024·全國·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)M3,2是坐標(biāo)平面內(nèi)一定點(diǎn),若拋物線

y22x的焦點(diǎn)為F,點(diǎn)Q是拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),則MQQF的最小值是.

5

【答案】/2.5

2

【解析】

1

拋物線的準(zhǔn)線方程為x,

2

過點(diǎn)Q作QQ垂直準(zhǔn)線于點(diǎn)Q,

MQQFMQQQ

顯然,當(dāng)MQ平行于x軸時(shí),

MQQF取得最小值,此時(shí)Q2,2,

15

此時(shí)MQQF232

22

5

故答案為:.

2

變式23.(2024·福建福州·高三福建省福州第八中學(xué)校考階段練習(xí))已知P為拋物線y24x

2

上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),Q為圓x2y41上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),那么點(diǎn)P到點(diǎn)Q的距離與點(diǎn)

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