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文檔簡(jiǎn)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(duì)稱(chēng)軸一致,一次項(xiàng)系數(shù)的符號(hào)決定開(kāi)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(duì)稱(chēng)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(chēng)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(kāi)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(zhǎng)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(zhǎng)度為2p.
2p
焦點(diǎn)弦長(zhǎng)公式2:AB(為直線AB與對(duì)稱(chēng)軸的夾角).
sin2
p2
(4)AOB的面積公式:S(為直線AB與對(duì)稱(chēng)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(zhǎng)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(guò)焦點(diǎn)且垂直于拋物線對(duì)稱(chēng)軸的弦叫做拋物線的通徑.
pp
對(duì)于拋物線y22px(p0),由A(,p),B(,p),可得|AB|2p,故拋物線的
22
通徑長(zhǎng)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)弦的常考性質(zhì)
已知,、,是過(guò)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(kāi)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(yáng)·統(tǒng)考二模)涪江三橋又名綿陽(yáng)富樂(lè)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(guó)慶全線通車(chē).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(kāi)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(guó)·高三校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)過(guò)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(guò)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(guò)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(yáng)·高三綿陽(yáng)南山中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校校考階段練習(xí))已知拋物線
E:y22px(p0)的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,過(guò)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(guó)·高三專(zhuān)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(jiǎn)得y212x.
故答案為:y212x.
例6.(2024·全國(guó)·高三專(zhuān)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(guó)·高三專(zhuān)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(guó)·高三專(zhuān)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(duì))
【解析】由題意,若x0時(shí),問(wèn)題等價(jià)于|MF||x1|,
則(x1)2y2(x1)2,化簡(jiǎn)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(jiǎn)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(duì))
變式7.(2024·遼寧沈陽(yáng)·高三沈陽(yáng)二中校考階段練習(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P(pán)B,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(guó)·高三專(zhuān)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(jiǎn)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(cè))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·上海·高三專(zhuān)題練習(xí))已知點(diǎn)A(1,0),直線l:x=1,兩個(gè)動(dòng)圓均過(guò)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(guó)·高三專(zhuān)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(jiǎn)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(jiàn)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(lái)做判斷.焦點(diǎn)往往有以下的特征:(1)關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱(chēng)
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(lái)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(wèn)題
例7.(2024·江蘇無(wú)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(guò)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(guò)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(cè))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(guò)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(guò)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(cè))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(wèn)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·南寧三中校考模擬預(yù)測(cè))已知斜率為3的直線l過(guò)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(hào),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(cè))已知拋物線C:y216x,其焦點(diǎn)為F,PQ是過(guò)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(zhǎng)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(guò)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(hào),
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(guó)·高三專(zhuān)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(jí)中學(xué)校考階段練習(xí))過(guò)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(guò)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(hào))
即2MCAB的最小值為8.
故答案為:8
2
變式16.(2024·遼寧大連·育明高中校考一模)已知Px0,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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(cè))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
2π
故PFQ,當(dāng)且僅當(dāng)PFQF時(shí)成立.
3
2π
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(cè))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(guò)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(hào)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(hào)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(hào)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(cè))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(guó)·高三專(zhuān)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(guò)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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