本文由 my1788 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修1-1作业:2.3.1抛物线及其标准方程(含答案)
2.3 抛物线
2.3.1 抛物线及其标准方程
课时目标 1.掌握抛物线的定义、四种不同标准形式的抛物线方程、准线、焦点坐标及对应的几何图形.2.会利用定义求抛物线方程.
1.抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)距离________的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的________,直线l叫做抛物线的________.
2.抛物线的标准方程
(1)方程y2=±2px,x2=±2py(p>0)叫做抛物线的________方程.
(2)抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标是__________,准线方程是__________,开口方向________.
(3)抛物线y2=-2px(p>0)的焦点坐标是____________,准线方程是__________,开口方向________.
(4)抛物线x2=2py(p>0)的焦点坐标是________,准线方程是__________,开口方向________.
(5)抛物线x2=-2py(p>0)的焦点坐标是________,准线方程是________,开口方向________.
一、选择题
1.抛物线y2=ax(a≠0)的焦点到其准线的距离是( )
A. B. C.|a| D.-
2.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,焦点在双曲线-=1上,则抛物线方程为( )
A.y2=8x B.y2=4x
C.y2=2x D.y2=±8x
3.抛物线y2=2px(p>0)上一点M到焦点的距离是a(a>),则点M的横坐标是( )
A.a+ B.a-
C.a+p D.a-p
4.过点M(2,4)作与抛物线y2=8x只有一个公共点的直线l有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
5.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )
A.x=1 B.x=-1
C.x=2 D.x=-2
6.设抛物线y2=2x的焦点为F,过点M(,0)的直线与抛物线相交于A,B两点,与抛物线的准线相交于点C,|BF|=2,则△BCF与△ACF的面积之比等于( )
A. B. C. D.
题号
1
2
3
4
5
6
答案
二、填空题
7.抛物线x2+12y=0的准线方程是__________.
8.若动点P在y=2x2+1上,则点P与点Q(0,-1)连线中点的轨迹方程是__________.
9.已知抛物线x2=y+1上一定点A(-1,0)和两动点P,Q,当PA⊥PQ时,点Q的横坐标的取值范围是______________.
三、解答题
10.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m的值,并写出抛物线的焦点坐标和准线方程.
11.求焦点在x轴上且截直线2x-y+1=0所得弦长为的抛物线的标准方程.
能力提升
12.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切,则p的值为( )
A. B.1 C.2 D.4
13.求与圆(x-3)2+y2=9外切,且与y轴相切的动圆圆心的轨迹方程.
1.四个标准方程的区分:焦点在一次项字母对应的坐标轴上,开口方向由一次项系数的符号确定.当系数为正时,开口方向为坐标轴的正方向;系数为负时,开口方向为坐标轴的负方向.
2.焦点在y轴上的抛物线的标准方程x2=2py通常又可以写成y=ax2,这与以前学习的二次函数的解析式是完全一致的,但需要注意的是,由方程y=ax2来求其焦点和准线时,必须先化成标准形式.
2.3 抛物线
2.3.1 抛物线及其标准方程
答案
知识梳理
1.相等 焦点 准线
2.(1)标准 (2)(,0) x=- 向右
(3)(-,0) x= 向左
(4)(0,) y=- 向上
(5)(0,-) y= 向下
作业设计
1.B [因为y2=ax,所以p=,即该抛物线的焦点到其准线的距离为,故选B.]
2.D [由题意知抛物线的焦点为双曲线-=1的顶点,即为(-2,0)或(2,0),所以抛物线的方程为y2=8x或y2=-8x.]
3.B [由抛物线的定义知:点M到焦点的距离a等于点M到抛物线的准线x=-的距离,所以点M的横坐标即点M到y轴的距离为a-.]
4.C [容易发现点M(2,4)在抛物线y2=8x上,这样l过M点且与x轴平行时,或者l在M点处与抛物线相切时,l与抛物线有一个公共点,故选C.]
5.B [∵y2=2px的焦点坐标为(,0),
∴过焦点且斜率为1的直线方程为y=x-,即x=y+,将其代入y2=2px得
y2=2py+p2,即y2-2py-p2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=2p,∴=p=2,∴抛物线的方程为y2=4x,其准线方程为x=-1.]
6.A [如图所示,设过点M(,0)的直线方程为y=k(x-),代入y2=2x并整理,
得k2x2-(2k2+2)x+3k2=0,
则x1+x2=.
因为|BF|=2,所以|BB′|=2.
不妨设x2=2-=是方程的一个根,
可得k2=,
所以x1=2.
===
==.]
7.y=3
解析 抛物线x2+12y=0,即x2=-12y,故其准线方程是y=3.
8.y=4x2
9.(-∞,-3]∪[1,+∞)
解析 由题意知,设P(x1,x-1),Q(x2,x-1),
又A(-1,0),PA⊥PQ,-*6]=(-x,-2-y),·=0,
即(-1-x1,1-x)·(x2-x1,x-x)=0,
也就是(-1-x1)·(x2-x1)+(1-x)·(x-x)=0.
∵x1≠x2,且x1≠-1,∴上式化简得x2=-x1=+(1-x1)-1,
由基本不等式可得x2≥1或x2≤-3.
10.解 设抛物线方程为y2=-2px (p>0),
则焦点F,由题意,
得
解得或
故所求的抛物线方程为y2=-8x,m=±2.
抛物线的焦点坐标为(-2,0),准线方程为x=2.
11.解 设所求抛物线方程为y2=ax (a≠0). ①
直线方程变形为y=2x+1, ②
设抛物线截直线所得弦为AB.
②代入①,整理得4x2+(4-a)x+1=0,
则|AB|= =.
解得a=12或a=-4.
∴所求抛物线方程为y2=12x或y2=-4x.
12.C [本题考查抛物线的相关几何性质及直线与圆的位置关系.
方法一 由抛物线的标准方程得准线方程为x=-.
∵准线与圆相切,圆的方程为(x-3)2+y2=16,
∴3+=4,∴p=2.
方法二 作图可知,抛物线y2=2px (p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切于点(-1,0),
所以-=-1,p=2.]
13.解 设定圆圆心M(3,0),半径r=3,动圆圆心P(x,y),半径为R,则由已知得下列等式
,
∴|PM|=|x|+3.
当x>0时,上式几何意义为点P到定点M的距离与它到直线x=-3的距离相等,
∴点P轨迹为抛物线,焦点M(3,0),准线x=-3,
∴p=6,抛物线方程为y2=12x.
当x<0时,|PM|=3-x,
动点P到定点M的距离等于动点P到直线x=3的距离,点P轨迹为x轴负半轴,
当x=0时,不符合题意,舍去.
∴所求轨迹方程为y2=12x (x>0)或y=0 (x<0).
2.3 抛物线
2.3.1 抛物线及其标准方程
课时目标 1.掌握抛物线的定义、四种不同标准形式的抛物线方程、准线、焦点坐标及对应的几何图形.2.会利用定义求抛物线方程.
1.抛物线的定义
平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)距离________的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的________,直线l叫做抛物线的________.
2.抛物线的标准方程
(1)方程y2=±2px,x2=±2py(p>0)叫做抛物线的________方程.
(2)抛物线y2=2px(p>0)的焦点坐标是__________,准线方程是__________,开口方向________.
(3)抛物线y2=-2px(p>0)的焦点坐标是____________,准线方程是__________,开口方向________.
(4)抛物线x2=2py(p>0)的焦点坐标是________,准线方程是__________,开口方向________.
(5)抛物线x2=-2py(p>0)的焦点坐标是________,准线方程是________,开口方向________.
一、选择题
1.抛物线y2=ax(a≠0)的焦点到其准线的距离是( )
A. B. C.|a| D.-
2.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,焦点在双曲线-=1上,则抛物线方程为( )
A.y2=8x B.y2=4x
C.y2=2x D.y2=±8x
3.抛物线y2=2px(p>0)上一点M到焦点的距离是a(a>),则点M的横坐标是( )
A.a+ B.a-
C.a+p D.a-p
4.过点M(2,4)作与抛物线y2=8x只有一个公共点的直线l有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
5.已知抛物线y2=2px(p>0),过其焦点且斜率为1的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的中点的纵坐标为2,则该抛物线的准线方程为( )
A.x=1 B.x=-1
C.x=2 D.x=-2
6.设抛物线y2=2x的焦点为F,过点M(,0)的直线与抛物线相交于A,B两点,与抛物线的准线相交于点C,|BF|=2,则△BCF与△ACF的面积之比等于( )
A. B. C. D.
题号
1
2
3
4
5
6
答案
二、填空题
7.抛物线x2+12y=0的准线方程是__________.
8.若动点P在y=2x2+1上,则点P与点Q(0,-1)连线中点的轨迹方程是__________.
9.已知抛物线x2=y+1上一定点A(-1,0)和两动点P,Q,当PA⊥PQ时,点Q的横坐标的取值范围是______________.
三、解答题
10.已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,抛物线上的点M(-3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m的值,并写出抛物线的焦点坐标和准线方程.
11.求焦点在x轴上且截直线2x-y+1=0所得弦长为的抛物线的标准方程.
能力提升
12.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切,则p的值为( )
A. B.1 C.2 D.4
13.求与圆(x-3)2+y2=9外切,且与y轴相切的动圆圆心的轨迹方程.
1.四个标准方程的区分:焦点在一次项字母对应的坐标轴上,开口方向由一次项系数的符号确定.当系数为正时,开口方向为坐标轴的正方向;系数为负时,开口方向为坐标轴的负方向.
2.焦点在y轴上的抛物线的标准方程x2=2py通常又可以写成y=ax2,这与以前学习的二次函数的解析式是完全一致的,但需要注意的是,由方程y=ax2来求其焦点和准线时,必须先化成标准形式.
2.3 抛物线
2.3.1 抛物线及其标准方程
答案
知识梳理
1.相等 焦点 准线
2.(1)标准 (2)(,0) x=- 向右
(3)(-,0) x= 向左
(4)(0,) y=- 向上
(5)(0,-) y= 向下
作业设计
1.B [因为y2=ax,所以p=,即该抛物线的焦点到其准线的距离为,故选B.]
2.D [由题意知抛物线的焦点为双曲线-=1的顶点,即为(-2,0)或(2,0),所以抛物线的方程为y2=8x或y2=-8x.]
3.B [由抛物线的定义知:点M到焦点的距离a等于点M到抛物线的准线x=-的距离,所以点M的横坐标即点M到y轴的距离为a-.]
4.C [容易发现点M(2,4)在抛物线y2=8x上,这样l过M点且与x轴平行时,或者l在M点处与抛物线相切时,l与抛物线有一个公共点,故选C.]
5.B [∵y2=2px的焦点坐标为(,0),
∴过焦点且斜率为1的直线方程为y=x-,即x=y+,将其代入y2=2px得
y2=2py+p2,即y2-2py-p2=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=2p,∴=p=2,∴抛物线的方程为y2=4x,其准线方程为x=-1.]
6.A [如图所示,设过点M(,0)的直线方程为y=k(x-),代入y2=2x并整理,
得k2x2-(2k2+2)x+3k2=0,
则x1+x2=.
因为|BF|=2,所以|BB′|=2.
不妨设x2=2-=是方程的一个根,
可得k2=,
所以x1=2.
===
==.]
7.y=3
解析 抛物线x2+12y=0,即x2=-12y,故其准线方程是y=3.
8.y=4x2
9.(-∞,-3]∪[1,+∞)
解析 由题意知,设P(x1,x-1),Q(x2,x-1),
又A(-1,0),PA⊥PQ,-*6]=(-x,-2-y),·=0,
即(-1-x1,1-x)·(x2-x1,x-x)=0,
也就是(-1-x1)·(x2-x1)+(1-x)·(x-x)=0.
∵x1≠x2,且x1≠-1,∴上式化简得x2=-x1=+(1-x1)-1,
由基本不等式可得x2≥1或x2≤-3.
10.解 设抛物线方程为y2=-2px (p>0),
则焦点F,由题意,
得
解得或
故所求的抛物线方程为y2=-8x,m=±2.
抛物线的焦点坐标为(-2,0),准线方程为x=2.
11.解 设所求抛物线方程为y2=ax (a≠0). ①
直线方程变形为y=2x+1, ②
设抛物线截直线所得弦为AB.
②代入①,整理得4x2+(4-a)x+1=0,
则|AB|= =.
解得a=12或a=-4.
∴所求抛物线方程为y2=12x或y2=-4x.
12.C [本题考查抛物线的相关几何性质及直线与圆的位置关系.
方法一 由抛物线的标准方程得准线方程为x=-.
∵准线与圆相切,圆的方程为(x-3)2+y2=16,
∴3+=4,∴p=2.
方法二 作图可知,抛物线y2=2px (p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切于点(-1,0),
所以-=-1,p=2.]
13.解 设定圆圆心M(3,0),半径r=3,动圆圆心P(x,y),半径为R,则由已知得下列等式
,
∴|PM|=|x|+3.
当x>0时,上式几何意义为点P到定点M的距离与它到直线x=-3的距离相等,
∴点P轨迹为抛物线,焦点M(3,0),准线x=-3,
∴p=6,抛物线方程为y2=12x.
当x<0时,|PM|=3-x,
动点P到定点M的距离等于动点P到直线x=3的距离,点P轨迹为x轴负半轴,
当x=0时,不符合题意,舍去.
∴所求轨迹方程为y2=12x (x>0)或y=0 (x<0).
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