第五节 抛物线及其性质
考点一 抛物线的定义及方程
1.(2013·新课标全国Ⅱ,11)设抛物线C:y=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5,若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程为( ) A.y=4x或y=8x C.y=4x或y=16x
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2
2
B.y=2x或y=8x D.y=2x或y=16x
2
2
22
解析 设点M的坐标为(x0,y0),由抛物线的定义,得|MF|=x0+=5,则x0=5-.
22
pp??又点F的坐标为?,0?,
?2?
所以以MF为直径的圆的方程为(x-x0)?x-?+(y-y0)y=0.
?2?将x=0,y=2代入得px0+8-4y0=0, 即-4y0+8=0,所以y0=4. 2由y0=2px0,得16=2p?5-?,
?2?解之得p=2,或p=8.
所以C的方程为y=4x或y=16x,故选C. 答案 C
2.(2012·安徽,9)过抛物线y=4x的焦点F的直线交该抛物线于A,B两点,O为坐标原点,若|AF|=3,则△AOB的面积为( ) A.2 2
B.2
C.32
2
D.22
2
2
2
2
p?
p?
y20
?
p?
解析 设点A(x1,y1),B(x2,y2),
由|AF|=3及抛物线定义可得,x1+1=3,∴x1=2. ∴A点坐标为(2,22),则直线AB的斜率
k=
22-0
=22. 2-1
∴直线AB的方程为y=22(x-1), 即为22x-y-22=0, 22
则点O到该直线的距离为d=.
3
?y=4x,由? ?y=22(x-1),
消去y得,2x-5x+2=0,
13
解得x1=2,x2=.∴|BF|=x2+1=,
22391
∴|AB|=3+=.∴S△AOB=|AB|·d
222192232
=××=. 2232答案 C
3.(2011·陕西,2)设抛物线的顶点在原点,准线方程为x=-2,则抛物线的方程是( ) A.y=-8x C.y=-4x
22
2
2
B.y=8x D.y=4x
2
2
解析 由抛物线的准线方程为x=-2知抛物线的焦点在x轴的正半轴上,=2?p=4.∴
2抛物线的方程为y=8x,故选B. 答案 B
4.(2015·陕西,14)若抛物线y=2px(p>0)的准线经过双曲线x-y=1的一个焦点,则
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2
2
2
pp=________.
解析 由于双曲线x-y=1的焦点为(±2,0),故应有=2,p=22.
2答案 22
5.(2014·湖南,15)如图,正方形ABCD和正方形DEFG的边长分别为a,b(a0)经过
2
2
2
pbC,F两点,则=________.
a解析 由正方形的定义可知BC=CD,结合抛物线的定义得点D??为抛物线的焦点,所以|AD|=p=a,D?,0?, ?2?
?p?将点F的坐标代入抛物线的方程得b2=2p?p+b?=a2+2ab,?b?2bF?+b,b?,变形得??-??a?2??2??a?
-1=0,解得=1+2或=1-2(舍去),所以=1+2. 答案 1+2
6.(2014·大纲全国,21)已知抛物线C:y=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交
2
p2
bababa5
点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.
4(1)求C的方程;
(2)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.
88pp82
解 (1)设Q(x0,4),代入y=2px得x0=.所以|PQ|=,|QF|=+x0=+.
pp22pp858
由题设得+=×,解得p=-2(舍去)或p=2.
2p4p所以C的方程为y=4x.
(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0). 代入y=4x得y-4my-4=0.
设A(x1,y1)、B(x2,y2),则y1+y2=4m,y1y2=-4. 故AB的中点为D(2m+1,2m), |AB|=m+1|y1-y2|=4(m+1).
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又l′的斜率为-m,所以l′的方程为x=-y+2m+3.
2
2
2
2
22
m4222
将上式代入y=4x,并整理得y+y-4(2m+3)=0.
m设M(x3,y3)、N(x4,y4),
42
则y3+y4=-,y3y4=-4(2m+3).
m2?2?2
故MN的中点为E?2+2m+3,-?,
?mm?
|MN|=2
1
1+2|y3-y4|
m4(m+1)2m+1=. 2
2m1
由于MN垂直平分AB,故A、M、B、N四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=|MN|,
211222
从而|AB|+|DE|=|MN|,即
442??2??4(m+1)+?2m+?+?2+2?
m??m??
2
2
22
4(m+1)(2m+1)
=. 4
222
m化简得m-1=0, 解得m=1或m=-1.
2
所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.
7.(2013·广东,20)已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x-y-232
=0的距离为.设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,
2
B为切点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程; (3)当点P在直线l上移动时,求|AF|·|BF|的最小值. 解 (1)依题意,设抛物线C的方程为x=4cy(c>0),由 |0-c-2|32
=,结合c>0,解得c=1.
22∴抛物线C的方程为x=4y.
122
(2)抛物线C的方程为x=4y,即y=x,
41
求导得y′=x,
2
设A(x1,y1),B(x2,y2)(其中y1=,y2=),
4411
则切线PA,PB的斜率分别为x1,x2,
22∴切线PA的方程为y-y1=(x-x1), 2即y=x-+y1,
22即x1x-2y-2y1=0.
同理可得切线PB的方程为x2x-2y-2y2=0. ∵切线PA,PB均过点P(x0,y0), ∴x1x0-2y0-2y1=0,
2
2
x21x22
x1
x1x21
x2x0-2y0-2y2=0,
??x=x1,??x=x2,?∴和?为方程x0x-2y0-2y=0的两组解. ???y=y1?y=y2
∴直线AB的方程为x0x-2y-2y0=0.
(3)由抛物线定义可知|AF|=y1+1,|BF|=y2+1, ∴|AF|·|BF|=(y1+1)(y2+1)=y1y2+(y1+y2)+1,

