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选择性必修一

第29讲 3.3.1抛物线及其标准方程

学习目标

第29讲 3.3.1抛物线及其标准方程

课程标准学习目标
①掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单性质。 ②了解抛物线在实际问题中的初步应用。通过本节课的学习,要求掌握抛物线的定义,标准方程及相关的条件,并能应用抛物线的定义解决实际问题

知识清单

知识点01:抛物线的定义

1、抛物线的定义:平面内与一个定点和一条定直线(其中定点不在定直线上)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.

2、抛物线的数学表达式:(为点到准线的距离).

知识点02:抛物线的标准方程

设,抛物线的标准方程、类型及其几何性质:

方程()()()()
图形
焦点
准线

题型精讲

【即学即练1】(23-24高二下·上海嘉定·期末)已知抛物线 上一点P到焦点的距离为5,则点P到x轴的距离为 .

【即学即练2】(2024·陕西西安·模拟预测)设抛物线:的焦点为,点在上,,若,则(    )

A.B.6C.D.

题型01抛物线定义的理解

【典例1】(2024·黑龙江·模拟预测)已知抛物线C:的焦点为F,点P为抛物线C上一点,过点P作抛物线的准线的垂线,垂足为M,且,则(   )

A.2B.4C.D.

【典例2】(2024·河南·三模)已知抛物线的焦点为为上一点,为坐标原点,当时,,则(    )

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

【典例3】(2024·上海·高考真题)已知抛物线上有一点到准线的距离为9,那么点到轴的距离为 .

【变式1】(2024·山东·模拟预测)已知抛物线的焦点为,点在上,若到直线的距离为5,则(   )

A.5B.4C.3D.2

【变式2】(23-24高二下·贵州遵义·期中)已知抛物线上的点到其准线的距离为4,则(    )

A.6B.C.8D.

【变式3】(2024·北京延庆·一模)已知抛物线的焦点为,点在上.若到直线的距离为,则(    )

A.B.

C.D.

题型02利用抛物线定义求方程

【典例1】(2024·湖南衡阳·三模)已知点,动圆过点,且与相切,记动圆圆心点的轨迹为曲线,则曲线的方程为(    )

A.B.C.D.

【典例2】(2023·北京·模拟预测)已知抛物线的焦点为,准线为,点是抛物线上一点,于.若,则抛物线的方程为(    )

A.B.

C.D.

【典例3】(2023高三·全国·专题练习)已知抛物线的焦点为,点在抛物线上,且,求抛物线的方程

【变式1】(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)若点到点的距离比它到直线的距离小1,则点的轨迹方程是(    )

A.B.C.D.

【变式2】(23-24高二下·陕西榆林·阶段练习)以x轴为对称轴,原点为顶点的抛物线上的一点到焦点的距离为3,则抛物线的方程是(    )

A.B.C.D.

【变式3】(2024高三·全国·专题练习)已知抛物线的顶点为原点,对称轴为y轴,抛物线上一点Q(-3,m)到焦点的距离是5,则抛物线的方程为 .

题型03抛物线上点到定点距离及最值

【典例1】(2024高三·全国·专题练习)已知是抛物线上的点,是圆上的点,则的最小值是(    )

A.2B.C.D.3

【典例2】(23-24高二上·河南·阶段练习)已知是抛物线上一点,为其焦点,点在圆上,则的最小值是 .

【典例3】(23-24高二上·陕西渭南·期末)设是抛物线上的一个动点,为抛物线的焦点,点,则的最小值为 .

【变式1】(23-24高二上·山西太原·期末)设抛物线的焦点是,点是抛物线上的动点,且点,则的最小值为(    )

A.B.4C.D.5

【变式2】(23-24高二上·广东潮州·期末)已知为抛物线上的动点,为抛物线的焦点,,则的最小值为 .

【变式3】(2024·上海奉贤·三模)为抛物线上一点,其中,F为抛物线焦点,直线l方程为,,H为垂足,则 .

题型04抛物线上点到定点与焦点距离的和(差)最值

【典例1】(23-24高二上·安徽淮南·阶段练习)抛物线的焦点为,点为该抛物线上的动点,点,则的最大值是(    )

A.B.C.D.

【典例2】(2024·陕西咸阳·二模)P为抛物线上任意一点,点,设点P到y轴的距离为d,则的最小值为 .

【典例3】(23-24高二上·江苏苏州·期末)在平面直角坐标系中,已知点,记抛物线:上的动点到准线的距离为,则的最大值为 .

【变式1】(23-24高二下·上海闵行·期末)设是以为焦点的抛物线上的动点,是圆上的动点,则的最小值为 .

【变式2】(23-24高二上·陕西延安·期末)已知点为抛物线上任意一点,点为圆上任意一点,点,则的最小值为 .

【变式3】(2024高三·全国·专题练习)已知点 是坐标平面内一定点, 若抛物线的焦点为, 点是抛物线上的一动点, 则的最小值是 .

题型05根据抛物线方程求焦点和准线

【典例1】(2024·浙江温州·模拟预测)已知抛物线,则焦准距是(    )

A.1B.2C.D.

【典例2】(2024·四川·三模)已知抛物线C: ,则C的准线方程为(    )

A.B.

C.D.

【典例3】(2024·宁夏银川·二模)若抛物线过点,则该抛物线的准线方程为 .

【变式1】(2024·福建莆田·三模)已知抛物线)的焦点为F,点在抛物线C上,且,则抛物线C的准线方程是(    )

A.B.C.D.

【变式2】(23-24高二上·陕西榆林·期中)已知抛物线C:过点,则抛物线C的准线方程为(   )

A.B.C.D.

【变式3】(2024·河南·三模)抛物线的焦点坐标为 .

题型06抛物线的焦半径公式

【典例1】(2024·福建福州·三模)已知点在抛物线:()上,为的焦点,则( )

A.3B.4C.5D.6

【典例2】(23-24高三下·河北·阶段练习)已知抛物线的焦点为,准线为是抛物线上位于第一象限内的一点,过点作的垂线,垂足为,若直线的倾斜角为,则(    )

A.2B.C.D.3

【典例3】(23-24高二上·浙江·期中)已知抛物线,过点的直线与抛物线交于两点(点在第一象限),点为抛物线的焦点,若,则(    )

A.B.C.D.

【变式1】(23-24高二上·浙江杭州·期末)设点,抛物线上的点P到y轴的距离为d.若的最小值为1,则(    )

A.6B.4C.3D.2

【变式2】(2024高三·全国·专题练习)过抛物线的焦点作斜率为的直线,与抛物线在第一象限内交于点,若,则(    )

A.B.2C.3D.4

【变式3】(23-24高三下·北京东城·阶段练习)已知抛物线,焦点到准线的距离为,若点在抛物线上,且,则点的纵坐标为 .

题型07求抛物线方程

【典例1】(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末)焦点在直线上的抛物线的标准方程为(    )

A.或B.或

C.或D.或

【典例2】(23-24高二上·辽宁本溪·阶段练习)以坐标轴为对称轴,焦点在直线上的抛物线的标准方程为(    )

A.或B.或

C.或D.或

【典例3】(23-24高二上·全国·课后作业)根据下列条件写出抛物线的标准方程:

(1)准线方程是;

(2)过点;

(3)焦点到准线的距离为.

【变式1】(23-24高二上·河南信阳·期末)焦点坐标为的抛物线的标准方程为(    )

A.B.

C.D.

【变式2】(23-24高二上·北京海淀·阶段练习)抛物线的焦点在轴正半轴上,且准线与焦点轴间的距离为3,则此抛物线的标准方程为(    )

A.B.C.D.

【变式3】(多选)(23-24高三上·云南·阶段练习)已知抛物线的焦点在直线上,则抛物线的标准方程为(   )

A.B.C.D.

题型08抛物线的实际问题

【典例1】(2024·全国·模拟预测)某社会实践小组在调研时发现一座石造单孔桥(如图),该桥抛物线拱形部分的桥面跨度为21.6m,拱顶距水面10.9m,路面厚度约1m.若小组计划用绳子从桥面石栏放下摄像机取景,使其落在抛物线的焦点处,则绳子最合适的长度是(    )

A.3mB.4mC.5mD.6m

【典例2】(23-24高二下·上海闵行·期末)如图,是抛物线型拱桥,在平时水面离拱顶3米,水面宽米,由于连续降雨,水位上涨了1米,此时水面宽为 .

【典例3】(23-24高二上·广东茂名·期末)已知某条河上有抛物线型拱桥,当水面距拱顶5米时,水面宽8米,一条木船宽4米,木船露出水面上的部分高为0.75米.

(1)建立适当的坐标系,求拱桥所在抛物线的方程;

(2)当水面上涨0.5米时,木船能否通行?

(3)当水面上涨多少米时,木船开始不能通行?

【变式1】(23-24高二上·新疆阿克苏·阶段练习)鱼腹式吊车梁中间截面大,逐步向梁的两端减小,形状像鱼腹,如图,鱼腹式吊车梁的鱼腹部分是抛物线的一部分,其宽为,高为,根据图中的坐标系,则该抛物线的焦点到准线距离为(    )

A.B.5C.10D.20

【变式2】(23-24高二上·广西百色·期末)如图是一座抛物线型拱桥,当桥洞内水面宽时,拱顶距离水面,当水面上升后,桥洞内水面宽为 ;

【变式3】(23-24高二上·河北·期中)石城永宁桥,省级文物保护单位,位于江西省赣州市石城县高田镇.永宁桥建筑风格独特,是一座楼阁式抛物线形石拱桥.当石拱桥拱顶离水面时,水面宽,当水面下降时,水面的宽度为 ;该石拱桥对应的抛物线的焦点到准线的距离为

强化训练

A夯实基础

一、单选题

1.(23-24高二下·内蒙古赤峰·阶段练习)抛物线的焦点坐标是( )

A.B.C.D.

2.(2024·河北衡水·模拟预测)抛物线过点,则其准线方程为(    )

A.B.

C.D.

3.(2024·上海金山·二模)若抛物线的焦点是椭圆的一个顶点,则的值为(    ).

A.2B.3C.4D.8

4.(23-24高二下·吉林长春·阶段练习)已知抛物线的焦点为点在上. 若到直线的距离为4,则(    )

A.7B.6C.5D.4

5.(2024·山东济南·二模)已知抛物线的焦点为,准线为是上一点,是直线与的一个交点,若,则(    )

A.B.3C.D.2

6.(23-24高三下·四川南充·阶段练习)已知抛物线的焦点为,准线为,过的直线与抛物线交于点A、B,与直线交于点D,若且,则(    )

A.3B.4C.5D.6

7.(23-24高二下·北京·期中)已知抛物线的焦点为,准线为直线,横坐标为3的点在抛物线上,过点作的垂线,垂足为,若,则等于(    )

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

8.(2024·河北沧州·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,直线l交抛物线T于A,B两点,M为线段的中点,过点M作抛物线T的准线的垂线,垂足为N,若,则的最大值为(    )

A.1B.C.D.

二、多选题

9.(23-24高二下·河北邢台·阶段练习)过抛物线的焦点的直线与相交于两点,则(   )

A.B.

C.D.

10.(2023·山西·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,点在C上,若(O为坐标原点),则(    )

A.B.

C.D.

三、填空题

11.(23-24高二下·上海闵行·期末)已知抛物线的方程为,则其准线方程为 .

12.(2016高二·全国·竞赛)的顶点A在抛物线上,点B,C在直线上,若,则面积的最小值为 .

四、解答题

13.(2023高二上·江苏·专题练习)分别求满足下列条件的抛物线的标准方程.

(1)准线方程为;

(2)过点;

(3)焦点在直线上.

14.(23-24高二上·新疆和田·期末)若双曲线与有相同的焦点,与双曲线有相同渐近线.

(1)求双曲线的标准方程;

(2)求过点的抛物线标准方程.

B能力提升

1.(2024高二上·全国·专题练习)已知点P是曲线上任意一点,,连接PA并延长至Q,使得,求动点Q的轨迹方程.

2.(2024高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系中,点到点的距离等于点到直线的距离,记动点的轨迹为.求的方程.

3.(23-24高二上·安徽芜湖·阶段练习)已知抛物线C:的焦点F到准线的距离为2.

(1)求C的方程;

(2)已知O为坐标原点,点P在C上,点Q满足,求点Q的轨迹方程.