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高三數(shù)學(xué)拋物線專題測(cè)試題庫(kù)一、引言拋物線是圓錐曲線的重要分支,也是高考數(shù)學(xué)的核心考點(diǎn)之一。在全國(guó)卷、新高考卷中,拋物線題型覆蓋選擇題、填空題與解答題,分值占比約8-12分。其考查重點(diǎn)集中在定義應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì)、直線與拋物線位置關(guān)系四大板塊,尤其注重與向量、不等式、最值問(wèn)題的綜合應(yīng)用。本專題通過(guò)考點(diǎn)梳理+典型例題+綜合測(cè)試的結(jié)構(gòu),幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握拋物線的核心知識(shí)與解題技巧,提升應(yīng)試能力。二、拋物線考點(diǎn)梳理與典型例題(一)拋物線的定義與標(biāo)準(zhǔn)方程1.知識(shí)點(diǎn)回顧定義:平面內(nèi)到定點(diǎn)F(焦點(diǎn))與定直線l(準(zhǔn)線)的距離相等的點(diǎn)的軌跡(定點(diǎn)不在定直線上)。標(biāo)準(zhǔn)方程:開(kāi)口方向焦點(diǎn)坐標(biāo)準(zhǔn)線方程標(biāo)準(zhǔn)方程向右(p/2,0)x=-p/2y2=2px(p>0)向左(-p/2,0)x=p/2y2=-2px(p>0)向上(0,p/2)y=-p/2x2=2py(p>0)向下(0,-p/2)y=p/2x2=-2py(p>0)關(guān)鍵:p的幾何意義——焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離,恒為正數(shù)。2.典型例題例1(定義應(yīng)用):已知點(diǎn)P滿足到定點(diǎn)F(1,0)的距離等于到直線x=-1的距離,求點(diǎn)P的軌跡方程。解析:根據(jù)拋物線定義,定點(diǎn)F(1,0)為焦點(diǎn),定直線x=-1為準(zhǔn)線,且焦點(diǎn)不在準(zhǔn)線上,故軌跡為拋物線。開(kāi)口方向:焦點(diǎn)在x軸正半軸,準(zhǔn)線在y軸左側(cè),開(kāi)口向右。p值:焦點(diǎn)到準(zhǔn)線距離為2,故p=2。標(biāo)準(zhǔn)方程:\(y^2=4x\)。例2(標(biāo)準(zhǔn)方程求解):已知拋物線過(guò)點(diǎn)(2,4),且焦點(diǎn)在y軸正半軸上,求其標(biāo)準(zhǔn)方程。解析:焦點(diǎn)在y軸正半軸,設(shè)標(biāo)準(zhǔn)方程為\(x^2=2py\)(p>0)。將點(diǎn)(2,4)代入得:\(2^2=2p\cdot4\),解得\(p=\frac{1}{2}\)。故方程為\(x^2=y\)。例3(易錯(cuò)點(diǎn):定義條件):判斷“到定點(diǎn)F(0,1)與定直線y=1距離相等的點(diǎn)的軌跡”是否為拋物線。解析:定點(diǎn)F(0,1)在定直線y=1上,故軌跡為直線(過(guò)F且垂直于y=1的直線,即x軸),不是拋物線。結(jié)論:拋物線定義要求“定點(diǎn)不在定直線上”,否則軌跡為直線。(二)拋物線的幾何性質(zhì)1.知識(shí)點(diǎn)回顧以\(y^2=2px\)(p>0)為例,幾何性質(zhì)如下:范圍:x≥0,y∈R(開(kāi)口向右);對(duì)稱性:關(guān)于x軸對(duì)稱(對(duì)稱軸為焦點(diǎn)所在坐標(biāo)軸);頂點(diǎn):原點(diǎn)(0,0)(焦點(diǎn)與準(zhǔn)線的中點(diǎn));焦點(diǎn):\(F(\frac{p}{2},0)\)(位于對(duì)稱軸上,距離頂點(diǎn)\(\frac{p}{2}\));準(zhǔn)線:\(x=-\frac{p}{2}\)(垂直于對(duì)稱軸,距離頂點(diǎn)\(\frac{p}{2}\));離心率:e=1(圓錐曲線中拋物線的獨(dú)特性質(zhì))。2.典型例題例4(焦點(diǎn)與準(zhǔn)線):拋物線\(y^2=-8x\)的焦點(diǎn)坐標(biāo)與準(zhǔn)線方程分別為()A.(2,0),x=-2B.(-2,0),x=2C.(0,2),y=-2D.(0,-2),y=2解析:方程為\(y^2=-2px\)形式,故開(kāi)口向左,p=4。焦點(diǎn)坐標(biāo):\((-\frac{p}{2},0)=(-2,0)\);準(zhǔn)線方程:\(x=\frac{p}{2}=2\)。選B。例5(幾何性質(zhì)綜合):若拋物線\(x^2=2py\)(p>0)的焦點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離為1,則其準(zhǔn)線方程為()A.y=-1B.y=1C.x=-1D.x=1解析:焦點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離為\(\frac{p}{2}=1\),故p=2。準(zhǔn)線方程為\(y=-\frac{p}{2}=-1\)。選A。(三)直線與拋物線的位置關(guān)系1.知識(shí)點(diǎn)回顧直線與拋物線的位置關(guān)系通過(guò)聯(lián)立方程判斷:設(shè)拋物線方程為\(y^2=2px\)(p>0),直線方程為\(y=kx+b\)(或x=my+n,避免斜率不存在的討論),聯(lián)立得:\[k^2x^2+2(kb-p)x+b^2=0\](當(dāng)k≠0時(shí))。相交:Δ>0,有兩個(gè)不同交點(diǎn);相切:Δ=0,有一個(gè)切點(diǎn);相離:Δ<0,無(wú)交點(diǎn)。關(guān)鍵技巧:弦長(zhǎng)公式:\(|AB|=\sqrt{1+k^2}\cdot|x_1-x_2|=\sqrt{1+\frac{1}{k^2}}\cdot|y_1-y_2|\)(k≠0);焦點(diǎn)弦性質(zhì):過(guò)焦點(diǎn)F的弦AB,若A(x?,y?)、B(x?,y?),則\(|AB|=x_1+x_2+p\)(開(kāi)口向右);中點(diǎn)弦公式:設(shè)AB中點(diǎn)為M(x?,y?),則\(k_{AB}=\frac{p}{y_0}\)(由點(diǎn)差法推導(dǎo))。2.典型例題例6(弦長(zhǎng)計(jì)算):過(guò)拋物線\(y^2=4x\)的焦點(diǎn)F作直線l,交拋物線于A、B兩點(diǎn),若直線l的傾斜角為60°,求|AB|。解析:焦點(diǎn)F(1,0),直線l的斜率\(k=\tan60°=\sqrt{3}\),方程為\(y=\sqrt{3}(x-1)\)。聯(lián)立拋物線方程:\[[\sqrt{3}(x-1)]^2=4x\implies3(x^2-2x+1)=4x\implies3x^2-10x+3=0\]解得\(x_1=3\),\(x_2=\frac{1}{3}\)。弦長(zhǎng)\(|AB|=x_1+x_2+p=3+\frac{1}{3}+2=\frac{16}{3}\)(或用弦長(zhǎng)公式:\(\sqrt{1+k^2}\cdot|x_1-x_2|=\sqrt{1+3}\cdot|3-\frac{1}{3}|=2\cdot\frac{8}{3}=\frac{16}{3}\))。例7(切點(diǎn)與切線方程):求過(guò)點(diǎn)(2,1)與拋物線\(y^2=4x\)相切的直線方程。解析:方法1(設(shè)斜率存在):設(shè)直線方程為\(y-1=k(x-2)\),即\(y=kx-2k+1\)。聯(lián)立拋物線方程:\[(kx-2k+1)^2=4x\impliesk^2x^2+2[k(1-2k)-2]x+(1-2k)^2=0\]判別式Δ=0:\[[2(k(1-2k)-2)]^2-4k^2(1-2k)^2=0\]化簡(jiǎn)得:\[4[k(1-2k)-2]^2-4k^2(1-2k)^2=0\implies[k(1-2k)-2]^2=k^2(1-2k)^2\]展開(kāi)左邊:\(k^2(1-2k)^2-4k(1-2k)+4=k^2(1-2k)^2\),消去項(xiàng)得:\[-4k(1-2k)+4=0\implies-4k+8k^2+4=0\implies2k^2-k+1=0?不對(duì),等一下,計(jì)算錯(cuò)誤,重新展開(kāi):左邊是\([k(1-2k)-2]^2=[k-2k^2-2]^2=(-2k^2+k-2)^2=(2k^2-k+2)^2\),右邊是\(k^2(1-2k)^2=k^2(4k^2-4k+1)\),所以等式應(yīng)為:\((2k^2-k+2)^2=4k^4-4k^3+k^2\),左邊展開(kāi):\(4k^4-4k^3+(1+8)k^2-4k+4=4k^4-4k^3+9k^2-4k+4\),右邊是\(4k^4-4k^3+k^2\),移項(xiàng)得:\(4k^4-4k^3+9k^2-4k+4-4k^4+4k^3-k^2=0\implies8k^2-4k+4=0\implies2k^2-k+1=0\),判別式Δ=1-8=-7<0,說(shuō)明斜率存在的情況下無(wú)解?那是不是應(yīng)該用另一種方法?方法2(參數(shù)法):設(shè)切點(diǎn)為\(T(t^2,2t)\)(因?yàn)閈(y^2=4x\)的參數(shù)方程可設(shè)為x=t2,y=2t),則切線方程為\(y\cdot2t=4\cdot\frac{x+t^2}{2}\)(拋物線切線公式:\(y_1y=2p(x+x_1)\),這里p=2,故\(y_1y=2(x+x_1)\)),即\(ty=x+t^2\)。切線過(guò)點(diǎn)(2,1),代入得:\(t\cdot1=2+t^2\impliest^2-t+2=0\)?不對(duì),等一下,切線公式是不是記錯(cuò)了?對(duì)于\(y^2=2px\),過(guò)點(diǎn)(x?,y?)的切線方程是\(y_1y=p(x+x_1)\),對(duì),p=2,所以應(yīng)該是\(y_1y=2(x+x_1)\),切點(diǎn)T(x?,y?)在拋物線上,故\(y_1^2=4x_1\),切線方程是\(y_1y=2(x+x_1)\),過(guò)點(diǎn)(2,1),所以\(y_1\cdot1=2(2+x_1)\impliesy_1=4+2x_1\),代入拋物線方程得:\((4+2x_1)^2=4x_1\implies16+16x_1+4x_1^2=4x_1\implies4x_1^2+12x_1+16=0\impliesx_1^2+3x_1+4=0\),判別式Δ=9-16=-7<0,說(shuō)明點(diǎn)(2,1)在拋物線內(nèi)部,沒(méi)有切線?不對(duì),等一下,點(diǎn)(2,1)代入拋物線方程左邊y2=1,右邊4x=8,1<8,所以點(diǎn)在拋物線內(nèi)部,確實(shí)沒(méi)有切線,哦,我剛才編題錯(cuò)了,應(yīng)該選點(diǎn)在拋物線外部,比如點(diǎn)(0,1),這樣才有切線,好的,修正題目:求過(guò)點(diǎn)(0,1)與拋物線\(y^2=4x\)相切的直線方程。修正后解析:點(diǎn)(0,1)在拋物線外部,設(shè)切線方程為\(y=kx+1\)(斜率存在),聯(lián)立得\(k^2x^2+(2k-4)x+1=0\),判別式Δ=(2k-4)^2-4k^2=4k2-16k+16-4k2=-16k+16=0,得k=1,直線方程\(y=x+1\);另外,斜率不存在的情況,即x=0,代入拋物線方程得y2=0,y=0,所以x=0也是切線方程(切點(diǎn)為(0,0))。故切線方程為\(x=0\)和\(y=x+1\)。例7(焦點(diǎn)弦性質(zhì)):過(guò)拋物線\(y^2=2px\)(p>0)的焦點(diǎn)F作直線l,交拋物線于A、B兩點(diǎn),若|AF|=3,|BF|=2,求p的值。解析:方法1(定義法):設(shè)A(x?,y?)、B(x?,y?),由拋物線定義得\(|AF|=x?+\frac{p}{2}=3\),\(|BF|=x?+\frac{p}{2}=2\),故\(x?=3-\frac{p}{2}\),\(x?=2-\frac{p}{2}\)。設(shè)直線l的斜率為k,方程為\(y=k(x-\frac{p}{2})\),聯(lián)立拋物線方程得:\[k^2(x-\frac{p}{2})^2=2px\impliesk^2x^2-(k^2p+2p)x+\frac{k^2p^2}{4}=0\]由韋達(dá)定理得\(x?x?=\frac{\frac{k^2p^2}{4}}{k^2}=\frac{p^2}{4}\)。代入x?、x?得:\[(3-\frac{p}{2})(2-\frac{p}{2})=\frac{p^2}{4}\]展開(kāi)左邊:\(6-\frac{3p}{2}-p+\frac{p^2}{4}=6-\frac{5p}{2}+\frac{p^2}{4}\),等于右邊\(\frac{p^2}{4}\),故:\[6-\frac{5p}{2}=0\impliesp=\frac{12}{5}=2.4\]方法2(焦點(diǎn)弦性質(zhì)):過(guò)焦點(diǎn)的弦AB,若|AF|=m,|BF|=n,則\(\frac{1}{m}+\frac{1}{n}=\frac{2}{p}\)(推導(dǎo):由定義得m=x?+p/2,n=x?+p/2,x?x?=p2/4,故\(\frac{1}{m}+\frac{1}{n}=\frac{m+n}{mn}=\frac{x?+x?+p}{(x?+p/2)(x?+p/2)}=\frac{x?+x?+p}{x?x?+\frac{p}{2}(x?+x?)+\frac{p2}{4}}=\frac{x?+x?+p}{\frac{p2}{4}+\frac{p}{2}(x?+x?)+\frac{p2}{4}}=\frac{x?+x?+p}{\frac{p}{2}(x?+x?)+\frac{p2}{2}}=\frac{x?+x?+p}{\frac{p}{2}(x?+x?+p)}=\frac{2}{p}\))。代入m=3,n=2,得\(\frac{1}{3}+\frac{1}{2}=\frac{5}{6}=\frac{2}{p}\),故\(p=\frac{12}{5}\)。結(jié)論:焦點(diǎn)弦的倒數(shù)和公式\(\frac{1}{|AF|}+\frac{1}{|BF|}=\frac{2}{p}\)可快速解題,需牢記。(四)拋物線的綜合應(yīng)用1.知識(shí)點(diǎn)回顧拋物線的綜合應(yīng)用主要涉及向量、不等式、最值、軌跡方程等知識(shí)點(diǎn),核心是聯(lián)立方程+韋達(dá)定理,結(jié)合幾何性質(zhì)轉(zhuǎn)化條件。2.典型例題例8(向量與定點(diǎn)問(wèn)題):已知拋物線\(y^2=4x\),過(guò)點(diǎn)M(2,0)作直線l交拋物線于A、B兩點(diǎn),若\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=0\),求直線l的方程。解析:設(shè)直線l的方程為\(x=my+2\)(避免斜率不存在的討論),聯(lián)立拋物線方程得\(y^2=4(my+2)\impliesy^2-4my-8=0\)。設(shè)A(x?,y?)、B(x?,y?),則\(y_1+y_2=4m\),\(y_1y_2=-8\)。\(\overrightarrow{MA}=(x?-2,y?)\),\(\overrightarrow{MB}=(x?-2,y?)\),由\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=0\)得:\[(x?-2)(x?-2)+y?y?=0\]又\(x?=my?+2\),\(x?=my?+2\),故\(x?-2=my?\),\(x?-2=my?\),代入上式得:\[my?\cdotmy?+y?y?=0\implies(m2+1)y?y?=0\]因\(m2+1≠0\),故\(y?y?=0\),但由聯(lián)立方程得\(y?y?=-8≠0\),矛盾?哦,不對(duì),點(diǎn)M(2,0)在拋物線\(y^2=4x\)上嗎?代入得0=8,不在,那為什么會(huì)矛盾?等一下,計(jì)算錯(cuò)誤,\(x?=my?+2\),所以\(x?-2=my?\),對(duì),\((x?-2)(x?-2)=m2y?y?\),加上\(y?y?\)得\((m2+1)y?y?=0\),而\(y?y?=-8\),所以\((m2+1)(-8)=0\),無(wú)解,說(shuō)明不存在這樣的直線?或者我編題錯(cuò)了,應(yīng)該把點(diǎn)M設(shè)在拋物線外部,比如M(1,0),這樣再試:修正題目:已知拋物線\(y^2=4x\),過(guò)點(diǎn)M(1,0)作直線l交拋物線于A、B兩點(diǎn),若\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=0\),求直線l的方程。修正后解析:直線l方程為\(x=my+1\),聯(lián)立得\(y^2-4my-4=0\),\(y?+y?=4m\),\(y?y?=-4\)。\(\overrightarrow{MA}=(x?-1,y?)=(my?,y?)\),\(\overrightarrow{MB}=(my?,y?)\),故\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=m2y?y?+y?y?=(m2+1)y?y?=(m2+1)(-4)=0\)?不對(duì),還是無(wú)解,哦,應(yīng)該用另一種設(shè)線方式,比如設(shè)直線l的斜率為k,方程為\(y=k(x-1)\),聯(lián)立得\(k2(x-1)^2=4x\impliesk2x2-(2k2+4)x+k2=0\),\(x?+x?=\frac{2k2+4}{k2}\),\(x?x?=1\)。\(\overrightarrow{MA}=(x?-1,y?)\),\(\overrightarrow{MB}=(x?-1,y?)\),\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=(x?-1)(x?-1)+y?y?=x?x?-(x?+x?)+1+k2(x?-1)(x?-1)\)?不對(duì),\(y?=k(x?-1)\),\(y?=k(x?-1)\),所以\(y?y?=k2(x?-1)(x?-1)\),故\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=(x?-1)(x?-1)+k2(x?-1)(x?-1)=(1+k2)(x?-1)(x?-1)=0\),因?yàn)?+k2≠0,所以\((x?-1)(x?-1)=0\),即x?=1或x?=1,代入拋物線方程得y2=4×1=4,y=±2,所以直線l過(guò)點(diǎn)(1,2)或(1,-2),即直線l為x=1,對(duì)嗎?x=1是拋物線的準(zhǔn)線嗎?不,拋物線\(y^2=4x\)的準(zhǔn)線是x=-1,x=1是過(guò)焦點(diǎn)F(1,0)的直線,即垂直于x軸的直線,交拋物線于(1,2)和(1,-2),此時(shí)\(\overrightarrow{MA}=(0,2)\),\(\overrightarrow{MB}=(0,-2)\),點(diǎn)M(1,0),哦,對(duì),M就是焦點(diǎn)F(1,0),所以\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=0×0+2×(-2)=-4≠0\),哦,我又錯(cuò)了,應(yīng)該選點(diǎn)M不在焦點(diǎn),比如M(2,1),這樣:再次修正題目:已知拋物線\(y^2=4x\),過(guò)點(diǎn)M(2,1)作直線l交拋物線于A、B兩點(diǎn),若\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=0\),求直線l的方程。再次修正解析:設(shè)直線l的方程為\(y-1=k(x-2)\),即\(y=kx-2k+1\),聯(lián)立拋物線方程得:\[(kx-2k+1)^2=4x\impliesk2x2+2(k(1-2k)-2)x+(1-2k)^2=0\]設(shè)A(x?,y?)、B(x?,y?),則\(x?+x?=-\frac{2(k(1-2k)-2)}{k2}=\frac{2(2k2-k+2)}{k2}\),\(x?x?=\frac{(1-2k)^2}{k2}\)。\(y?=kx?-2k+1\),\(y?=kx?-2k+1\),故\(y?-1=k(x?-2)\),\(y?-1=k(x?-2)\)。\(\overrightarrow{MA}=(x?-2,y?-1)\),\(\overrightarrow{MB}=(x?-2,y?-1)\),由\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=0\)得:\[(x?-2)(x?-2)+(y?-1)(y?-1)=0\]代入\(y?-1=k(x?-2)\)、\(y?-1=k(x?-2)\)得:\[(x?-2)(x?-2)+k2(x?-2)(x?-2)=0\implies(1+k2)(x?-2)(x?-2)=0\]因\(1+k2≠0\),故\((x?-2)(x?-2)=0\),即\(x?x?-2(x?+x?)+4=0\)。代入韋達(dá)定理:\[\frac{(1-2k)^2}{k2}-2\cdot\frac{2(2k2-k+2)}{k2}+4=0\]化簡(jiǎn)(乘以k2):\[(1-4k+4k2)-4(2k2-k+2)+4k2=0\implies1-4k+4k2-8k2+4k-8+4k2=0\implies(4k2-8k2+4k2)+(-4k+4k)+(1-8)=0\implies-7=0\]哦,天哪,還是矛盾,說(shuō)明我應(yīng)該換個(gè)思路,比如用參數(shù)法,設(shè)A(t2,2t),B(s2,2s),直線AB過(guò)點(diǎn)M(2,1),故斜率相等:\(\frac{2t-1}{t2-2}=\frac{2s-1}{s2-2}\),交叉相乘得:(2t-1)(s2-2)=(2s-1)(t2-2),展開(kāi):2ts2-4t-s2+2=2st2-4s-t2+2,移項(xiàng)得:2ts2-2st2-4t+4s-s2+t2=0,因式分解:2ts(s-t)+4(s-t)+(t2-s2)=0,即(s-t)(2ts+4-t-s)=0,因s≠t(A≠B),故2ts+4-t-s=0?(2ts-t-s)=-4?(2t-1)(2s-1)=-7(兩邊加1/2?等一下,用配方法:2ts-t-s=-4?兩邊乘2得4ts-2t-2s=-8?(4ts-2t-2s+1)=-7?(2t-1)(2s-1)=-7)。\(\overrightarrow{MA}=(t2-2,2t-1)\),\(\overrightarrow{MB}=(s2-2,2s-1)\),\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=(t2-2)(s2-2)+(2t-1)(2s-1)=0\)。展開(kāi)\((t2-2)(s2-2)=t2s2-2t2-2s2+4\),\((2t-1)(2s-1)=4ts-2t-2s+1=-7\)(由上面的結(jié)論),故\(\overrightarrow{MA}\cdot\overrightarrow{MB}=t2s2-2t2-2s2+4-7=t2s2-2(t2+s2)-3=0\)?t2s2=2(t2+s2)+3。另外,由2ts-t-s=-4?s=\(\frac{t-4}{2t-1}\)(解關(guān)于s的方程:2ts-s=t-4?s(2t-1)=t-4?s=\(\frac{t-4}{2t-1}\)),代入t2s2=2(t2+s2)+3:\[t2\cdot\frac{(t-4)^2}{(2t-1)^2}=2\left(t2+\frac{(t-4)^2}{(2t-1)^2}\right)+3\]乘以(2t-1)^2得:\[t2(t-4)^2=2t2(2t-1)^2+2(t-4)^2+3(2t-1)^2\]展開(kāi)左邊:t2(t2-8t+16)=t?-8t3+16t2;右邊:2t2(4t2-4t+1)+2(t2-8t+16)+3(4t2-4t+1)=8t?-8t3+2t2+2t2-16t+32+12t2-12t+3=8t?-8t3+16t2-28t+35;移項(xiàng)得:t?-8t3+16t2-8t?+8t3-16t2+28t-35=0?-7t?+28t-35=0?t?-4t+5=0,無(wú)實(shí)根,說(shuō)明不存在這樣的直線,哦,原來(lái)如此,我之前編題時(shí)沒(méi)有考慮點(diǎn)與拋物線的位置關(guān)系,導(dǎo)致無(wú)解,好的,我應(yīng)該選一個(gè)有解的例子,比如求過(guò)點(diǎn)M(0,2)與拋物線\(y^2=4x\)相切的直線方程,這個(gè)有解,剛才已經(jīng)講過(guò),或者求拋物線\(y^2=4x\)上到點(diǎn)M(2,1)距離最小的點(diǎn),這個(gè)有意義,好的,換例8為:例8(最值問(wèn)題):求拋物線\(y^2=4x\)上的點(diǎn)P,使得P到點(diǎn)M(2,1)的距離最小,并求最小值。解析:設(shè)P(x,y)為拋物線上任意一點(diǎn),滿足\(y^2=4x\),則P到M的距離平方為:\[PMPMPM\]代入\(y^2=4x\)得:\[\]再由\(x=\frac{y2}{4}\),代入得:\[\]令\(f(y)=\frac{y?}{16}-2y+5\),求導(dǎo)得\(f'(y)=\frac{y3}{4}-2\),令f'(y)=0得\(y3=8\),\(y=2\)。當(dāng)y=2時(shí),x=1,故P(1,2),此時(shí)\(|PM|^2=1-4+5=2\),最小值為\(\sqrt{2}\)。結(jié)論:最值問(wèn)題常用代數(shù)法(代入消元+求導(dǎo)/配方法)或幾何法(切線法,距離最小即點(diǎn)到拋物線的切線距離)。三、拋物線綜合測(cè)試題(一)選擇題(每題5分,共30分)1.拋物線\(x^2=-4y\)的焦點(diǎn)坐標(biāo)是()A.(0,-1)B.(0,1)C.(-1,0)D.(1,0)2.若點(diǎn)P到定點(diǎn)F(3,0)的距離等于到直線x=-3的距離,則點(diǎn)P的軌跡方程是()A.\(y^2=12x\)B.\(y^2=6x\)C.\(x^2=12y\)D.\(x^2=6y\)3.過(guò)拋物線\(y^2=2px\)(p>0)的焦點(diǎn)F作垂直于x軸的直線,交拋物線于A、B兩點(diǎn),若|AB|=6,則p=()A.3B.6C.9D.124.拋物線\(y^2=4x\)的準(zhǔn)線與x軸交于點(diǎn)M,過(guò)M作直線l交拋物線于A、B兩點(diǎn),若\(\overrightarrow{MA}=2\overrightarrow{MB}\),則直線l的斜率為()A.±\(\frac{2\sqrt{2}}{3}\)B.±\(\frac{\sqrt{2}}{3}\)C.±2\(\sqrt{2}\)D.±\(\sqrt{2}\)5.已知拋物線\(y^2=4x\)上一點(diǎn)P到焦點(diǎn)的距離為5,則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為()A.3B.4C.5D.66.過(guò)點(diǎn)(1,0)與拋物線\(y^2=4x\)相切的直線方程是()A.x=1B.y=0C.x=0D.y=2x-2(二)填空題(每題5分,共20分)7.拋物線\(y^2=8x\)的焦點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離為_(kāi)_______。8.過(guò)拋物線\(y^2=4x\)的焦點(diǎn)F作直線l,交拋物線于A、B兩點(diǎn),若AB的中點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為2,則直線l的斜率為_(kāi)_______。9.拋物線\(x^2=2py\)(p>0)的焦點(diǎn)為F,若過(guò)F的直線與拋物線交于A、B兩點(diǎn),且|AF|=2|BF|,則直線AB的斜率為_(kāi)_______。10.已知拋物線\(y^2=4x\),點(diǎn)M(3,1),則拋物線上到M距離最小的點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)_______。(三)解答題(每題10分,共50分)11.求過(guò)點(diǎn)(2,4)且與拋物線\(y^2=8x\)相切的直線方程。12.過(guò)拋物線\(y^2=4x\)的焦點(diǎn)F作直線l,交拋物線于A、B兩點(diǎn),若|AB|=8,求直線l的方程。
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