圆锥曲线是高考重点考查的内容,每年都有一道解答题,这类试题特点主要有,求动点的轨迹方程,求指定的圆锥曲线的方程,对称问题或直线与圆锥曲线的有关问题等.这类试题有时计算量较大,难度较大,应注意运用数形结合思想,函数与方程的思想等分析解决.涉及抛物线的问题在高考中时有出现,由于抛物线相对较为简单,故试题相对会容易一些,应注意定义的运用.
例1、(高考,全国卷III)设A(x1, y1), B(x2, y2)两点在抛物线y=2x2上,
是AB的垂直平分线.
(1)当且仅当x1+x2取何值时,直线
经过抛物线的焦点F?证明你的结论;
(2)当直线
的斜率为2时,求
在y轴上截距的取值范围.
分析:
(1)A,B两点与准线的距离相等即两点纵坐标相等;(2)利用方程的根的判别式和A,B的中点求解.
解:
(1)
A、B两点到抛物线的准线的相等,
∵抛物线的准线是x轴的平行线,y1≥0, y2≥0,
依题意y1, y2不同时为0,∴上述条件等价于
;
∵x1≠x2,
∴上述条件等价于x1+x2=0.即当且仅当x1+x2=0时,
经过抛物线的焦点F.
(2)设
在y轴上的截距为b,依题意得
的方程为y=2x+b;
过点A、B的直线方程可写为
所以x1,x2满足方程

A,B为抛物线上不同的两点等价于上述方程的判别式

设AB的中点N的坐标为(x0, y0),则

即得
在y轴上截距的取值范围为
例2、(全国高考题)如图所示,直线l1和l2相交于点M,l1⊥l2,点N∈l1,以A、B为端点的曲线段C上的任一点到l2的距离与到点N的距离相等,若△AMN为锐角三角形,|AM|=
,|AN|=3,且|BN|=6,建立适当的坐标系,求曲线段C的方程.
分析:
因为曲线段C上的任一点到l2的距离与到点N的距离相等.根据抛物线定义知,曲线段C为以N为焦点,以l2为准线的抛物线的一段,所以本题关键是建立适当坐标系,确定C所满足的抛物线方程.
解:以l1为x轴,MN的中点为坐标原点O,建立直角坐标系.
由题意,曲线段C是以N为焦点,以l2为准线的抛物线的一段,其中A、B分别为曲线段的两个端点.
∴ 设曲线段C所满足的抛物线方程为y2=2px(p>0)(xA≤x≤xB,y>0),其中xA、xB为A、B的横坐标.
令|MN|=p,则M(-
,0),N(
,0).
∵ |AM|=
,|AN|=3,
∴ 由两点间的距离公式,得方程组
解得
∵ △AMN为锐角三角形,
∴
>xA. 则p=4,xA=1.
又B在曲线C上,∴
.
则曲线段C的方程为y2=8x(1≤x≤4,y>0).
例3、(全国高考试题)设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准线上,且BC∥x轴,证明直线AC经过原点O.
分析:
问题即为A、O、C三点共线,可考虑CO的斜率等于OA的斜率,本题证明方法很多,这里仅就这一思路证明.
解答:
设直线AB的方程为
,代入抛物线方程得y2-2mpy-p2=0.
记A(x1,y1),B(x2,y2),则y1、y2是方程的两个根.
y1y2=-p2,因为BC∥x轴,且点C在准线x=-
上,
所以点C的坐标为(-
,y2).
∴
.
∴ A、O、C三点共线,即直线AC经过原点O.