3.3.2抛物线的简单几何性质学习目标核心素养1.掌握抛物线的几何性质.(重点)2.掌握直线与抛物线的位置关系的判断及相关问题.(重点)3.能利用方程及数形结合思想解决焦点弦、弦中点等问题.(难点)1.通过抛物线几何性质的应用,培养学生的数学运算核心素养.2.通过直线与抛物线的位置关系、焦点弦及中点弦、抛物线综合问题的学习,提升学生的逻辑推理、直观想象及数学运算的核心素养.(1)通过多媒体课件展示.抛物线形反射镜,平行光束聚焦于焦点,激发学生兴趣.(2)问题:一抛物线形拱桥跨度为4米,拱顶离水面2米,一水面漂浮一宽2米,高出水面1.6米的大木箱,问能否通过该拱桥?为了解决这个问题,我们先来研究一下抛物线的简单几何性质.1.抛物线的几何性质标准方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0)x2=2py(p>0)x2=-2py(p>0)图形性质焦点准线x=-x=y=-y=范围x≥0,y∈Rx≤0,y∈Ry≥0,x∈Ry≤0,x∈R对称轴x轴y轴顶点(0,0)离心率e=12.焦点弦直线过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,由抛物线的定义知,|AF|=x1+,|BF|=x2+,故|AB|=x1+x2+p.3.直线与抛物线的位置关系直线与抛物线有三种位置关系:相离、相切和相交.设直线y=kx+m与抛物线y2=2px(p>0)相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,将y=kx+m代入y2=2px,消去y并化简,得k2x2+2(mk-p)x+m2=0.①k=0时,直线与抛物线只有一个交点;②k≠0时,Δ>0⇔直线与抛物线相交⇔有两个公共点.Δ=0⇔直线与抛物线相切⇔只有一个公共点.Δ<0⇔直线与抛物线相离⇔没有公共点.思考:直线与抛物线只有一个公共点,那么直线与抛物线一定相切吗?[提示]可能相切,也可能相交,当直线与抛物线的对称轴平行或重合时,直线与抛物线相交且只有一个公共点.1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)抛物线是无中心的圆锥曲线.()(2)抛物线y2=2px过焦点且垂直于对称轴的弦长是2p.()(3)抛物线y=-x2的准线方程为x=.()[提示](1)√(2)√(3)×2.顶点在原点,对称轴为y轴,顶点到准线的距离为4的抛物线的标准方程是()A.x2=16yB.x2=8yC.x2=±8yD.x2=±16yD[顶点到准线的距离为,则=4.解得p=8,又因对称轴为y轴,则抛物线方程为x2=±16y.]3.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若x1+x2=6,则|AB|=()A.10B.8C.6D.4B[|AB|=x1+x2+p=6+2=8.]4.若双曲线-=1(p>0)的左焦点在抛物线y2=2px的准线上,则p=________.4[双曲线的左焦点为(-,0),由条件可知,-=-,解得p=4.]抛物线性质的应用【例1】(1)已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为x轴且与圆x2+y2=4相交的公共弦长等于2,则抛物线的方程为________.(2)如图,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线依次交抛物线及准线于点A,B,C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=4,求抛物线的方程.[思路探究](1)利用抛物线和圆的对称性,先确定出交点坐标,然后再求方程.(2)根据抛物线的定义,将条件转化到三角形中,再根据三角形的关联性求解.(1)y2=3x或y2=-3x[根据抛物线和圆的对称性知,其交点纵坐标为±,交点横坐标为±1,则抛物线过点(1,)或(-1,),设抛物线方程为y2=2px或y2=-2px(p>0),则2p=3,从而抛物线方程为y2=3x或y2=-3x.](2)[解]如图,分别过点A,B作准线的垂线,分别交准线于点E,D,设|BF|=a,则由已知得:|BC|=2a,由定义得:|BD|=a,故∠BCD=30°,在Rt△ACE中, |AF|=4,|AC|=4+3a,∴2|AE|=|AC|,∴4+3a=8,从而得a=, BD∥FG,∴=,p=2.因此抛物线的方程是y2=4x.用待定系数法求抛物线方程的步骤提醒:求抛物线的方程时要注意抛物线的焦点位置,不同的焦点设出不同的方程.[跟进训练]1.若直线x=m与抛物线y2=4x交于A、B两点,F是其焦点,若△ABF为等边三角形,求m的值.[解]根据题意△ABF为等边三角形,则tan60°=,m>0,解得m=7±12.直线与抛物线的位置关系【例2】(1)过定点P(0,1)作与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线有几条?(2)若直线l:y=(a+1)x-1与曲线C:y2=ax(a≠0)恰好有一个公共点,试求实数a的取值集合.[思路探究...