第9讲 双曲线与抛物线的基本量问题(文科答案版)(4)

2019-09-02 19:13

值,故P的纵坐标为?1.

<教师备案> 例8⑴是求抛物线上的点到一条直线的距离的最小值,可以直接设出抛物线上的点,通过

点到直接的距离公式计算,也可以求出抛物线与此直线相切的直线,切点即为所求,特别在学完导数之后,这个方向更常用.

例8⑵⑶是求抛物线(y2?2px)上的点到轴上一点的距离的最值,当轴上的点为焦点时,我们由抛物线的定义知,它到抛物线的顶点的距离最小,当此点不是焦点时,⑶的结论是一般性的,即当轴上的点在点(p,0)的左边时,距离最小的点都是顶点;当该点处在轴上点(p,0)的右边时,离它距离最小的点不再是顶点.

【例8】 ⑴

求抛物线y?4x2上一点,使这点到直线y?4x?5的距离最短.

?2?已知抛物线y2?2x,设点A的坐标为?,0?,求抛物线上距离点A最近的点P的坐标

?3?及相应的距离|PA|.

⑶已知点P(a,0)满足:对于抛物线y2?4x上任意一点Q,都有PQ≥PO,则a的取值范围是_______.

【解析】 ⑴ 法一:设抛物线上一点(x,4x2),

|4x?4x2?5|4?12这点到直线y?4x?5的距离d?2?1???4?x???42??172.

1?1?当x?时,函数y??4?x???4的最小值是4.

2?2?此时d有最小值法二:

417?1?1?. ,故所求点的坐标为?,17?2?设y?4x?m与抛物线相切,联立有4x2?4x?m?0的判别式??16?16m?0,故m??1,此一元二次方程的根为

1?1?1?. ,故所求点为?,2?2?22⑵ 设抛物线上任一点P的坐标为(x,y),

2?2?1?1???则|PA|??x???y2??x???2x??x???.

3?3?3?3???22∵x≥0且在此区间上函数单调递增,

2故当x?0时,|PA|min?,故距离A最近的点的坐标为(0,0).

3⑶(??,2]; 法一:

当a?0时,以P为圆心,|a|??a为半径的圆与抛物线y2?4x相切于原点,故此时满足条件;a?0时,显然满足;当a?0时,要满足条件,需要圆(x?a)2?y2?a2与抛物线y2?4x相切或相离,即x2?2(2?a)x?0有且只有一个非负根,即0?a≤2. 2(a?2)≤0,

16 第9讲·尖子-目标·教师版

综上知:a?(??,2]. 法二:

设Q(x,y),则有y2?4x,

PQ?(x?a)2?y2?x2?2(2?a)x?a2≥a2,即x(x?4?2a)≥0对所有的x≥0恒成立,

2即x≥2a?4对所有的x≥0恒成立,故2a?4≤0?a≤2,即a?(??,2].

x2y2⑴ 已知F1、F2分别是双曲线2?2?1?a?0,b?0?的左、右焦点,P为双曲线左支上任意

ab2PF2一点,若的最小值为8a,则该双曲线离心率e的取值范围是_____.

PF1π??⑵ 如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,且A设?D以A,AB??,???0,?,B?2AD.

2??B为焦点且过点D的双曲线的离心率为e1,以C,D为焦点且过点A的椭圆的离心率为

e2,则( )

DCθAB

A.随着角度?的增大,e1增大,e1e2为定值

B.随着角度?的增大,e1减小,e1e2为定值 C.随着角度?的增大,e1增大,e1e2也增大

【解析】 ⑴?1,3?;

D.随着角度?的增大,e1减小,e1e2也减小

PF2PF12tc?a,PF2?t?2a,f?t??设PF1?t,≥??t?2a?t24a2?t??4a,

t当t??0,2a?时,f?t?为减函数,f?t??8a; 当t??2a,???时,f?t?为增函数,f?t?≥8a.

则由题意得c?a≤2a,c≤3a,e≤3,则e的范围是?1,3?. ⑵ B;

设AB?2AD?2.连结BD,

则BD?12?22?2?1?2cos??5?4cos??AC,CD?2?2cos?,

AB2e1?? …① DBD?AD5?4cos??1CD2?2cos?e2?? …②

θAD?AC1?5?4cos?一方面,由①知,e1随着?的增大而减小; 另一方面,①?②有e1e2?因此选B.

第9讲·尖子-目标·教师版

CAB2?2?2cos???5?4cos???1?4?4cos??1为定值.

4?4cos?17

实战演练

【演练1】 双曲线

xy??1的焦点到渐近线的距离为( ) 412A.23 B.2 C.3 D.1

|43?0|?23. 222

【解析】 A

双曲线的焦点(4,0)到渐近线y?3x的距离为d?

2【演练2】如果P1,P2,…,P8是抛物线y?4x上的点,它们的横坐标依次为x1,x2,…,x8,F是

抛物线的焦点,若x1?x2?【解析】 18

根据抛物线的定义,可知PF?xi?i?P2F?∴PF1?P8F??x1?x2??P2F??x8?10,则PF1?P8F?_____.

p, 2,3,,8)?xi?1(i?1,2?x8??8?1?18.

x2y2【演练3】(2010东城二模6)已知双曲线2?2?1(a?0,b?0)的左右焦点分别为F1,F2,点A在

abAF15?,则双曲线的离心率等于( ) 双曲线上,且AF2?x轴,若

AF23A.2 B.3 C.2 D.3 【解析】 A

AF1535|F1F2|2?4c2?|AF1|2?|AF2|2,结合?,可得|AF2|?c,|AF1|?c,

AF232253c于是2a?|AF1|?|AF2|?c?c?c??2,即双曲线的离心率为2.

22a

x2y2【演练4】双曲线??1的两个焦点为F1、F2,点P在双曲线上,若PF1?PF2,则点P到x轴的

916距离为_________. 16【解析】

5?FPF116设点P到x轴的距离为d,S△PF1F2?b2cot12?16??F1F2?d?5d,∴d?.

225

13?及焦点为F的抛物线y?x2,在抛物线上求一点M,使PM?FM最小.【演练5】已知点P??2,

81??【解析】 ??2,? y2??1P∵P在抛物线y?x2的内部(如图),

8FM M0OHP0xl18 第9讲·尖子-目标·教师版

又MF?MH(H为MH?l的垂足),

∴PM?FM?PM?MH≥PM0?M0P0?PP0?3???2??5,(其中M0为PP0与抛物线的交点),∴PM?FM的最小值为5.

【演练6】抛物线y??x2上的点到直线4x?3y?8?0的距离的最小值是____________.

4【解析】

3设抛物线上一点(x,?x2),

|4x?3x2?8|4?322它到直线4x?3y?8?0的距离d?2?2?20??3?x???3?3?52.

2?202204?当x?时,函数y??3?x???的最小值是.此时d有最小值.

3?3333?

大千世界

x2y2已知点P是双曲线??1上的动点,F1,F2分别是其左、右焦点,O为坐标原点,则

84|PF1|?|PF2|的取值范围是______.

|OP|【解析】 2,6??

不妨设P?x,y?∴

PF1?PF2OP???x?0?.于是有PF12ex1?ex?a,PF2?ex?a,OP?x2?y2.

y2?1??6?.而2??0,?, 222x?2?x?yy1?2x?2,6??.

于是

PF1?PF2OP?

第9讲·尖子-目标·教师版

19


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