p??设直线方程为y?k?x??,(k≠0).
2???p??y?kx????2?消去x得ky2?2py?kp2?0 ① 由???y2?2px?(y1?y2)2p22?∴y1?y2??p,x1?x2?. 4p24p
当k不存在时,直线方程为x?,
2
p22这时y1?p,y2??p,则y1?y2??p,x1?x2?.
4p22因此,总有y1?y2??p,x1?x2?成立.
4p② 由抛物线定义:|AF|等于点A到准线x??的距离.
2pp∴|AF|?x1?,同理:|BF|?x2?.
22∴|AB|?|AF|?|BF|?x1?x2?p. ②
p?1p1?又∵y?k?x??,∴x?y?,∴x1?x2?(y1?y2)?p
2?k2k?2p2p由方程①知:y1?y2?.∴x1?x2?2?p ③
kk2p1?1?2p???将③代入②得|AB|?2?2p?2p?1?2??2p?1? ?22kktan?sin?????π2p当k不存在时,??,|AB|?2p?2.
sin?2
③ 如图,S△AOB?S△AOF?S△BOF
11?|OF|?|AF|?sin(π??)?|OF|?|BF|?sin? 2211?|OF|?sin??(|AF|?|BF|)??|OF|?|AB|?sin? 2221p2pp. ???2?sin??22sin?2sin?x1?x2?p1111????④ , |AF||BF|x?px?ppp2x1x2?(x1?x2)?122224112p2??. 又∵x1?x2?,代入上式得
|AF||BF|p4⑤ 设AF的中点为E(xE,yE),
px1?2?x1?p,AF?x?p, 则xE?122421故点E到y轴的距离dE?y?AF,故以AF为直径的圆与y轴相切.
211
第10讲·尖子-目标·教师版
⑥ 设AB的中点为M(x0,y0),分别过A、M、B作准线的垂线,垂足为C、N、D,
111则|MN|?(|AC|?|BD|)?(|AF|?|BF|)?|AB|.
222∴以AB为直径的圆与准线相切. ?p??p?(x1,y1),D??,y2?,∵OD???,y2?, ⑦ 由题意,A?2??2??y12?OA?(x1,y1)??,y1?,结合y1y2??p2,有
?2p??p?p2?p2?y12p2OD???,?,y1???2OA,∴OD∥OA, ???2?2yy2py1??1?1?又OD与OA都经过同一点O, ∴A、O、D三点共线.
经典精讲
提高班学案2
【铺1】⑴ 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的值等于 .
⑵ 抛物线y2?2px与直线ax?y?4?0交于两点A、B,其中点A的坐标是(1,2),设抛物 线的焦点F,则FA?FB? .
【解析】 ⑴ 8;AB=x1?x2?p?6?2?8.
⑵ 7;
将A(1,2)代入抛物线y2?2px,得2p?4,∴y2?4x. 又把A(1,2)代入ax?y?4?0得a?2,?直线方程y??2x?4. ?y2?4x由?得x2?5x?4?0,?xA?xB?5, ?y??2x?4∴FA?FB?xA?xB?p?5?2?7.
【例4】
以抛物线y2?2px(p?0)的焦点弦AB为直径的圆与准线切于点(?2,?3), ⑴求这个圆的方程; ⑵求△AOB的面积.
p【解析】 由抛物线的方程知其准线为x??,设焦点弦AB的中点为M(x0,y0),
2?p????2由以焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切于点(?2,?3),可知?2,
??y0??312 第10讲·尖子-目标·教师版
?p?4,所以焦点为F(2,0). ??y??3?0⑴ 设AB所在的直线的斜率为k,A(x1,y1),B(x2,y2),则AB:y?k(x?2), ?y?k(x?2)与抛物线方程联立:?2?ky2?8y?16k?0,
?y?8x8由韦达定理y1?y2??2y0??6,y1y2??16,
k448?k??,AB:y??x?.
33325?17?将y0??3代入,得圆的圆心为?,?3?,圆的半径为,
4?4?17?625?故所求圆的方程为?x???(y?3)2?.
4?16?11⑵S?AOB?S?AOF?S?BOF?OF?y1?y2??2(y1?y2)2?4y1y2?10.
222
考点5:两条相关直线与抛物线相交的问题
<教师备案> 直线与抛物线相交的问题相对比较容易处理,直线与抛物线联立的消元一般都是消去一次
项,这样计算量会大大减少,例5也是抛物线的一个性质,通过这道题考查两条相关直线(倾斜角互补、垂直等)的直线如何设立方程减少计算,强化如何转化垂直的条件,这在椭圆中已经介绍过.老师可以用第⑴题来讲方法,让学生类推去做第⑵题.
经典精讲
【例5】 ⑴从抛物线y?2px(p?0)上的一个定点A引两条倾斜角互补的弦AP,AQ,则直线PQ
的斜率为定值. ⑵抛物线y2?2px(p?0)的弦PQ的端点与顶点O的连线成直角时,直线PQ过定点
2(2p,0);反之,抛物线y2?2px(p?0)的弦PQ过定点(2p,0)时,有OP?OQ.
【解析】 ⑴若定点A为顶点,则直线PQ垂直于x轴;
b)在抛物线上且不是顶点,设直线AP的方程是x?a?k(y?b)(k?0), 若定点A(a,?x?a?k(y?b)由?2得:y2?2pky?2pkb?2pa?0, ?y?2px由于b2?2pa,
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第10讲·尖子-目标·教师版
故y2?2pky?2pkb?2pa?y2?2pky?2pkb?b2
?(y2?b2)?2pk(y?b)?(y?b)(y?2pk?b)?0,
从而yP?2pk?b.同样yQ??2pk?b, 直线PQ的斜率是
yQ?yPxQ?xP?yQ?yP2yP?2p2p2yQ?2ppp??,因此直线PQ的斜率为定值?.
yQ?yPbb2p?x???y?kx?Pk2OP⑵直线的方程是y?kx(k?0),由?2得:?,
2py?2px??y?P?k?2?1?xQ?2pk∵OP?OQ,∴直线OQ的方程为y??x,同理有?.
k??yQ??2pkyQ?yPyQ?yP2pkPQ???直线的斜率是, 22yQxQ?xPyQ?yP1?k2yP?2p2p2pk2p故直线PQ的方程是y??(x?),
k1?k2k2k化简得:y?(化简思路:化简时将含k的项移到等式的一边) (x?2p),
1?k20). 故直线PQ过定点(2p,反之,可设P(x1,y2),直线PQ为my?x?2p, y1),Q(x2,?my?x?2p连立?2,消去x得:y2?2pmy?4p2?0,
?y?2px2y12y216p42???4p2, 于是y1y2??4p,x1x2?22p2p4pkOP?kOQy1y2?4p2?????1,故OP?OQ, 2x1x24p命题得证.
<教师备案>利用例5的结论可以快速处理一些问题,如下,供选讲,也可以不过结论,直接进行推导.
0),则?AOB是( ) 【备选】⑴抛物线y2?4x的弦AB过定点(2,A.锐角 B.直角 C.钝角 D.以上都可能 ⑵直线y?kx?1与抛物线y?x2交于A、B两点,设以AB为直径的圆为圆C,则坐标原点O与圆C的关系为_______. 0),则?AOB为直角,点(2,0)在点(4,0)左侧,故为钝角. 【解析】 ⑴若AB过点(4,⑵∵OA?OB,故原点O在圆上.
尖子班学案2
14 第10讲·尖子-目标·教师版
2),抛物线的弦PQ满足AP?AQ,证明:直线PQ过定点. 【拓2】已知抛物线y2?4x上一点A(1,【解析】 设直线AP的方程是x?1?m(y?2)(m?0),
?x?1?m(y?2)由?2得y2?4my?8m?4?0,从而2yP?8m?4,得yP?4m?2. ?y?4x4同理得yQ???2.
my?yPyQ?yP41直线PQ的斜率是Q, ?2??21yQyPyQ?yPm??1xQ?xP?m44?11(4m?2)2?故直线PQ的方程是y?(4m?2)?(x?xP)??x??, 114?m??1m??1?mm?y?2?0?x?51??整理得:?m??(y?2)?(x?y?3)?0,于是?,解得?,
m?y??2x?y?3?0???故直线PQ过定点?5,?2?.
考点6:抛物线中的中垂线问题
经典精讲
【例6】
(2012年丰台二模理19)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:x2?4y,斜率为2的直线l与抛物线C交于A、B两点.若AB的垂直平分线分别交y轴和抛物线于M、N两点(M、N位于直线l两侧),当四边形AMBN为菱形时,求直线l的方程. ?x2?4y,联立?消y得x2?8x?4m?0,??64?16m?0.
?y?2x?m,x?xy?y28?m?. ∴x1?x2?8,x1x2??4m,12?4,1?8?m,即AB的中点为Q?4,221m?10?. 故AB的垂直平分线方程为y??8?m????x?4?.令x?0得M?0,28?m?对称, 因为四边形AMBN为菱形,所以M,N关于Q?4,【解析】 设直线l的方程为y?2x?m,A?x1,y1?,B?x2,y2?,
m?6?,且N在抛物线上,有64?4??m?6?,解得m?10, 所以N点坐标为?8,所以直线l的方程为y?2x?10.
目标班学案2
【拓3】(2011西城一模文19)已知抛物线y2?4x的焦点为F,设A,B为抛物线上两点,且AB不
与x轴垂直,若线段AB的垂直平分线过点M(4,0),求证:线段AB中点的横坐标为定值.
第10讲·尖子-目标·教师版
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