抛物线焦点弦性质

2019-02-15 17:04

抛物线焦点弦性质总结 一、基础回顾: A'A(X1,Y1)C'C(X3,Y3)aOFB'B(X2,Y2) 1. 以AB为直径的圆与准线L相切; x1?x2?p22. 4; 3. y1?y2??p2; 4. ?AC'B?90?; 5. ?A'FB'?90?; 6. AB?x1?x2?p?2(x3?p2)?2psin2?; 7.

1AF?12BF?P; 8. A、O、B'三点共线; 9. B、O、A'三点共线; 10. Sp2?AOB?2sin?; S211. ?AOB?(p)3AB2(定值)

1

12. AF?'PP;BF?;

1?cos?1?cos?'13. BC垂直平分BF; 14. AC垂直平分AF;

'15. CF?AB;

''16. AB?2P; 17. CC'?18. KAB=11AB?(AA'?BB'); 22p; y3y2; x2-p219. tan?=220. A'B'?4AF?BF; 21. C'F?1A'B'. 222. 切线方程 y0y?m?x0?x?

性质深究

一)焦点弦与切线

1、 过抛物线焦点弦的两端点作抛物线的切线,两切线交点位置有

何特殊之处? 结论1:交点在准线上

先猜后证:当弦AB?x轴时,则点P的坐标为??证明: 从略

结论2 切线交点与弦中点连线平行于对称轴

结论3 弦AB不过焦点即切线交点P不在准线上时,切线交点与弦中点的连线也平行于对称轴. 2、上述命题的逆命题是否成立?

结论4 过抛物线准线上任一点作抛物线的切线,则过两切点的弦必过焦点 先猜后证:过准线与x轴的交点作抛物线的切线,则过两切点AB的弦必过焦点. 结论5过准线上任一点作抛物线的切线,过两切点的弦最短时,即为通径.

??p? ,0?在准线上.

2? 2

3、AB是抛物线y2?2px(p>0)焦点弦,Q是AB的中点,l是抛物线的准线,AA1?l,

BB1?l,过A,B的切线相交于P,PQ与抛物线交于点M.则有

结论6 PA⊥PB. 结论7 PF⊥AB. 结论8 M平分PQ.

结论9 PA平分∠A1AB,PB平分∠B1BA. 结论10 FA?FB?PF 结论11 S?PABmi?np 二)非焦点弦与切线

思考:当弦AB不过焦点,切线交于P点时,也有与上述结论类似结果: 结论12 ①xp?22y?y2y1y2,yp?1

22p结论13 PA平分∠A1AB,同理PB平分∠B1BA. 结论14 ?PFA??PFB 结论15 点M平分PQ 结论16 FA?FB?PF

2二、经典问题:

(1)抛物线——二次曲线的和谐线

椭圆与双曲线都有两种定义方法,可抛物线只有一种:到一个定点和一条定直线的距离相等的所有点的集合.其离心率e=1,这使它既与椭圆、双曲线相依相伴,又鼎立在圆锥曲线之中.由于这个美好的1,既使它享尽和谐之美,又生出多少华丽的篇章.

例1、P为抛物线y?2px上任一点,F为焦点,则以PF为直径的圆与y轴( )

2A.相交 B.相切 C.相离 D.位置由P确定

解 如图,抛物线的焦点为F??p?,0?,准线是 ?2?YHQNPM2p.作PH⊥l于H,交y轴于Q,那么PF?PH, 2p且QH?OF?.作MN⊥y轴于N则MN是梯形PQOF的

2l:x??

OF(p,0)l:x=-p2X3

y=2px2中位线,MN?111OF?PQ?PH?PF.故以 ??222PF为直径的圆与y轴相切,选B.

注:相似的问题对于椭圆和双曲线来说,其结论则分别是相离或相交的. (2)焦点弦——常考常新的亮点弦

有关抛物线的试题,许多都与它的焦点弦有关.理解并掌握这个焦点弦的性质,对破解这些试题是大有帮助的.

例2、 过抛物线y2?2px?p?0?的焦点F作直线交抛物线于A?x1,y1?,B?x2,y2?两点,求证: (1)AB?x1?x2?p (2)证明(1)如图设抛物线的准线为l,作

112?? AFBFppAA1?lA1,BB1?l于B1,则AF?AA1?x1?,

2pBF?BB1?x2?.两式相加即得:AB?x1?x2?p

2(2)当AB⊥x轴时,有

YA1A(x,y)11X?AF?BF?p,112??成立; AFBFpFB1B(x,y)22l当AB与x轴不垂直时,设焦点弦AB的方程为:

p?p???y?k?x??.代入抛物线方程:k2?x???2px.化简得:

2?2???p22kx?p?k?2?x?k?042222?1?

k2∵方程(1)之二根为x1,x2,∴x1?x2?.

4x1?x2?p111111??????pp2 AFBFAA1BB1x?px?px1x2??x1?x2??122224x1?x2?px1?x2?p2??. 22pppp?x1?x2?p?p??x1?x2??2424? 4

故不论弦AB与x轴是否垂直,恒有

112??成立. AFBFp(3)切线——抛物线与函数有缘

有关抛物线的许多试题,又与它的切线有关.理解并掌握抛物线的切线方程,是解题者不可或缺的基本功.

例3、证明:过抛物线y2?2px上一点M(x0,y0)的切线方程是:y0y=p(x+x0) 证明 对方程y2?2px两边取导数:2y?y??2p,?y??p.切线的斜率 yk?y?x?x0?pp.由点斜式方程:y?y0??x?x0??y0y?px?px0?y02y0y0?1?

2 y0y=p(x+x0) ?y0?2px0,代入()即得:1(4)定点与定值——抛物线埋在深处的宝藏

抛物线中存在许多不不易发现,却容易为人疏忽的定点和定值.掌握它们,在解题中常会有意想不到的收获.

例:1.一动圆的圆心在抛物线y?8x上,且动圆恒与直线x?2?0相切,则此动圆必过定点 ( )

2A.?4,0?B.?2,0?C.?0,2?D.?0,?2?

显然.本题是例1的翻版,该圆必过抛物线的焦点,选B. 2.抛物线y?2px的通径长为2p;

3.设抛物线y?2px过焦点的弦两端分别为A?x1,y1?,B?x2,y2?,那么:y1y2??p2

22以下再举一例

例4、设抛物线y?2px的焦点弦AB在其准线上的射影是A1B1,证明:以A1B1为直径的圆必过一定点

分析:假定这条焦点弦就是抛物线的通径,那么A1B1=AB=2p,而A1B1与AB的距离为p,可知该圆必过抛物线的焦点.由此我们猜想:一切这样的圆都过抛物线的焦点.以下我们对AB的一般情形给于证明.

证明:如图设焦点两端分别为A?x1,y1?,B?x2,y2?,

2A1Y1AMCB1BFX5


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