抛物线的焦点弦公式总结
抛物线焦点弦
抛物线焦点弦
抛物线的焦点弦是:焦点弦长就是两个焦半径长之和。
焦半径长可以用该点的横坐标来表示,与纵坐标无关。
由于焦点弦经过焦点,其方程式可以由其斜率唯一确定,很多问题可以转化为对其斜率范围或取值的讨论。
相关简介:
在抛物线y²=2px中,弦长公式为d=p+x1+x2。
若直线AB的倾斜角为α,则|AB|=2p/sin²α。
y²=2px或y²=-2px时,x1x2=p²/4,y1y2=-p²。
x²=2py或x²=-2py 时,y1y2=p²/4,x1x2=-p²。
焦点弦是指椭圆、双曲线或者抛物线上经过一个焦点的弦,是指同一条圆锥曲线或同一个圆上两点连接而成的线段。
焦点弦是由两个在同一条直线上的焦半径构成的。
焦半径是由一个焦点引出的射线与椭圆或双曲线相交形成的。
而由于椭圆或双曲线上的点与焦点之间的距离(即焦半径长)可以用椭圆或双曲线离心率和该点到对应的准线之间的距离来表示。
焦点在y轴抛物线焦点弦长公式
焦点在y轴抛物线焦点弦长公式
抛物线是数学中的一个经典曲线,其焦点在y轴上的抛物线具有独特的性质。
通过研究这种抛物线,我们可以得出一个重要的公式,即焦点在y轴上的抛物线焦点弦长公式。
该公式可以表示为:l=4p,其中,l代表焦点在y轴上的抛物线焦点弦长,p代表抛物线顶点到焦点的距离。
这个公式的证明可以通过抛物线的标准方程进行推导。
根据抛物线的标准方程y^2=4px,我们可以得出焦点坐标为(0,p)。
同时,我们可以通过勾股定理,求出焦点到顶点的距离为p,再根据抛物线的对称性,得出焦点在y轴上的抛物线焦点弦长为4p。
这个公式在数学、物理等领域有着广泛的应用,例如在抛物线反射问题中,可以通过这个公式来求解反射角度;在天文学中,太阳能焦聚器也是基于这个公式来设计的。
总之,焦点在y轴上的抛物线焦点弦长公式是一个重要的数学公式,它深刻地揭示了抛物线的本质特点,并为相关领域的研究提供了重要的理论基础。
- 1 -。
高中数学期末备考:解析几何10抛物线焦点弦含解析
10.抛物线的焦点弦1.常用结论抛物线的焦点弦具有丰富的性质,它是对抛物线定义的进一步考察,也是抛物线这节中最重要的考点之一,下面罗列出常见的抛物线焦点弦性质:假设抛物线方程为px y 22.过抛物线焦点的直线l 与抛物线交于B A ,两点,其坐标分别为),(),,(2211y x B y x A .性质1.,2||p x AF A2||px BF B ,p x x AB B A ||.证明:性质1的证明很简单,由抛物线的定义即可证得.如上图,过B A ,向准线引垂线,垂足分别为N M ,.由定义可知:||||||||BF BN AF AM ,.代入坐标即可证得相关结论.性质2.抛物线px y 22的焦点为F,),(),,(2211y x B y x A 是过F 的直线与抛物线的两个交点,求证:221221,4p y y p x x .证明:),2(),,2(222121y py B y p y A ,则AB 的方程为)2(221211p y x y y p y y,整理可得:212112))((y px y y y y ,即可得AB 的方程为:21212)(y y px y y y .最后,由于直线AB 过焦点,代入焦点坐标可得221p y y .再代入抛物线方程4221p x x性质3.已知倾斜角为 直线的l 经过抛物线px y 22的焦点F ,且与抛物线交于B A ,两点,则(1)pFB F A P BF p AF 2||1||1cos 1||,cos 1||, .(2))11(2||sin 2sin 2||222k p AB p S p AB OAB,, .证明:略性质4.抛物线的通径(1).通径长为p 2.(2).焦点弦中,通径最短.(3).通径越长,抛物线开口越大.性质5.已知直线l 经过抛物线px y 22的焦点F ,且与抛物线交于B A ,两点,若弦AB 中点的坐标为),(00y x ,则)2(2||0px AB .证明思路:中点弦问题,点差法即可.性质6.以焦点弦为直径的圆与准线相切.2典例.例1.(2019年全国1卷)已知抛物线方程x y C 3:2的焦点为F ,斜率为23的直线l 与C 交于B A ,两点,与x 轴交点为P .(1)若4|||| BF AF ,求l 的方程;(2)若3AP PB,求||AB .解析:(1)设直线l 方程为:32y x m, 11,A x y , 22,B x y 由抛物线焦半径公式可知:12342AF BF x x1252x x联立2323y x m y x 得: 229121240x m x m 则 2212121440m m 12m121212592m x x ,解得:78m直线l 的方程为:3728y x,即:12870x y(2)设 ,0P t ,则可设直线l 方程为:23x y t联立2233x y t y x得:2230y y t 则4120t 13t122y y ,123y y t3A P P B∵123y y 21y ,13y 123y y则33AB例2.(2018年全国2卷)设抛物线24C y x :的焦点为F ,过F 且斜率为(0)k k 的直线l 与C 交于A ,B 两点,||8AB .(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程.解:(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x –1)(k >0).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).由 214y k x y x得2222240k x k x k .216160k ,故212224k x x k.所以 21224411k AB AF BF x x k .由题设知22448k k ,解得k =–1(舍去),k =1.因此l 的方程为y =x –1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为23y x ,即5y x .设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则002200051116.2y x y x x,解得0032x y ,或00116.x y ,因此所求圆的方程为223216x y 或 22116144x y .例3.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科)已知F 为抛物线2:4C y x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线1l ,2l ,直线1l 与C 交于,A B 两点,直线2l 与C 交于,D E 两点,则AB DE 的是小值为()A.16B.14C.12D.10解析:法一:设1122(,),(,)A x y B x y ,3344(,),(,)D x y E x y ,直线1l 方程为1(1)y k x 取方程214(1)y xy k x ,得2222111240k x k x x k ∴21122124k x x k 212124k k 同理直线2l 与抛物线的交点满足22342224k x x k由抛物线定义可知1234||||2AB DE x x x x p22122222121224244448816k k k k k k 当且仅当121k k (或1 )时,取得等号.法二:设1l 的倾斜角为 ,则直线2l 的倾斜角为π2根据焦点弦长公式有:2244πsin sin 2AB DE22222224416sin cos sin cos .故选A.法四:设点 1122,,,A x y B x y ,则 221212121224AB x x p x x y y212121224y y y y设直线1l 的方程为1x my0m 联立直线1l 与抛物线2:4C y x 方程消去x 可得2440y my 所以121244y y m y y ,所以 221212122444AB y y y y m 同理244DE m所以2248416AB DE m m(当且仅当1m 时等号成立)更多结论:抛物线的正交弦性质:已知F 为抛物线2:2C y px 0p 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线12,l l ,直线1l 与C 交于,A B 两点,直线2l 与C 交于,D E 两点,则,AB DE 的调和平均数为定值:1112AB DE p.于是本题可以直接利用这个性质秒杀24112AB DEp AB DE,所以816AB CD p .椭圆与双曲线有类似的性质,于是得到圆锥曲线的正交定值定理已知圆锥曲线C 的焦点F 作两条互相垂直的直线12,l l ,直线1l 与C 交于,A B 两点,直线2l 与C 交于,DE 两点,则21122e AB DE ep.其中e 是圆锥曲线C 的离心率,p 是焦点到对应准线的距离.。
抛物线过焦点的弦长公式及其应用
抛物线过焦点的弦长公式及其应用抛物线可以由以下方程表示:y = ax^2 + bx + c,其中a是抛物线的曲率,b是x的线性项,c是常数项。
焦点可以通过计算公式 x = -b/(2a) 得到。
当抛物线过其焦点时,我们可以通过焦点的纵坐标f来表示抛物线。
弦是抛物线上两个点之间的线段,过焦点的弦称为焦弦。
如果我们找到抛物线上两个点,使它们的y坐标等于f,则这两个点就是焦弦的端点。
假设焦弦的两个端点分别是(x1,f)和(x2,f)。
首先,我们需要找到抛物线方程的两个根,即两个与x轴交点。
根可以通过解以下方程得到:ax^2 + bx + c = 0。
通过因式分解或使用求根公式,我们可以找到方程的解。
假设根为x1和x2然后,我们可以计算焦弦的长度。
对于线段(y1, y2),其长度可以使用勾股定理表示为:L = sqrt((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)。
由于焦弦是过焦点且与x轴平行的线,因此y1 = y2 = f。
因此,焦弦的长度可以进一步简化为:L = sqrt((x2 - x1)^2 + (f - f)^2) = sqrt((x2 - x1)^2) = ,x2 - x1即焦弦的长度等于焦点纵坐标两边的x值之差,也就是焦点横坐标两边的距离。
通过抛物线方程求解根以及计算焦弦的长度,我们可以进一步应用这个公式。
首先,焦弦的长度可以用于计算抛物线的宽度。
抛物线的宽度定义为通过焦点且垂直于焦弦的线段的长度。
由于焦弦与x轴平行,垂直于焦弦的线段可以通过计算焦点的纵坐标和横坐标之差得到。
因此,抛物线的宽度等于2f。
其次,焦弦的长度可以用于计算抛物线的面积。
抛物线的面积可以通过计算焦弦的长度和抛物线的高度得到。
抛物线的高度可以通过计算焦点的纵坐标f和焦点到抛物线的最低点的距离得到。
由于抛物线是对称的,最低点就是焦点,因此高度等于f。
因此,抛物线的面积等于焦弦的长度乘以抛物线的高度,即2f^2此外,焦弦的长度还可以用于计算抛物线上其他点的坐标。
抛物线的焦点弦的性质全
1 cos
1 cos
FA FB p
过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的一条直线和抛物线相交,两交 点为A(x1,y1)、B(x2,y2),
思考:若直线AB与x轴的夹角为,焦点∆AOB的面积如何用表示
结论(4)
SAOB
p2
2sin
过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的一条直线和抛物线相交,两交 点为A(x1,y1)、B(x2,y2), 思考:以线段AB为直径的圆与准线有怎样的位置关系? 思考:以线段AF为直径的圆与y轴有怎样的位置关系?
抛物线焦点弦有关的结论
y
B
F
O
x
A
过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的一条直线和抛物线相交,两交 点为A(x1,y1)、B(x2,y2), 思考:A,B两点的横坐标之间有怎样的关系?纵坐标呢?
结论:(1)x1x2=p2/4; y1y2= -p2;
过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的一条直线和抛物线相交,两交 点为A(x1,y1)、B(x2,y2), 思考:如何求弦长|AB|,其最小值是多少?
2.已知抛物线C: y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线与该抛物线交于P,Q两个 不同的点,P,Q两点在抛物线的准线上的射影分别为M,N,若|MF|=4, |NF|=4, 则p=( )
3.过抛物线C: y2=4x的焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,若 |AF|=2 |BF|,则|AB|等于 ( )
结论:(2)|AB|=x1+x2+p 通径长为2 p 过焦点的所有弦中,通径最短
过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的一条直线和抛物线相交,两交 点为A(x1,y1)、B(x2,y2),
抛物线焦点弦长公式推导过程
抛物线焦点弦长公式推导过程抛物线焦点弦长公式是指在一个抛物线上,通过焦点的弦长的长度公式。
推导过程如下:假设抛物线的方程为 y = ax^2,其中 a 是常数,焦点坐标为(0, p)。
1. 假设抛物线上一点为 P(x,y),则有 y = ax^2。
2. 然后,我们将 P 点到焦点的距离表示为 d,可以通过几何关系得到:d = sqrt(x^2 + (y-p)^2)3. 我们还可以通过另一种方式计算 d,即利用抛物线焦点的特性:焦点到抛物线上任意一点 P 的距离等于 P 点到抛物线的准线的距离。
因此,我们可以将 d 表示为:d = |y - p| / (2a)4. 将步骤 1 的方程代入步骤 3 的公式中,得到:d = |ax^2 - p| / (2a)5. 再次利用绝对值的性质,我们可以将式子转化为两种情况:当 ax^2 > p 时,d = (ax^2 - p) / (2a) = x^2 / (2a) - p / (2a)当 ax^2 < p 时,d = (p - ax^2) / (2a) = p / (2a) - x^2 / (2a)6. 接下来,我们考虑通过这个弦长公式来求抛物线上两点 A 和 B 之间的弦长。
假设点 A 的坐标为 (x1, y1),点 B 的坐标为 (x2, y2)。
首先,我们需要求出抛物线焦点到直线 AB 的距离 h。
h = (|y1 - p| + |y2 - p|) / 2将步骤 4 中的公式代入上面的式子,可得:h = |x1^2 - x2^2| / (4a)7. 然后,我们可以通过勾股定理计算出弦长 L:L = sqrt((x2 - x1)^2 + h^2)将步骤 6 中的 h 公式代入上面的式子,可得:L = sqrt((x2 - x1)^2 + (|x1^2 - x2^2| / (4a))^2)8. 最后,我们可以将步骤 5 中的两种情况代入上面的公式中,得到抛物线焦点弦长公式:当 ax1^2 > p 且 ax2^2 > p 时,L = sqrt((x2 - x1)^2 + ((x1^2 - x2^2) / (4a))^2) 当 ax1^2 < p 且 ax2^2 < p 时,L = sqrt((x2 - x1)^2 + ((x2^2 - x1^2) / (4a))^2) 至此,我们就成功推导出了抛物线焦点弦长公式。
高二数学抛物线焦点弦的性质
m
4.若AB是抛物线 则OA OB 的充要条件是弦AB过点(2p,0)。
y 2 px 的一条弦,O为坐标原点,
2
5.过抛物线 焦点的一条直线,与它交于P、Q两点, 经过点P和抛物线顶点的直线交准线于点M,求证 直线MQ平行于抛物线的对称轴。
(课本P123习题第6题)
变:设抛物线 y 2 2 px ( 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AC经过原点O。 (01高考)
3 3
2
3
焦点弦长 | AB |
2
2p sin
2
(其 中为直线AB与对称轴的夹角)
⒊过抛物线 y 2 px ( p 0 ) 的对称轴上有一点M (p, 0), 作一条直线与抛物线交于 A、B两点,若A点纵坐标为 p 4p ,则 B 点纵坐标为 ________ 2
2p y k ( x p) 2 2 2 由 2 y y 2 p 0 y1 y 2 2 p k y 2 px
一、复习 ⒈焦点弦的定义 ⒉焦半径公式 若M ( x ⒊通径
| H 1 H 2 | 2 p
, y 0 ) 在焦点为F的抛物线 0
y 2 px ( p 0 ) 上,
2
则|MF| =
x0 pBiblioteka 2y yMH2 O O
F F
H1
x x
x
p 2
二 、 抛 物 线 y 2 px ( p 0 ) 的 焦 点 弦 性 质
2
(其中为直线AB与 对称轴的夹角)
⒈过抛物线 y 2 4 x 的焦点作直线交抛物线于 A( x1 , y1 ), B ( x 2 , y 2 ) 两点.若 x x 6 ,则|AB|= ___________ 8 1 2
抛物线焦点弦经典性质
y1 x1
y1 y12
2p y1 , koB1
y2 p
2y2 p
,而 y1 y2
p2
2p
2
所以 koA
2p p2
2y2 p
koB1 所以三点共线。同理可证(2)
y2
(3)证: 直线OA : y y1 x 2 p x
x1
y1
令x p 2
,
yB1
p2 y1
X 轴,同理可证(4)
2
设直线 L 的方程为: y k(x p ) 即 x y p
2
k2
代入抛物线方程得 y2 2 p y p2 0 k
由韦达定理
y1 y2
p2, y1
y2
2p k
,
y1
y2
2p
1 1 k2
由弦长公式得 AB
1
1 k2
y1 y2
2
p(1
1 tan2
)
2p
sin2
性质3: 过焦点的弦中通径长最小
则|AF|=|AD|,|BF|=|BC|
∴|AB|=|AF|+|BF|
y
C
B
=|AD|+|BC| =2|EH|
H
E
OF
x
DA 所以EH是以AB为直径的圆E的半径,且
EH⊥l,因而圆E和准线l相切.
性质 7:连接 A1F、B1 F 则 A1F B1F
证明: AA1 AF,AA1F AFA1
AA1 / /OF AA1F A1FO A1FO A1FA
性质 9: 1 1 2 FA FB p
证明:过 A 点作 AR 垂直 X 轴于点 R,过 B 点作 BS 垂直 X 轴于点 S,
抛物线焦点弦长公式二级结论
抛物线焦点弦长公式二级结论
抛物线焦点弦长公式是:<a>AB=2*a*sqrt{c^2-(b^2)/4a^2}</a>
一、抛物线焦点弦长定义
1、抛物线焦点弦(AB)是抛物线的一部分,它由焦点之间的两个点构成,它们分别为上抛物线上的焦点F1和下抛物线上的焦点F2;
2、抛物线焦点弦的长度表示两个焦点连线的长度,即两点F1,F2之间的直线距离;
二、抛物线焦点弦长公式
抛物线焦点弦长公式是:AB=2*a*sqrt{c^2-(b^2)/4a^2},其中a为抛物线顶点到水平轴的距离,b为抛物线顶点到垂线的距离,c为抛物线焦点到垂线的距离。
三、抛物线焦点弦长使用
1、由抛物线焦点弦长公式可知,我们可以利用这个公式求出若干特定抛物线的焦点弦的长度;
2、抛物线焦点弦的长度也可用于解决日常生活中的物理问题,比如可以确定抛物线上任意两点之间的距离等;
四、抛物线焦点弦长结论
抛物线焦点弦长公式可以使用来求解抛物线的焦点弦的长度,而且该长度也可以用于解决实际中的一些物理问题。
抛物线焦点弦长公式的证明与应用
抛物线焦点弦长公式的证明与应用假设我们有一个以焦点F为顶点的抛物线,并且抛物线上的一点为P。
我们可以将点P的横坐标设为x,纵坐标设为y。
由于抛物线的对称性,我们知道焦点F的横坐标为a,纵坐标为b。
首先,我们需要知道抛物线的定义。
根据定义,抛物线是一条曲线,使得从焦点到曲线上任意一点的距离与该点到直线准线的距离相等。
现在,我们可以使用距离公式来得到抛物线焦点弦长公式。
根据距离公式:距离公式1:PF=√((x-a)²+(y-b)²)(1)根据焦准关系,我们可以得到焦点到点P的距离:距离公式2:PF=√((x-a)²+y²)(2)将公式1和公式2相等,我们可以得到:√((x-a)²+y²)=√((x-a)²+(y-b)²)(3)将上述方程两边平方,我们得到:(x-a)²+y²=(x-a)²+(y-b)²(4)我们可以将方程4进行整理,得到:y²=(y-b)²(5)展开方程5,我们得到:y² = y² - 2by + b² (6)同时,我们可以将方程6进行整理,得到:2by = b² (7)化简方程7,我们得到:y=b/2(8)因此,我们可以得出结论,在抛物线上,从焦点到抛物线上其中一点的线段的长度为焦点到准线的距离的二倍。
现在,我们将探讨一些抛物线焦点弦长公式的应用。
1.焦点弦长和顶点连线的关系根据抛物线焦点弦长公式,从顶点到焦点的弦长等于焦点到准线的距离的二倍。
这个性质使我们能够通过其中一抛物线焦点弦长的已知量,推导出顶点与焦点之间的距离。
2.确定抛物线焦点抛物线焦点弦长公式允许我们通过已知线段的长度和线段的一个端点,确定焦点和抛物线的形状。
例如,我们可能已知抛物线上其中一点到焦点的距离为d,以及该点横坐标的值。
通过使用抛物线焦点弦长公式,我们可以联立方程并求解焦点的坐标。
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