作抛物线的切线
过抛物线上一点的切线方程公式推导
过抛物线上一点的切线方程公式推导抛物线,这个名字听起来就有点高大上,其实它就是一种很常见的数学曲线。
想想你在公园里扔球,球的飞行轨迹就像一条抛物线。
今天,我们就来聊聊过抛物线上某一点的切线方程怎么推导。
听起来有点复杂,但别担心,我们慢慢来,讲得轻松点儿!1. 抛物线的基础知识1.1 抛物线是什么?首先,我们得搞清楚什么是抛物线。
简单来说,抛物线就是一个二次函数的图像,比如 (y = ax^2 + bx + c)。
你把这些字母放在一起,就能画出那种弯弯的、对称的曲线。
哎呀,想象一下,像是一只微笑的弓,超级可爱吧?1.2 为什么要找切线?那么,切线是什么鬼呢?切线就像是那条在某一点上恰好碰到曲线的直线,换句话说,它在那儿和曲线“亲密接触”了一下。
切线可以告诉我们在那一点的斜率,也就是曲线的“瞬时速度”。
对于抛物线来说,切线可以帮助我们理解曲线的走势,简直就像是为抛物线开了一扇窗,让我们看到里面的故事。
2. 推导切线方程的步骤2.1 选定点好了,准备开始推导了。
首先,假设我们要找切线的那一点是 ((x_0, y_0)),而这个点必然在抛物线上,所以我们可以代入公式,得到 (y_0 = ax_0^2 + bx_0 + c)。
嘿,没想到吧,这里就已经有了第一个线索。
2.2 求斜率接下来,我们得计算在这个点的斜率。
切线的斜率可以通过导数来找。
你可能会想,导数是什么?简单来说,导数就是一种“变化率”,它能告诉我们在某一点上,曲线是往上走还是往下走。
对于这个抛物线,导数是 (y' = 2ax + b),所以在点 ((x_0, y_0)) 上,斜率就变成了 (m = 2ax_0 + b)。
3. 切线方程的建立3.1 切线方程的公式我们已经有了切线的斜率,接下来要把切线的方程写出来。
切线的方程可以用点斜式来表示:。
y y_0 = m(x x_0)把 (m) 代进去,我们得到:y (ax_0^2 + bx_0 + c) = (2ax_0 + b)(x x_0)。
抛物线的切线方程推导
抛物线的切线方程推导
抛物线y^2=4ax是二次函数,它与直线y=mx+k形成了交叉点。
令f(x)=mx+k,则有以下几个点,(a, 0),(0, k),和(–a, 0);一般来说,m代表抛物线的斜率。
又因为抛物线f(x)=y^2=4ax的导数为dy/dx=2ay, 所以当a!=0 时,我们可以利用导数的概念对抛物线f(x)的切线进行求解。
随后我们可以确定该切线的斜率 m = dy/dx = 2ay, 并考虑得到该切线的方程:
y-y0=2ay(x-x0)
其中,(x0,y0)为抛物线上任一点。
若我们定义:y2=2ay0,又有(x0,y0)=(a,0), 则可以得出:
y-0=2ay(x-a),即y=2ax。
可见,当a 不等于0时,抛物线y^2=4ax在y轴上的切线方程为y=2ax。
以上就是抛物线y^2=4ax的切线方程的推导过程,而它的核心根据的便是对抛物线y^2=4ax的斜率的求解,最后当a不等于0时,抛物线y^2=4ax的切线方程表达式可以确定为 y=2ax。
高考数学抛物线中的切线问题(解析版)
抛物线中的切线问题一、考情分析对于抛物线特别是抛物线x 2=2py p ≠0 ,可以化为函数y =x 22p,从而可以借组导数研究求性质,这种关联使得可以把抛物线与导数的几何意义交汇,这是圆锥曲线中的一大亮点,也是圆锥曲线解答题的一个热点.二、解题秘籍(一)利用判别式求解抛物线中的切线问题求解直线抛物线相切问题,可以把直线方程与抛物线方程联立整理成一个一元二次方程,然后利用Δ=0求解.【例1】(2023届河南省新未来高三上学期联考)已知抛物线C :y 2=2px p >0 ,直线l 1,l 2都经过点P -p2,0 .当两条直线与抛物线相切时,两切点间的距离为4.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)若直线l 1,l 2分别与抛物线C 依次交于点E ,F 和G ,H ,直线EH ,FG 与抛物线准线分别交于点A ,B ,证明:PA =PB .【解析】(1)设经过点P -p 2,0 的直线为l :y =k x +p2 ,由y 2=2px y =k x +p 2消去y ,得k 2x 2+k 2-2 px +k 2p 24=0,Δ=k 2-2 2p 2-4×k 2⋅k 2p 24=4p 2-k 2+1 ,当直线l 与抛物线C 相切时,Δ=0,∵p >0,∴k =±1,所以x 2-px +p 24=0,解得x =p 2,∴切点为p 2,p ,p 2,-p ,又∵两切点间的距离为4,∴2p =4,即p =2,∴抛物线C 的标准方程为y 2=4x ;(2)设点E x 1,y 1 ,F x 2,y 2 ,G x 3,y 3 ,H x 4,y 4 ,设直线l 1:x =k 1y -1,直线l 2:x =k 2y -1,联立y 2=4x x =k 1y -1 消去x ,得y 2-4k 1y +4=0,则y 1y 2=4,同理,y 3y 4=4,故y 1=4y 2,y 4=4y 3,直线EH 的方程为y -y 1y 4-y 1=x -x 1x 4-x 1,令x =-1,得y A -y 1y 4-y 1=1-y 214y 244-y 214,整理得y A =y 1y 4-4y 1+y 4,同理,y B =y 2y 3-4y 2+y 3,所以y A =4y 2⋅4y 3-44y 2+4y 3=4-y 2y 3y 2+y 3=-y B ,∴PA =PB .(二)利用导数几何意义求解抛物线中的切线问题求解抛物线x 2=2py 在其上一点P x 1,y 1 处的切线方程,可先把x 2=2py 化为y =x 22p ,则y =xp,则抛物线x 2=2py 在点P x 1,y 1 处的切线斜率为x 1p ,切线方程为y -y 1=x1px -x 1 .【例2】(2023届湖南省三湘名校教育联盟高三上学期联考)在直角坐标系xoy 中,已知抛物线C :x 2=2py p >0 ,P 为直线y =x -1上的动点,过点P 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B ,当P 在y 轴上时,OA ⊥OB .(1)求抛物线C 的方程;(2)求点O 到直线AB 距离的最大值.【解析】(1)当P 在y 轴上时,即P 0,-1 ,由题意不妨设A x 0,y 0 x 0>0 则B -x 0,y 0 ,设过点P 的切线方程为y =kx -1,与x 2=2py 联立得x 2-2pkx +2p =0,由直线和抛物线相切可得Δ=4p 2k 2-8p =0,x 0x 0=x 20=2p ,所以x 0=2p 由x 20=2py 0得y 0=1,∴A 2p ,1 ,B -2p ,1 ,由OA ⊥OB 可得2p ⋅-2p +1×1=0,解得p =12,∴抛物线C 的方程为x 2=y ;(2)x 2=y ,∴y =2x ,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则y -y 1=2x 1x -x 1 ,又x 21=y 1,所以y -y 1=2x 1x -2y 1即2x 1x =y +y 1,同理可得2x 2x =y +y 2,又P 为直线y =x -1上的动点,设P t ,t -1 ,则2x 1t =t -1+y 1,2x 2t =t -1+y 2,由两点确定一条直线可得AB 的方程为2xt =t -1+y ,即y -1=2t x -12 ,∴直线AB 恒过定点M 12,1 ,∴点O 到直线AB 距离的最大值为OM =12 2+1=52.(三)抛物线中与切线有关的性质过抛物线焦点弦的两端点作抛物线的切线,则(1)切线交点在准线上(2)切线交点与弦中点连线平行于对称轴(3)切线交点与焦点弦的两端点连线垂直(4)切线交点与焦点连线与焦点弦垂直(5)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.反之:(1)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,该点与焦点连线垂直于过两切点的弦(2)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.【例3】已知抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,PA ,PB 是C 的两条切线,A ,B 是切点.当AB ∥x 轴时,|AB |=2.(1)求抛物线C 的方程;(2)证明:|PF |2=|AF |⋅|FB |.【解析】(1)由题意,F 0,p 2 ,当AB ∥x 轴时,将y =p2代入x 2=2py 有x 2=p 2,解得x =±p ,又AB =2故2p =2,解得p =1.故抛物线C 的方程为x 2=2y .(2)由(1),设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,直线l 的方程为y =kx +12,联立抛物线方程有x 2-2kx -1=0,故x 1+x 2=2k ,x 1x 2=-1.又抛物线方程y =12x 2,故y =x ,故切线PA 的方程为y -12x 21=x 1x -x 1 ,即y =x 1x -12x 21,同理可得切线PB 的方程为y =x 2x -12x 22,联立y =x 1x -12x 21y =x 2x -12x 22可得x 1-x 2 x =12x 21-x 22 ,解得x =12x 1+x 2 ,代入y =x 1x -12x 21有y =12x 1x 1+x 2 -12x 21=12x 1x 2,代入韦达定理可得P k ,-12.故当k =0时有l ⊥PF ,当k ≠0时,因为k FP =-12-12k -0=-1k,故k FP ⋅k l =-1,也满足l ⊥PF .故l ⊥PF 恒成立.又k PA ⋅k PB =x 1x 2=-1,故PA ⊥PB .所以∠PAB +∠PBA =90∘,∠PAF +∠APF =90∘,故∠PBF =∠APF ,故Rt △PBF ∼Rt △APF ,故BFPF=PF AF ,即PF 2=AF ⋅BF ,即得证.【例4】已知直线l 过原点O ,且与圆A 交于M ,N 两点,MN =4,圆A 与直线y =-2相切,OA 与直线l 垂直,记圆心A 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)过直线y =-1上任一点P 作C 的两条切线,切点分别为Q 1,Q 2,证明:①直线Q 1Q 2过定点;②PQ 1⊥PQ 2.【解析】(1)如图,设A (x ,y ),因为圆A 与直线y =-2相切,所以圆A 的半径为|y +2|.由圆的性质可得|OA |2+|ON |2=|AN |2,即x 2+y 2+4=(y +2)2,化简得x 2=4y .因为O 与A 不重合,所以y ≠0,所以C 的方程为x 2=4y (y ≠0).(2)证明:①由题意可知Q 1,Q 2与O 不重合.如图,设P (t ,-1),Q 1x 1,y 1 ,则x 21=4y 1,因为y =x2,所以切线PQ 1的斜率为x 12,故x12=y 1+1x 1-t,整理得tx 1-2y 1+2=0.设Q 2x 2,y 2 ,同理可得tx 2-2y 2+2=0.所以直线Q 1Q 2的方程为tx -2y +2=0,所以直线Q1Q 2过定点(0,1).②因为直线Q 1Q 2的方程为tx -2y +2=0,由tx -2y +2=0,x 2=4y ,消去y 得x 2-2tx -4=0,所以x 1+x 2=2t ,x 1x 2=-4.又PQ 1 ⋅PQ 2=x 1-t x 2-t +y 1+1 y 2+1=x 1x 2-t x 1+x 2 +t 2+tx 1+22+1 tx 2+22+1 =x 1x 2-t x 1+x 2 +t 2+t 2x 1+2 t2x 2+2 =x 1x 2-t x 1+x 2 +t 2+t24x 1x 2+t x 1+x 2 +4=1+t24x 1x 2+t 2+4=0,所以PQ 1⊥PQ 2.三、跟踪检测1.(2023届云南省名校高三上学期月考)已知抛物线E :x 2=2py p >0 的焦点为F ,斜率为k k ≠0 的直线l 与E 相切于点A .(1)当k =2,AF =5时,求E 的方程;(2)若直线l 与l 平行,l 与E 交于B ,C 两点,且∠BAC =π2,设点F 到l 的距离为d 1,到l 的距离为d 2,试问:d1d 2是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.【解析】(1)由x 2=2py 得y =x 22p ,则y =x p,令xp =2,则x =2p ,即x A =2p ,y A =2p 22p=2p 则AF =2p +p2=5,所以p =2,故抛物线E 的方程为x 2=4y .(2)设A 2pt 0,2pt 20 ,B 2pt 1,2pt 21 ,C 2pt 2,2pt 22 ,则切线l 的斜率k =2pt 0p=2t 0,则切线l 的方程为:y -2pt 02=2t 0x -2pt 0 ,即y =2t 0x -2pt 20,k BC =2pt 12-2pt 222pt 1-2pt 2=t 1+t 2.直线l 的方程为y -2pt 21=t 1+t 2 x -2pt 1 ,化简得y =t 1+t 2 x -2pt 1t 2,因为l ∥l ,所以t 1+t 2=2t 0,由∠BAC =π2得2pt 12-2pt 022pt 1-2pt 0⋅2pt 22-2pt 022pt 2-2pt 0=-1,则t 1+t 0 t 2+t 0 =-1,即t 1t 2=-1-3t 20,即l :2t 0x -y +2p +6pt 02=0.由F 0,p 2 ,则d 1=3p 2+6pt 20 4t 20+1=3p 2+6pt 204t 20+1,d 2=-p 2-2pt 204t 20+1=p 2+2pt 204t 20+1,所以d 1d 2=3p 12+2t 20 p 12+2t 20 =3.故d1d 2是定值,定值为3.2.(2023届河南省北大公学禹州国际学校高三上学期月考)已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点在y 轴的正半轴上,直线l :mx +y -1=0经过抛物线C 的焦点.(1)求抛物线C 的方程;(2)若直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,过A ,B 两点分别作抛物线C 的切线,两条切线相交于点P ,求△ABP 面积的最小值.【解析】(1)由题意,设抛物线C 的方程为x 2=2py p >0 ,因为直线l :mx +y -1=0经过0,1 ,即抛物线C 的焦点F 0,p2,所以p2=1,解得p =2,所以抛物线C 的方程为x 2=4y .(2)设A x 1,y 1 、B x 2,y 2 ,联立方程组x 2=4y mx +y -1=0 ,整理得x 2+4mx -4=0,因为Δ=16m 2+16>0,且x 1+x 2=-4m ,x 1x 2=-4,y 1+y 2=x 214+x 224=x 1+x 2 2-2x 1x 24=4m 2+2,y 1y 2=x 214×x 224=-4 216=1所以AB =y 1+y 2+p =41+m 2 ,由x 2=4y ,可得y =x 24,则y =x 2,所以抛物线C 经过点A 的切线方程是y -y 1=x 12x -x 1 ,将y 1=x 214代入上式整理得y =x 12x -x 214,同理可得抛物线C 经过点B 的切线方程为y =x 22x -x 224,联立方程组y =x 12x -x 214y =x 22x -x 224,解得x =x 1+x 22,y =x 1x 24,所以x =-2m ,y =-1,所以P -2m ,-1 到直线mx +y -1=0的距离d =m ×-2m -1-1m 2+1=2m 2+1,所以△ABP 的面积S =12AB d =12×4×1+m 2 ×2m 2+1=4m 2+1 32,因为m 2+1≥1,所以S ≥4,即当m =0时,S =4,所以△ABP 面积的最小值为4.3.(2022届浙江省绍兴市高三上学期12月选考)已知抛物线C 的焦点是0,14 ,如图,过点D 22,t(t ≤0)作抛物线C 的两条切线,切点分别是A 和B ,线段AB 的中点为M .(1)求抛物线C 的标准方程;(2)求证:直线MD ⎳y 轴;(3)以线段MD 为直径作圆,交直线AB 于MN ,求|AB |-|MN ||AB |+|MN |的取值范围.【解析】(1)设抛物线的方程为x 2=2py p >0 ,由题意可得p 2=14,所以p =12,所以抛物线方程y =x 2.(2)由(1)y =x 2,因为y =2x ,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AD 的方程为y =2x 1x -x 21,直线BD 的方程为y =2x 2x -x 22,联立上述两直线方程,得D 点坐标D x 1+x 22,x 1x 2 ,又因为M 点为线段AB 的中点,所以M 点坐标M x 1+x 22,1-x 1x 2 ,因为x D =x M ,所以直线MD ⎳y 轴:(3)因为点D 22,t (t ≤0),所以x 1+x 22=22,x 1x 2=t ,则M 22,1-t ,圆心22,12,直线AB 的斜率为k =x 21-x 22x 1-x 2=x 1+x 2=2,直线AB 方程为y =2x -t ,y =x 2y =2x -t ,得x 2-2x +t =0,Δ=2-4t ,|AB |=1+k 2⋅Δ=6(1-2t ),圆心到直线AB 的距离为d =1-2t 23,半径r =|MD |2=1-2t2,|MN |=2r 2-d 2=63(1-2t ),令1-2t =m ≥1,|AB |-|MN ||AB |+|MN |=3-m 3+m =-1+6m +3在m ≥1时单调递减,|AB |-|MN ||AB |+|MN |∈-1,12 .4.(2022届山东省济宁市高三上学期期末)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)上一点C 1,y 0 到其焦点F 的距离为2.(1)求实数p 的值;(2)若过焦点F 的动直线l 与抛物线交于A 、B 两点,过A 、B 分别作抛物线的切线l 1、l 2,且l 1、l 2的交点为Q ,l 1、l 2与y 轴的交点分别为M 、N .求△QMN 面积的取值范围.【解析】(1)因为点C 1,y 0 到其焦点F 的距离为2,由抛物线的定义知1+p2=2解得p =2(2)由上问可知,抛物线方程E :y 2=4x设A y 214,y 1 ,B y 224,y 2,(y 1≠0,y 2≠0),设l :x =ty +1,联立y 2=4x x =ty +1 ,得y 2-4ty -4=0,判别式Δ=16t 2+16>0,故t ∈R y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4设l 1:y -y 1=k x -y 214联立方程组y 2=4xy -y 1=k x -y 214,消x 得ky 2-4y +4y 1-ky 21=0,所以Δ=16-4k 4y 1-ky 21 =44-4ky 1+k 2y 21 =0所以k =2y 1则l 1:y -y 1=2y 1x -y 214,即y =2y 1x +y 12,令x =0,得M 0,y 12,同理l 2:y =2y 2x +y 22,N 0,y 22,联立y =2y 1x +y12y =2y 2x +y 22,得交点Q 的横坐标为x Q =y 1y 24=-1,∴S △QMN =12MN ⋅x Q =12y 12-y 22×1=14y 1+y 2 2-4y 1y 2=t 2+1≥1∴△QMN 面积的取值范围是1,+∞ .5.(2022届百校联盟高三上学期12月联考)已知曲线C 上任意一点到F 1(-1,0),F 2(1,0)距离之和为433,抛物线E :y 2=2px 的焦点是点F 2.(1)求曲线C 和抛物线E 的方程;(2)点Q x 0,y 0 x 0<0 是曲线C 上的任意一点,过点Q 分别作抛物线E 的两条切线,切点分别为M ,N ,求△QMN 的面积的取值范围.【解析】(1)依题意,曲线C 是以F 1(-1,0),F 2(1,0)为左右焦点,长轴长为433的椭圆,则短半轴长b 有b 2=232-12=13,曲线C 的方程为:x 243+y 213=1,即3x 24+3y 2=1,在y 2=2px 中,p 2=1,即p =2,所以曲线C 的方程为:3x 24+3y 2=1,抛物线E 的方程为:y 2=4x .(2)显然,过点Q 的抛物线E 的切线斜率存在且不为0,设切线方程为:y -y 0=k (x -x 0),由y -y 0=k (x -x 0)y 2=4x消去x 并整理得:k4⋅y 2-y +y 0-kx 0=0,依题意,Δ=1-k (y 0-kx 0)=x 0k 2-y 0k +1=0,设二切线斜率为k 1,k 2,则k 1+k 2=y 0x 0,k 1k 2=1x 0,设斜率为k 1的切线所对切点M (x 1,y 1),斜率为k 2的切线所对切点N (x 2,y 2),因此,y 1=2k 1,y 2=2k 2,于是得M 1k 21,2k 1 ,N 1k 22,2k 2 ,NM =1k 21-1k 22,2k 1-2k 2,直线MN 上任意点P (x ,y ),MP =x -1k 21,y -2k 1,由MP ⎳NM 得:2k 1-2k 2 x -1k 21 -1k 21-1k 22y -2k 1 =0,化简整理得:2x -k 1+k 2k 1k 2y +2k 1k 2=0,则直线MN 的方程为:2x -y 0y +2x 0=0,点Q 到直线MN 的距离d =|4x 0-y 20|4+y 2,|MN |=1k 21-1k 222+2k 1-2k 2 2=1k 1-1k 2 21k 1+1k 22+4 =k 1+k 2k 1k 22-4k 1k 2k 1+k 2k 1k 2 2+4 =(y 20-4x 0)(y 20+4),则△QMN 的面积S △QMN =12|MN |⋅d =12⋅(y 20-4x 0)(y 20+4)⋅|4x 0-y 20|4+y 20=12(y 20-4x 0)32,而点Q x 0,y 0 x 0<0 在曲线C 上,即y 20=13-14x 20,-23≤x 0<0,y 20-4x 0=-14x 20-4x 0+13在x 0∈-23,0 上单调递减,当x 0=0时,(y 20-4x 0)min =13,当x 0=-23时,(y 20-4x 0)max =83,于是有13<y 20-4x 0≤83,则39<(y 20-4x 0)32≤164123,有318<S △QMN ≤84123所以△QMN 的面积的取值范围是318,84123.6.(2022届四川省达州高三上学期诊断)过定点0,1 的动圆始终与直线l :y =-1相切.(1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;(2)动点A 在直线l 上,过点A 作曲线C 的两条切线分别交x 轴于B ,D 两点,当△ABD 的面积是32时,求点A 坐标.【解析】(1)设动圆圆心坐标为x ,y ,因为过定点0,1 的动圆始终与直线l :y =-1相切,可得-x 2+y -1 2=y +1 ,化简得x 2=4y ,即动圆圆心的轨迹方程C :x 2=4y .(2)设动点A x 0,-1 ,根据题意过点A 作曲线C 的切线斜率存在,设为k k ≠0 ,所以切线方程为y =k x -x 0 -1,联立方程组x 2=4y ,y =k x -x 0 -1 ,整理得x 2-4kx +4kx 0+4=0,且Δ=k 2-kx 0-1=0,因为k 2-kx 0-1=0有两不等实根,所以有两条切线,斜率分别设为k 1,k 2,所以k 1+k 2=x 0,k 1k 2=-1,切线y =k 1x -x 0 -1交x 轴于点B x 0+1k 1,0 ,切线y =k 2x -x 0 -1交x 轴于点D x 0+1k 2,0 ,所以S △ABD =12x 0+1k 1-x 0-1k 2×1=12k 2-k 1k 1k 2=12k 1+k 22-4k 1k 2k 1k 2=32,即12x 02+41=32,解得x 0=±5,所以点A 坐标为5,-1 或-5,-1 .7.(2022届四川省成都市高三上学期考试)已知抛物线C :x 2=2py p >0 的焦点为F .且F 与圆M :x 2+y +42=1上点的距离的最小值为4.(1)求抛物线的方程;(2)若点P 在圆M 上,PA ,PB 是C 的两条切线.A ,B 是切点,求△PAB 面积的最大值.【解析】(1)抛物线C 的焦点为F 0,p 2 ,FM =p2+4,所以,F 与圆M :x 2+(y +4)2=1上点的距离的最小值为p2+4-1=4,解得p =2;所以抛物线的方程为x 2=4y .(2)抛物线C 的方程为x 2=4y ,即y =x 24,对该函数求导得y =x 2,设点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,P x 0,y 0 ,直线PA 的方程为y -y 1=x 12x -x 1 ,即y =x 1x2-y 1,即x 1x -2y 1-2y =0,同理可知,直线PB 的方程为x 2x -2y 2-2y =0,由于点P 为这两条直线的公共点,则x 1x 0-2y 1-2y 0=0x 2x 0-2y 2-2y 0=0,所以,点A 、B 的坐标满足方程x 0x -2y -2y 0=0,所以,直线AB 的方程为x 0x -2y -2y 0=0,联立x 0x -2y -2y 0=0y =x 24,可得x 2-2x 0x +4y 0=0,由韦达定理可得x 1+x 2=2x 0,x 1x 2=4y 0,所以AB =1+x 022⋅x 1+x 22-4x 1x 2=1+x 022⋅4x 20-16y 0=x 20+4 x 20-4y 0点P 到直线AB 的距离为d =x 20-4y 0x 2+4,所以,S △PAB =12AB ⋅d =12x 20+4 x 20-4y 0 ⋅x 20-4y 0x 20+4=12x 20-4y 0 32,∵x 20-4y 0=1-y 0+4 2-4y 0=-y 20-12y 0-15=-y 0+6 2+21,由已知可得-5≤y 0≤-3,所以,当y 0=-5时,△PAB 的面积取最大值12×2032=205.8.(2022届山西省怀仁市高三上学期期中)已知抛物线C :y 2=2px p >0 的焦点为F ,准线与x 轴交于D点,过点F 的直线与抛物线C 交于A ,B 两点,且FA ⋅FB =FA +FB .(1)求抛物线C 的方程;(2)设P ,Q 是抛物线C 上的不同两点,且PF ⊥x 轴,直线PQ 与x 轴交于G 点,再在x 轴上截取线段GE =GD ,且点G 介于点E 点D 之间,连接PE ,过点Q 作直线PE 的平行线l ,证明l 是抛物线C 的切线.【解析】(1)解:设过点F 的直线方程为y =k x -p2,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,联立y =k x -p2 y 2=2px,得k 2x 2-pk 2+2p x +k 2p 24=0,则x 1+x 2=pk 2+2p k 2,x 1⋅x 2=p 24,所以FA +FB =x 1+p 2+x 2+p 2=2pk 2+2pk 2,FA ⋅FB =x 1+p 2 x 2+p 2 =p 22+p 2k 2+2 2k 2,因为FA ⋅FB =FA +FB ,所以2pk 2+2p k 2=p 22+p 2k 2+2 2k 2,化简得p 2-2p 1+1k2 =0,所以p =2,当过点F 的直线斜率不存在时,则FA =FB =p ,故FA +FB =2p ,FA ⋅FB =p 2,又因为FA ⋅FB =FA +FB ,则p 2=2p ,所以p =2,综上所述,p =2,所以y 2=4x ;(2)证明:不妨设点P 在第一象限,则P 1,2 ,D -1,0 ,F 1,0 ,设直线PQ 的方程为y -2=m x -1 ,m ≠0,Q x 3,y 3 ,联立y -2=m x -1 y 2=4x ,消元整理得m 24y 2-y -m +2=0,则2+y 3=4m ,即y 3=4-2mm 故x 3=2-m 2m 2,即Q 2-m 2m 2,4-2m m,当y =0时,x =-2m +1,则G -2m+1,0 ,又因GE =GD ,且点G 介于点E 点D 之间,则G 为DE 的中点,所以E -4m+3,0 ,则直线PE 的斜率为24m-2=m2-m ,因为直线PE 平行直线l ,所以直线l 的斜率为m2-m,故直线l 的方程为y -4-2m m =m 2-m x -2-m 2m 2,即y =m 2-m x +2-m m ,联立y =m 2-m x +2-mm y 2=4x,消元整理得m 42-m y 2-y +2-m m =0,Δ=1-4×m 42-m⋅2-mm =0,所以直线l 与抛物线只有一个交点,有直线l 斜率不为0,所以l 是抛物线C 的切线.9.已知抛物线C :x 2=2py ,点M -4,4 在抛物线C 上,过点M 作抛物线C 的切线,交x 轴于点P ,点O 为坐标原点.(1)求P 点的坐标;(2)点E 的坐标为-2,-1 ,经过点P 的直线交抛物线于A ,B 两点,交线段OM 于点Q ,记EA ,EB ,EQ 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,是否存在常数λ使得k 1+k 2=λk 3.若存在,求出λ的值,若不存在,请说明理由.【解析】(1)因为M -4,4 在抛物线C 上,所以-4 2=8p ,所以p =2所以抛物线C 的方程为x 2=4y ,即y =14x 2,则y =12x ,所以切线的斜率为12×(-4)=-2,所以过点M 的切线方程为y =-2x +4 +4,即y =-2x -4联立y =-2x -4y =0,解得P 点的坐标为-2,0(2)由题意可知过点P 的直线的斜率存在,设为y =kx +2k ,线段OM 所在的直线为y =-x ,联立y =kx +2k y =-x,解得Q 点坐标为-2k k +1,2kk +1,所以k 3=2k k +1+1-2k k +1+2=3k +12设A x 1,x 214 ,B x 2,x 224,联立y =kx +2kx 2=4y ,得x 2-4kx -8k =0,所以x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-8k .则k 1+k 2=x 214+1x 1+2+x 224+1x 2+2=14x 1x 2x 1+x 2 +x 1+x 2 +12x 21+x 22 +4x 1x 2+2x 1+x 2 +4=-8k 2+4k +1216k 2+16k +4-8k +8k +4=12k +44=3k +1所以k 1+k 2=2k 3,即存在λ=2满足条件.10.如图,已知A x 1,y 1 、B x 2,y 2 为二次函数y =ax 2(a >0)的图像上异于顶点的两个点,曲线y =ax 2在点A x 1,y 1 、B x 2,y 2 处的切线相交于点P x 0,y 0 .(1)利用抛物线的定义证明:曲线y =ax 2上的每一个点都在一条抛物线上,并指出这条抛物线的焦点坐标和准线方程;(2)求证:x 1、x 0、x 2成等差数列,y 1、y 0、y 2成等比数列;(3)设抛物线y =ax 2焦点为F ,过P 作PH 垂直准线l ,垂足为H ,求证:∠BPH =∠APF .【解析】(1)证明:令F 0,14a ,直线l :y =-14a,曲线y =ax 2上任意一点P x 0,ax 02,又a >0,则点P x 0,ax 02 到直线l 的距离d =ax 02+14a,则PF =x 02+ax 02-14a 2=x 02+ax 02 2-x 022+14a 2=ax 02 2+x 022+14a 2=ax 02+14a 2=ax 02+14a =ax 02+14a=d ,即曲线y =ax 2上任意一点到点F 0,14a 的距离与到直线l :y =-14a的距离相等,且点F 0,14a 不在直线l :y =-14a上,所以曲线y =ax 2上的每一个点都在一条抛物线上,抛物线的方程即为y =ax 2,焦点坐标为F 0,14a,准线方程为y =-14a;(2)解:对于y =ax 2,则y =2ax ,所以y |x =x 1=2ax 1,y |x =x 2=2ax 2,即过点A x 1,y 1 、B x 2,y 2 的切线方程分别为y -y 1=2ax 1x -x 1 、y -y 2=2ax 2x -x 2 ,又y 1=ax 12,y 2=ax 22,所以y =2ax 1x -ax 12、y =2ax 2x -ax 22,由y =2ax 1x -ax 12y =2ax 2x -ax 22 ,解得x =x 1+x 22y =ax 2x 1,即P x 1+x 22,ax 2x 1 ,即x 0=x 1+x 22,y 0=ax 2x 1,又y 02=a 2x 22x 12=y 1⋅y 2,所以x 1、x 0、x 2成等差数列,y 1、y 0、y 2成等比数列;(3)解:由(2)可知k BP =2ax 2,k AP =2ax 1,F 0,14a ,所以k PF =y 0-14ax 0=ax 2x 1-14a x 1+x 22,如图,设AP ,PF ,PB 与x 轴分别交于点C 、D 、E ,则tan ∠ACx =2ax 1,tan ∠BEx =2ax 2,tan ∠FDx =ax 2x 1-14ax 1+x 22,又∠BPH =π2-π-∠BEx =∠BEx -π2,∠FPA =∠FDx -∠ACx ,所以tan ∠BPH =tan ∠BEx -π2 =-1tan ∠BEx=-12ax 2,tan ∠FPA =tan ∠FDx -∠ACx =tan ∠FDx -tan ∠ACx1+tan ∠FDx tan ∠ACx=ax 2x 1-14a x 1+x 22-2ax11+ax 2x 1-14a x 1+x 22⋅2ax 1=ax 2x 1-14a -2ax 1⋅x 1+x 22x 1+x 22+ax 2x 1-14a ⋅2ax 1=-14a-ax 12x 1+x 22+2a 2x 12x 2-x 12=-14a -ax 12x 22+2a 2x 12x 2=-14a-ax 1212x 2+4a 2x 12x 2 =-1+4a 2x 12 2ax 21++4a 2x 12 =-12ax 2,即tan ∠BPH =tan ∠FPA ,所以∠BPH =∠FPA ;11.已知抛物线x 2=2py (p >0)上的任意一点到P (0,1)的距离比到x 轴的距离大1.(1)求抛物线的方程;(2)若过点(0,2)的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,过A ,B 两点分别作抛物线的切线,两条切线交于点Q ,求△QAB 重心G 的轨迹方程.【解析】(1)由抛物线的定义可得p =2,∴抛物线的方程为x 2=4y ;(2)由题意可得直线AB 的斜率存在,设其为k ,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则直线AB 的方程为y =kx +2;代入抛物线方程得x 2-4kx -8=0,则有x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-8,∵y =x 24,∴y=x 2,∴l AQ :y -y 1=x 12x -x 1 ,即y =x 12x -x 214①同理可得l BQ :y =x 22x -x 224②,①-②有x 1-x 22 x =x 21-x 224,得x Q =x 1+x 22=2k ,∴y Q =kx 1-x 214=kx 1-y 1=-2.∴Q (2k ,-2)又y 1+y 2=k x 1+x 2 +4=4k 2+4,设G (x ,y ),则x =x 1+x 2+x Q3=2ky =y 1+y 2+y Q 3=4k 2+23,消k 得y =x 2+23,所以G 的轨迹方程为y =13x 2+23.12.已知抛物线C :x 2=2py p >0 的焦点为F ,点P -2,y 0 为抛物线上一点,抛物线C 在点P 处的切线与y 轴相交于点Q ,且△FPQ 的面积为2.(1)求抛物线的方程.(2)若斜率不为0的直线l 过焦点F ,且交抛物线C 于A ,B 两点,线段AB 的中垂线与y 轴交于点M ,证明:MF AB为定值.【解析】(1)将P -2,y 0 代入x 2=2py 得,y 0=2p 设抛物线的切线方程为y =k (x +2)+2p,代入x 2=2py 整理得:x 2-2pkx -(4pk +4)=0由题知Δ=4p 2k 2+4pk +4=0,解得k =-2p又y Q =2k +2p ,所以FQ =p 2-2k -2p 所以S △FPQ =p 2-2k -2p =p 2+2p=2,解得p =2所以抛物线C 的方程为x 2=4y(2)记AB 中点为N ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),N (x 3,y 3)设直线AB 方程为y =mx +1,代入x 2=4y 整理得:x 2-4mx -4=0,则x 1+x 2=4m ,x 1x 2=-4所以AB =m 2+1(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4(m 2+1)因为N 为AB 中点,所以x 3=x 1+x 22=2m ,y 3=2m 2+1所以直线MN 的方程为y -(2m 2+1)=-1m(x -2m )则y M =2m 2+3所以MF =2m 2+2所以MF AB =2m 2+24(m 2+1)=1213.(2022届新未来4月联考)已知直线l :x -ky +k -1=0与抛物线C :y 2=2px (p >0)交于A ,B 两点,过A ,B 两点且与抛物线C 相切的两条直线相交于点D ,当直线l ⊥x 轴时,|AB |=4.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)求|OD |的最小值.【解析】(1)当直线l ⊥x 轴时,x =1,代入y 2=2px 解得y =±2p ,∴|AB |=22p =4,得p =2,∴抛物线C 的标准方程为y 2=4x ;(2)设A x A ,y A ,B x B ,y B ,D x D ,y D .联立x -ky +k -1=0,y 2=4x ,得y 2-4ky +4k -4=0.∴y A +y B =4k ,y A ⋅y B =4k -4①,∵直线l :x -ky +k -1=0恒过点(1,1),且与抛物线有两个交点,点(1,1)在抛物线上,∴k ≠0,当直线AD 和直线BD 斜率存在时,设直线AD :y =mx +n ,联立y =mx +n ,y 2=4x ,∴my 2-4y +4n =0,Δ=16-4m ⋅4n =0,∴m ⋅n =1,∴y A =2m ,同理,设直线BD :y =ax +b ,则ab =1,y B =2a,联立y =mx +n ,y =ax +b , ∴x D =1am ,y D =1a +1m.由①可知2m +2a =4k ,2m ⋅2a =4k -4,∴1m +1a -2ma=2,即y D -2x D =2,∴点D 在直线2x -y +2=0上.当直线AD 或直线BD 斜率不存在时,即直线l 过原点时,k =1,过原点的切线方程为x =0,易知另外一点为(4,4),过点(4,4)的切线方程设为x -4=t (y -4),联立x -4=t (y -4)y 2=4x,得y 2-4ty +16t -16=0,Δ=16t 2-416t -16 =0,解得t =2,即切线方程y =12x +2.此时交点D 的坐标为(0,2),在直线2x -y +2=0上,故OD 的最小值为原点到直线2x -y +2=0的距离,即25=255.14.过原点O 的直线与拋物线C :y 2=2px (p >0)交于点A ,线段OA 的中点为M ,又点P 3p ,0 ,PM ⊥OA .在下面给出的三个条件中任选一个填在横线处,并解答下列问题:①OA =46,②PM =23;③△POM 的面积为62.(1)______,求拋物线C 的方程;(2)在(1)的条件下,过y 轴上的动点B 作拋物线C 的切线,切点为Q (不与原点O 重合),过点B 作直线l 与OQ 垂直,求证:直线l 过定点.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【解析】(1)由题意知直线OA 的斜率存在且不为0,设其方程为y =kx k ≠0 ,由y 2=2px ,y =kx 得x =0,y =0 或x =2p k 2,y =2p k,即O 0,0 ,A 2p k 2,2p k所以线段OA 的中点M p k 2,p k.因为PM ⊥OA ,所以直线PM 的斜率存在,k PM =p kpk 2-3p =k1-3k 2.所以k 1-3k2⋅k =-1,解得k =±22,所以直线OA 的方程为x ±2y =0,A 4p ,±22p .若选①,不妨令A 4p ,22p ,由OA =46,得4p2+22p 2=46,解得p =2(舍去p =-2),所以抛物线C 的方程为y 2=4x .若选②,因为PM ⊥OA ,PM =23,所以点P 到直线OA 的距离为23,即3p12+±2 2=23,解得p =2(舍去p =-2),所以抛物线C 的方程为y 2=4x .若选③,不妨令A 4p ,22p ,因为OM =12OA =124p 2+22p 2=6p ,点P 到直线OA 的距离PM =3p12+±22=3p ,所以S △POM =12OM ⋅PM =12×6p ×3p =62,解得p =2(舍去p =-2),所以抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)由题意可知切线BQ 的斜率存在且不为0.设B 0,b b ≠0 ,切线BQ 的方程为y =k 1x +b ,由y =k 1x +b ,y 2=4x得k 1y 2-4y +4b =0,(*)所以Δ=-4 2-4×k 1×4b =0,解得k 1=1b,所以方程(*)的根为y =2b ,代入y 2=4x 得x =b 2,所以切点b 2,2b ,于是k OQ =2b b2=2b ,则k l =-b2,所以直线l 的方程为y =-b 2x +b ,即y =-b2x -2 ,所以当b 变化时,直线l 恒过定点2,0 .15.已知抛物线x 2=2py (y >0),其焦点为F ,抛物线上有相异两点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 .(1)若AF ⎳x 轴,且经过点A 的抛物线的切线经过点(1,0),求抛物线方程;(2)若p =2,且|AF |+|BF |=4,线段AB 的中垂线交x 轴于点C ,求△ABC 面积的最大值.【解析】(1)抛物线x 2=2py (y >0),焦点坐标为0,p2,因为AF ⎳x ,所以y A =p 2,所以x A =p ,又y =x 22p ,所以y =x p,所以过A 点的切线的斜率k =1,所以切线方程为y -p 2=x -p ,令y =0得x =p2=1,所以p =2,所以x 2=4y(2)若p =2,则抛物线为x 2=4y ,焦点为0,1 ,准线方程为y =-1,因为|AF |+|BF |=4,所以y A +1+y B +1=4,所以y A +y B =2,设直线AB 的方程为y =kx +m ,联立x 2=4y 得x 2-4kx -4m =0,Δ=16k 2+16m >0所以x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4m ,所以y 1+y 2=kx 1+kx 2+2m =4k 2+2m =2,即m =1-2k 2,所以Δ=16k 2+161-2k 2 >0,解得-1<k <1,当k =0时,直线方程为y =1,则A 2,0 ,B -2,0 ,所以AB 的中垂线恰为y 轴,则C 0,0 ,所以S △ABC =12×4×1=2,当-1<k <1,且k ≠0时,又AB 的中点坐标为x 1+x 22,y 1+y 22 =2k ,1 ,所以AB 的中垂线l 的方程为y =-1kx -2k +1,令y=0得x =3k ,所以C 3k ,0 ,所以C 到AB 的距离d =3k 2+m k 2+1,又AB=k 2+116k 2+16m ,所以S △ABC =12AB d =2k 2+m ×3k 2+m =21-k 2×1+k 2 =21-k 2 1+k 2 2令1-k 2=t ,则t ∈0,1 ,f t =t 2-t 2=t 3-4t 2+4t ,因为f t =3t 2-8t +4=t -2 3t -2 ,所以当t ∈0,23 时f t >0,f t 在0,23 上单调递增,当t ∈23,1 时f t <0,f t 在23,1 上单调递减,所以f t max =f 23 =3227所以S △ABC max =23227=869>2所以S △ABC max =86916.设抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,点P m ,2 (m >0)在抛物线C 上,且满足PF =3.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)过点G 0,4 的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,分别以A ,B 为切点的抛物线C 的两条切线交于点Q ,求三角形PQG 周长的最小值.【解析】(1)由抛物线定义,得PF =2+p2=3,得p =2,∴抛物线C 的标准方程为x 2=4y ;(2)设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,直线l 的方程为y =kx +4,∴联立y =kx +4x 2=4y,消掉x ,得x 2-4kx -16=0,Δ>0,∴x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-16,设A ,B 处的切线斜率分别为k 1,k 2,则k 1=x 12,k 2=x22,∴在点A 的切线方程为y -y 1=x 12x -x 1 ,即y =x 1x 2-x 124①,同理,在B 的切线方程为y =x 2x 2-x 224②,由①②得:x Q =x 1+x 22=2k ,代入①或②中可得:y Q =kx 1-x 214=y 1-4-y 1=-4,∴Q 2k ,-4 ,即Q 在定直线y =-4上,设点G 关于直线y =-4的对称点为G ,则G 0,-12 ,由(1)知P 22,2 ,∵PQ +GQ =PQ +G Q ≥G P =251,即P ,Q ,G 三点共线时等号成立,∴三角形PQG 周长最小值为GP +G P =251+23.17.已知圆C :x 2+y -2 2=1与定直线l :y =-1,且动圆M 与圆C 外切并与直线l 相切.(1)求动圆圆心M 的轨迹E 的方程;(2)已知点P 是直线l 1:y =-2上一个动点,过点P 作轨迹E 的两条切线,切点分别为A 、B .①求证:直线AB 过定点;②求证:∠PCA =∠PCB .【解析】(1)依题意知:M 到C 0,2 的距离等于M 到直线y =-2的距离,∴动点M 的轨迹是以C 为焦点,直线y =-2为准线的抛物线,设抛物线方程为x 2=2py p >0 ,则p2=2,则p =4,即抛物线的方程为x 2=8y ,故:动圆圆心M 的轨迹E 的方程为:x 2=8y ;(2)①由x 2=8y 得:y =18x 2,∴y =14x ,设A x 1,18x 21、B x 2,18x 22 ,P t ,-2 ,其中x 1≠x 2,则切线PA 的方程为y -18x 21=x 14x -x 1 ,即y =14x 1x -18x 21,同理,切线PB 的方程为y =14x 2x -18x 22,由y =14x 1x -18x 21y =14x 2x -18x 22 ,解得x =x 1+x 22y =x 1x 28 ,∴t =x 1+x 22-2=x 1x 28,即x 1+x 2=2t x 1x 2=-16 ,∵A x 1,18x 21、B x 2,18x 22 x 1≠x 2 ,∴直线AB 的方程为y -18x 21=18x 22-18x 21x 2-x 1x -x 1 ,化简得y =x 1+x 28x -x 1x 28,即y =t4x +2,故直线AB 过定点0,2 ;②由①知:直线AB 的斜率为k AB =t4,(i )当直线PC 的斜率不存在时,直线AB 的方程为y =2,∴PC ⊥AB ,∴∠PCA =∠PCB ;(ii )当直线PC 的斜率存在时,∵P t ,-2 、C 0,2 ,∴直线PC 的斜率k PC =-2-2t -0=-4t ,∴k AB ⋅k PC =t 4×-4t=-1,∴PC ⊥AB ,∴∠PCA =∠PCB .综上所述:∠PCA =∠PCB 得证.18.设抛物线C :x 2=2py p >0 ,其焦点为F ,准线为l ,点P 为C 上的一点,过点P 作直线l 的垂线,垂足为M ,且MF =FP ,FM ⋅FP=2.(1)求抛物线C 的方程;(2)设点Q 为C 外的一点且Q 点不在坐标轴上,过点Q 作抛物线C 的两条切线,切点分别为A ,B ,过点Q 作y 轴的垂线,垂足为S ,连接AS ,BS ,证明:直线AS 与直线BS 关于y 轴对称.【解析】(1)∵PM =PF =FM ,∴△PFM 为等边三角形,∴∠FMP =∠PFM =60°,又FM ⋅FP=FM ⋅FP cos ∠PFM =FM 2cos60°=2,∴FM =2设直线l 交y 轴于N 点,则在Rt △MNF 中∠NMF =30°,NF =1=p ,∴C 的方程为x 2=2y(2)设点Q a ,b a ≠0,b ≠0 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,又C 的方程为x 2=2y 可化为y =x 22,∴y =x所以过点A 且与C 相切的直线的斜率为x 1,过点B 且与C 相切的直线的斜率为x 2,所以直线QA 的方程为y-y1=x1x-x1,直线QB的方程为y-y2=x2x-x2.又直线QA与QB均过点Q,b-y1=x1a-x1,b-y2=x2a-x2,又x21=2y1,x22=2y2,∴y1=ax1-b,y2=ax2-b,所以直线AB的方程为y=ax-b,联立方程y=ax-b和x2=2y得方程组x2=2y,y=ax-b,消去y得x2-2ax+2b=0,∵b≠0,∴x1≠0,x2≠0,∵x1x2=2b,又S0,b,则直线AS的斜率k1=y1-bx1;直线BS的斜率k2=y2-bx2,∴k1+k2=x1+x2x1x22-bx1x2,∵x1x22-b=0,∴k1+k2=0,所以直线AS与直线BS关于y轴对称.。
抛物线外一点做两条切线轨迹方程
抛物线外一点做两条切线轨迹方程1. 概述抛物线是数学中常见的一种曲线,其在物理学、工程学、计算机图形学等领域有着广泛的应用。
抛物线外一点做两条切线是一个经典的问题,其涉及到抛物线的性质和切线的几何关系。
本文将探讨抛物线外一点做两条切线的轨迹方程,希望能够为读者对此问题的理解提供一些帮助。
2. 抛物线的一般方程一般来说,抛物线的一般方程可以表示为:\[y = ax^2 + bx + c \]其中a、b、c为常数且a不为0。
抛物线的顶点坐标为(-b/2a, c - b^2/4a)。
3. 抛物线外一点做两条切线的条件对于给定的抛物线和一点P(x, y)外,我们希望找到通过点P的两条切线。
根据几何性质,抛物线外一点做两条切线的条件为:点P到抛物线的切线长度相等。
设点P到抛物线的距离为d,则点P到抛物线的两个切点为A和B,过点P作AB的垂线交抛物线于C和D,则PC=PD。
4. 推导轨迹方程我们可以找到切线的一般方程。
设抛物线的方程为y = f(x),点P的坐标为(x, y),则点P到抛物线的距离 \[d = \frac{|y - f(x)|}{\sqrt{1 +f'(x)^2}} \] 其中f'(x)为抛物线的导数。
根据切线的性质,切线的斜率为f'(x)。
由上式我们得到\[d = \frac{|y - f(x)|}{\sqrt{1 + f'(x)^2}} = \frac{|ax^2 + bx + c -f(x)|}{\sqrt{1 + f'(x)^2}} \]根据点到直线的距离公式,我们知道点P到抛物线的切线的距离为d,于是我们得到抛物线外一点做两条切线的轨迹方程。
5. 结论通过以上推导,我们得到了通过抛物线外一点的两条切线的轨迹方程。
这个问题的解决不仅涉及到抛物线的性质,也考虑到切线的几何特性。
抛物线作为数学中的经典曲线,在这个问题中展现了其独特的魅力。
希望读者通过本文能够对抛物线外一点做两条切线的轨迹方程有一个更清晰的认识。
抛物线中的切线问题(推荐完整)
式表示)
. .
变式 3 如图,设抛物线方程为 x2 2 py( p 0) ,
M(x0,y0)为 x2 2 py 外任意一点,过 M 引抛物线
的两条切线,切点分别为 A(x1,y1), B(x2,y2).求
过 A, B 两点的直线方程 为: x0 x p( y y0 )
x2
x1x0 x2 x0
p( x12 2p
p( x22 2p
y0 ) y0 )
A、M、B三点的横坐标成等差数列
变式 3 如图,设抛物线方程为 x2 2 py( p 0) ,
M(x0,y0)为 x2 2 py 外任意一点,过 M 引抛物线
的两条切线,切点分别为 A(x1,y1), B(x2,y2).求
抛物线中的切线问题
例题:(山东高考)如图,设抛物线方程为
x2 2 py( p 0) , M 为直线 y 2 p 上任意 一点,过 M 引抛物线的切线,切点分别为 A,B . 求证: A,M,B三点的横坐标成等差数列
变式 1:如图,设抛物线方程为 x2 2 py( p 0) ,
xx0 yy0 r2
2. 设P(x0,
y0
)为椭圆
x2 a2
y2 b2
1上的点,则过该点的切线方程为:
xx0 a2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
yy0 b2
1
3. 设P(
x0
,
y0
)为双曲线
x2 a2
y2 b2
1上的点,则过该点的切线方程为:
xx0 yy0 1
抛物线中切线问题
变式 3:如图,设抛物线方程为 x2 2 py( p 0) ,
M(x0,y0)为 x2 2 py 外任意一点,过 M 引抛物线
的两条切线,切点分别为 A(x1,y1), B(x2,y2).求过
A, B 两点的直线方程.(直线 AB 用 x0、y0 的形式
表示)
. .
解:由结论1可知过A(x1, y1), B(x2, y2)的切线 方程分别为:x1x p( y1 y), x2x p( y2 y)
p( x22 2p
-2 p)
-2 p. )
.
整理得x0
=
x1 +x2 2
A、M、B三点的横坐标成等差数列.
变式 2:如图,设抛物线方程为 x2 2 py( p 0) ,
M(x0,y0)为 x2 2 py 外任意一点,过 M 引抛物线 的切线,切点分别为 A,B .问: A,M,B三点的
横坐标成等差数列.
y,
x p
,
y,
x
x1
x1 p
,同理可得y,
x
x2
x2 p
x12 P
kAM
x1 p
2p 2 x1 x0
,即x12 -2x0 x1-p2
0
x22 P
kBM
x2 p
2p 2
x2
x 0
,即x22 -2x0 x2 -p2
0
x1、x2是方程x2 -2x0 x-p2 =0的两根,
x1x2 =-p2
xx0 =p(y+y0 )
类比拓展:
1. 过圆 x2 y2 r2上一点 M(x0, y0) 的切线方程: xx0 yy0 r 2
2.
设P(
x0
求抛物线在点处的切线方程
求抛物线在点处的切线方程好吧,今天我们来聊聊抛物线和它的切线方程。
听起来有点严肃,但别担心,我会让它变得轻松有趣。
抛物线,这个名字听起来是不是就有点高大上?它就是一种数学图形,形状像个大碗,或者像我们常说的“放飞自我”的感觉,哈哈。
想象一下,抛物线就像一个在空中优雅飞舞的小鸟,曲线优美,婉转动人。
什么是切线呢?切线就像是一根温柔的手,轻轻触碰抛物线的某个点,就那么一瞬间,它和抛物线有了亲密接触。
就像你跟朋友一起喝茶,随便聊聊,瞬间的默契,就是切线的感觉。
要找切线方程,首先得知道我们想要在哪个点上“握手”。
这点就叫做“切点”,听起来是不是很浪漫?好啦,我们要切线的点一般是给定的,比如(x₀, y₀)。
这时候,我们得先确定抛物线的方程。
假设这条抛物线的方程是y = ax² + bx + c。
哇哦,听起来像是开车上路的那种感觉。
a、b、c就像是车子的发动机、轮胎和车身,缺一不可。
每个参数都对我们的抛物线有影响,真是太神奇了。
我们得求导。
别担心,这不是高深的数学,这就像是给我们的车子加油,让它更有动力。
我们求导的结果是y' = 2ax + b。
这个y'代表的是切线的斜率,斜率就像是车子的坡度,爬坡的时候会累,但能让你欣赏到美丽的风景,对吧?好,我们要把切点(x₀, y₀)代入导数,得到切线的斜率。
就是y' = 2ax₀ + b。
就这么简单!想象一下,这个斜率像是一杯热咖啡的温度,让你感觉到温暖。
然后,切线的方程就可以用点斜式公式来表示,公式是y y₀ = m(x x₀),其中m就是我们刚刚求出的斜率。
这就像是在给你的切线加个标记,告诉它你从哪儿出发,往哪儿去。
一旦代入这些值,你会得到一个具体的切线方程。
这样一来,抛物线和切线就像是好朋友一样,互相依偎,完美地结合在一起。
你看,数学有时候就像人生一样,虽然有些复杂,但只要慢慢来,总能找到方向。
再说说,这个切线方程的意义。
切线就像是一个指引,告诉你在这个点上抛物线的走势。
抛物线 切线方程公式
抛物线切线方程公式Parabolic curve is a fundamental mathematical concept that is commonly encountered in various fields of science and engineering.It is defined by the equation y = ax^2 + bx + c, where a, b, and c are constants that determine the shape and position of the parabola.The curve is symmetrical about its axis of symmetry, which is a vertical line passing through the vertex of the parabola.抛物线是一个基本的数学概念,在科学和工程的各个领域中都常常遇到。
它由方程y = ax^2 + bx + c定义,其中a,b和c是确定抛物线形状和位置的常数。
该曲线关于其对称轴对称,对称轴是通过抛物线顶点的一条垂直线。
In the study of parabolic curves, a key concept is the tangent line. The tangent line to a point on the parabola is a straight line that just touches the curve at that point. The equation of the tangent line to the parabola at the point (x1, y1) is y = 2ax1(x - x1) + (a(x1)^2 - y1), where a is the coefficient of x^2 in the equation of the parabola. The slope of the tangent line at any point on the parabola is given by the derivative of the parabola equation.在研究抛物线时,一个关键概念是切线。
抛物线准线上任意一点引抛物线的两切线
抛物线准线上任意一点引抛物线的两切线过抛物线准线上任意一点做该抛物线的两条切线.证明:两切线互相垂直且切点连线过抛物线焦点
首先,现设切线方程y=kx+b,∵过点(-p/2,0)∴b=pk/2 y^2=2px
y=kx+pk/2 两式联立,消去y,之后你最好自己算一下,这儿不太好打,总之会求出一个关于x的二次方程,因为是切线,所以△=b^2-4ac=0
(pk^2-2p)^2-k^4?鱚2=0 然后展开,会发现乱七八糟的都约了,最后得
k^2=1,取k=1 所以原切线方程:y=x+ p/2 再与抛物线方程联立,求得
x=p/2
抛物线是一种圆锥曲线,指平面内到一个定点F(焦点)和一条定直线l(准线)距离相等的点的轨迹。
其中定点叫抛物线的焦点,定直线叫抛物线的准线。
它有许多表示方法,例如参数表示,标准方程表示等等。
它在几何光学和力学中有重要的用处。
抛物线也是圆锥曲线的一种,即圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线。
抛物线在合适的坐标变换下,也可看成二次函数图像。
抛物线的一个描述涉及一个点(焦点)和一条线(该线)。
焦点并不在于准则。
抛物线是该平面中与准线和焦点等距的点的轨迹。
抛物线的另一个描述是作为圆锥截面,由右圆锥形表面和平行于与锥形表面相切的另一平面的平面的交点形成。
第三个描述是代数。
1。
【圆锥曲线】11抛物线切线(含经典题型+答案)
抛物线切线的性质例1:点M (2,1)是抛物线x 2=2py 上的点,则以点M 为切点的抛物线的切线方程为 .解:将点M (2,1)代入抛物线得:p =2,故以点M 为切点的切线方程为()122+=y x ,即01=--y x例2:过点A (0,2)且和抛物线C :y 2=6x 相切的直线l 方程为 .解:设直线与抛物线切于点()00,y x P ,故有()003x x yy +=代入点A (0,2)得:0032x y =,与抛物线方程联立得:⎩⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧==⇒=⎪⎭⎫⎝⎛004386230000020y x y x x x 或,故切线方程为0843=+-y x 或0=x 。
例3:直线l 经过点(0,2)且与抛物线y 2=8x 只有一个公共点,满足这样条件的直线l 有 条.解:设直线与抛物线切于点()00,y x P ,故有()004x x yy +=代入点A (0,2)得:002x y =,与抛物线方程联立得:()⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==⇒=4200820000020y x y x x x ,或,故存在两条切线,还有一条直线2=y 与抛物线只有一个公共点,故答案为3条。
1.在曲线y=x 2上切线的倾斜角为的点的坐标为 .2.过抛物线C :x 2=2y 的焦点F 的直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,若抛物线C 在点B 处的切线斜率为1,则线段|AF|=( )A .1 B .2 C .3 D .4 3.抛物线2x y =在点M(21,41)处的切线的倾斜角是( ) A.30° B.45° C.60° D.90° 4.设曲线2ax y =在点(1,a )处的切线与直线062=--y x 平行,则=a ( )A.12-B.12C.1D.1- 5.函数24x y =在点P (2, 1)处的切线方程为__________________________.6.抛物线x 2=4y 的准线l 与y 轴交于点P ,若直线l 绕点P 以每秒弧度的角速度按逆时针方向旋转t 秒钟后,恰与抛物线第一次相切,则t= .7.过点(2,﹣1)引直线与抛物线y=x 2只有一个公共点,这样的直线共有 条.8.过点P (3,4)作抛物线x 2=2y 的两条切线,切点分别为A 、B ,则直线AB 的斜率为 . 9.(2014•辽宁)已知点A (﹣2,3)在抛物线C :y 2=2px 的准线上,过点A 的直线与C 在第一象限相切于 点B ,记C 的焦点为F ,则直线BF 的斜率为( )A .B .C .D .10.已知点A 为抛物线C :x 2=4y 上的动点(不含原点),过点A 的切线交x 轴于点B ,设抛物线C 的焦点为F ,则△ABF ( )A .一定是直角 B .一定是锐角C .一定是钝角 D .上述三种情况都可能11.抛物线x 2=y 在第一象限内图象上一点(a i ,2a i 2)处的切线与x 轴交点的横坐标记为a i+1,其中i ∈N *,若a 2=32,则a 2+a 4+a 6等于( )A .64 B .42C .32D .2112抛物线C 1:x 2=2py (p >0)的焦点与双曲线C 2:﹣y 2=1的左焦点的连线交C 1于第二象限内的点M .若C 1在点M 处的切线平行于C 2的一条渐近线,则p=( )A .B .C .D .13.已知抛物线C 的方程为y x 42=,焦点为F ,准线为l ,直线m 交抛物线于两点A 、B.过点A 的抛物线C 的切线y 轴交于点D ,求证;︱AF ︱=︱DF ︱;14.已知抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,抛物线上一点A 的横坐标为x 1(x 1>0),过点A 作抛物线C 的切线l 1交x 轴于点D ,交y 轴于点Q ,交直线于点M ,当|FD|=2时,∠AFD=60°.(1)求证:△AFQ 为等腰三角形,并求抛物线C 的方程;(2)若B 位于y 轴左侧的抛物线C 上,过点B 作抛物线C 的切线l 2交直线l 1于点P ,交直线l 于点N ,求△PMN 面积的最小值,并求取到最小值时的x 1值.15如图所示,抛物线C :y 2=2px (p >0)与直线AB :y=x+b 相切于点A .(1)求p ,b 满足的关系式,并用p 表示点A 的坐标;(2)设F 是抛物线的焦点,若以F 为直角顶角的Rt △AFB 的面积等于25,求抛物线C 的标准方程. 例4:已知点P (﹣3,2)在抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线上,过点P 的直线与抛物线C 相切于A ,B 两点,则直线AB 的斜率为( )A .1B .C .D .3解:P (﹣3,2)在抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线上,故p =6,抛物线C :y 2=12x ,根据秘籍中的性质(1)可知,AB 中点的纵坐标与P 点纵坐标相等(如图),即20=y ,且AB 过抛物线的焦点;设AB 方程为3+=ky x ,代入抛物线方程得:036122=--ky y ,312621221021=⇒==+=⇒=+k k y y y k y y ,故直线AB 的斜率为3。
抛物线的切线与割弦的关系
抛物线的切线与割弦的关系
结论1 设,过抛物线外一点作抛物线的切线,设是切点则有以下关系:
其中是点处的切线斜率,在数值上有
证设切点为,设切线方程为,由消去得
在切线上,
又以为切点的切线的斜率为,
推论1 如果抛物线方程为,则有以下关系式
,(是切线的斜率),。
推论2 如果抛物线方程为,同样可以证得以下关系式
证在直线上,,现求的交点,得
上式说明与的横坐标一定是在的左右,而且距离相等为。
观察:
同理可得
而
由(1),(2)式可知:
即
(其中为切线斜率,等于,为割线斜率)
该公式形如图的切割线定理,乘以为参变数的系数。
结论3 设过作抛物线的两条割线为,分别交抛物线于,,,。
则由(3)可得
即(其中,为两割线的斜率)。
对于一般的二次曲线都可用上述方法,利用平移,旋转得到相关的结论。
抛物线的切线问题
过圆外一点 P
x0
,
y 0
向圆 x2 y2 r2 做切线,切于A、B两
点,求过A、B的直线方程 .
解:设
A
x1,
y 1
,
B
x2 ,
y 2
PA的方程为 x1 x y1 y r2
PB的方程为 x2 x y2 y r2
则有 x1 x0 y1 y0 r2
x2 x0 y2 y0 r2
小结: 1.我们从一高考题出发,挖掘了抛物线与其 切线的内在联系,运用从特殊到一般的数学 归纳思想,得到了切线公式,切点弦公式。对 抛物线的切线问题进行深入研究,数形结合, 合理猜想,探究了切线与相交弦之间的关 系,加深对抛物线中切线应用的理解
2.坐标法是解析几何最重要的思想方法,是 解决直线与圆锥曲线的综合问题的有效方法
x12 4x1 4 p2 0, x22 4x2 4 p2 0,
所以 x1、x2 是方程 x2 4x 4 p2 0 的两根, 因此 x1 x2 4, x1x2 4 p2 ,
x22 x12
又 kAB
2p x2
2p x1
x1 x2 2p
x0 p
,
2
所以 kAB
. p
由弦长公式得
y ·p
A B
o
x
可知A点在直线x0 x y0 y r2 B点在直线 x0 x y0 y r2
所以AB的方程为 x0 x y0 y r2
(山东高考题) 如图,设抛物线方程为 x2=2py (p>0), M 为直线 y=-2p 上任意一点,过 M 引抛 物线的切线,切点分别为 A,B. (Ⅰ)求证:A,M,B 三点的横坐标成等差数列; (Ⅱ)已知当 M 点的坐标为(2,-2p)时,
双曲线 抛物线切线的尺规作法
双曲线抛物线切线的尺规作法
双曲线及抛物线是几何学中常见的几何曲线,可以用来描述有限的几何特征。
它们的切线尺规作法可以在许多场合中使用,以提供准确的结果。
在本文中,我们将探讨双曲线和抛物线的切线尺规作法,以及如何利用它们来解决几何问题。
切线尺规作法是几何学技术中最常用的,用来求取一条曲线上任意两点之间的几何特征。
一般情况下,对于一条双曲线或抛物线,其几何特征可以由一条直线描述,称为切线。
这种工具有助于确定曲线曲率的变化,以及曲线的空间位置信息。
首先,要在双曲线或抛物线上确定切线,需要先确定曲线的几何特性,包括曲线的焦点、离心率和弯曲度。
然后,通过基元方程计算出曲线的几何参数,这些参数可以用来确定切线的方向、长度和其它属性。
一旦把这一切准备就绪,使用尺规可以确定两个点间的几何特征。
使用尺规作绘制双曲线或抛物线切线的过程如下:1、准备尺规,在尺规上标出两个点的坐标;2、用尺规寻找切线的方向,以及在曲线上的分布;3、标记出切线的坐标;4、绘制出双曲线或抛物线切线的结构图。
双曲线抛物线切线的尺规作法为几何学研究者提供了强大的工具,可以用来求解有限几何问题,而不必进行繁琐的计算。
在科学研究和工程应用中,双曲线抛物线切线的尺规作法都可以证明很有用,从而提高科学研究的精确度和准确性。
总之,双曲线抛物线切线的尺规作法是现今几何学技术中一项重要的研究,它在很多科学和工程领域中都得到了广泛应用,为解决几何问题提供了一种简易、有效的方法。
它的研究将有助于更多的学者进行更全面的几何学研究,以拓宽知识面,增强几何思维能力。
高考数学讲义抛物线之切线与定点问题
2014年二轮复习抛物线之切线与定点问题内容明细内容要求层次了解理解 掌握 圆锥曲线椭圆的定义与标准方程 √ 椭圆的简单几何意义 √ 抛物线的定义及其标准方程√ 抛物线的简单几何意义 √ 双曲线的定义及标准方程 √ 双曲线的简单几何性质 √ 直线与圆锥曲线的位置关系√北京三年高考两年模拟统计中点弦 垂直角度弦长面积范围定点定值 共线比例其它 高考试题 4 1 1 模拟试题 7 8 11 14 4 4 共计78151455抛物线之切线与定点2014年高考怎么考自检自查必考点抛物线22y px =分为上下两支,可以分别看成函数求导 对于22y px =求导得2'2yy p =,则'p y y=抛物线22y px =在11(,)A x y 的切线的斜率为1AT p k y = 故切线AT 为111()py y x x y -=- 化简得到11()py x x y =+ 同理切线BT 为22()py x x y =+抛物线切线性质总结(老师带领学生证明)性质1:过抛物线一弦AB 的中点平行于对称轴的直线与抛物 线交于点P ,若过P 的切线为PT ,则PT //AB性质2:过抛物线上一点P 的切线交其对称轴于点T ,则PF TF =性质3:过抛物线焦点弦的两端点作抛物线的切线,两切线交点在准线上TPQBAOyxFOyxA自检自查必考点TF BAOyx性质4:过抛物线的准线上任一点所作的两条切线必须相互垂直性质5: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 性质6:切线交点与弦中点连线平行于对称轴性质7:过抛物线准线上的一点引抛物线的两条切线,则准线上这点与焦点连线与准线的夹角被切线平分 性质8:过准线上任一点作抛物线的切线,过两切点的弦最短时,即为通径性质9:从抛物线的焦点向它的任意切线作垂线,则其垂足必在抛物线顶点的切线上性质10:过抛物线的焦点作直线与抛物线的任意切线垂直,则此直线与准线的交点和切线的连线必平行于此抛物线的对称轴性质11:抛物线的三切线围成的三角形的垂心必在准线上【例1】 证明:过抛物线上一点00M x y (,)的切线方程是:00y y p x x =+()【例2】 设抛物线2y =2px 的焦点弦AB 在其准线上的射影是11A B ,证明:以11A B 为直径的圆必过一定点22y px =例题精讲【例3】 在平面直角坐标系xoy 中,直线l 与抛物线24y x =相交于不同的,A B 两点.⑴如果直线l 过抛物线的焦点,求OA OB ⋅u u u r u u u r的值;⑵如果4OA OB ⋅=-u u u r u u u r证明直线l 必过一定点,并求出该定点.【例4】 如图,过抛物线()220y px p =>上一定点()()000,0,P x y y >作两条直线分别交抛物线于()()1122.,,.A x y B x y(I)求该抛物线上纵坐标为2p的点到其焦点F 的距离; (II)当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时,求12y y y +的值,并证明直线AB 的斜率是非零常数.yPO xAB【例5】 如图,抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,点()()()11221,2,,,,P A x y B x y 均在抛物线上. (I )写出该抛物线的方程及其准线方程;(II )当PA PB 与的斜率存在且倾斜角互补时,求12y y +的值及直线AB 的斜率.x【例6】 如图,在平面直角坐标系xoy 中,过y 轴正方向上一点(0,c)C 任作一直线,与抛物线2y x =相交于AB 两点,一条垂直于x 轴的直线,分别与线段AB 和直线:l y c =-交于,P Q(Ⅰ)若2OA OB ⋅=u u u r u u u r,求c 的值;(Ⅱ)若P 为线段AB 的中点,求证:QA 为此抛物线的切线; (Ⅲ)试问(Ⅱ)的逆命题是否成立?说明理由。
抛物线上某一点的切线方程
抛物线上某一点的切线方程抛物线上某一点的切线方程,这听起来是不是有点儿复杂?但是啊,别担心,我们今天就轻松愉快地聊聊这个话题。
咱们得知道,抛物线就像是一个大大的笑脸,开口向上或者向下,具体看它的方程。
如果你知道一条抛物线的方程,比如说 ( y = ax^2 + bx + c ),那么它的形状就立马浮现在眼前。
想象一下,咱们站在这个笑脸的某个点上,这个点就像是你在朋友家聚会时找到的那个最舒服的沙发。
你坐下去的时候,感觉特别稳,对吧?咱们现在要做的,就是在这个点上画一条线,这条线就叫切线。
切线是什么呢?简单说就是在你坐的那个点,沿着你当前的方向,画一条小直线。
想象一下,你在沙发上微微倾斜一下,想和旁边的朋友聊聊天,那个角度就是切线的方向。
为了找到这条线,我们得先知道这个点的坐标,假设我们有点 ( P(x_0, y_0) ),那么切线的斜率就得算出来。
要算斜率,咱们需要导数,没错,就是那个看似很高深的东西。
别怕,其实导数就是求一个函数在某个点的“瞬时变化率”。
就像是你在比赛中冲刺的那一瞬间,速度有多快。
好啦,咱们回到切线。
通过导数的计算,咱们就能得到切线的斜率 ( m = f'(x_0) )。
知道斜率之后,就能用点斜式来写出切线的方程啦!点斜式听起来很复杂,但其实就是那么简单,公式是 ( y y_0 = m(x x_0) )。
你看看,这个公式就像是在跟你聊天一样,特别亲切。
只要把 ( x_0 ) 和 ( y_0 ) 代进去,再加上斜率 ( m ),哗啦一下,切线的方程就出来了。
看到这个过程,你会觉得数学真是个奇妙的东西,像是个魔法师,把一个复杂的图形变成了一条简单的直线。
就像你在厨房里做饭,调料一加,味道立马变得鲜美无比,数学也是如此,变化无穷。
抛物线的每个点都有属于自己的切线,想想看,是不是很神奇?咱们再来聊聊切线的一些应用。
比如说,你在设计一个滑梯,想让小朋友们从顶端滑下来,滑梯的形状就可以用抛物线来表示。
抛物线的两条切线垂直的条件
抛物线的两条切线垂直的条件1. 你知道抛物线的两条切线垂直的一个重要条件是什么吗?就好像两个人在拔河,必须力量相当才能僵持住呀!比如抛物线y=x²,在某点的两条切线就是这样垂直的呢!2. 想不想知道抛物线的两条切线垂直到底需要怎样的特殊情况呀?这就如同走钢丝要保持平衡一样关键呢!像抛物线y=2x²+3 就有这种情况哦!3. 嘿,你有没有思考过抛物线的两条切线垂直的条件到底隐藏着什么秘密呀?好比一场刺激的赛车比赛,要满足特定条件才能决出胜负!比如对于抛物线y=3x²-1 就是如此呢!4. 哎呀呀,抛物线的两条切线垂直的条件可是很神奇的哟!就像魔术里的神奇变化一样让人惊叹!例如抛物线 y=-x²+5 中就能发现呢!5. 你难道不好奇抛物线的两条切线垂直的条件是怎么回事吗?这简直就像解开一个神秘的密码锁一样让人兴奋!像抛物线y=4x²-2 就存在这样的垂直切线哦!6. 喂喂喂,你可别小瞧了抛物线的两条切线垂直的条件呀!这好比是武林高手过招,必有其诀窍呢!看看抛物线y=0.5x²+1 就懂啦!7. 嘿,朋友,抛物线的两条切线垂直的条件可有意思啦!就像搭积木要搭得稳稳当当一样需要条件呢!比如抛物线 y=-2x²+4 就有这样的条件满足哟!8. 哇塞,你能猜到抛物线的两条切线垂直的条件是什么样的吗?这就好像猜谜语一样有趣!就像抛物线y=0.25x²-3 中就有体现呢!9. 哟呵,抛物线的两条切线垂直的条件绝对会让你眼前一亮呢!如同发现宝藏一样惊喜!例如抛物线y=6x²+2 就有这种特别之处!10. 哈哈,抛物线的两条切线垂直的条件其实很简单啦,但又不简单哦!就像解一道难题,解开后超有成就感!像抛物线 y=-3x²+6 就存在这样让人着迷的垂直切线条件呀!我的观点结论就是:抛物线的两条切线垂直的条件很奇妙,通过具体例子能更好地理解和感受它们的独特之处。
高中数学抛物线中的切线问题
变式 1:如图,设抛物线方程为 x2 2 py( p 0) ,
M 为抛物线外任意一点,过 M 引抛物线的切线,切
点分别为 A,B .设 A(x1,y1).试用 x1,y1 表示过 A
的切线方程
解: x2 2 py 得 y x2 ,得 y x
2p
p
y'
x x1
x p
x x1
x1 p
过A( x1 ,
的两条切线,切点分别为 A(x1,y1), B(x2,y2).求 过 A, B 两点的直线方程。
.
10
.
变式 3 如图,设抛物线方程为 x2 2 py( p 0) ,
M(x0,y0)为 x2 2 py 外任意一点,过 M 引抛物线
的两条切线,切点分别为 A(x1,y1), B(x2,y2).求
过 A, B 两点的直线方程 为: x0 x p( y y0 )
11
结论2:
1.P(x0 , y0 )是抛物线x2 =2py外一点,过P点作抛物 线的两条切线,切点分别为A(x1, y1), B(x2 , y2 ),则
直线AB的方程为: x0 x=p(y+y0 )
12
变式4:设抛物线方程为 x2 2 py( p 0) ,若 M(x0, p )是抛物线准线l上任意一点,焦点为F,
y1)的切线方程为:y-y1
x1 p
(x
x1 )
即: py py1 x1x x12 x1x 2 py1
4
变式 1:如图,设抛物线方程为 x2 2 py( p 0) , M(x0,y0)为抛物线外任意一点,过 M 引抛物线的切 线,切点分别为 A,B .设 A(x1,y1).试用 x1,y1 表
6
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
作抛物线的切线
本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址问题探索
求
典例剖析
题型一
平均变化率
例1:在曲线的图象上取一点及邻近一点(1+Δ,2+Δy)求
解:Δy=
-=+2,
=+2
评析:平均变化率
题型二
抛物线的切线
例2.求抛物线y=f=2-x在(1,1)点处的切线斜率
解:
=3+2,令趋于0,则3+2趋于3.切线的斜率k=3,
评析:以上三种类型的问题中例1是平均变化率,而例2与例3都是瞬时变化率。
瞬时变化率就是平均变化率在改变量趋于0时的极限值。
备选题
例3:曲线在点P的切线斜率为2,求点P的坐标.
解:设
则
点评:直线与抛物线相切,一般的解题方法是将直线方程代入抛物线方程消元,,利用求解.
点击双基
.抛物线f=x2-3x+1在点(1,-1)处的切线方程为()
A.y=-x-1
B.y=x
c.y=-x
D.y=x+1
解:=-1+,当x趋于0时,得切线斜率k=-1,切线方程为y+1=-1,故选c
2.若抛物线y=+1的一条切线与直线y=2x-1平行,则切点坐标为(
)
A.(1,1)
B(1,2)
c(2,5)
D(3,10)
解:平均变化率==2x+,所以斜率k=2x=2,得
x=1,y=1.故选A
3过点m(-1,0),则切线方程为(
)
(A)3x+y+3=0或
(B)或
(c)
(D)
解:设切点N(a,b),则切线斜率k=2a+1===,得a=0或a=-2
切线斜率k=1或k=-3,故选A
4.已知曲线上有两点A(2,0),B(-2,-8),则割线AB 的斜率为
解:由斜率公式求得=2
5.已知曲线在点m处的瞬时变化率为-4,则点m的坐标是为___
__
解:,点m的坐标是(-1,3)
课外作业:
一.选择题
、若曲线
斜率(
)
A.大于0
B.小于0
c.等于0
D.符号不定
解:由切线方程得斜率为-1<0,故选B
2、已知曲线过点,则该曲线在该点处的切线方程为(
)
A.
B.
c.
D.
解:先将点代入得,然后求切线斜率,故选B
3、若曲线y=-+4x的一条切线与直线2x-y-5=0平行,则的方程为(
)
A.2x-y-4=0
B.2x+y=0
c.2x-y+1=0
D.2x+y-5=0
解:易得=-2x+4,则-2x+4=2,得x=1;切点(1,3),切线斜率k=2;故选c
4、若曲线f=的一条切线与直线垂直,则的方程为
A.4x-y-4=0
B.
c.
D.
解:易得=2x,则2x=4,x=2;切点(2,4),切线斜率k=4,故选A,
5、已知直线与抛物线y=+a相切,则a=
A.4
B.-
c.-
D.
解;=2x+,
=2x=1,得x=.切点(,+a)
在切线上,a=-.
故选B
6、曲线f=在点(1,-5)处的切线斜率为
A.k=3
B.k=-3
c.k=-4
D.k=4
解:平均变化率==x-4.当x趋向0时,平均变化率
趋于-4,故选c
7、函数y=x2+1的图象与直线y=x相切,则=
A.
B.
c.
D.1
解:把两个解析式联立得方程x2-x+1=0,由=0即得=,故选B
8、过点(-1,0),则其中一条切线为(
)
(A)
(B)
(c)
(D)
解:
,设切点坐标为,则切线的斜率为2
,且,于是切线方程为,因为点(-1,0)在切线上,可解得
=0或-4,故选D。
二.填空题:
9、设曲线在点(1,)处的切线与直线平行,则
解:,于是切线的斜率,∴有
10、曲线y=-3的一条切线的倾斜角为,则切点坐标为
______
解:=2x=tan=,x=,则切点坐标为(,)
1、设P为曲线c:上的点,且曲线c在点P处切线倾斜角的取值范围为,则点P横坐标的取值范围为
解:设切点的横坐标为,且(为点P处切线的倾斜角),又∵,∴,∴
三解答题:
2.求抛物线y=f=2-x在(1,1)点处的切线斜率.
解:
=3+2,令趋于0,则3+2趋于3.切线的斜率k=3,
3、曲线在点P的切线斜率为2,求点P的坐标.
解:设
4、已知抛物线y=f=
+3与直线y=2x+2,求它们交点处的切线方程。
解由方程组
得-2x+1=0
解得x=1,y=4,,
交点坐标为(1,4)
又=+2.当趋于0时(+2.)趋于2.所以在点
(1,4)处的切线斜率k=2.所以切线方程为y-4=2
即y=2x+2
思悟小结
曲线上一点P)处的切线方程
当割线PQ的斜率为趋于确定的数值时,就是曲线上点P 处切线的斜率,则曲线上点P)处的切线方程为。