抛物线的几个常见结论及其应用
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抛物线的几个常见结论及其应用
抛物线中有一些常见、常用的结论,了解这些结论后在做选择题、填空题时可迅速解答相关问题,在做解答题时也可迅速打开思路。
结论一:若AB 是抛物线22(0)y px p =>的焦点弦(过焦点的弦),且11(,)A x y ,22(,)B x y ,则:
2
124
p x x =,212y y p =-。
例:已知直线AB 是过抛物线22(0)y px p =>焦点F ,求证:
11AF BF
+为定值。
结论二:(1)若AB 是抛物线2
2(0)y px p =>的焦点弦,且直线AB 的倾斜角为α,则
22sin P AB α
=
(α≠0)。(2)焦点弦中通径(过焦点且垂直于抛物线对称轴的弦)
最短。
例:已知过抛物线
29y x =的焦点的弦AB 长为12,则直线AB 倾斜角为 。AB 倾斜角为
3
π或23π。
结论三:两个相切:(1)以抛物线焦点弦为直径的圆与准线相切。
(2)过抛物线焦点弦的两端点向准线作垂线,以两垂足为直径端点的圆与焦点弦相切。
例:已知AB 是抛物线
22(0)y px p =>的过焦点F 的弦,求证:(1)以AB 为直径的圆与抛物线的准
线相切。
(2)分别过A、B做准线的垂线,垂足为M、N,求证:以MN为直径的圆与直线
结论四:若抛物线方程为22(0)
y px p
=>,过(2p,0)的直线与之交于A、B两点,则OA ⊥OB。反之也成立。
结论五:对于抛物线22(0)
x py p
=>,其参数方程为
2
2
2
x pt
y pt
=
⎧
⎨
=
⎩
,
,
设抛物线22
x py
=上动点P 坐标为2
(22)
pt pt
,,O为抛物线的顶点,显然
2
2
2
OP
pt
k t
pt
==,即t的几何意义为过抛物线顶点O的动弦OP的斜率.
例直线2
y x
=与抛物线22(0)
y px p
=>相交于原点和A点,B为抛物线上一点,OB和OA垂直,且线段AB长为P的值.
解析:设点A B
,分别为22
(22)(22)
A A
B B
pt pt pt pt
,,,,则
11
2
A
OA
t
k
==,
1
2
B OA
OB
t k
k
==-=-.
A B
,的坐
标分别为
(84)2p p p p ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,,
.AB =
∴==2p =∴.
练习:
1.过抛物线2(0)y ax a =>的焦点F 作一直线交抛物线于P Q ,两点,若线段PF 与FQ 的长分别是p q ,,则
11p q += 故11
4a p q
+=】 2.设抛物线22(0)y px p =>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.证明直线AC 经过原点O .
【证明:抛物线焦点为02p F ⎛⎫
⎪⎝⎭,.设直线AB 的方程为2p x my =+,代入抛物线方程,得
2220y pmy p --=.若设1122()()A x y B x y ,,,,则212y y p =-. BC x ∵∥轴,且点C 在准线1
2CO p
k y =
; 又由2
112y px =,得111
2AO y p
k x y =
=
, 故CO AO k k =,即直线AC 经过原点O .】
3.已知抛物线的焦点是(11)F ,,准线方程是20x y ++=,求抛物线的方程以及顶点坐标和对称轴方程.
【解:设()P x y ,
=
.
整理,得22
2880x y xy x y +---=,此即为所求抛物线的方程.
抛物线的对称轴应是过焦点(11)F ,且与准线20x y ++=垂直的直线,因此有对称轴方程
y x =.
设对称轴与准线的交点为M ,可求得(11)M --,,于是线段MF 的中点就是抛物线的顶点,坐标是
(00),】
备选
1.抛物线的顶点坐标是(10)A ,,准线l 的方程是220x y --=,试求该抛物线的焦点坐标和方程.
解:依题意,抛物线的对称轴方程为220x y +-=.
设对称轴和准线的交点是M,可以求得
62
55
M
⎛⎫
-
⎪
⎝⎭
,.设焦点为F,则FM的中点是A,故得焦点
坐标为
42
55
F
⎛⎫
⎪
⎝⎭
,.再设()
P x y
,是抛物线上的任一点,根据抛物线的定义
得
22
444120
x y xy x y
++--=,即为所求抛物线的方程.
例2已知A B
,为抛物线24
x y
=上两点,且OA OB
⊥,求线段AB中点的轨迹方程.
解析:设
OA
k t=,
1
OB
OB OA k
t
⊥⇒=-,据t的几何意义,可得2
2
44
(44)
A t t B
t t
⎛⎫
-
⎪
⎝⎭
,,,.设线段中点()
P x y
,,则
22
22
141
42
2
141
42.
2
x t t
t t
y t t
t t
⎧⎛⎫⎛⎫
=-=-
⎪ ⎪
⎪
⎝⎭⎝⎭
⎪
⎨
⎛⎫⎛⎫
⎪=+=+
⎪ ⎪
⎪⎝⎭⎝⎭
⎩
,