抛物线的简单几何性质
抛物线的简单几何性质
抛物线的简单几何性质1.抛物线定义:平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线 定点F 叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线2.抛物线的标准方程:相同点:(1)抛物线都过原点;(2)对称轴为坐标轴;(3)准线都与对称轴垂直,垂足与焦点在对称轴上关于原点对称 它们到原点的距离都等于一次项系数绝对值的41,即242p = 不同点:(1)图形关于X 轴对称时,X 为一次项,Y 为二次项,方程右端为px 2±、左端为2y ;图形关于Y 轴对称时,X 为二次项,Y 为一次项,方程右端为py 2±,左端为2x (2)开口方向在X 轴(或Y 轴)正向时,焦点在X轴(或Y 轴)的正半轴上,方程右端取正号;开口在X 轴(或Y 轴)负向时,焦点在X 轴(或Y 轴)负半轴时,方程右端取负号 二:抛物线的几何性质 1.范围因为p >0,由方程()022>=p px y 可知,这条抛物线上的点M 的坐标(x ,y)满足不等式x≥0,所以这条抛物线在y 轴的右侧;当x 的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸. 2.对称性以-y 代y ,方程()022>=p px y 不变,所以这条抛物线关于x 轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴. 3.顶点抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点.在方程()022>=p px y 中,当y=0时,x=0,因此抛物线()022>=p px y 的顶点就是坐标原点.4.离心率抛物线上的点M 与焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,用e 表示.由抛物线的定义可知,e=1.1.直线与抛物线的位置关系: (1)位置关系的判定: 联立直线:l y k xm =+和抛物线22(0)y p x p =>消y 整理得:2222()0k x k m p x m +-+= 当0a ≠时0∆>⇔直线与抛物线相交,有两个不同公共交点 0∆=⇔直线与抛物线相切,只有一个公共交点 0∆<⇔直线与抛物线相离,没有公共交点 当0a =时,则直线是抛物线的对称轴或是和对称轴平行的直线,此时直线与抛物线相交,只有一个公共交点,但不能成为相切(2)若直线与抛物线相交于1122(,),(,)A x y B x y ,则弦长AB =AB =,特别注意解题是结合韦达定理来处理问题1. BM 1⊥AM 1(以抛物线的焦点弦为直径的圆,切于准线)2. B 1F ⊥A 1F(以A1B1为直径的圆,切于焦点弦)3.令过F直线斜率为k,F(p/2,0)A(X1,Y1) B(X2,Y2) 令∠BFX=θ则直线AB:y=k(x-p/2) ①y2=2px ②联立①②:k2x2-(pk2+2p)+k2p2/4=0由上式:⑴x1x2=p2/4 y1y2=-p2⑵1/AF+1/BF=2/P⑶AB=AF+BF=2P/(sinθ)2⑷S△AOB=p2/(2sinθ)。
抛物线的简单几何性质ppt课件
所以开口向左,焦点坐标为
1 2
,
0
,准线为
x
1 2
,对称轴为
x
轴,
即 D 正确,ABC 错误.
2.若抛物线 y2 4x 过焦点的弦被焦点分成长为 m 和 n 两部分,则 m 与 n 的关系式
为( C )
A. m n 4
B. mn 4
C. 1 1 1 mn
D. 1 1 2 mn
解析:令过焦点的弦为 x ky 1,与抛物线交点分别为 A、B,
下面介绍另一种方法——数形结合的方法
在图中,设 A x1, y1 , B x2, y2 .由抛物线的定义可知, AF 等于点 A 到准线的
距离 AA' .由 p
2, p 2
1 ,得 AA'
x1
BF
BB '
x2
p 2
x2 1 ,于是得 AB
p 2
x1
AF
1 .于是 AF x1 1 ,同理, BF =x1+x2 +p x1+x2 +2 .
4.已知抛物线 y2 8x 上一点 P 到准线的距离为 d1 ,到直线l : 4x 3y 12 0 的距离
D 为 d2 ,则 d1 d2 的最小值为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:由抛物线 y2 8x 知,焦点 F 2,0 ,准线方程为l : x 2 ,根据题意作图如下;
点 P 到直线 l : 4x 3y 12 0 的距离为 PA ,到准线l1 : x 2 的距离为 PB , 由抛物线的定义知: PB PF , 所以点 P 到直线 l : 4x 3y 12 0 和准线l1 : x 2 的距离之和为 PF PA ,
抛物线的简单几何性质
F
x 2 py ( p 0)
2
y
O F
l
x l
y0 y0
x
2、抛物线的焦半径公式:
| PF | d
点P ( x0 , y0 )在对应抛物线上 , p y 2 px ( p 0) :| PF | x0 ; 2
2
3、若A( x1 , y1 )、B( x2 , y2 )是y 2 px( p 0)的
y A
E
O D
M
F
B
x
对这个结论的再发现: 2 过抛物线 y 2 px( p 0) 的焦点的一条直 线和抛物线相交 , 两个交点的纵坐标为 y1 、y2 , 则 y1 y2 p .
2
|y1|· |y2|=p2
几何解释,就是
M
2
MK NK KF
K
N
3、若点A、B在此抛物线的准线上的射影分别为 A1、B1 , 则A1 FB1
y A
E
O D
M F
B x
课堂小结
1.抛物线有许多几何性质,探究抛物 线的几何性质,可作为一个研究性学 习课题,其中焦点弦性质中的有些结 论会对解题有一定的帮助. 2.焦点弦性质y1y2=-p2是对焦点在x 轴上的抛物线而言的,对焦点在y轴 上的抛物线,类似地有x1x2=-p2.
小结: 抛物线的焦点 弦有及其丰富的内涵, 有如下的一些结论: 2p (1) AB x1 x2 p sin 2 (为直线AB的倾斜角 ). 2 p 2 (2) y1 y2 p ; x1 x2 . 4
2
p y 2 px ( p 0) :| PF | x0 ; 2 p 2 x 2 py( p 0) :| PF | y0 ; 2 p 2 x 2 py( p 0) :| PF | y0 . 2
抛物线的简单几何性质
抛物线的简单几何性质抛物线是数学中一个经典的曲线,由于其独特的形状和广泛的应用,它被广泛研究和使用。
本文将介绍抛物线的一些简单的几何性质。
1. 抛物线的定义抛物线是指平面上的一类曲线,其定义为平面上离定点(焦点)距离与定直线(准线)距离相等的点的集合。
这个定义可以用数学表达式来描述,即:y = ax^2 + bx + c其中 a、b 和 c 是常数,a 不等于 0。
这个方程描述了平面上所有满足以上条件的点的集合,即抛物线。
2. 抛物线的对称性抛物线具有轴对称性,即它关于某一直线对称。
这条直线称为抛物线的对称轴。
对称轴与抛物线的顶点有关,顶点是抛物线的最高点或最低点。
对于抛物线的标准方程y = ax^2 + bx + c,对称轴的公式为x = -b/(2a)。
3. 抛物线的顶点抛物线的顶点是曲线的最高点或最低点,位于抛物线的对称轴上。
对于标准方程y = ax^2 + bx + c,顶点的 x 坐标可以通过-b/(2a)计算得出。
将其代入方程中得到对应的 y坐标。
4. 抛物线的焦点和准线在抛物线的定义中提到了焦点和准线。
焦点是一个点,位于抛物线的对称轴上,与抛物线上的所有点到准线的距离相等。
准线是一个直线,与抛物线不相交,且与焦点的距离相等。
焦点的计算可以使用以下公式:F(x, y) = (x, y),其中 x = -b/(2a),y = (1 - (b^2 - 4ac))/(4a)准线的方程为y = (1 - (b^2 - 4ac))/(4a)。
5. 抛物线的焦距和方向焦距是指焦点到准线的距离,也可以视为焦点到对称轴的垂直距离。
焦距的计算公式为f = 1/(4a)。
由此可见,焦点到对称轴的距离与 a 的值有关。
当 a 的值越小,焦距越大,抛物线会变得扁平;当 a 的值越大,焦距越小,抛物线会变得尖锐。
根据 a 的正负,抛物线的方向也会有所不同。
当 a 大于 0 时,抛物线开口朝上;当 a 小于 0 时,抛物线开口朝下。
抛物线的简单几何性质
x
直线与抛物线的关系
例3.已知抛物线y2=4x,过定点A(-2, 1)的
直线l的斜率为k,下列情况下分别求k的
取值范围:
1. l与抛物线有且仅有一个公共点;
2. l与抛物线恰有两个公共点;
3. l与抛物线没有公共点.
例 1 已知抛物线的方程为 y 4 x ,直线 l 过定点 P ( 2 , 1 ) ,斜率为 k , k 为何值时,直线 l 与抛物线 2 y 4 x :⑴只有一个公共点;⑵有两个公共点;⑶ 没有公共点?
l
y
(4) 离心率:
O
F
x
e =1
方程 图
y2 = 2px
(p>0)
y
l O F x
y2 = -2px
x2 = 2py
x2 = -2py
(p>0)
y
x
l l F x
(p>0)
y
F
O l
(p>0)
y
x
O F
形 范围
对称 性
O
x≥0 y∈R
x≤0 y∈R
x∈R y≥0
x∈R y≤0
关于x轴对称 (0,0) e=1
2
分析:直线与抛物 线有一个公共点 的情况有两种情 形:一种是直线 平行于抛物线的 对称轴; 另一种是直线与 抛物线相切.
归纳方法:
1.联立方程组,并化为关于x或y的一元方程;
2.考察二次项的系数是否为0,
①若为0,则直线与抛物线的对称轴平行, 直线与抛物线有且仅有一个交点; ②若不为0,则进入下一步. 3.考察判别式 ⊿<0 直线与抛物线相离. ⊿=0 直线与抛物线相切; ⊿>0 直线与抛物线相交;
抛物线的简单几何性质
消去 y,整理得 4x2-17x+4=0, 由抛物线的定义可知,|AB|=x1+x2+p= 147+2=245. 所以,线段 AB 的长为245.
[点评] 过抛物线焦点的直线与抛物线相交弦长问 题是抛物线中常见问题.解决此类问题,通常有三种 解法:(1)焦点弦长公式,
|AB|= p-y1-y2
典例精析
类型一 抛物线的简单几何性质 [例1] 抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆 9x2+4y2=36短轴所在的直线,抛物线焦点到顶点的距 离为3,求抛物线的方程. [分析] 先确定抛物线方程的形式,再依条件求待 定参数.
[解] 椭圆 9x2+4y2=36 可化为x42+y92=1,得抛物 线的对称轴为 x 轴.
(2)顶点在原点,对称轴为y轴时的抛物线方程可设 为x2=ay(a≠0),当a>0时,抛物线开口向上,当a<0时, 抛物线开口向下.
类型二 抛物线的焦点弦问题 [例 2] 斜率为43的直线 l 经过抛物线 y2=2px 的
焦点 F(1,0),且与抛物线相交于 A、B 两点. (1)求该抛物线的标准方程和准线方程; (2)求线段 AB 的长; [分析] (1)由抛物线焦点坐标得 p 值,求出抛物
(3)方法一:如图 4,知直线 AB 斜率必存在 故设 AB 方程为 y-1=m(x-1) 即 y=mx-m+1,设 A(x1,y1),B(x2,y2) 则由yx=2=m4xy-m+1 得 x2-4mx+4m-4=0
图4
则 x1+x2=4m,而x1+2 x2=1 即 x1+x2=2 ∴4m=2,m=12, 故直线 AB 方程为 x-2y+1=0.
方法二:设 A(x1,y1),B(x2,y2),则xx2122= =44yy12① ②
抛物线的简单几何性质
顶点
焦半径
焦
p x1 x2
(0,0)
p 2
x0
p (x1 x2 )
(0,0)
p 2
y0
p y1 y2
(0,0)
p 2
y0
p ( y1 y2 )
当 α=90°时,∣AB∣叫做抛物线的通径,
是所有焦点弦中最短的,长度为 2p。 (5)A,B 两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即 x1·x2=p42,y1·y2=-p2.
知识点三 直线与抛物线的位置关系 思考 直线与抛物线的位置关系有哪些? 答案 相交 ﹑相切﹑相离
思考 直线与抛物线有且只有一个公共点,那么直线与抛物线一定相切吗? 答案 不一定,当直线平行于抛物线的对称轴时,直线与抛物线相交.
示,由抛物线的定义可知,e=1
方程 图
y2 = 2px
(p>0) y
l
y2 = -2px (p>0)
yl
x2 = 2py (p>0)
y
F
x2 = -2py (p>0)
y
l
形 范围
OF x F O x
O
x l
O F
x
x≥0 y∈R x≤0 y∈R x∈R y≥0 x∈R y≤0
对称性 关于x轴对称 关于x轴对称 关于y轴对称 关于y轴对称
2.3.2 抛物线的简单几何性质
知识点一
类比探索
抛物线的几何性质
y
F
.
o
x
结合抛物线y2=2px(p>0)的标准方程和图形,探索 其的几何性质:
(1)范围 x≥0,y∈R
(2)对称性 关于x轴对称,对称轴又叫抛物线的轴
(3)顶点 抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点. 只有一个顶点
3.3.2抛物线的简单几何性质课件人教A版选择性必修第一册
__________________________.
2
y k x 1
联立 2
y 4x
消去 x 得 ky 2 4 y 4 0
k
M
4
p2
(2)若焦点在 y轴上,则 y1 y2
, x1 x2 p 2
4
K O
几何解释,就是 MK NK KF
2
N
A (x , y )
1
1
F
B
( x 2 , y2 )
x
p
证明:设:x my
直线的反斜截式(优越性)
2
p
x my
联立方程组
2 整理可得: y 2 2 pmy p 2 0
2p
p
p
y0
y0
2
2
y1 y2 p ( y1 y2 ) p
例题讲解
例1 已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过点
M(2,2 2),求它的标准方程.
解: 因为抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,并且经过M(2, 2 2 ),
2
所以设方程为: y 2 px
MF
d
,叫做抛物
探究新知
5.通径
过焦点且垂直于对称轴的弦 |AB|=2p
y
y2=2px
A
P3
p
, p
2
2p
P2
O
抛物线方程中2p的几何意义:
P1
l
F
x
p
, p
B2
2p越大,抛物线张口越大
利用抛物线的顶点、
第2课时抛物线的简单几何性质
第2课时 抛物线的简单几何性质一、抛物线的性质1.抛物线2y =2px(p>0)的简单几何性质(1)对称性:以-y 代y ,方程2y =2px(p>0)不变,因此这条抛物线是以x 轴为对称轴的轴对称图形.抛物线的对称轴叫做抛物线的轴,抛物线只有一条对称轴. (2)顶点:抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点.(3)离心率:抛物线上的点到焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率, (4)通径:过焦点垂直于轴的弦称为抛物线的通径,其长为2p.(5)范围:由y2=2px ≥0,p>0知x ≥0,所以抛物线在y 轴的右侧;当x 的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸,p 值越大,它开口越开阔. 2.焦半径抛物线上一点与焦点F 连接的线段叫做焦半径,设抛物线上任一点A(x0,y0),则四种标准方程形式下的焦半径公式为3.p 表示焦点到准线的距离,p >0.p 值越大,抛物线的开口越宽;p 值越小,抛物线的开口越窄。
4.焦点弦问题如图所示:AB 是抛物线y 2=2px (p >0)过焦点F 的一条弦,设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),AB 的中点M (x 0,y 0),抛物线的准线为l .(1)以AB 为直径的圆必与准线l 相切; (2)|AB |=2(x 0+p2)=x 1+x 2+p ;(3)A 、B 两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即x 1·x 2=42p ,y 1·y 2=2p.题型一、抛物线的对称性例1、正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线y 2=2px (p >0)上,求这个正三角形的边长.[解析] 如图,设正三角形OAB 的顶点A 、B 在抛物线上,且它们坐标分别为(x 1,y 1)和(x 2,y 2)则:y 21=2px 1,y 22=2px 2.又|OA |=|OB |,∴x 21+y 21=x 22+y 22,即x 21-x 22+2px 1-2px 2=0,∴(x 1-x 2)(x 1+x 2+2p )=0. ∵x 1>0,x 2>0,2p >0,∴x 1=x 2, 由此可得|y 1|=|y 2|, 即线段AB 关于x 轴对称.由于AB 垂直于x 轴,且∠AOx =30°.∴y 1x 1=tan30°=33,而y 21=2px 1,∴ y 1=23p . 于是|AB |=2y 1=43p . 例2、等腰Rt △ABO 内接于抛物线2y =2px(p>0),O 为抛物线的顶点,OA ⊥OB ,则△ABO 的面积是()A .82pB .42p C .22pD .2p[答案] B题型二、抛物线焦点弦的性质例3、斜率为2的直线经过抛物线y 2=4x 的焦点,与抛物线相交于两点A 、B ,求线段AB 的长. 解∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=3+2=5. 例4、过抛物线2y =8x 的焦点作直线l ,交抛物线于A 、B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则|AB|的值为_____________.[答案] 10 题型三、最值问题例5、设P 是抛物线y 2=4x 上的一个动点,F 为抛物线焦点.(1)求点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到直线x =-1的距离之和的最小值; (2)若B (3,2),求|PB |+|PF |的最小值.[解析] (1)如图,易知抛物线的焦点为F (1,0),准线方程是x =-1,由抛物线的定义知:点P 到直线x =-1的距离等于点P 到焦点F 的距离.于是,问题转化为:在曲线上求一点P ,使点P 到点A (-1,1)的距离与点P 到F (1,0)的距离之和最小.显然,连AF 交抛物线于P 点,故最小值为22+12,即 5. (2)如图把点B 的横坐标代入y 2=4x 中,得y =±12,因为12>2,所以B 在抛物线内部,自B 作BQ 垂直准线于Q ,交抛物线于P 1.此时,由抛物线定义知: |P 1Q |=|P 1F |.那么|PB |+|PF |≥|P 1B |+|P 1Q | =|BQ |=3+1=4. 即最小值为4. 例6、定点M ⎪⎭⎫⎝⎛310,3与抛物线y 2=2x 上的点P 之间的距离为d 1,P 到抛物线准线l 的距离为d 2,则d 1+d 2取最小值时,P 点坐标为( )A .(0,0)B .(1,2)C .(2,2) D.⎪⎭⎫ ⎝⎛-21,81 [答案] C例7、设抛物线C :x 2=2py 的焦点为F ,准线为l ,A 为C 上一点,已知以F 为圆心,F A 为半径的圆F 交l 于B ,D 两点.(1)若∠BFD =90°,△ABD 的面积为42,求p 的值及圆F 的方程;(2)若A 、B 、F 三点在同一直线m 上,直线n 与m 平行,且n 与C 只有一个公共点,求坐标原点到m 、n 距离的比值.[正解] (1)由已知可得△BFD 为等腰直角三角形,当p >0时,|BD |=2p ,圆F 的半径|F A |=2p ,由抛物线定义可知A 到l 的距离d =|F A |=2p . 因为△ABD 的面积为42,所以12|BD |·d =42,即12·2p ·2p =42,解得p =2,所以F (0,1),圆F 的方程为x 2+(y -1)2=8. 当p <0时,同理可得p =-2,∴F (-1,0), ∴圆F 的方程为x 2+(y +1)2=8.(2)因为A 、B 、F 三点在同一直线m 上,所以AB 为圆F 的直径,∠ADB =90°,由抛物线定义知|AD |=|F A |=12|AB |.所以∠ABD =30°,m 的斜率为33或-33. 当m 的斜率为33时,由已知可设n :y =33x +b ,代入x 2=2py 得x 2-233px -2pb =0. 由于n 与C 只有一个公共点,故Δ=43p 2+8pb =0,解得b =-p 6.因为m 的截距b 1=p 2,|b 1||b |=3,所以坐标原点到m ,n 距离的比值为3. 当m 的斜率为-33时,由图形的对称性可知,坐标原点到m ,n 的距离的比值为3. 课后作业一、选择题1.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)两点,若x 1+x 2=10,则弦AB 的长度为( )A .16B .14C .12D .10[答案] C[解析] 设抛物线的焦点为F ,则|AB |=|AF |+|BF |=x 1+1+x 2+1=x 1+x 2+2=10+2=12. 2.设O 是坐标原点,F 是抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,A 是抛物线上的一点,F A →与x 轴正向的夹角为60°,则|OA |为( )A.214pB.212pC.136p D.1336p [答案] B[解析] 设A (x 1,y 1),直线F A 的方程为y =3(x -p 2),由⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=2px y =3(x -p 2),得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=32p y 1=3p. ∴|OA |=x 21+y 21=94p 2+3p 2=212p . 3.过抛物线焦点F 的直线与抛物线相交于A 、B 两点,若点A 、B 在抛物线准线上的射影分别为A 1,B 1,则∠A 1FB 1为( )A .45°B .60°C .90°D .120°[答案] C[解析] 设抛物线方为y 2=2px (p >0). 如图,∵|AF |=|AA 1|,|BF |=|BB 1|, ∴∠AA 1F =∠AF A 1,∠BFB 1=∠FB 1B .又AA 1∥Ox ∥B 1B ,∴∠A 1FO =∠F A 1A ,∠B 1FO =∠FB 1B ,∴∠A 1FB 1=12∠AFB =90°.4.抛物线y 2=2x 的焦点为F ,其准线经过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左顶点,点M 为这两条曲线的一个交点,且|MF |=2,则双曲线的离心率为( ) A.102B .2 C. 5 D.52[答案] A[解析] F (12,0),l :x =-12,由题意知a =12.由抛物线的定义知,x M -(-12)=2,∴x M =32,∴y 2M =3,∵点(x M ,y M )在双曲线上,∴9414-3b 2=1,∴b 2=38,∴c 2=a 2+b 2=58,∴e 2=c 2a 2=58×4=52,∴e =102. 5.已知A 、B 在抛物线y 2=2px (p >0)上,O 为坐标原点,如果|OA |=|OB |,且△AOB 的垂心恰好是此抛物线的焦点F ,则直线AB 的方程是( ) A .x -p =0 B .4x -3p =0 C .2x -5p =0D .2x -3p =0[答案] C[解析] 如图所示:∵F 为垂心,F 为焦点,OA =OB ,∴OF 垂直平分AB . ∴AB 为垂直于x 轴的直线设A 为(2pt 2,2pt )(t >0),B 为(2pt 2,-2pt ), ∵F 为垂心,∴OB ⊥AF ,∴k OB ·k AF =-1, 即-(2pt )2(2pt 2-p 2)·2pt 2=-1,解得t 2=54∴AB 的方程为x =2pt 2=52p ,∴选C.二、填空题6.已知过抛物线y 2=6x 焦点的弦长为12,则此弦所在直线的倾斜角是__________________.[答案] π4或3π4[解析] 设直线的倾斜角为θ,由题意得12=2p sin 2θ=6sin 2θ,∴sin 2θ=12,∴sin θ=±22,∵θ∈[0,π),∴θ=π4或3π4.7.设抛物线y 2=8x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,P A ⊥l ,A 为垂足.如果直线AF 的斜率为-3,那么|PF |=__________________.[答案] 8[解析] 如图,k AF =-3,∴∠AFO =60°,∵|BF |=4,∴|AB |=43, 即P 点的纵坐标为43, ∴(43)2=8x ,∴x =6, ∴|P A |=8=|PF |. 三、解答题8.如图,有一张长为8,宽为4的矩形纸片ABCD ,按如图所示的方法进行折叠,使每次折叠后点B 都落在AD 边上,此时记为B ′(注:图中EF 为折痕,点F 也可落在CD 边上).过点B ′作B ′T ∥CD 交EF 于点T ,求点T 的轨迹方程.[解析] 如图,以边AB 的中点O 为原点,AB 所在的直线为y 轴建立平面直角坐标系,则B (0,-2).连结BT ,由折叠知|BT |=|B ′T |.∵B ′T ∥CD ,CD ⊥AD ,∴B ′T ⊥AD .根据抛物线的定义知,点T 的轨迹是以点B 为焦点,AD 所在直线为准线的抛物线的一部分.设T (x ,y ).∵|AB |=4.即定点B 到定直线AD 的距离为4,∴抛物线的方程为x 2=-8y .在折叠中,线段AB ′的长度|AB ′|在区间[0,4]内变化,而x =|AB ′|,∴0≤x ≤4,故点T 的轨迹方程为x 2=-8y (0≤x ≤4).9.定长为3的线段AB 的端点A 、B 在抛物线y 2=x 上移动,求AB 中点到y 轴距离的最小值,并求出此时AB 中点M 的坐标.[解析] 如图,设F 是抛物线y 2=x 的焦点,A 、B 两点到准线的垂线分别是AC 、BD ,M 点到准线的垂线为MN ,N 为垂足,则|MN |=12(|AC |+|BD |),根据抛物线定义得|AC |=|AF |,|BD |=|BF |,∴|MN |=12(|AF |+|BF |)≥|AB |2=32.设M 点的横坐标为x ,则|MN |=x +14,∴x =|MN |-14≥32-14=54,等号成立的条件是弦AB 过点F , 由于|AB |>2p =1,∴AB 过焦点是可能的,此时M 点到y 轴的最短距离是54,即AB 的中点横坐标为54.当F 在AB 上时,设A 、B 的纵坐标分别为y 1、 y 2,则y 1y 2=-p 2=-14,从而(y 1+y 1)2=y 21+y 22+2y 1y 2=2×54-12=2,∴y 1+y 2=±2, ∴M 点的坐标为(54,±22)时,M 到y 轴距离的最小值为54.。
抛物线的简单几何性质 课件
判别式,则有:
Δ>0⇔直线与圆锥曲线相交于两点;
Δ=0⇔直线与圆锥曲线相切;
Δ<0⇔直线与圆锥曲线相离.
2.运用抛物线的定义解决问题
剖析:抛物线的离心率e=1,体现了抛物线上的点到焦点的距离等
于它到准线的距离,因此,涉及抛物线的焦点、过焦点的弦的问题,
求抛物线的方程.
分析:先确定抛物线方程的形式,再由条件用待定系数法求解.
=
解法一:由已知条件可知抛物线的对称轴为x轴,
则可设抛物线的方程为y2=2px或y2=-2px(p>0).
∵抛物线的焦点到顶点的距离为5,
∴ = 5, ∴ = 10.
2
∴所求抛物线的方程为y2=20x或y2=-20x.
解法二:由已知条件可知抛物线的对称轴为x轴.
=
2
, 1·y2=p·(-p)=-p2(定值).
4
(4)当 AB 与 x 轴不垂直时,由抛物线的定义,知
|AF|=x1+ , || = 2 + ,
2
2
2 + + 1 +
2
2
1 +
+
2 2 2
1
1
1
1
故
+
=
+
=
|| || +
+
1
2 2 2
1 + 2 +
1
+
|| ||
2
=
2
1
1
抛物线的简单几何性质 课件
抛物线性质的综合应用
[探究问题] 1.若两条直线的斜率存在且倾斜角互补时,两条直线的斜率有什么关 系? 提示:两条直线的斜率互为相反数.
2.如何求抛物线 y=-x2 上的点到直线 4x+3y-8=0 的最小值?
提示:法一:设 A(t,-t2)为抛物线上的点, 则点 A 到直线 4x+3y-8=0 的距离 d=|4t-35t2-8|=|3t2-54t+8|=15 3t-232-43+8=153t-232+230=35t-232+43. ∴当 t=23时,d 有最小值43.
(2)①设出直线方程,直线方程与抛物线方程联立,根据焦点弦长公式求 解.
②根据(1)求出点 A、B 的坐标,设出点 C 的坐标,由O→C=O→A+λO→B,可 用 λ 表示点 C 的坐标,最后根据点 C 在抛物线上求出 λ 值.
[解] (1)法一:设以 Q 为中点的弦 AB 的端点坐标为 A(x1,y1),B(x2,y2), 则有 y21=8x1,y22=8x2,
(2)已知过抛物线 y2=2px(p>0)的焦点,斜率为 2 2的直线交抛物线于 A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点,且|AB|=9.
①求该抛物线的方程; ②O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若O→C=O→A+λO→B,求 λ 的值.
[思路探究] (1)法一:设 A(x1,y1),B(x2,y2),用点差法求 kAB;法二: 设直线 AB 的方程,建立方程求解.
则2p=3,从而抛物线方程为y2=3x或y2=-3x.
[答案] y2=3x或y2=-3x
(2)由已知得ac=2,所以a2+a2b2=4,解得ab= 3, 即渐近线方程为 y=± 3x. 而抛物线准线方程为 x=-p2, 于是 A-p2,- 23p,B-p2, 23p, 从而△AOB 的面积为21· 3p·p2= 3,可得 p=2.因为抛物线开口向右,所 以其标准方程为 y2=4x.
抛物线的简单几何性质
y
1 y2
k
(x 4x
2)
Y
可得ky2 4 y 4(2k 1) 0 (1)当k 0时,由方程得 y 1.
P·
把y 1代入y2 4x,得x 1 .
O
X
4
这时,直线l与抛物线只有一个公共点(1 ,1) 4
例1 已知抛物线的方程为y²=4x,直线l过定点P(-2,1),斜率为k,k 为何值时,直线l与抛物线y²=4x:只有一个公共点;有两个公共 点;没有公共点?
(0,0)
e=1
x2 2 py ( p 0)
y 0, xR
关于y 轴 对称,无 对称中心
(0,0)
e=1
x2 2 py y 0,
关于y 轴 对称,无
(0,0) e=1
( p 0) x R 对称中心
例3 已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点, 并且经过点(2,2 2),求它的标准方程。
(5)一次项系数的绝对值越大,开口越大
课堂小结
(1)抛物线的简单几何性质 (2)抛物线与椭圆、双曲线几何性质的不同点 (3)应用性质求标准方程的方法和步骤
小结:
1、抛物线的定义,标准方程类型与图象的对应 关系以及判断方法
2、抛物线的定义、标准方程和它 的焦点、准线、方程
3、注重数形结合的思想。
例5 过抛物线焦点F的直线交抛物线于A,B两点,通过点A和抛物线顶点的 直线交抛物线的准线于点D,求证:直线DB平行于抛物线的对称轴。
证明:以抛物线的对称轴为x轴,它的顶点为原点,
建立直角坐标系。设抛物线的方程为y2 2 px,
点A的坐标为(
y02 2p
,
y0
),则直线OA的方程为y
抛物线的准线是x p
第12讲:抛物线的简单几何性质
第12讲:抛物线的简单几何性质基本知识点1 抛物线的简单几何性质以抛物线22(0)y px p=>①为例探究其性质.(1)范围:因为p>0, 由方程①可知,对于抛物线①上的点M(x,y),x≥0,所以这条抛物线在y轴右侧,开口方向与x轴正向相同;当x的值增大时,y也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸.(2)对称性:以-y代换y,方程①不变,所以这条抛物线关于x轴对称,我们把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴.(3)顶点:抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点,在方程①中,当y=0时,x=0,因此抛物线①的顶点就是坐标原点.(4)离心率:抛物线上的点M到焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,用e表示,由定义可知,e=1.对于抛物线其他三种标准形式也可得到上述类似性质,现将这四种抛物线标准方程的几何性质总结如下表:例 1.已知A ,B 是抛物线22(0)x px p =>上两点,O 为原点.若||||OA OB =,①AOB的垂心恰为抛物线的焦点F ,则直线AB 的方程是( )A .x p =B .3x p =C .32x p =D .52x p =2. 焦半径公式与焦点弦问题 (1).焦半径公式设抛物线上一点P 的坐标为(x 0,y 0),焦点为F .① 抛物线2002(0),||||22p py px p PF x x =>=+=+. ② 抛物线2002(0),||||22p py px p PF x x =->=-=-+.③ 抛物线2002(0),||||22p px py p PF y y =>=+=+.④抛物线2002(0),||||22p px py p PF y y =->=-=-+例2. 已知点A ,B 为抛物线214y x =上的动点,且||(AB a a =为常数,且a ≥4),求AB 的中点P 到x 轴的最小距离.(2).焦点弦问题如图,AB 是抛物线y 2=2px (p >0)过焦点F 的一条弦.设1122(,),(,)A x y B x y ,AB 的中点00(,)M x y ,过点A ,M ,B 分别向抛物线的准线l 作垂线,垂足分别为点111,,,A M B根据抛物线的定义,有11||||,||||,AF AA BF BB == 故11||||||||||AB AF BF AA BB =+=+. 又因为MM 1是梯形AA 1B 1B 的中位线, 所以111||||||2||AB AA BB MM =+=,从而有下列结论: (1)以AB 为直径的圆必与准线l 相切. (2)0||2()2pAB x =+(焦点弦长与中点关系).以上结论是抛物线特有的性质,要注意灵活运用.你能发现其他性质吗?例3. 过抛物线24y x =的焦点作直线交抛物线于1122(,),(,)A x y B x y 两点,如果221224y y +=,那么||AB = .3. 直线与抛物线的位置关系直线与抛物线的位置关系有三种情况:相交(有两个公共点或一个公共点);相切(有一个公共点);相离(没有公共点);下面对抛物线22(0)y px p =>与直线的位置关系进行讨论: (1)直线的斜率k 不存在.设直线方程为x a =.若0a >,直线与抛物线有两个交点;若0a =,直线与抛物线有一个交点,且交点既是原点又是切点;若0a <,直线与抛物线没有交点. (2)直线的斜率k 存在.设直线:l y kx b =+,抛物线22(0)y px p => ,直线与抛物线的交点的个数等于方程组22y kx by px=+⎧⎨=⎩的解的个数. 也等于方程2222()0k x kb p x b +-+=(或2220ky py bp -+=)的解的个数.① 若k≠0,则当∆>0时,直线与抛物线相交,有两个公共点;当∆=0时,直线与抛物线相切,有一个公共点;当∆<0时,直线与抛物线相离,无公共点.② 若0k =,则直线y b =与抛物线22(0)y px p =>相交,有一个公共点.例4 过抛物线24y x =的焦点F ,且倾斜角为60°的直线与抛物线交于A ,B 两点,AB 的中点为M ,求FM . 综合应用应用点一 由抛物线的几何性质求标准方程例5. (1)已知抛物线的对称轴为坐标轴,以原点为顶点,且经过点M(1,-2),求抛物线的方程.(2)抛物线的顶点在原点,以x 轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线方程.应用点二 直线与抛物线的位置关系的判断例6. 设直线:1l y kx =+,抛物线2:4C y x =,当k 为何值时,l 与C 相切?相交?相离?应用点三 弦长问题例7.(1) 设直线y =2x +b 与抛物线24y x =交于A ,B 两点,已知弦AB 的长为b 的值.(2). 已知过抛物线22(0)y px p =>的焦点F 的直线交抛物线于A (11,x y ),B (22,x y )两点,请判断: ①12,x x 是否为定值?②11FA FB+是否为定值?应用点四 弦中点问题例8.已知抛物线22y x =,过点(2,1)Q 作一条直线交抛物线于A ,B 两点,(1)弦AB 恰被点Q 所平分,求AB 所在直线的方程. (2)试求弦AB 的中点的轨迹方程. 应用点五 抛物线有关的最值 例9. 已知抛物线22.y x =(1)设点A 的坐标为(23,0),求抛物线上距离点A 最近的点P 的坐标及相应的距离||PA ;(2)设点A 的坐标为(a ,0),求抛物线上的点到点A 的距离的最小值d ,并写出()d f a =的函数表达式.课后练习1.若抛物线24(0)y px p =->的焦点为F ,准线为l ,则P 表示 ( )A.点F到y轴的距离B.点F到准线l的距离C.点F的横坐标D.点F到抛物线上一点的距离2.过点(2,4)作直线与抛物线28y x=只有一个公共点,这样的直线有( )A.1条B.2条C.3条D.4条3.已知直线(y kx k k=-为实数)及抛物线22(0)y px p=>,则A.直线与抛物线有一个公共点B.直线与抛物线有两个公共点C.直线与抛物线有一个或两个公共点D.直线与抛物线没有公共点4.过抛物线24y x=的焦点作一条直线与抛物线相交于A,B两点,它们的横坐标之和等于5,则这样的直线( )A.有且仅有一条B.有且仅有两条C.有无穷多条D.不存在5.设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30︒的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则①OAB的面积为( )A B C. 6332D. 946.已知抛物线顶点为坐标原点,焦点在y轴上,抛物线上的点(,2)M m-到焦点的距离为4,则m=( )A.4 B.-2 C.4或-4 D.2或-27.平面上一机器人在行进中始终保持与点F(1,0)的距离和到直线1x =-的距离相等.若机器人接触不到过点P (-1,0)且斜率为k 的直线,则k 的取值范围是 .8.抛物线的顶点在原点,以y 轴为对称轴,过焦点且与y 轴垂直的弦长为16,则抛物线方程为 . 9.抛物线22(0)xpy p => 的焦点为F ,其准线与双曲线22133x y -=相交于A ,B 两点.若①ABF 为等边三角形,则P = .10.已知点A (-2,3)在抛物线C 2:2y px =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 .11.如图,已知抛物线211:4C y x =,圆222:(1)1C x y +-=,过点(,0)(0)P t t >作不过原点O 的直线P A ,PB 分别与抛物线1C 和圆2C 相切,A ,B 为切点.(1)求点A ,B 的坐标; (2)求①P AB 的面积.注:直线与抛物线有且只有一个公共点,且与抛物线的对称轴不平行,则称该直线与抛物线相切,称该公共点为切点.12.如图,已知λ>0,点A 的坐标为(1,1),点B 在抛物线2y x =上运动,点Q 满足BQ QA λ=,经过点Q 与x 轴垂直的直线交抛物线于点M ,点P 满足QM MP λ=,求点P 的轨迹方程.。
2.3.2抛物线的简单几何性质课件人教新课标1
例 2 斜率为1的直线l经过抛物线y2=4x的
焦点,且与抛物线相交于A,B两点,求线
段AB的长.
解法一:
y
由已知得抛物线的焦点为(1,0)
A
所以直线AB的方程为y=x -1 o F x
联立方程组得 y2 4x ①
B
y x 1
②
y
②代入①得 (x-1)2=4x
A
整理得 x2-6x+1=0
可知 |AF|=dA=x1+1, |BF|=dB=x2+1,
于是|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2 y
由已知得抛物线的焦点为(1,0)
A’
dA A
所以直线AB的方程为
y=x -1 ①
oF x
B’ dB B
将①代入方程y2=4x,得 (x-1)2=4x
y
A’
A
整理得 x2-6x+1=0 解得: x1 3 2
直线l的方程为
P
y=kx+2k+1
o
x
y=kx+(2k+1)
由方程组 y2=4x
(І)
可得 ky2-4y+4(2k+1)=0 (П) (1)当k=0时,由方程(П),得 y=1
把x1 y=1代入y2=4x , 得
y
4
这时,直线l与抛物线只有 一个公共点 (1/4 , 1 )
P
(2)当k≠0时,方程(П)的
oF x
解得: , x1 3 2 2
B
x2 3 2 2
将x1 , x2代入y=x-1得AB坐标为
A(3 2 2,2 2 2) B(3 2 2,2 2 2)
(完整版)抛物线的几何性质
抛 物 线一、抛物线22(0)y px p =>的简单几何性质1、范围:因为0p >,由方程22y px =可知,这条抛物线上任意一点M 的坐标(),x y 满足不等式0x ≥,所以这条抛物线在y 轴的右侧;当x 的值增大时,y 也增大,这说明抛物线向上方和右下方无限延伸,它的开口向右.2、对称性:以y -代y ,方程22(0)y px p =>不变,因此这条抛物线是以x 轴为对称轴的轴对称图形.抛物线的对称轴叫作抛物线的轴3、顶点:抛物线和它的轴的焦点叫作抛物线的顶点.在方程22(0)y px p =>中,当0y =时,0x =,因此这条抛物线的顶点就是坐标原点.4、离心率:抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离的比,叫作抛物线的离心率,用e 表示.按照抛物线的定义,1e =知识剖析:抛物线的通径:过焦点且与焦点所在的轴垂直的直线与抛物线交于点12,M M ,线段12M M 叫作抛物线的通径,将02px =代入22y px =得y p =±,故抛物线22y px =的通径长为2p例1、已知点(),M x y 在抛物线28y x =上,则()22,129f x y x y x =-++的取值范围? 分析:本题的实质是将(),f x y 转化为关于x 的二次函数,求二次函数在区间[)0,+∞上的最值. ()()22,812925f x y x x x x =-++=++,又[)0,x ∈+∞,所以当0x =时,(),f x y 取得最小值9,当[)0,x ∈+∞时,()()2,25f x y x =++,无最大值.故()22,129f x y x y x =-++的取值范围为[)9,+∞答案:[)9,+∞二、抛物线的四种标准方程相应的几何性质:知识剖析:(1)通过上表可知,四种形式的抛物线的顶点相同,均为()0,0O ,离心率均为1,它们都是轴对称图形,但是对称轴不同.(2)抛物线和椭圆、双曲线的几何性质的差异:①它们都是轴对称图形,但椭圆和双曲线又是中心对称图形,抛物线不是中心对称图形; ②顶点个数不同:椭圆有4个顶点、双曲线有2个顶点、抛物线只有1个顶点; ③焦点个数不同:椭圆和双曲线各有2个焦点,抛物线只有1个焦点;④离心率的取值范围不同:椭圆的离心率的取值范围是01e <<,双曲线离心率的取值范围是1e >,抛物线的离心率是1e =;⑤椭圆和双曲线都有两条准线,而抛物线只有一条准线;⑥椭圆是封闭式曲线,双曲线和抛物线都是非封闭式曲线,由于抛物线没有渐近线,因此在画抛物线时切忌将其画成双曲线例2、某抛物线的顶点是椭圆22169144x y +=的中心,而焦点为椭圆的左顶点,求此抛物线的标准方程.分析:因为该椭圆的中心在坐标原点,左顶点为()3,0-,所以可直接设抛物线的标准方程,求得p 后可得方程.答案:解:由22169144x y +=得:221169y x +=,所以椭圆的左顶点为()3,0-.由题意设所求抛物线的标准方程为()220y px p =->,由32p=,得6p =,故所求抛物线的标准方程为212y x =-.三、焦点弦问题及其应用 1、焦点弦如图,AB 是抛物线()220y px p =>过焦点F 的一条弦.设点()()1122,,,A x y B x y ,线段AB 的中点为()00,M x y ,过,,A B M 分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为111,,A B M ,则根据抛物线的定义有11AF BF AA BB +=+.又1MM 是梯形11AA B B 的中位线,1112AB AA BB MM ∴=+=.综上可得以下结论: ①121212,,2222p p p p AF x BF x AB x x x x p ⎛⎫⎛⎫=+=+∴=+++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,其常被称作抛物线的焦点弦长公式.②022p AB x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(焦点弦长与中点的关系)③若直线AB 的倾斜角为α,则22sin pAB α= 推导:12AB AF BF x x p =+=++由④的推导知,当AB 不垂直于x 轴时,()1220py y k k+=≠1212122222y y y y p p p x x p p k k k k+∴+=+++=+=+ 222212212tan sin p p AB p p k αα⎛⎫∴=+=+= ⎪⎝⎭当k 不存在时,即90α=时,22sin pAB α=亦成立 ④A B 、两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即2124p x x =,212y y p =-分析:利用点斜式写出直线AB 的方程,与抛物线方程联立后进行证明.要注意直线斜率不存在的情况. 推导:焦点F 的坐标为,02p ⎛⎫⎪⎝⎭,当AB 不垂直于x 轴时,可设直线AB 的方程为:()02p y k x k ⎛⎫=-≠ ⎪⎝⎭,由222p y k x y px⎧⎛⎫=-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪=⎩,得:2220ky py kp --= ()2224212212121222,22444y y y y p p y y p x x p p p p ∴=-==== 当AB 垂直于x 轴时,直线AB 的方程为:2px =则222212121212,,224y y p y p y p y y p x x p p ==-⇒=-==⑤11AF BF +为定值2p推导:由焦半径公式知,12,22p pAF x BF x =+=+ ()12212121211112224x x p p pp p AF BF x x x x x x ++∴+=+=+++++又21212,4p x x x x AB p =+=-,代入上式得:()22112424AB p p p AF BF p AB p +==+-+为常数 故11AF BF +为定值2p.2、抛物线中与焦点弦有关的一些几何图形的性质(1)抛物线以过焦点的弦为直径的圆和准线相切(2)抛物线()220y px p =>中,设AB 为焦点弦,M 为准线与x 轴的交点,则AMF BMF ∠=∠ (3)设AB 为抛物线的焦点弦.① 点A B 、在准线上的射影分别为点11A B 、,若P 为11A B 的中点,则PA PB ⊥;②O 为抛物线的顶点,若AO 的延长线交准线于点C ,连接BC ,则BC 平行于x 轴,反之,若过点B 作平行于x 轴的直线交准线于点C ,则,,A O C 三点共线. (4)通径是所有焦点弦(过焦点的弦)中最短的弦.例3、已知抛物线的顶点在原点,x 轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为4π的直线,被抛物线所截得的弦长为6,求抛物线方程.解:当抛物线的焦点在x 轴正半轴上时,可设抛物线的标准方程为()220y px p =>,则焦点F的坐标为,02p ⎛⎫ ⎪⎝⎭,直线l 的方程为2p y x =-.设直线l 与抛物线的交点为()()1122,,,A x y B x y ,过点,A B 分别向抛物线的准线作垂线,垂足分别为点11A B 、,则有:111212+=622p p AB AF BF AA BB x x x x p ⎛⎫⎛⎫=+=+++=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由222p y x y px⎧=-⎪⎨⎪=⎩,消去y ,得222p x px ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即22304p x px -+= 123x x p ∴+=,代入①式得:336,2p p p +=∴= ∴所求抛物线的标准方程为23y x =当抛物线的焦点在x 轴负半轴上时,用同样的方法可求出抛物线的标准方程是:23y x =-例4、已知抛物线()220y px p =>的焦点为F ,点()()()111222333,,,P x y P x y P x y 、、在抛物线上,且2132x x x =+,则有( )123.A FP FP FP += 222123.B FP FP FP += 213.2C FP FP FP =+ 2213.D FPFP FP =解析:123P P P 、、在抛物线上,且2132x x x =+,两边同时加上p ,得2132()222p p p x x x +=+++ 即2132FP FP FP =+ 答案:C例5、过抛物线24y x =的焦点作直线交抛物线于()()1122,,,A x y B x y 两点,如果126x x +=,那么AB =?解析:由抛物线定义,得12628AB AF BF x x p =+=++=+=。
3.3.2抛物线的简单几何性质
2 (舍)故选:D
例题分析2
已知抛物线 y2 2 px( p 0) 的焦点为 F ,过 F 且倾斜角为 的直线l 与抛物线相交于 A, B 两
4 点, AB =8 ,过 A, B 两点分别作抛物线的切线,交于点 Q .下列说法不正确的是( )
A. QA QB
B. AOB ( O 为坐标原点)的面积为 2 2
【答案】D 【解析】由题设,令 AB 为 x ky p ,联立抛物线方程并整理得 y2 2kpy p2 0 ,
2
∴若 A(x1, y1), B(x2, y2 ) ,则 y1 y2 2kp , y1 y2 p2 ,又 AF 2 BF 易得| y1 | 2 | y2 | ,
∴
y1
4kp,
a2
y2 b2
1(a 0,b 0) 与抛物线
y2
4cx
(其中 c
a2 b2 )交于 A,B 两点,若
AB 4c ,则双曲线的离心率为( )
A. 3 B.B.2 C. 5 D. 2 1
【答案】D 【分析】
由 AB 4c ,求得 yA yB 2c ,代入抛物线方程求得 xA xB c ,然后把点的坐标代入双 曲线方程,即可解得离心率.
x ,因为 y
1 ,所以 kQA x
1
x1 , B x2, y2 在
y 2
x ,因为 y
1 ,所以 kQB x
1 x2 ,
所以 kQA kQB
1 x2
1 x1
1 x1 x2
1,QA QB
,故 A
正确;
由 y1 y2 x1 x2 x1 x2 2 4x1 x2 4 2 ,得
错误;
由 y2 41 得 y 2 ,所以 M 在抛物线内部,抛物线的准线方程为l : x 1,
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2
的焦点的距离是5,则P=
4
。
例2、斜率为1的直线 l 经过抛物线 y 4 x 的 焦点F,且与抛物线相交于A,B两点,求线 y 段AB的长。
2
A`
O
A
解这题,你有什么方法呢?
B`
F B
x
法一:直接求两点坐标,计算弦长(运算量一般较大);
法二:设而不求,运用韦达定理,计算弦长(运算量一般);
法三:设而不求,数形结合,活用定义,运用韦达定理,计 算弦长.
P越大,开口越开阔
O
P ( x 0 , y0 )
F
x
(2)焦半径: 连接抛物线任意一点与焦点的线段叫
做抛物线的焦半径。
焦半径公式: |PF|=x +p/2 0
总结
1、范围: 抛物线只位于半个坐标平面内,虽然它也可 以无限延伸,但没有渐近线; 2、对称性: 抛物线只有一条对称轴,没有对称中心; 3、顶点:抛物线只有一个顶点,一个焦点,一条准线; 4、离心率:抛物线的离心率是确定的,等于1; 5、通径: 抛物线的通径为2P, 2p越大,抛物线的张口 越大.
抛物线在y轴的右侧,当x的值增大时,︱y︱也 增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸。
0 x
p0
o
p F ( ,0 ) 2
x
2、
对称性
关于x轴
y
( x, y )
对称
( x, y)
2
若点(x,y)在抛物线上, 即满足y2 = 2px, o F ( p ,0) 则 (-y)2 = 2px 即点(x,-y) 也在抛物线上, 故 抛物线y2 = 2px(p>0)关于x轴对称.
4 3 2 1
2
P(x,y)
-2
2
4
6
8
10
对称中心;
-1
-2
3.抛物线只有一个顶点、
-4
-3
o
p F ( ,0 ) 2
x
一个焦点、一条准线; 4.抛物线的离心率是确定的,为1; 思考:抛物线标准方程中的p对抛物线开口的影响. P越大,开口越开阔
-5
补充(1)通径: (标准方程中2p的几何意义)
y
y2=2px
A
l
o
· F
B
过焦点且垂直于对称轴的直p
p p A( , p)、B( , p) 2 2
P越大,开口越阔
利用抛物线的顶点、通径的两个端点可较准确画出 反映抛物线基本特征的草图。
补充(1)通径: (标准方程中2p的几何意义)
y
通径的长度:2P
y∈R
(0,0) 1
y
O
F
l
x2 = 2py p p y≥0 F (0, ) y 2 2 x∈R x (p>0) y轴 x2 y≤0
y
O F
= -2py F (0, p ) y p 2 x(p>0) 2
l
x∈R
特点:
y2=4x 1.抛物线只位于半个坐标平面内,虽然它可以无 y2=2x 限延伸,但它没有渐近线; y2=xy 1 2= y x 2.抛物线只有一条对称轴,没有
三、典例精析
坐标轴
例1:已知抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标 ),求它的标准方程. 原点,并且经过点M(2, 2 2 解: 因为抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原 点,并且经过点M(2, 2 2 ), 所以设方程为: y 2 px 又因为点M在抛物线上:
2
( p 0)
所以:2 (
4) AB x1 x2 P
四、归纳总结
1、范围: 抛物线只位于半个坐标平面内,虽然它也可 以无限延伸,但没有渐近线; 2、对称性: 抛物线只有一条对称轴,没有对称中心; 3、顶点:抛物线只有一个顶点,一个焦点,一条准线; 4、离心率:抛物线的离心率是确定的,等于1; 5、通径: 抛物线的通径为2P, 2p越大,抛物线的张口 越大.
X
抛物线的简单几何性质
一、温故知新
定义:在平面 内,与一个定点 F和一条定直 线l(l不经过点 F)的距离相等 的点的轨迹叫 抛物线.
图 l y
O
抛物线的定义及标准方程
形 标准方程
焦点坐标 准线方程
F
x
y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0)
p ( ,0 ) 2 p ( ,0) 2 p (0, ) 2
A’
A O F B
x
代入方程y 4 x, 得( x 1) 4 x,
2 2
化简得x 6 x 1 0.
2
x1 x2 6 AB x1 x2 2 8
B’
所以,线段AB的长是8。
抛物线的焦点弦的特征
1、已知AB是抛物线y2=2px的任意一条焦点弦,且A (x1,y1)、B(x2,y2) 1)求证:y1y2=-P2,x1x2=p2/4。 2)设θ为直线AB的倾斜角,求证:当θ=90o时,取得 ︱AB︱的最小值2p。 3)若弦AB过焦点,求证:以AB为直径的圆与准线相 切。
o
p F ( ,0 ) 2
x
下面请大家得出其余三种标准方程抛 物线的几何性质。
(二)归纳:抛物线的几何性质
图 形
y
l
O F
方程
焦点 准线 范围 顶点 对称轴
x≥0 y∈R x≤0 x轴
e
y2 = 2px p p F ( ,0) x x (p>0) 2 2
l
y
F O
y2 = -2px p p F ( ,0) x 2 x(p>0) 2
p x 2 p x 2 p y 2 p y 2
y
F
l
O
x
y
F
O
l
x
y
l
O F
x
p x2=-2py (0, ) (p>0) 2
二、探索新知 如何研究抛物线y2 =2px(p>0)的几何性质?
y
1、
范围
由抛物线y2 =2px(p>0) 有 2 px y 0
2
所以抛物线的范围为 x 0
2) 2 p 2 p 2 因此所求抛物线标准方程为:2 4 x y
2
当焦点在x(y)轴上,开口方向不定时,设为y2=2mx(m ≠0) (x2=2my (m≠0)),可避免讨论
练习:
1、已知抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,焦点在 直线3x-4y-12=0上,那么抛物线通径长是 16 . 2、已知点A(-2,3)与抛物线 y 2 px( p 0)
例4
斜率为 的直线l经过抛物线y 4 x的焦点F , 且与 1
2
抛物线相交于A, B两点,求线段AB的长。 p 解:由题意可知,p 2, 1, y 2 A’ 准线l : x 1.
A F B
x
设A( x1 , y1 ), B( x2 , y2 ), A, B到 准线l的距离分别为d A , d B .
AF d A x1 1, BF d B x2 1,
O B’
由抛物线的定义可知
所以 AB AF BF x1 x2 2
例4
斜率为 的直线l经过抛物线y 4 x的焦点F , 且与 1
2
抛物线相交于A, B两点,求线段AB的长。
y
由已知得抛物线的焦点为F (1,0), 所以直线AB的方程为y x 1
x
3、
顶点
y
定义:抛物线与 它的对称轴的交点叫 做抛物线的顶点。
o
y2
= 2px (p>0)中,
p F ( ,0 ) 2
x
令y=0,则x=0.
即:抛物线y2 = 2px (p>0)的顶点(0,0).只有一 个 注:这与椭圆有四个顶点,双曲线有两个顶点不同。
4、
离心率
y
P(x,y)
抛物线上的点与 焦点的距离和它到准 线的距离之比,叫做 抛物线的离心率。 由定义知, 抛物线y2 = 2px (p>0)的离心率为e=1.