内容正文:
3.3.2 抛物线的几何性质
学习目标
知识导图
1.了解抛物线的几何图形及简单几何性质.(直观想象)
2.通过抛物线方程的学习,进一步体会数形结合的思想,了解抛物线的简单应用.(直观想象、数学运算)
[问题导学]
阅读课本106~107,思考以下问题:
抛物线有哪些几何性质?
[知识梳理]
知识点 抛物线的简单几何性质
类型
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
图象
性质
焦点
F
F
F
F
准线
x=-
x=
y=-
y=
范围
x≥0,y∈R
x≤0,y∈R
x∈R,y≥0
x∈R,y≤0
对称
轴
x轴
y轴
顶点
O(0,0)
续表
类型
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
性质
离心
率
e=1
开口
方向
向右
向左
向上
向下
微思考
1.在同一坐标系下试画出抛物线y2=x,y2=2x和y2=3x的图象,你能分析影响抛物线开口大小的量是什么吗?
提示:影响抛物线开口大小的量是参数p,p值越大,抛物线的开口越大,反之,开口越小.
2.抛物线的标准方程与对称性、焦点位置的关系.
提示:
y2=ax
一次项为x项,x轴为对称轴
a>0时,焦点在x轴正半轴上,开口向右
a<0时,焦点在x轴负半轴上,开口向左
x2=ay
一次项为y项,y轴为对称轴
a>0时,焦点在y轴正半轴上,开口向上
a<0时,焦点在y轴负半轴上,开口向下
题型一 抛物线方程及其几何性质
[例1] 已知抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为x轴,且与圆x2+y2=4相交的公共弦长为2,求抛物线的方程.
[解析] 设所求抛物线的方程为y2=2px(p>0)或y2=-2px(p>0),抛物线与圆的交点A(x1,y1),B(x2,y2)(y1>0,y2<0),则|y1|+|y2|=2.于是所求抛物线的方程为y2=3x或y2=-3x.)在抛物线y2=-2px上,可得p=)在抛物线y2=2px上,点(-1,代入x2+y2=4,得x1=±1,所以点(1,,把y1=.由对称性,知y2=-y1,代入上式,得y1=,即y1-y2=2
用待定系数法求抛物线方程的步骤
注意:求抛物线的方程时要注意抛物线的焦点位置,不同的焦点设出不同的方程.
[跟踪训练]
1.边长为1的等边三角形AOB,O为坐标原点,AB⊥x轴,以O为顶点且过A,B的抛物线方程是( )
A.y2=xx
B.y2=-
C.y2=±xx
D.y2=±
解析:设抛物线方程为y2=ax(a≠0).
又A(取点A在x轴上方),则
有a,
=±
解得a=±x.
,所以抛物线方程为y2=±
答案:C
2.设P是抛物线y2=4x上任意一点,设A(3,0),则|PA|的最小值为________.
解析:设点P的坐标为(x,y),则y2=4x,x≥0,
|PA|2=(x-3)2+y2=x2-6x+9+4x=x2-2x+9=(x-1)2+8.
当x=1时,|PA|的最小值为2.
答案:2
题型二 焦点弦问题
[例2] 过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,且A,B两点的纵坐标之积为-4,求抛物线C的方程.
[解析] 由于抛物线的焦点F,
故可设直线AB的方程为x=my+.
由得y2-2pmy-p2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2=-p2,
∴-p2=-4,由p>0,可得p=2,
∴抛物线C的方程为y2=4x.
1.已知AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的弦,F为抛物线的焦点,A(x1,y1),B(x2,y2),则:
(1)y1y2=-p2,x1x2=;
(2)|AB|=x1+x2+p=(θ为直线AB的倾斜角);
(3)S△ABO=(θ为直线AB的倾斜角);
(4);
=+
(5)以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
2.当直线经过抛物线的焦点,且与抛物线的对称轴垂直时,直线被抛物线截得的线段称为抛物线的通径,显然通径长等于2p.
[跟踪训练]
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的直线被抛物线所截得的弦长为6,求抛物线的标准方程.
解析:当抛物线焦点在x轴正半轴上时,可设抛物线标准方程为y2=2px(p>0),则焦点F=x1+x2+p=6,
+.设直线l与抛物线的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),过点A,B向抛物线的准线作垂线,垂足分别为点A1,点B1,则|AB|=|AF|+|BF|=|AA1|+|BB1|=,