内容正文:
专题3.3 抛物线
(一)抛物线的定义
平面内与一个定点和一条定直线(不经过点)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线.
(二)抛物线的标准方程及几何性质
图形
标准方程
y2=2px(p>0)
y2=-2px(p>0)
x2=2py(p>0)
x2=-2py(p>0)
顶点
O(0,0)
范围
x≥0,
x≤0,
y≥0,
y≤0,
对称轴
x轴
y轴
焦点
离心率
e=1
准线方程
焦半径
(三)直线和抛物线的位置关系
(1)将直线的方程与抛物线的方程y2=2px(p>0)联立成方程组,消元转化为关于x或y的一元二次方程,其判别式为Δ.
若,直线与抛物线的对称轴平行或重合,直线与抛物线相交于一点;
若
①Δ>0 直线和抛物线相交,有两个交点;
②Δ=0直线和抛物线相切,有一个公共点;
③Δ<0直线和抛物线相离,无公共点.
(2)直线与抛物线的相交弦
设直线交抛物线于点两点,则
==
同理可得这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
(四)焦半径、焦点弦
1.通径
过焦点垂直于轴的弦称为抛物线的通径,其长为__2p__.
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
标准方程
y2=2px
(p>0)
y2=-2px
(p>0)
x2=2py
(p>0)
x2=-2py
(p>0)
焦半径|AF|
|AF|=__x0+__
|AF|=__-x0__
|AF|=__y0+__
|AF|=__-y0__
3.焦点弦问题
如图所示:AB是抛物线y2=2px(p>0)过焦点F的一条弦,设A(x1,y1)、B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),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(x0+)=x1+x2+__p__;
(3)A、B两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即x1·x2=,y1·y2=-p2.
抛物线常用的二级结论
知识扩展:
1、通径
过抛物线的焦点作直线轴,交抛物线于两点,弦长,此时的弦长称为通径,此为所有的焦点弦中最短的弦.
2、焦点弦的性质
(1)过抛物线的焦点的直线交抛物线于两点,则
①,;②定值,定值;
③定值;④.
(2)过抛物线的焦点作倾斜角为(斜率为)的直线交抛物线于(在上方)两点,则
①;②;③.
(3)过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,分别过作准线的垂线,垂足分别为,设中点为,过作准线的垂线,垂足为,则
①;②;③;
④;⑤;
⑥以为直径的圆与准线相切,切点即为;
⑦以为直径的圆与轴相切;
⑧; ;
⑨.
(4)过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,分别过作准线的垂线,垂足分别为,准线与轴交于点,为坐标原点,则
①;
②三点共线;
③三点共线;
(5)过抛物线的焦点作直线交抛物
线于两点,线段的垂直平分线交轴于点,则
.
(6)过抛物线的焦点作直线交抛物线于两点,为准线上的一动点,且直线、、的斜率均存在,则直线、、的斜率成等差数列,即.
3、焦点弦被焦点分为两段、,,则有(为直线与焦点所在轴的夹角)。
题型一 抛物线的定义及方程
高考中常求抛物线的方程,一般会与其他知识相结合,求抛物线方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点的位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程.
例题1 已知抛物线的焦点为F,点P为E上一点,Q为PF的中点,若,则Q点的纵坐标为()
A.7 B.5 C.3 D.1
【答案】B
【解析】过点P,Q分别作准线的垂线,垂足分别为(如图),
设准线与纵轴的交点为,
由梯形中位线定理易知,又准线方程为,故Q点的纵坐标为5.
故选:B.
例题2 .抛物线的焦点为,准线为,点是准线上的动点,若点在抛物线上,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D 【解析】抛物线的焦点为,准线,
由于,根据抛物线的定义可知,点的横坐标为,由,不妨设,
关于的对称点为,,所以的最小值为.故D
例题3 .已知抛物线:的焦点为F,C的准线与对称轴交于点D,过D的直线l与C交于A,B两点,且,若FB为∠DFA的角平分线,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
:,则,所以.过A,B分别作准线的垂线,垂足分别为,,则,因为FB为∠DFA的平分线,则,又,所以,所以,又,所以.故选:B
例题4 .已知O为坐标原点,A是抛物线上一点,点A到C的焦点F的距离为,到y轴的距离为,则