内容正文:
3.3.2 抛物线的简单几何性质
第1课时 抛物线的简单几何性质
第三章 圆锥曲线的方程
图形
标准方程
焦点坐标
准线方程
复习回顾
问题引入
与利用方程研究椭圆以及双曲线的几何性质类似,我们也用方程研究抛物线的几何性质.
y2=2px(p>0)
新知探索
抛物线的简单几何性质
1.范围
当x>0,抛物线在y轴的右侧,开口方向与x轴正方向相同,抛物线向右上方和右下方无线延伸.
范围 抛物线上的点M(x,y),x≥0,y∈R.
新知探索
抛物线的简单几何性质
2.对称性
抛物线的标准方程为y2=2px(p>0),以-y代y,方程不变.
所以抛物线关于x轴对称.把抛物线的对称轴叫做抛物线的轴.
新知探索
抛物线的简单几何性质
3.顶点 抛物线和对称轴的交点叫做抛物线的顶点.
抛物线的顶点就是原点.
新知探索
抛物线的简单几何性质
4.离心率
抛物线上的点M与焦点F的距离和点M到准线的距离 d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.
新知探索
抛物线的简单几何性质
标准方程 y2=2px(p>0) y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0) x2=-2py(p>0)
图形
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
对称轴 x轴 x轴 y轴 y轴
焦点坐标
准线方程
顶点坐标 O(0,0)
离心率 e=1
通径长 2p
新知探索
抛物线的简单几何性质
典例精析
题型一:求抛物线方程
例1 已知抛物线的对称轴在坐标轴上,以原点为顶点,且经过点M(1,-2),求抛物线方程.
解 (1)当抛物线的焦点在x轴上时,设其方程为y2=mx.
将M(1,-2)代入,得m=4,∴y2=4x.
(2)当抛物线的焦点在y轴上时,设其方程为x2=ny.
将M(1,-2)代入,得n=-,∴x2=-y.
故所求的抛物线方程为y2=4x或x2=-y.
典例精析
题型二:抛物线几何性质的应用
例2 (1)等腰直角三角形AOB内接于抛物线y2=2px(p>0),O为抛物线的顶点,OA⊥OB,则△AOB的面积是 ( )
A.8p2 B.4p2 C.2p2 D.p2
解 因为抛物线的对称轴为x轴,内接△AOB为等腰直角三角形,
所以由抛物线的对称性知,直线AB与抛物线的对称轴垂直,
从而直线OA与x轴的夹角为45°.
不妨设A,B两点的坐标分别为(2p,2p)和(2p,-2p).
所以|AB|=4p,所以S△AOB=×4p×2p=4p2.
B
(2)已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为x轴,且与圆x2+y2=4相交于A,B两点,|AB|= ,求抛物线方程.
典例精析
题型二:抛物线几何性质的应用
解 由已知,抛物线的焦点可能在x轴正半轴上,也可能在负半轴上.
故可设抛物线方程为y2=ax(a≠0).
设抛物线与圆x2+y2=4的交点A(x1,y1),B(x2,y2).
∵抛物线y2=ax(a≠0)与圆x2+y2=4都关于x轴对称,
∴点A与B关于x轴对称,∴|y1|=|y2|且|y1|+|y2|=2,
∴|y1|=|y2|=,代入圆x2+y2=4,
得x2+3=4,∴x=±1,∴A(±1,)或A(±1,-),代入抛物线方程,
得a=±3. ∴所求抛物线方程是y2=3x或y2=-3x.
例3 已知抛物线y2=8x.
(1)求出该抛物线的顶点坐标、焦点坐标、准线、对称轴、自变量x的范围;
(2)以坐标原点O为顶点,作抛物线的内接等腰三角形OAB,其中|OA|=|OB|.
若焦点F是△OAB的重心,求△OAB的周长.
典例精析
题型二:抛物线几何性质的应用
解 (1)抛物线y2=8x的性质分别为
顶点(0,0),焦点(2,0),准线x=-2,
对称轴x轴,范围[0,+∞).
(2)由|OA|=|OB|可知AB⊥x轴,设垂足为点M.
因为焦点F是△OAB的重心,所以|OF|=|OM|.
因为F(2,0),所以|OM|=|OF|=3,所以M(3,0).
故设A(3,m)(m>0),
代入y2=8x得m2=24,
所以m=2或m=-2(舍去).
所以A(3,2),B(3,-2),|OA|=|OB|=,
所以△OAB的周长为2+4.
例4 设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,
则直线l的斜率的取值范围是( )
A. B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4]
解 由题知Q(-2,0),若直线l的斜率不存在,显然不合题意