内容正文:
专题12 解析几何3
二级结论1:抛物线的焦点弦长公式
【结论阐述】
不妨设抛物线方程为,如图1,准线与轴相交于点,过焦点的直线与抛物线相交于两点,为原点,为与对称轴正向所成的角,则有如下的焦点弦长公式:.
【应用场景】运用焦点弦长公式可以很方便的计算抛物线的焦点弦长.
【典例指引1】
(2022年高考全国乙卷理5)
1.设F为抛物线的焦点,点A在C上,点,若,则( )
A.2 B. C.3 D.
【反思】
1.客观题中的抛物线一般考查抛物线定义、几何性质及运算能力,特别是求解有关线段长度时要注意定义、方程思想及根与系数关系的应用.
2.设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则
①x1x2=,y1y2=-p2.
②,|AB|=x1+x2+p=(α为弦AB的倾斜角).
【典例指引2】
(2022年高考甲卷20)
2.设抛物线的焦点为F,点,过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,.
(1)求C的方程;
(2)设直线与C的另一个交点分别为A,B,记直线的倾斜角分别为.当取得最大值时,求直线AB的方程.
【反思】本题第(1)问也是送分题,难度甚至小于选择题的前3题,难题争取得部分分应成为每位考生的追求,解析几何解答题一个突出特点是运算量比较大,相等一部分学生会因运算不过关出错,或嫌麻烦,直接放弃,其实解析几何解答题第(1)问一般为求圆锥曲线方程,难度比较小,不要放弃,第(2)问题的思路还是比较容易想到的,平时多做几道类似的题,总结运算规律,争取做到题不二错,这部分分通过努力还是能够得到的.
【针对训练】
3.设F为抛物线的焦点,过F且倾斜角为60°的直线交C于A,B两点,则( )
A. B.8 C.12 D.
4.抛物线的焦点弦被焦点分成长是m和n的两部分,则m与n的关系是( )
A.m+n=mn B.m+n=4 C.mn=4 D.无法确定
(2022·山西太原·二模)
5.过抛物线焦点F的直线交抛物线于M,N两点,若,,则的值为( )
A. B. C.或3 D.或2
6.已知抛物线:的焦点为,准线与轴的交点为A,是抛物线上的点.若轴,则以为直径的圆截直线所得的弦长为( )
A.2 B. C.1 D.
(2022·江苏·高二)
7.己知F为抛物线的焦点,过F作两条互相垂直的直线,,直线与C交于A、B两点,直线与C交于D、E两点,则的最小值为( )
A.24 B.22 C.20 D.16
(2022全国·高二月考)
8.已知抛物线,过抛物线焦点F的直线与抛物线C交于A、B两点,交抛物线的准线于点P,若F为PB.中点,且,则|AB|=( )
A. B. C. D.
(2022辽宁·高二月考)
9.已知抛物线方程为,O为坐标原点,过抛物线焦点F的直线交抛物线于A,B两点,A,B的纵坐标之积为-8,且,则的面积是( )
A. B. C. D.
(2022年新高考Ⅰ卷11,多选题)
10.已知O为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交C于P,Q两点,则( )
A.C的准线为 B.直线AB与C相切
C. D.
二级结论2:抛物线中的三类直线与圆相切问题
【结论阐述】
不妨设抛物线方程为,如图1,准线与轴相交于点,过焦点的直线与抛物线相交于两点,为原点,为与对称轴正向所成的角,的中点为,又作,垂足分别为,则有如下结论(图2):
图1 图2 图3
①以为直径的圆与准线相切;
②以为直径的圆与轴相切;
③以为直径的圆与轴相切;
④分别以为直径的圆之间的关系:圆与圆外切;圆与圆既与轴相切,又与圆相内切.
结合圆的几何性质易得有关直线垂直关系的结论,如图3有,
①以为直径的圆的圆心在准线上的射影与两点的连线互相垂直,即;
②以为直径的圆的圆心在轴上的射影与两点的连线互相垂直,即;
③以为直径的圆的圆心在轴上的射影与两点的连线互相垂直,即;
④以为直径的圆必过原点,即;
⑤.
【应用场景】
运用焦点弦与圆有关的结论可以很方便的解决直线、圆、抛物线有关综合题,解题中要注意抛物线的定义、几何性质以及圆的几何性质的应用.
【典例指引1】
11.在平面直角坐标系中,已知点,直线,动直线垂直于于点,线段 的垂直平分线交于点,设的轨迹为.
(1)求曲线的方程;
(2)以曲线上的点为切点作曲线的切线,设 分别与,轴交于,两点,且恰与以定点为圆心的圆相切. 当圆的面积最小时,求与面积的比.
【反思】本题考查了抛物线的标准方程,抛物线的几何性质,以及直线和圆,直线和抛物线的位置关系的相关问题,当题设涉及直线,圆,圆锥曲线时,一般是直线与圆锥曲线相交于两点