内容正文:
第三章 圆锥曲线的方程
3.3.2抛物线的简单几何性质
教师:XXX
复习导入
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一、抛物线的性质
y2=2px (p>0)
1.范围
x≥0,y∈R
2.对称性
关于 x 轴对称.
3.顶点
原点O,坐标是 (0, 0) .
4.离心率
用 e 表示,e = 1
5.焦半径
6.焦点弦
|AB|= (x1+x2) + p
7.通径
通径的长度为____
2p
复习导入
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将直线方程和抛物线方程联立,消元转化为关于 x(或 y 的)方程组:
Ax2 + Bx + C = 0(或Ay2 + By + C = 0),其中A,B,C 为常数.
若A = 0,则直线和抛物线相交(直线与抛物线的对称轴平行),有一个交点;
若A ≠ 0,计算判别式 Δ=B2 -4AC :
若 Δ>0,则直线和抛物线相交(有两个交点);
若 Δ = 0,则直线和抛物线相切(有一个交点);
若 Δ<0,则直线和抛物线相离(无交点).
二、直线和抛物线的位置关系有三种:相交、相切、相离
例题讲解
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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.
例题讲解
5
例6 如图,已知定点B(a,h),BC⊥x轴于点C,M是线段OB上任意一点,MD⊥x轴于点D,ME⊥BC于点E,OE与MD相交于点P,求P点的轨迹方程.
解:设点P(x,y),M(x,m),其中(0≤x≤a),则点E(a,m)
由题意,直线OB的方程为.①
因为点M在OB上,将点M的坐标代入①,得,②
所以点P的横坐标x满足②.
直线OE的方程为,③
因为点P在OE上,所以点P的坐标满足③.
将②代入③,消去m,得(0≤x≤a),
即点P的轨迹方程.
例题讲解
6
例6中,设点B关于y轴的对称点为A,则方程(-a≤x≤a)
对应的轨迹是常见的抛物拱AOB.抛物拱在现实中有许多原型,如桥拱 )、卫星接收天线等,抛掷出的铅球在空中划过的轨迹也是抛物拱的一部分.
巩固练习
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1.求适合下列条件的抛物线的标准方程:
(1)焦点F关于准线的对称点为M(0,-9);
(2)关于y轴对称,与直线y=-12相交所得线段的长为12;
(3)关于x轴对称,以焦点和准线上的两点为顶点的三角形是边长为的等边三角形.
练习1(课本P138上面练习T1)
巩固练习
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练习2(课本P138上面练习T5)
5.已知圆心在y轴上移动的圆经过点A(0,5),且与x轴、y轴分别交于B(x,0),C(0,y)两个动点,求点M(x,y)的轨迹方程.
例题讲解
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例7 已知动圆经过定点D(1,0),且与直线x=-1相切,设动圆圆心E的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程.
(2)设过点P(1,2)的直线l1,l2分别与曲线C交于A,B两点,直线l1,l2的斜率存在,且倾斜角互补.证明:直线AB的斜率为定值.
思路分析:
(1)由抛物线的定义,E的轨迹为以D为焦点,以x=-1为准线的抛物线;
(2)
联立方程组消元解出A,B的坐标
代入斜率公式计算kAB
设l1,l2的方程
例题讲解
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(1)解:∵动圆经过定点D(1,0),且与直线x=-1相切,
∴E到点D(1,0)的距离等于E到直线x=-1的距离,
∴E的轨迹是以D(1,0)为焦点,以直线x=-1为准线的抛物线.
∴曲线C的方程为y2=4x.
(2)证明:设直线l1的方程为y=k(x-1)+2.
∵直线l1,l2的斜率存在,且倾斜角互补,
∴l2的方程为y=-k(x-1)+2.
方法小结
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1.欲证某个量为定值,先将该量用某变量表示,通过变形化简若能消掉此变量,即证得结论,所得结果即为定值.
2.寻求一条直线经过某个定点的常用方法:
(1)通过方程判断;
(2)对参数取几个特殊值探求定点,再证明此点在直线上;
(3)利用曲线的性质(如对称性等),令其中一个变量为定值,再求出另一个变量为定值;
(4)转化为三点共线的斜率相等或向量平行等.
一、定值与定点问题的求解策略
巩固练习
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已知抛物线的方程是y2=4x,直线l交抛物线于A,B两点,设A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)若弦AB的中点为(3,3),求直线l的方程;
(2)若y1y2=-12,求证:直线l过定点.
练习3
巩固练习
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l的方程为y=kx-3k=k(x-3),过定点(3,0).
当l的斜率不存在时,y1y2=-12,则x1=x2=3,l过定点(3,0).
综上,l过定点(3,0).
巩固练习
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练习4
过抛物线 的顶点O作两条互相垂直的弦交抛物线于A、B两点.
(1)求证:A,B两点的横坐标之积,纵坐标之积分别为定值;
(2)证明:直线AB过定点.
巩固练习
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巩固练习
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3.3.2抛物线的简单几何性质
【思路分析】
设抛物线的标准方程为:y2=2px(p>0).设A(x1,y1),B(x2,y2).
直线OA的方程为:==,
可得yD=.
设直线AB的方程为:my=x﹣,
与抛物线的方程联立化为y2﹣2pm﹣p2=0,
利用根与系数的关系可得.
可得yD=y2.
联立得方程组
消元得k2x2-(2k2-4k+4)x+(k-2)2=0.
设A(x1,y1),则x1=.
解:(1)因为抛物线的方程为y2=4x,则有=4x1,=4x2,因为弦AB的中点为(3,3),所以x1≠x2.
两式相减得=4x1-4x2,
所以,
所以直线l的方程为y-3=(x-3),即y=x+1.
(2)当l的斜率存在时,设l的方程为y=kx+b,代入抛物线方程,整理,得ky2-4y+4b=0,y1y2==-12,b=-3k,
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),中点P(x0,y0)
∵ OA⊥OB
∴ kOAkOB=-1∴ x1x2+y1y2=0
∵ y12=2px1,
y22=2px2∴
∵ y1≠0,y2≠0
∴ y1y2=-4p2 ∴ x1x2=4p2
⑵∵y12=2px1,y22=2px2∴(y1-y2)(y1+y2)=2p(x1-x2)
∴∴
∴直线AB:
∴
∴
∵
∴
∴
∴ AB过定点(2p,0).
$$