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中国人民大学附属中学
2.4.1抛物线的标准方程
定点F叫做抛物线的焦点,
定直线l叫做抛物线的准线。
下面我们根据抛物线的定义来探求它的方程。
过点F作直线l的垂线,垂足为K,以直线KF为x轴,线段KF的中垂线为y轴,建立直角坐标系xOy.
平面内与一个定点F和一条定直线 l (F l)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。
再设M(x,y)是抛物线上任意一点,点M到直线l的距离为d,由抛物线的定义可知,点M在抛物线上的充分必要条件是|MF|=d.
设|KF|=p (p>0),则解得F的坐标为( ,0),准线方程为x=- ,
所以
将上式两边平方并化简,得y2=2px (p>0). ①
方程①叫做抛物线的标准方程,
因为|MF|=
d=
它所表示的抛物线的焦点在x轴的正半轴上,坐标是( ,0),它的准线方程是x=- ,其中p是焦点到准线的距离。
例1.已知抛物线的焦点坐标是(3,2),写出它的标准方程和准线方程。
因此抛物线的标准方程是y2=12x,
准线方程是x=-3.
解:因为抛物线的焦点坐标是(3,2),所以 =3,p=6,
例2.已知抛物线的焦点在x轴的正半轴上,焦点到准线的距离是3,求抛物线的标准方程、焦点坐标和准线方程。
解:因为抛物线的焦点在x轴的正半轴上,焦点到准线的距离是3,所以p=3,
所求的抛物线的标准方程是y2=6x,
焦点坐标是( ,0),
准线方程是x=- .
例3.已知抛物线的顶点在原点,焦点在x轴的正半轴上,抛物线上的点M(3,m)到焦点的距离等于5,求抛物线的方程和m的值。
由题意知
解:设抛物线的方程为y2=2px (p>0),则焦点为F( ,0),
解得
所以抛物线的方程为y2=8x,m=
例4.若点A的坐标为(3,2),F为抛物线y2= 2x的焦点,点P在抛物线上移动,为使得|PA|+|PF|取得最小值,则P点的坐标为 .
解:由抛物线的定义,|PF|等于点P到抛物线的准线的距离|PP’|,由图可知,当且仅当P、A、P’在同一条直线上时,
|PF|+|PA|=|PP’|+|PA|最小,此时点P的纵坐标等于A点的纵坐标,即P点的坐标