内容正文:
中国人民大学附属中学
2.4.2抛物线的几何性质
我们根据抛物线的标准方程y2=2px (p>0) 来研究它的一些几何性质.
1.范围:
因为p>0,由方程可知,这条抛物线上任意一点M的坐标(x,y)满足不等式x≥0,所以这条抛物线在y轴的右侧,当x的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸,它的开口向右。
2.对称性:
以-y代替y,方程不变,因此这条抛物线是以x轴为对称轴的对称图形,抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。
3.顶点:
抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点,在方程中,当x=0时,y=0,因此这条抛物线的顶点坐标就是坐标原点(0,0).
4.离心率:
抛物线上的点与焦点和准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,用e表示,按照抛物线的定义,e=1.
解:根据已知条件,设抛物线的方程为y2=2px (p>0).
因此所求的抛物线的方程是y2=3x.
例1.已知抛物线以x轴为轴,顶点是坐标原点,且开口向右,又抛物线经过点M(4,2 ),求它的标准方程。
因为点M(4,2 )在抛物线上,所以(2 )2=2p·4,即2p=3,
例2.汽车前灯反射镜与轴截面的交线是抛物线的一部分,灯口所在的圆面与反射镜的轴垂直,灯泡位于抛物线的焦点处,已知灯口的直径是24cm,灯深10cm,那么灯泡与反射镜的顶点(即截得抛物线的顶点)距离是多少?
解:取反射镜的轴即抛物线的轴为x轴,抛物线的顶点为坐标原点,建立直角坐标系xOy,
因为灯口直径|AB|=24,灯深|OP|=10,所以点A的坐标是(10,12),
设抛物线的方程是y2=2px (p>0).
因为点A(10,12)在抛物线上,得 122=2p×10,所以p=7.2,
抛物线的焦点F的坐标为(3.6,0),因此灯泡与反射镜的顶点的距离是3.6cm.
在平面直角坐标系上,顶点在原点、轴与坐标轴重合的抛物线有四种位置情况,因此抛物线的方程相应的有四种形式,它们都叫做抛物线的标准方程,它们的推导过程类同。
设抛物线的焦点到准线的距离为p (p>0),上述抛物线的方程的四种形式列表如下:
例3.求适合下列条件的抛物线的标准方程:
(1)过点(-3,2);
(2)