拓展微课(二) 抛物线焦点弦的性质 (Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册学生用书(人教A版)
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教辅
摘要:
本高中数学讲义聚焦抛物线焦点弦性质这一核心知识点,从《选择性必修第一册》例题出发,构建含坐标、准线等要素的模型条件,通过典型例题推导弦长公式、坐标关系等,归纳总结5类结论,形成递进式学习支架。
资料以问题驱动引导探究,通过例题证明培养数学思维(推理能力),结论归纳体现数学语言(模型观念),结合图形强化几何直观(数学眼光)。课中辅助教师系统教学,课后助力学生回顾性质、查漏补缺,提升知识应用能力。
内容正文:
拓展微课(二) 抛物线焦点弦的性质
[题目溯源]
(《选择性必修第一册》135页例4)斜率为1的直线l经过抛物线y2=4x的焦点F,且与抛物线相交于A,B两点,求线段AB的长.
模型条件:
如图,AB为抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,A(x1,y1),B(x2,y2),焦点F,准线l:x=-,准线与x轴的交点为P,作AC⊥l,BD⊥l且M,N分别为线段AB,CD的中点.
典型例题
例1 若线段AB是抛物线y2=2px(p>0)的一条过焦点F的弦,其中A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的倾斜角为θ (θ≠0),求证:|AB|=.
例2 若线段AB是抛物线y2=2px(p>0)的一条过焦点F的弦,其中A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)求证: +=.
(2)设l为抛物线的准线,作AC⊥l于C,BD⊥l于D,O为坐标原点,求证:A,O,D三点共线;B,O,C三点共线.
[归纳总结]
尝试根据上面的证明过程完成焦点弦性质的结论.(结论1~4对应题目溯源中的图)
结论1
x1x2=
y1y2=
结论2
|AF|=x1+=
|BF|=x2+=
|AB|=x1+x2+p=
结论3
+=
结论4
三个垂直:①CF⊥FD,
②NF⊥AB,③AN⊥BN
结论5
四个相切:
①以AB为直径的圆必与准线相切(如图a);
②以CD为直径的圆与AB相切于F(如图b);
③以BF为直径的圆与y轴相切(如图c);
④以AF为直径的圆与y轴相切(如图d)
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拓展微课(二) 抛物线焦点弦的性质
典型例题
例1 证明:方法一:若直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=k,其中k≠0,与方程y2=2px联立,得k2x2-p(k2+2)x+=0,
∴x1+x2=p,x1x2=,
∴|AB|=x1+x2+p=p+p=2p=2p=;
若直线AB的斜率不存在,则直线AB的方程为x=,θ=,
易得|AB|=2p=,也满足上式.
综上,|AB|=.
方法二:当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为x=my+,
与方程y2=2px联立,得y2-2pmy-p2=0,
∴y1+y2=2pm,y1y2=-p2,
∴|AB|=x1+x2+p=++p=m(y1+y2)+2p=2p(m2+1)=2p=.
当直线AB的斜率不存在时,直线AB的方程为x=,θ=,易得|AB|=2p=,满足上式.
综上,|AB|=.
例2 证明: (1)若直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=k,其中k≠0,
与方程y2=2px联立,得k2x2-p(k2+2)x+=0(*),
∴x1+x2=p,x1x2=,
∴+=+===.
若直线AB的斜率不存在,
则直线AB:x=,易求得|AF|=|BF|=p,
∴+=.
综上,命题得证.
(2)由A(x1,y1),B(x2,y2)得C,D,
由(1)可得,当直线AB的斜率存在时,y1y2=k·k=k2=-p2,
当直线AB的斜率不存在时,y1y2=-p2,
∴kOD========kOA,
∴A,O,D三点共线,同理可证B,O,C三点共线.
【归纳总结】
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