結論一:若ab是拋物線的焦點弦(過焦點的弦),且,,則:,。
例:已知直線ab是過拋物線焦點f的直線,求證:為定值。
結論二:(1)若ab是拋物線的焦點弦,且直線ab的傾斜角為α,則(α≠0)。(2)焦點弦中通徑(過焦點且垂直於拋物線對稱軸的弦)最短。
例:已知過拋物線的焦點的弦ab長為12,則直線ab傾斜角為 。
結論三:兩個相切:(1)以拋物線焦點弦為直徑的圓與準線相切。
(2)過拋物線焦點弦的兩端點向準線作垂線,以兩垂足為直徑端點的圓與焦點弦相切。
結論四:若拋物線方程為,過(,0)的直線與之交於a、b兩點,
則oa⊥ob。反之也成立。
結論五:對於拋物線,其引數方程為設拋物線上動點座標為,為拋物線的頂點,顯然,即的幾何意義為過拋物線頂點的動弦的斜率.
例直線與拋物線相交於原點和點,為拋物線上一點,和垂直,且線段長為,求的值.
練習:1. 過拋物線的焦點作一直線交拋物線於兩點,若線段與的長分別是,則
2.設拋物線的焦點為,經過點的直線交拋物線於兩點.點在拋物線的準線上,且軸.證明直線經過原點.
3.已知拋物線的焦點是,準線方程是,求拋物線的方程以及頂點座標和對稱軸方程.
備選1.拋物線的頂點座標是,準線的方程是,試求該拋物線的焦點座標和方程.
2.已知為拋物線上兩點,且,求線段中點的軌跡方程.
拋物線的幾個常見結論及其應用
拋物線中有一些常見、常用的結論,了解這些結論後在做選擇題、填空題時可迅速解答相關問題,在做解答題時也可迅速開啟思路。
結論一:若ab是拋物線的焦點弦(過焦點的弦),且,,則:,。
證明:因為焦點座標為f(,0),當ab不垂直於x軸時,可設直線ab的方程為: ,
由得: ∴,。
當ab⊥x軸時,直線ab方程為,則,,∴,同上也有:。
例:已知直線ab是過拋物線焦點f,求證:為定值。
證明:設,,由拋物線的定義知:,,又+=,所以+=-p,且由結論一知:。
則: =(常數)
結論二:(1)若ab是拋物線的焦點弦,且直線ab的傾斜角為α,則(α≠0)。(2)焦點弦中通徑(過焦點且垂直於拋物線對稱軸的弦)最短。
證明:(1)設,,設直線ab:
由得:, ∴,,
∴。易驗證,結論對斜率不存在時也成立。
(2)由(1):ab為通徑時,,的值最大,最小。
例:已知過拋物線的焦點的弦ab長為12,則直線ab傾斜角為 。
解:由結論二,12=(其中α為直線ab的傾斜角),
則,所以直線ab傾斜角為或。
結論三:兩個相切:(1)以拋物線焦點弦為直徑的圓與準線相切。
(2)過拋物線焦點弦的兩端點向準線作垂線,以兩垂足為直徑端點的圓與焦點弦相切。
已知ab是拋物線的過焦點f的弦,求證:(1)以ab為直徑的圓與拋物線的準線相切。
(2)分別過a、b做準線的垂線,垂足為m、n,求證:以mn為直徑的圓與直線ab相切。
證明:(1)設ab的中點為q,過a、q、b向準線l作垂線,
垂足分別為m、p、n,鏈結ap、bp。
由拋物線定義:,,
∴,∴以ab為直徑為圓與準線l相切
(2)作圖如(1),取mn中點p,鏈結pf、mf、nf,
∵,am∥of,∴∠amf=∠afm,∠amf=∠mfo,
∴∠afm=∠mfo。同理,∠bfn=∠nfo,
∴∠mfn=(∠afm+∠mfo+∠bfn+∠nfo)=90°,
∴,∴∠pfm=∠fmp
∴∠afp=∠afm+∠pfm=∠fma+∠fmp=∠pma=90°,∴fp⊥ab
∴以mn為直徑為圓與焦點弦ab相切。
結論四:若拋物線方程為,過(,0)的直線與之交於a、b兩點,則oa⊥ob。反之也成立。
證明:設直線ab方程為:,由得, △>0,,
∵ao⊥bo,∴⊥∴
將,代入得,。∴直線ab恆過定點(0,1)。
∴當且僅當k=0時,取最小值1。
結論五:對於拋物線,其引數方程為設拋物線上動點座標為,為拋物線的頂點,顯然,即的幾何意義為過拋物線頂點的動弦的斜率.
例直線與拋物線相交於原點和點,為拋物線上一點,和垂直,且線段長為,求的值.
解析:設點分別為,則,.
的座標分別為...
練習:2. 過拋物線的焦點作一直線交拋物線於兩點,若線段與的長分別是,則
【解析:化為標準方程,得,從而.取特殊情況,過焦點的弦垂直於對稱軸,則為通徑,即,從而,故】
2.設拋物線的焦點為,經過點的直線交拋物線於兩點.點在拋物線的準線上,且軸.證明直線經過原點.
【證明:拋物線焦點為.設直線的方程為,代入拋物線方程,得.若設,則. 軸,且點在準線;
又由,得, 故,即直線經過原點.】
3.已知拋物線的焦點是,準線方程是,求拋物線的方程以及頂點座標和對稱軸方程.
【解:設是拋物線上的任意一點,由拋物線的定義得.
整理,得,此即為所求拋物線的方程.
拋物線的對稱軸應是過焦點且與準線垂直的直線,因此有對稱軸方程.
設對稱軸與準線的交點為,可求得,於是線段的中點就是拋物線的頂點,座標是】
備選1.拋物線的頂點座標是,準線的方程是,試求該拋物線的焦點座標和方程.
解:依題意,拋物線的對稱軸方程為.
設對稱軸和準線的交點是,可以求得.設焦點為,則的中點是,故得焦點座標為. 再設是拋物線上的任一點,
根據拋物線的定義得,化簡整理得,即為所求拋物線的方程.
2.已知為拋物線上兩點,且,求線段中點的軌跡方程.
解析:設,,
據的幾何意義,可得.
設線段中點,則
消去引數得點的軌跡方程為.
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