《抛物线及其性质知识点大全和经典例题及解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《抛物线及其性质知识点大全和经典例题及解析.docx(11页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 抛物线及其性质【考纲说明】1、掌握抛物线的简单几何性质,能运用性质解决与抛物线有关问题。2、通过类比,找出抛物线与椭圆,双曲线的性质之间的区别与联系。【知识梳理】1抛物线定义: 平面内到一定点 F 和一条定直线 的距离相等的点的轨迹称为抛物线2抛物线四种标准方程的几何性质:参数 p 表示焦点到准线的距离,p 越大,开口越阔.开口方向右左上下焦 点位 置焦 点坐 标X 正X 负Y 正Y 负顶 点坐 标(0,0)2p离心率通 径焦半径 为直径的圆必与准线 相切若 的倾斜角为 ,则3抛物线(1)范围的几何性质:因为 p0,由方程可知 x0,所以抛物线在 轴的右侧,当 的值增大时,| |也增大,说明
2、抛物线向右上方和右下方无限延伸(2)对称性:对称轴要看一次项,符号决定开口方向(3)顶点(0,0),离心率:(4) 焦点弦:抛物线,焦点的焦点弦,准线,焦准距 p,则,弦长|AB|=x1+x2+p,当 x1=x2 时,通径最短为 2p。4焦点弦的相关性质:焦点弦(1) 若 AB 是抛物线,,,焦点的焦点弦(过焦点的弦),且,则:,。(2) 若 AB 是抛物 线(0)。的焦点弦 ,且 直线 AB 的倾斜 角为 ,则(3) 已 知 直 线 AB 是 过 抛 物 线焦 点F ,(4) 焦点弦中通径最短长为 2p。通径:过焦点垂直于焦点所在的轴的焦点弦叫做通径 (5) 两个相切:以抛物线焦点弦为直径的
3、圆与准线相切 .过抛物线焦点弦的两端点向准线作垂线,以两垂足为直径端点的圆与焦点弦相切。5弦长公式:,是抛物线上两点,则【经典例题】(1)抛物线二次曲线的和谐线椭圆与双曲线都有两种定义方法,可抛物线只有一种:到一个定点和一条定直线的距离相等的所有点的集合 .其离心率 e=1,这使它既与椭圆、双曲线相依相伴,又鼎立在圆锥曲线之中 .由于这个美好的 1,既使它享尽和谐之美,又生出多少华丽的篇章.【例 1】P 为抛物线上任一点,F 为焦点,则以 PF 为直径的圆与 y 轴(离)相 交相 切相位置由 P 确定【解析】如图,抛物线的焦点为,准线是且.作 PH 于 H,交 y 轴于 Q,那么.作 MNy
4、轴于 N 则 MN 是梯形 PQOF 的.故以,中位线,PF 为直径的圆与 y 轴相切,选 B. 【评注】相似的问题对于椭圆和双曲线来说,其结论则分别是相离或相交的.(2)焦点弦常考常新的亮点弦有关抛物线的试题,许多都与它的焦点弦有关 .理解并掌握这个焦点弦的性质,对破解这些试题是大有帮助的.【 例 2 】 过 抛 物 线两点,求证:的 焦 点 F 作 直 线 交 抛 物 线 于(1)(2)【证明】(1)如图设抛物线的准线为 ,作,.两式相加即得:(2)当 ABx 轴时,有成立;当 AB 与 x 轴不垂直时,设焦点弦 AB 的方程为:程:.代入抛物线方.化简得: 方程(1)之二根为 x1,x2
5、,.故不论弦 AB 与 x 轴是否垂直,恒有(3)切线抛物线与函数有缘成立.有关抛物线的许多试题,又与它的切线有关 .理解并掌握抛物线的切线方程,是解题者不可或缺的基本功.【例 3】证明:过抛物线(x+x0)上一点 M(x0,y0)的切线方程是: y0y=p【证明】对方程两边取导数:.由点斜式方程:y0y=p(x+x0)(4)定点与定值抛物线埋在深处的宝藏抛物线中存在许多不不易发现,却容易为人疏忽的定点和定值 .掌握它们,在解题中常会有意想不到的收获.例如:1.一动圆的圆心在抛物线则此动圆必过定点上,且动圆恒与直线(相切,)显然.本题是例 1 的翻版,该圆必过抛物线的焦点,选 B.2.抛物线的
6、通径长为 2p;过焦点的弦两端分别为3.设抛物线,那么:以下再举一例【例 4】设抛物线的焦点弦 AB 在其准线上的射影是 A1B1,证明:以A1B1 为直径的圆必过一定点 【分析】假定这条焦点弦就是抛物线的通径,那么 A1B1=AB=2p,而 A1B1 与 AB的距离为 p,可知该圆必过抛物线的焦点 .由此我们猜想:一切这样的圆都过抛物线的焦点.以下我们对 AB 的一般情形给于证明.【证明】如图设焦点两端分别为,那么:设抛物线的准线交 x 轴于 C,那么.这就说明:以 A1B1 为直径的圆必过该抛物线的焦点. 通法 特法 妙法(1)解析法为对称问题解困排难解析几何是用代数的方法去研究几何,所以
7、它能解决纯几何方法不易解决的几何问题(如对称问题等).【例 5】(10.四川文科卷.10 题)已知抛物线y=-x +3 上存在关于直线 x+y=0 对称的相异两点2A、B,则|AB|等于(A.3 B.4)C.3D.4【分析】直线 AB 必与直线 x+y=0 垂直,且线段AB 的中点必在直线 x+y=0 上,因得解法如下. 【解析】点 A、B 关于直线 x+y=0 对称,设直线 AB 的方程为:.由设方程(1)之两根为 x1,x2,则.设 AB 的中点为 M(x0,y0),则.代入 x+y=0:y0= .故有.从而得:.直线 AB 的方程为:.方程(1)成为:.解,从而,故得:A(-2,-1),
8、B(1,2).,选 C.(2)几何法为解析法添彩扬威虽然解析法使几何学得到长足的发展,但伴之而来的却是难以避免的繁杂计算,这又使得许多考生对解析几何习题望而生畏 .针对这种现状,人们研究出多种使计算量大幅度减少的优秀方法,其中最有成效的就是几何法.【例 6】(11.全国 1 卷.11 题)抛物线 的焦点为 ,准线为 ,经过 且斜率为 的直线与抛物线在 轴上方的部分相交于点 , ,垂足为 ,则 的面积( )ABCD【解析】如图直线 AF 的斜率为 时AFX=60.AFK 为正三角形.设准线 交x轴于M,则且KFM=60,.选 C.【评注】(1)平面几何知识:边长为 a 的正三角形的 面积用公式计
9、算.(2)本题如果用解析法,需先列方程组求点 A 的坐标,再计算正三角形的边长和面积.虽不是很难,但决没有如上的几何法简单.(3)定义法追本求真的简单一着许多解析几何习题咋看起来很难 .但如果返朴归真,用最原始的定义去做,反而特别简单.【例 7】(07.湖北卷.7 题)双曲线的左准线为 ,左焦点和右焦点分别为 和 ;抛物线 的线为 ,焦点为( )与 的一个交点为 ,则等于CABD【分析】 这道题如果用解析法去做,计算会特别繁杂,而平面几何知识又一时用不上,那么就从最原始的定义方面去寻找出路吧.如图,我们先做必要的准备工作:设双曲线的半焦距 c,离心率为 e,作,令.点 M 在抛物线上,这就是说
10、: 的实质是离心率 e.其次, 与离心率 e 有什么关系?注意到:.这样,最后的答案就自然浮出水面了:由于.选A. (4)三角法本身也是一种解析三角学蕴藏着丰富的解题资源 .利用三角手段,可以比较容易地将异名异角的三角函数转化为同名同角的三角函数,然后根据各种三角关系实施“九九归一”达到解题目的.因此,在解析几何解题中,恰当地引入三角资源,常可以摆脱困境,简化计算.a【例 8】(09.重庆文科.21 题)如图,倾斜角为A B的焦点 F,且与抛物线交于 、 两点。的 直线经过抛物线Fl()求抛物线的焦点 的坐标及准线 的方程;aABm()若 为锐角,作线段 的垂直平分线 交xPa轴于点 ,证明|
11、FP|-|FP|cos2 为定值,并求此定值。【解析】()焦点 F(2,0),准线()直线 AB:.代入(1),整理得:设方程(2)之二根为 y1,y2,则.设 AB 中点为AB 的垂直平分线方程是:.令 y=0,则故于是|FP|-|FP|cos2a=,故为定值.(5)消去法合理减负的常用方法.避免解析几何中的繁杂运算,是革新、创新的永恒课题 .其中最值得推荐的优秀方法之一便是设而不求,它类似兵法上所说的“不战而屈人之兵”. 【例 9】 是否存在同时满足下列两条件的直线 :(1) 与抛物线有两个不同的交点 A 和 B;(2)线段 AB 被直线 :x+5y-5=0 垂直平分.若不存在,说明理由,
12、若存在,求出直线 的方程.【解析】假定在抛物线上存在这样的两点 线 段 AB 被 直 线 : x+5y-5=0 垂 直 平 分 , 且.设线段 AB 的中点为是:.代入 x+5y-5=0 得 x=1.于AB 中点为.故存在符合题设条件的直线,其方程为:(6)探索法奔向数学方法的高深层次有一些解析几何习题,初看起来好似“树高荫深,叫樵夫难以下手” .这时就得冷静分析,探索规律,不断地猜想证明再猜想再证明 .终于发现“无限风光在险峰”.y x x【例 10】(10.安徽卷.14 题)如图,抛物线 =- 2+1 与 轴的正半轴交于点AOA nP P Pn,将线段 的 等分点从左至右依次记为 1, 2, -1,过这些分点分别作 xQ Q Qn n轴的垂线,与抛物线的交点依次为 1, 2, -1,从而得到 -1 个直角三角Q OP Q P P Qn Pn Pn n形 1 1, 2 1 2, -1 -1 -1,当 时,这些三角形的面积之和的极限为.【解析】 设 OA 上第 k 个分点为第 k 个三角形的面积为:.故这些三角形的面积之和的极限文档已经阅读完毕,请返回上一页!