好文档 - 专业文书写作范文服务资料分享网站

抛物线焦点弦的弦长公式.

天下 分享 时间: 加入收藏 我要投稿 点赞

关于抛物线焦点弦的弦长公式

在高中教材第八章中有关于已知倾斜角的焦点弦,求焦点弦的弦长的问题,其中只介绍 了开口向右时的焦点弦的长度计算问题:

(1)已知:抛物线的方程为

2

且弦 AB 的倾斜角为? ,求弦 AB 的长。

? 2 px ( p ? 0) ,过焦点 F 的弦 AB 交抛物线于 A B 两点,

?

yk(x??解:由题意可设直线 AB 的方程为 ) (? ? ) 将其代入抛物线方程整理得:

4 k 2 x2 ? (4 p k 2 ? 8 p) x ?

p ? 0 ,且 k ? tan ?pk2 2

2

2

设 A,B 两点的坐标为 (

x , y ),(x , y )

1

1

2

2

2

1

则: x ? x

1

2

?

p k

2?2p ,

k

2

xx

2

? 1 2 4

p| AB |?

()?kxx 1 2 ? 4 x x 1 ?

2

2

2p?

(sin ? )

2

时,斜率不存在,sin??1,|AB|=2p.即为通径2

而如果抛物线的焦点位置发生变化,则以上弦长公式成立吗?这只能代表开口向右时的 弦长计算公式,其他几种情况不尽相同。 现在我们来探讨这个问题。

当 ? ?

?

(2)已知:抛物线的方程为

x

2

? 2 py ( p ? 0) ,过焦点的弦 AB 交抛物线于 A,B 两点,

直线 AB 倾斜角为? ,求弦 AB 的长。

解:设 A,B 的坐标为(x , y ),(x , y ) ,斜率为 k (k ? tan ? ) ,而焦点坐标为 (0,

故 AB 的方程为 y ?

2

p

2

2

1 1 2 2

2

p )

? kx ,将其代入抛物线的方程整理得:

1

2

2 ,

2

x? 2 pkx ? p ? 0, 从而 x ? x ? 2 pk , xx?? p(?)2 pkxx 1 2x? 4 x?弦长为: | AB |? 1 ?

1

2

2

2

1

2

(cos? )

? ? 0, cos? ? 1,| AB |? 2 p ,即为通径。

而y? ?2 px 与(1)的结果一样, x ? ?2 py 与(2)的结果一样,但是(1)与(2)

2

2

的两种表达式不一样,为了统一这两种不同的表达式,只须作很小的改动即可。现将改动陈 述于下:

(3)已知:抛物线的方程为

y

2

? 2 px ( p ? 0) ,过焦点 F 的弦 AB 交抛物线于 A ,B

两点,且弦 AB 与抛物线的对称轴的夹角为? ,求弦 AB 的长。

解:由题意可设直线 AB 的方程为 y ? k ( x ? p4 k 2 x2 ? (4 p k 2 ? 8 p) x ?

) (? ? ) 将其代入抛物线方程整理得: 2 2

?

? 0 ,pk2 2

?

若倾斜角 ? ? ,则???,k?tan??tan?;

2

? ,则?????,k?tan??tan(???)。

若倾斜角 ? ?

2

设 A,B 两点的坐标为 (

x , y ),(x , y )

1

1

2

2

k

()? 1 ? k x | AB | ? x 1 x 2 ? 4 x

2 ? 2 p ) ? p (pkk

1 ? ( tan ? ) ?

1

2

2

2

2

1

2

2

2

4

2

则: x ? x

?

p k ? 2 p ,

2

xx 2 ? 1 2 4

p

k4

?

(si n ? )

2 p

2

而 sin ? ? sin ? ,sin(? ? ? ) ? sin ? ,故 | AB |?

(sin ? )

2p

; 2

当 ? ? 而

2

?

y? ?2 px 与(3)的结果一样

时,sin??1,|AB|=2p.即为通径。2

同理:(4)已知:抛物线的方程为x 2 ? 2 py ( p ? 0) ,过焦点的弦 AB 交抛物线于 A,B

两点,直线 AB 与抛物线的对称轴的夹角为? ,求弦 AB 的长。

解:设 A,B 的坐标为 ( , ),( , ) ,若倾斜角为? ,斜率为 k,

1

1

2

x yx y

则 k ? tan ? ,而焦点坐标为 (0,

p

2

2

) ,

故 AB 的方程为 y ?

p

2

? kx ,将其代入抛物线的方程整理得:

x? 2 pkx ? p 2

2

? 0, 从而 x ? x ? 2 pk , x

1

2

1

x 2

?? p 2

2 ,

弦长为: | AB |? 1 ?

k

2

2

? 4 x x?

1

)

2

,则??

( x1? x 2

?

(cos ? )

2 p

2

当倾斜角 ? ? ?

??,cos??cos(??)?sin?;2 2

?

? ?

???当倾斜角 ? ? ,则??,cos?cos(??)??sin?2 2 2 2 p

所以 | AB |? 恒成立。

?

(sin ? )

2

当 ? ?

?

时,sin??1,|AB|=2p.即为通径。2

而 x 2 ? ?2 py 与(4)的结果一样。

故只要直线 AB 与抛物线的对称轴的夹角为? ,那么不论抛物线的开口向上,向下,向

左还是向右,过焦点的弦的弦长都可以用一个公式表示,即| AB |?用,包含了抛物线的四种开一个很好的弦长公式,这里推荐给大家使用。没有了因为开口不同而导致的公式不同,便于记。

这个公式 忆,便于应 口形式,

2

(sin ? )

2 p

抛物线焦点弦的弦长公式.

关于抛物线焦点弦的弦长公式在高中教材第八章中有关于已知倾斜角的焦点弦,求焦点弦的弦长的问题,其中只介绍了开口向右时的焦点弦的长度计算问题:(1)已知:抛物线的方程为2且弦AB的倾斜角为?,求弦AB的长。?2px(p?
推荐度:
点击下载文档文档为doc格式
16k75594wn58u602x74s2b61z97lf1017gk
领取福利

微信扫码领取福利

微信扫码分享