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高中数学抛物线经典例题

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( 1)抛物线——二次曲线

抛物线

C.

D.

2 【例 1】P为抛物线 上任一F为焦点,则以 PF为直径的圆与 y )

点, 轴( 相离 位置由 P 确定

相交 相切 p

,准线 解析】如图,抛物线的焦点为

. 作 PH⊥ 于 H,交 y 轴于 Q,,

那么 且 .作MN⊥y轴于 N则MN是梯形

PQOF的 y B. 1轴相切,选1

. 故中位

以 线,

PF为直径的圆与 【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

y 2px

A.B.

F ,0

2

l:x l PH

QH OF

PF p

MN

2 1 2

PH OF PQ

2

PF

2

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 2题是大有帮助的 【例 2】 过抛物线 的焦点 F 作直线交抛物线于

11 22 两点,求

证: ) 1 212

,作 证明】(1)如图设抛物线的

p

准线为 x, 11 1

1 11

px 1 2 2.两式相加即

得:

1 2 AB⊥ x

轴时,有 2)

y 2px p 0

A x,y,B x, y

AB x x p

1

AF l

12 BF

AA

l A,BBBF BB

l于 B,则 AF AA

2

AB xxp

AB k2

∵方 程

1

AF BF p

AF

p

与x 轴不垂直时,设焦点弦 AB 的方程为:

1 成pBF 立;

2

x

p

. 代入抛物线方

程:

22kx

2

2px. 化简2 2

得: 1之二根) 为

x1, x2,

x

k 2

k2

2

2

p k2 0 4

2

x1

2

4 1

x

x

1

x

2

2

x

AF BF AA1 BB1

x

1 2

x1x2 2 x1

p

2

p2

x

1 1 2

p2

2xpp2 1 421 2 故不论弦 AB与 x 轴是否垂

4

xxp

x

2

x

x

x2 p

1

AF

1 BF

2 成

p

立 .

直,恒有

3)切线——抛物线与函数

例 3】证明:过抛物线 y2

2px 上一点 M(x0, y0)的切线方程是: y0y=p( x+x0)

【证明】对方程 y2

2 px两边取导数: 2y y 2p, y p

.切线的斜率

y

p

p

2

k y

x x0

.由点斜式方程: y y0

x x0 y0y px px0 y0

0

y0

y0

2

Q y0 2 px0,代入()1 即得: y 0y=p( x+x0

( 4)定点与定值——抛物线埋在深处的宝藏 例如:1.一动圆的圆心在

抛物线 y2

8x 上,且动圆恒与直线 x () 2 0 相切 ,则 此动圆A. 4,0 B. 2,0 C. 0,2 D. 0, 2

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 y2

2px 的通径长为 2p;

3. 设抛物线 y2

2 px过焦点的弦两端分别为 A x1,y1 ,B x2,y2 ,那么:

2

以下再举一例

y1y2 p

【例 4】设抛物线 y2

2 px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 A x1,y1 ,B x2, y2 , 那么: y1y2

p2

CA1 CB1 y1 y2 p2

.

设抛物线的准线交 x 轴于 C,那么 CF p.

2

A1FB1中 CF 2 CA1 CB1 .故 A1FB1 90 . 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】(07. 四川文科卷 .10 题)已知抛物线

y=-x 2+3 上存在关于直线 x+y=0 对称的相

异两点 A、B,则 |AB|等于( ) A.3 B.4 C.3 2 D.4 2 【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

∵点 A、B 关于直线 x+y=0 对∴设直线 AB 的方 析】 称, 程1

y

x m

22

y

2

2

x x m 3 0 x 3

设方程

1)之两根为 x1, x2

,则 x1 1. (设 AB 的中点x

1 x

1 . 代入 1

M( x0,y0),则 2

y0= . 故有

2 2 x+y=0 :

2

必过定 点M

1,1 22

y2 1. 直线 AB的方程从而 m y x x1 .方程( 1)成x x 2 0.解得:

为: 为: --y 1,2 ,故得: Ax 2,1 ,从而 B(1,2). AB 32 ,选 C.

2, 1)(

(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

2

大幅度减少的优秀方法,其中最有成效的就是几何法 . 【例 6】(07.全国 1卷.11题)抛物线 y 4x的焦点为 F,准线为 l,经过 F且斜率为 3的直线与抛物线在 x轴

高中数学抛物线经典例题

(1)抛物线——二次曲线抛物线C.D.2【例1】P为抛物线上任一F为焦点,则以PF为直径的圆与y)点,轴(相离位置由P确定相交相切p,准线解析】如图,抛物线的焦点为是.作PH⊥于H,交y轴于Q,,
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