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1、
2.4.2 拋物線的幾何性質(zhì)
課時目標 1.了解拋物線的幾何圖形,知道拋物線的簡單幾何性質(zhì),學會利用拋物線方程研究拋物線的幾何性質(zhì)的方法.2.了解拋物線的簡單應(yīng)用.
1.拋物線的簡單幾何性質(zhì)
設(shè)拋物線的標準方程為y2=2px(p>0)
(1)范圍:拋物線上的點(x,y)的橫坐標x的取值范圍是________,拋物線在y軸的______側(cè),當x的值增大時,|y|也________,拋物線向右上方和右下方無限延伸.
(2)對稱性:拋物線關(guān)于________對稱,拋物線的對稱軸叫做________________.
(3)頂點:拋物線和它的軸的交點叫做拋物線的____
2、____.拋物線的頂點為______________.
(4)離心率:拋物線上的點到焦點的距離和它到準線的距離的比,叫做拋物線的__________,用e表示,其值為______.
(5)拋物線的焦點到其準線的距離為______,這就是p的幾何意義,頂點到準線的距離
為,焦點到頂點的距離為________.
2.拋物線的焦點弦
設(shè)拋物線y2=2px(p>0),AB為過焦點的一條弦,A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點M(x0,y0),則有以下結(jié)論.
(1)以AB為直徑的圓與準線________.
(2)AB=__________(焦點弦長與中點坐標的關(guān)系).
(3)A
3、B=x1+x2+______.
(4)A、B兩點的橫坐標之積、縱坐標之積為定值,即x1x2=________,y1y2=________.
一、填空題
1.邊長為1的等邊三角形AOB,O為原點,AB⊥x軸,以O(shè)為頂點且過A,B的拋物線標準方程是______________________.
2.拋物線y2=2px (p>0)上橫坐標為4的點到焦點的距離為5,則此拋物線焦點和準線之間的距離是________.
3.若過拋物線x2=-2py (p>0)的焦點且垂直于對稱軸的弦長為6,則其焦點坐標是__________.
4.若拋物線y2=2px的焦點與橢圓+=1的右焦點重合,則p的
4、值為________.
5.已知F是拋物線C:y2=4x的焦點,A、B是拋物線C上的兩個點,線段AB的中點為M(2,2),則△ABF的面積為________.
6.拋物線y2=2px與直線ax+y-4=0的一個交點是(1,2),則拋物線的焦點到該直線的距離為______.
7.設(shè)O為坐標原點,F(xiàn)為拋物線的焦點,A為拋物線上一點,若·=-4,則點A的坐標為______________.
8.已知點Q(4,0),P為y2=x+1上任意一點,則PQ的最小值為________.
二、解答題
9.設(shè)拋物線y=mx2 (m≠0)的準線與直線y=1的距離為3,求拋物線的標準方程.
5、
10.已知拋物線y2=2px (p>0)的一條過焦點F的弦AB被焦點F分成長度為m,n的兩部分.求證:+為定值.
能力提升
11.設(shè)拋物線y2=8x的焦點為F,準線為l,P為拋物線上一點,PA⊥l,A為垂足,如果直線AF的斜率為-,那么PF=________.
12.已知直線l經(jīng)過拋物線y2=4x的焦點F,且與拋物線相交于A、B兩點.
(1)若AF=4,求點A的坐標;
(2)求線段AB的長的最小值.
6、
1.研究拋物線的性質(zhì)要結(jié)合定義,理解參數(shù)p的幾何意義,注意拋物線的開口方向.
2.解決過焦點的直線與拋物線相交有關(guān)的問題時,一是注意直線方程和拋物線方程聯(lián)立得方程組,再結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系解題,二是注意焦點弦,焦半徑公式的應(yīng)用.解題時注意整體代入的思想,可以使運算、化簡簡便.
3.與拋物線有關(guān)的最值問題
具備定義背景的最值問題,可以轉(zhuǎn)化為幾何問題;一般方法是建立目標函數(shù),求函數(shù)的最值.
2.4.2 拋物線的幾何性質(zhì)
知識梳理
1.(1)x≥0 右 增大 (2)x軸 拋物線的軸
(3)頂點 坐標原點 (4)離心率 1 (5)p
2.(1
7、)相切 (2)2(x0+) (3)p (4)?。璸2
作業(yè)設(shè)計
1.y2=±x
解析 易求得A,B的坐標為或,又由題意可設(shè)拋物線標準方程為y2=±2px (p>0),將A,B的坐標代入即可求得.
2.2
解析 由拋物線的定義可知拋物線上的點到焦點的距離等于到準線的距離,故4+=5,p=2,此拋物線焦點和準線之間的距離為p=2.
3.
解析 易知弦的兩端點的坐標分別為,,則有2p=6,p=3.故焦點坐標為.
4.4
解析 橢圓+=1的右焦點為(2,0),即=2,得p=4.
5.2
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則y=4x1,y=4x2.
∴(y1+y2)
8、(y1-y2)=4(x1-x2).∵x1≠x2,
∴==1.
∴直線AB的方程為y-2=x-2,即y=x.
將其代入y2=4x,得A(0,0),B(4,4).
∴AB=4.又F(1,0)到y(tǒng)=x的距離為,
∴S△ABF=××4=2.
6.
解析 由已知得拋物線方程為y2=4x,直線方程為2x+y-4=0,拋物線y2=4x的焦點坐標是F(1,0),到直線2x+y-4=0的距離d==.
7.(1,2)或(1,-2)
解析 設(shè)A(x0,y0),F(1,0), =(x0,y0),
=(1-x0,-y0),
=x0(1-x0)-y=-4.
∵y=4x0,∴x0-x-4x0+4=0
9、,
即x+3x0-4=0,x0=1或x0=-4(舍).
∴x0=1,y0=±2.
8.
解析 設(shè)點P(x,y).∵y2=x+1,∴x≥-1.
∴PQ==
== .
∴當x=時,PQmin=.
9.解 由y=mx2 (m≠0)可化為x2=y(tǒng),
其準線方程為y=-.
由題意知-=-2或-=4,
解得m=或m=-.
所以所求拋物線的標準方程為x2=8y或x2=-16y.
10.證明 若AB⊥x軸,直線AB的方程為x=,
則A,B,∴m=n=p,
∴+=,
若AB不與x軸垂直,設(shè)直線AB的方程為
y=k,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則m=AF=x1+,n
10、=BF=x2+.
將AB方程代入拋物線方程,得
k2x2-(k2p+2p)x+=0.
∴x1+x2=,x1x2=,
∴+=
==.
故+為定值.
11. 8
解析 如圖所示,直線AF的方程為y=-(x-2),與準線方程x=-2聯(lián)立得A
(-2,4).
設(shè)P(x0,4),代入拋物線y2=8x,得8x0=48,∴x0=6,
∴PF=x0+2=8.
12.解 由y2=4x,得p=2,其準線方程為x=-1,焦點F(1,0).
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).
分別過A、B作準線的垂線,垂足為A′、B′.
(1)由拋物線的定義可知,AF=x1+,
從而x1=4-1=3.
代入y2=4x,解得y1=±2.
∴點A的坐標為
(3,2)或(3,-2).
(2)當直線l的斜率存在時,
設(shè)直線l的方程為y=k(x-1).
與拋物線方程聯(lián)立,
消去y,整理得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
因為直線與拋物線相交于A、B兩點,
則k≠0,并設(shè)其兩根為x1,x2,則x1+x2=2+.
由拋物線的定義可知,
AB=x1+x2+p=4+>4.
當直線l的斜率不存在時,直線l的方程為x=1,與拋物線相交于A(1,2),B(1,-2),此時AB=4,
所以,AB≥4,即線段AB的長的最小值為4.