
抛物线焦点弦性质
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2023年2月10日发(作者:我报道)抛物线焦点弦性质总结30
条
基础回顾
1.
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3.
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5.
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7.
8.
9.
10.
11.
12.
以AB为直径的圆与准线L相
切;
x1gx2
y1gy2
2
p2
;4
2
p
AC'B90o;
A'FB'90o;
ABx1x2p2(x3
112
AFBFP;
A、O、B'三点共线;
B、O、A'三点共线;
P2
SVAOB;2sin
2
SVAOB
AB
AF
2p)
2p
sin
2
(P
2)3(定值);
1cos
BFP;
;1cos
BC垂直平分BF;AC'垂直平分A'F;C
'
FAB
性质
深究
一)焦点弦与切线
1、过抛物线焦点弦的两端点作抛物线的切线,两切
线交点位置有何特殊之处?
结论1:交点在准线上
先猜后证:当弦ABx轴时,则点P的坐标为
证明:从略
结论2切线交点与弦中点连线平行于对称轴
结论3弦AB不过焦点即切线交点P不在准线上时,切线交点与弦中点的连线也平行于对称轴.
2、上述命题的逆命题是否成立?
结论4过抛物线准线上任一点作抛物线的切线,则过两切点的弦必过焦点先猜后证:过准线与x轴
的交点作抛物线的切线,则过两切点AB的弦必过焦点.
结论5过准线上任一点作抛物线的切线,过两切点的弦最短时,即为通径.
3、AB是抛物线y22px(p>0)焦点弦,Q是AB的中点,l是抛物线的准线,AA1l,BB1l,
过A,B的切线相交于P,PQ与抛物线交于点M.则有结论6PA⊥PB.
结论7PF⊥AB.
结论8M平分PQ.
结论9PA平分∠A1AB,PB平分∠B1BA.
结论10FAFBPF
结论11SPABminp2
13.
14.
15.
16.
AB;
2P;
17.
18.
19.
1AB
2PK
AB=;y3
y
2
;p
;
x2-2
CC'
tan
20.A'B'4AF
21.C'F
A'B'.
22.切线方程y
0
y
1
2(AA'
BB');
BF;
mx
0
x
p,0在准线上.
2
)非焦点弦与切线
思考:当弦AB不过焦点,切线交于P点时,也有与上述结论类似结果:
结论12
①xpy
2
1
y
p
2,yp
p2pp
y1y2
2
结论13
PA平分∠A1AB,同
理
PB平分∠
B1BA.
结论14PFAPFB
结论15点M平分PQ
结论16
FAFBPF
相关考题
1、已知抛物线x24y的焦点为F,A,B是抛物线上的两动点,且AFFB(>0),过A,B两点分别
作抛物线的切线,设其交点为M,
1)证明:FMAB的值;
(2)设ABM的面积为S,写出Sf的表达式,并求S的最小值.
2、已知抛物线C的方程为x24y,焦点为F,准线为l,直线m交抛物线于两点A,B;
(1)过点A的抛物线C的切线与y轴交于点D,求证:AFDF;
(2)若直线m过焦点F,分别过点A,B的两条切线相交于点M,求证:AM⊥BM,且点M在直线
l上.
3、对每个正整数n,Anxn,yn是抛物线x24y上的点,过焦点F的直线FAn交抛物线于另一点
Bnsn,tn,(1)试证:xnsn4(n≥1)
(2)取xn2n,并Cn为抛物线上分别以An与Bn为切点的两条切线的交点,求证:
FC
1
FC
2
FC
n
2n2n11(n≥1)
抛物线的一个优美性质
几何图形常常给人们带来直观的美学形象,我们在研究几何图形时也会很自然地想
得到有关这个几何图形的美妙的性质,作为几何中的圆锥曲线的研究,正是这方面的一
个典型代表,作为高中数学中的必修内容,对于培养学生对于数学美的认识,起着相当
重要的作用。因此,在研究圆锥曲线的过程中,有意识地得到一些有关圆锥曲线的几何
性质并且加以归纳,并在教学中与学生一起进行一些可行的研究,一方面,作为高考命
题也会往这个方向上尝试,另一方面,作为新课程的一个理念,让学生进行一些学有余
力的研究,提高学生学习数学的兴趣,提高学生自己研究问题的能力也很有帮助。本人
从一个在教学中学生遇到的习题结合该知识点有关的一些性质,
这一性质作了一些研究。
题:抛物线y2=2px(p>0)的准线与x轴交于Q点,过
点“直线L与抛物线有且只有一个交点”是“k=±1”的
本题设计意图是考查学生对于直线与抛物线有且只有一个
交点的问题的了解,要求学生掌握直线与抛物线相切时是只有一个交点,还有当直线与
抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线也只有一个交点,因此,经过简单的验证可知道
上题的答案是必要不充分条件。
结合抛物线的下面的性质及上题的图形,我们发现了一些共同点。
性质1:已知AB是经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,则以AB为直径的圆
与
抛物线的准线相切。
图1图2
证明:由图2可知,BF=BB1,AF=AA1,2PP1=AA1+BB1。所以2PP1=AB。
其中图1是图2的一个特例,即当焦点弦是通径时,图2即变成了图1。这就引导
我们思考在图2中的两条直线P1A、P1B是否也是抛物线的两条切线,这样我们得出了抛
物线的一个性质:
性质2:已知AB是经过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,则以A、B为切点的两条切线
的交点P落在其准线上。
证明:设A(x1,y1),B(x2,
y2),P(x,
点A在抛物线上:
y2=2px
(1)
点B在抛物线上:
y2=2px
(2)
过点A的切线方程:yy
=p(
x+x1)(3)
过点B的切线方程:yy
2=p(
x+x2)(4)
直线AB经过点F:y
1
y2
(5)
pp
x1
2x2
2
并结合高考的热点题对
Q作斜率为k的直线L。
则
___条件
y
B1
x
A1
A
P
O
F
y
O
F
A
y)
将(1)式与(2)式分别代入(3)、(4)、(5)式,得到
2
y1yy1=p(x+
1)
2p
(3′)
2
y2yy2=p(x+2)
2p
(4′
)
2y1y2=-p
5′)
因为点P(x,y)的坐标满足(3′)、(4′),所以y1、y2可视为是方程yt=p
(x+2tp)
的两根,因此由韦达定理可得y1y2=-p2=2px。即x=p。
2
所以点P的轨迹为抛物线的准线。
从上面的证明中我们可以看出,当A、B两点的坐标满足某种条件时,则以A、B为
切点的两条切线的交点一定落在某条固定的直线上。因此,我们更进一步地得出了更好
的性质:
性质3:已知AB是经过抛物线y2=2px(p>0)的对称轴(即x轴)上一定点P(m,
0)(m>0)的弦,则以A、B为切点的两条切线的交点Q的轨迹是一条直线x=-m。证
明:略。
对于上述性质的得出,我们使用了抛物线上已知切点坐标的切线方程的写法,但如
果换一个角度看这个问题,我们也可以得出另一种形式的性质:
性质3′:动点P在直线x=-m上运动,过点P作抛物线的两条切线PA、PB,切
点分别为A、B,连结AB,得到弦AB,那么弦AB过定点(m,0)。
证明:略。
由OAOB=x1x2+y1y2=2,得c=2。
(2)P为线段AB的中点,得点Q的坐标为(x1
2
x2,-c)
2
由AQ的斜率k1=y1c2(x1x1x2)2x
1
,过点A的切线的斜率为k2=2x1。所以直
x1
x1x2x1x2
1
2
线AQ是抛物线的切线。
(3)过点A的切线方程为y-y1=2x1(x-x1)与直线y=-c相交于点Q,将y=-c代
入y-y1=2x1(x-x1),可得-c-x1
2=2x1(x-x1)即x1x2-x1
2=2x1(x-x1)
根据上面的讨论,我们得到了关于抛物线的一个性质,特别是对于抛物线的切
线以及抛物线中动弦中的定值问题的结合,在高考题的命题中也常有涉及。
例1:(2007江苏高考第19题)如图,过C(0,c)(c>0)作直线与抛物
线交于A、B两点,一条垂直于x轴的直线,
若OAOB=2,求c的值;
若P为线段AB的中点,
求证:AQ为抛物线的切线;
试问(2)的逆命题是否成立。
y1),B(x2,y2),
(1)
y2c
x2
3)式,得到x1x2=-c,y1y2=c2
1)
2)
(3)解:(1)设A(x1,
2点A在抛物线上:y1=x1直
线AB经过点C:y1cx1将
(1)式与(2)式分别代入
分别与线段AB和直线y+c=0交于
P、y
C(0,c)
点B在抛物线
上:
2
y2=x2(2)
3)
y=x2相
Q。
B
所以点Q的横坐标为x1x2,即点P为线段AB的中点。(2)的逆命题成立。
2
该题的命题思路就是借助于性质3而编制的一道中等难度的题。其中主要运用了切
线的斜率,切线的方程的写法,以及抛物线中的定值的使用。下题也是用类似的方法命
制的题。
例2:(2006全国高考卷Ⅱ21题)抛物线x23=4y的焦点F,A、B是抛物线上两
动点,且AFFB,过A、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M。
14。当λ=1时,△ABM的面积S取得最小值。
2AFFB,即(0-x1,1-y1)=λ(x2,y2-1)所以-x1=λx2,再由x1x2=-4,得λ
x2x2=4,即x2=4,则x1=4,y1=λ,y2=1。由FMAB=0,
3
所以S=f(λ)=1ABFM
122
2x1x2y1y2
2
x
1
x
242
=
1
2
(1)证明:FMAB为定值;
(2)设△ABM的面积为S,写出S=f(λ)的表达式,并求出S的最小
值。解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),F(0,1)
点A在抛物线上:4y1=x1
2(1)点B在抛物线上:4y2=x2
2
直线AB经过点F:y11y21(3)
x1x2
得到过点A的切线方程:2(y-y1)=x1(x-x1)
过点B的切线方程:2(y-y2)=x2(x-x2)
由(1)(2)(3)得x1x2=-4,y1y2=1
由(4)、(5)得M坐标为(x1
2
x2,
-1)。
2)
所以FMAB=(
x
1
x
2
2
,-2)·(x2-x1,y2-y1)
4)
5)
22
=x2
2
x12(y2y1)0。