抛物线的焦点弦性质
2【问题】已知抛物线,过焦点F作一直线l交抛物线于A、B, (x,y)(x,y)ypxp,,2(0)1122
【探究1】求弦长|AB|。
ppAB,AF,BF,(x,),(x,),x,x,p。 121222
AB,x,x,p【结论1】。 12
【探究2】还有没有其他方法求弦长|AB|,
,,?,?ABp2(1)当时,直线L的斜率不存在,此时AB为抛物线的通径,结论得证; ,2
pp,x,y,cot,,y,(x,)tan,,(2)当时,设直线L的方程为:,即:,代入抛物线方程得:,222222,由韦达定理,由弦长公式得y,2py,cot,,p,0yy,,p,y,y,2pcot,12122p22。 AB,1,cot,y,y,2p(1,cot,),122sin,2p,【结论2】若直线l的倾斜角为,则弦长。 AB,2sin,
【探究3】过焦点的所有弦中,何时最短,
2p2,?sin,1?,2pAB的最小值为。 2p?2,sin
【结论3】过焦点的弦中通径长最小。
【探究4】从刚才的解题过程中我们能否发现了A、B两点的坐标关系,
2222()2yyyyP1212,。 yy,,p,,?x,x,?xx,,12121222244ppP2p2【结论4】(1);(2)xx=。 yy,,p12124
【探究5】以AB为直径的圆与抛物线的准线的位置关系,
设M为AB的中点,过A点作准线的垂线AA,过B点作准线的垂线BB, 过M点作准线的 11垂线MM,由梯形的中位线性质和抛物线的定义知: 1
AA,BBAF,BFAB11,所以二者相切。 MM,,,1222
【结论5】以AB为直径的圆与抛物线的准线相切。 【探究6】连接AF、B F 则 AF、B F有什么关系, 1111
; ?AA,AF,?,AAF,,AFA?AA//OF?,AAF,,AFO?,AFO,,AFA11111111
同理AFB F。 ,,BFO,,BFB?,AFB,90:?111111
BF。 【结论6】AF,11
【探究7】刚才我们证得为直角三角形,那么图形中还有哪些直角三角形, ,AFB11
由“探究5”知M 在以AB为直径的圆上AMBM。 ,?111由“探究6”知为直角三角形,M 是斜边A B 的中点, ,AFB11111
, ?AM,MF?,MFA,,MAF?,AAF,,AFA111111111
,,MFAB。 ,?,AAF,,FAM,,AAM,90:?,AFA,,AFM,90:?11111111【结论7】AM,BM,MF,AB。 111
进而可得如下结论:以AB为直径的圆与直线AB相切。 11
A、【探究8】点O、B的位置关系, 12yyyyp因为,而, yy,,p21122212kk,,,,,,,oAoB21pxypy111,p22yp222所以,所以三点共线。 k,,,,koAoB12p,p
y2
A、【结论8】点O、B三点共线。 1
【类似结论】
(1)B、O、A三点共线; 1
(2)设直线AO与抛物线的准线的交点为B,则BB平行于轴;(2001年
高考
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题) x11(3)设直线BO与抛物线的准线的交点为A,则AA平行于轴。 x11
pp,FA,?,FB,?FA,x,FB,x,【探究9】由抛物线的定义得:。 1222
pp,FA,x,FB,x,【结论9】。 1222
11,【探究10】是定值吗,(2001年高考题) FAFB
,【法1】因为直线l的倾斜角为,过A作AR垂直于x轴,垂足为R,设准线与x轴的交点为R,则1
11cos,,p?,RRAAAFRFFRAF,,,,,,cos,; 1112AFp
11cos,,112,,,同理可得:。 ?FAFBpBFp
【法2】可利用平行线分线段的比定理证得。
OFOFOFBFOFAF?,,1AF,BF,AB?,,,,而,, AABBAAABBBAB1111
1112?AA,AF,BB,BF又 。 ?,,,11FAFBOFp【法3】直接利用“结论9”,可得证。
112【结论10】。 ,,FAFBp