抛物线焦点弦的性质及应用(2014届)

抛物线焦点弦的性质及应用(2014届)
抛物线焦点弦的性质及应用(2014届)

抛物线焦点弦的性质及应用

面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。由于抛物线定义的特殊性,使得它有许多其他圆锥曲线所没有的特征,特别是抛物线过焦点的弦的性质尤其突出,同时也高考中经常要考查的内容。据不完全统计,在近几年高考中关于抛物线焦点弦的性质出现在:1、2000年理科的第11题(选择题),2、2001年理科的第19题(解答题),3、2002年文科的第16题(填空题),4、2004年理科的第16题(填空题)

设抛物线的方程为y 2=2px(P >0),过焦点F(p

2,0)作倾斜角为θ的直线,交抛物线于P 、

Q 两点,则线段PQ 称抛物线的焦点弦,(如图1).

抛物线的焦点弦具有以下性质:

性质1:设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),则y 1y 2=-p 2

. 4

2

21p

x x =

证明:①当θ=90?时,PQ 方程为x=p 2

y 2=2px 中有y 2=p 2

,

即y 1=p,y 2=-p,∴y 1y 2=-p 2.

②当θ≠90?时,设直线PQ 斜率为k,则

PQ 方程为y=k(x ﹣p

2)与y 2=2px 联立,消x 后得到:

ky 2-2py-kp 2=0,∴y 1y 2=-p 2.

因为1212px y =,22

22px y =,所以21222214x x p y y =?,

所以=

=

?=

2

42

2

2212144p

p

p

y y x x 4

2

p

例1过抛物线焦点的一条直线与它交于两点P 、Q ,通过点P 和抛物线顶点的直线交准线于点M ,求证:直线MQ 平行与抛物线的对称轴.

证明:为了方便比较,可将P 点横坐标及Q 点纵坐标均用P 点的纵坐标y 1表示.

∴P(y 212p ,y 1),Q(x 2,y 2),但y 1y 2=-p 2

,∴y 2=﹣p 2y 1

PM 方程是:y=2p y 1x,当x=﹣p 2时,y=﹣p 2

y 1即为M 点的纵坐标,

这样M 点与Q 点的纵坐标相同,故MQ ∥Ox.

[例2](2001年高考 )设坐标原点为O ,抛物线y 2

=2x 与过焦点的直线交于A 、B 两点,则 OA ?OB = .

A 、

4

3 B 、-

4

3 C 、3 D 、-3

解析:设弦的两个端点为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),x 1 x 2=

4

2

P

, 221P y y -=,∴OA ?OB

=2121y y x x + =

4

2

P

-2

p =4

34

32

-

=-

p ,故答案选B 。

性质2:抛物线焦点弦的长度: )(21x x p AB ++==

2p

sin 2θ

. 证明:如图所示,分别做1AA 、1BB 垂直于准线l ,由抛物线定义有 =+=BF AF AB p x x p x p x ++=+

++

21212

2.

且有p AF AA AF +?==αcos 1,

αcos 1?-==BF p BB BF ,

于是可得α

cos 1-=

p AF , αcos 1+=

p BF .

∴=

+=BF AF AB α

cos 1-p

+

α

cos 1+p

2

cos 1-p =

α

2

sin

p .

故命题成立.

例3已知圆M :x 2+y 2-4x=0及一条抛物线,抛物线顶点在O(0,0),焦点是圆M 的圆心F ,过F 作倾斜角为α的直线l ,l 与抛物线及圆由上而下顺次交于A 、B 、C 、D 四点,若α=arcsin 55

,求|AB|+|CD|.

解:如图,方程x 2+y 2-4x=0,表示的图的

圆心为(2,0)即为抛物线的焦点, ∴抛物线的方程是y 2=8x(其中p=4),

|AD|=

2p sin 2α=8

1

5

=40,但圆的直径|BC|=4, ∴|AB|+|CD|=|AD|-|BC|=40-4=36. 性质3:三角形OAB 的面积公式:θ

sin 22

p

S OAB =

?

证法一:当直线倾斜角θ为直角时,公式显然成立。 当直线倾斜角θ不是直角时, 设焦点弦所在直线方程:)2(p x k y -

=

由??

??

?=-=px y p x k y 2)2(2

0222=--?p y k

p y

?????

-==+?2

21212p

y y k

p y y

||2

2

1||2

2

121y p y p S OAB ?

-

?

=

?||4

21y y p -=

212

214)(4

y y y y p -+=

2

2

2

4tan 44

p

p

p +=

θ

θ

sin 22

p

=

性质4:以抛物线的焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切.

证法一:如图3,设PQ 中点为R ,则R 即为PQ 为直线圆的圆心,过R 作RS ⊥MN 于S , 又设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2), |PQ|=|PF|+|QF|=(x 1﹣p

2

)2+y 21+(x 2﹣p

2

)2+y 22 =

(x 1﹣p

2

)2+2px 1+

(x 2﹣p 2)2+2px 2=x 1+p 2+x 2+p

2

1+x 2+p,

而R(

x 1+x 22,y 1+y 22),∴RS=x 1+x 22+p 2=x 1+x 2+p

2

, ∴|RS|=1

2|PQ|,∴RS 为圆的半径,命题得证.

证法二:由图3知RS 为梯形PQNM 的中位线,

∴|RS|=12(|PM|+|QN|)=1

2|PQ|(利用性质3),

∴RS 为圆的半径,故结论成立.

性质5:以抛物线y 2

=2px(p >0),焦点弦PQ 端点向准线作垂线,垂足分别为M 、N ,则FM ⊥FN.(其中F 为焦点).

证明:如图4,由抛物线定义知|PF|=|PM|,∴∠1=∠2, 而PM ∥Ox, ∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,

同理∠4=∠6,而∠1+∠3+∠4+∠6=180?,∴∠3+∠6=90?, ∴FM ⊥FN.

性质6:设抛物线y 2=2px(p >0),焦点为F ,焦点弦PQ ,则

1|FP|+1|FQ|=2p

(定值). 证法一:由P 、Q 向准线作垂线,垂足分别为M 、N ,作QA ⊥Ox 于A ,FB ⊥PM 于B ,准线与Ox 交于E ,

(如图5)由△AFQ ∽△BPF ,则

|AF||QF|=|BP||FP|,即|EF|-|NQ||QF|=|PM|-|EF|

|PF|

, 但由定义知|NQ|=|FQ|,|PM|=|PF|, ∴

|EF|-|FQ||FQ|=|PF|-|EF||FP|,有|EF||FQ|﹣1=1﹣|EF||FP|即|EF||QF|+|EF|

|PF|

=2,

|EF|=p,

代入后即得1|FP|+1|FQ|=2p

.

证法二:由性质的语法二,设|FP|=t 1,|FQ|=-t 2,

而t 1+t 2=2pcos θsin 2θ,t 1t 2=﹣p 2

sin 2θ,|t 1-t 2|=

2p

sin 2θ

, 则1|PF|+1|QF|=1t 1﹣1t 2=t 2-t 1t 1t 2=﹣

2p

sin 2θ﹣p 2sin 2

θ

=2p

(∵t 2﹣t 1<0),还有其它证法. 例4 2001年理科第11题:过抛物线)0(2>=a ax y 的焦点F 作一直线交抛物线于P 、Q 两点,若线段PF 与QF 的长分别是p,q ,则

q

p

11+

等于( )

(A )2a (B )

a

21 (C )4a (D )a

4

2004年理科第16题:设P 是曲线)1(42-=x y 上的一个动点,则点P 到点)1,0(的距离与点P 到y 轴的距离之和的最小值为 .

7:以抛物线焦点弦在准线上的射影为直径的圆必与焦点弦相切于焦点。

证明:如图,设),2

(),,2

(2111y p B y p A -

-

, 则)

,(211y y p M +-

, 又p

y y p p y y K FM 22

222

12

11

+-

=--+=

2

122

2

1

212

121222y y p p

y

p

y

y y x x y y K AB +=

-

-=

--=

∴11

-=?FM AB K K ,即AB FM ⊥.

性质8:如图,A 、O 、B 1和B 、O 、A 1三点分别共线。

证明:因为1

21

11

122y p p

y

y x y K OA

=

=

=

p

y p y K OB 2222

1-

=-=

,而2

21p y y -=,

所以1

22

2

22OB OA

K p

y y p

p K =-

=-=

所以A 、O 、B 1三点共线。

同理可证,B 、O 、A 1三点分别共线.

例5 2001年理科第19题:设抛物线)0(22>=p px y 的焦点为F ,经过点F 的直

线交抛物线于A 、B 两点,点C 在抛物线上,且BC//x 轴,证明直线AC 经过原点O

对于上述结论,重在考察抛物线的定义、直线方程、根与系数的关系等知识的综合应用,考察数形结合的数学思想,在处理客观题时,可以提高思维起点,迅速求解.

抛物线的焦点弦经典性质及其证明过程

有关抛物线焦点弦问题的探讨 过抛物线px y 22 =(p>0)的焦点F 作一条直线L 和此抛物线相交于A ),(11y x 、B ),(22y x 两点 结论1: p x x AB ++=21 结论2:若直线L 的倾斜角为θ,则弦长θ 2 sin 2p AB = 证: (1)若2 π θ= 时,直线L 的斜率不存在,此时AB 为抛物线的通径,结论得证∴=∴p AB 2 (2)若2 π θ ≠ 时,设直线L 的方程为:θtan )2(p x y - =即2 cot p y x +?=θ 代入抛物线方程得0cot 222=-?-p py y θ由韦达定理θcot 2,21221p y y p y y =+-= 由弦长公式得 θ θθ2 2212sin 2)cot 1(2cot 1p p y y AB = +=-+= 结论3: 过焦点的弦中通径长最小 p p 2sin 21sin 22≥∴ ≤θ θΘ ∴AB 的最小值为p 2,即过焦点的弦长中通径长最短. 结论4: )(8 3 2为定值p AB S oAB =? 结论5: (1) 2 21p y y -= (2) x 1x 2=4 2 p 证44)(,2,22 2 221212 22211P P y y x x p y x p y x = =∴==Θ 结论6:以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切 证:设M 为AB 的中点,过A 点作准线的垂线AA 1, 过B 点作准线的垂线BB 1, 过M 点作准线的垂线MM 1,由梯形的中位线性质和抛物线的定义知 2 2 2 1 11AB BF AF BB AA MM = += += 故结论得证 结论7:连接A 1F 、B 1 F 则 A 1F ⊥B 1F 同理?=∠∴∠=∠901111FB A FB B FO B ∴A 1F ⊥B 1 F 结论8:(1)AM 1⊥BM 1 (2)M 1F ⊥AB (3) BF AF F M ?=2 1 (4)设AM 1 与A 1F 相交于H ,M 1B 与 FB 1相交于Q 则M 1,Q ,F ,H 四点共圆 (5) 2 121214M M B M AM =+ 证:由结论(6)知M 1 在以AB 为直径的圆上∴ AM 1⊥BM 1 Θ11FB A ?为直角三角形, M 1 是斜边A 1 B 1 的中点 ∴M 1F ⊥AB BF AF F M ?=∴2 1 Θ AM 1⊥BM 1 F B F A 90111⊥?=∠∴Θ又B AM

抛物线的焦点弦-经典性质及其证明过程

有关抛物线焦点弦问题的探讨 过抛物线px y 22 =(p>0)的焦点F 作一条直线L 和此抛物线相交于A ),(11y x 、B ),(22y x 两点 结论1:p x x AB ++=21 p x x p x p x BF AF AB ++=+++ =+=2121)2 ()2( 结论2:若直线L 的倾斜角为θ,则弦长θ2 sin 2p AB = 证: (1)若2 π θ= 时,直线L 的斜率不存在,此时AB 为抛物线的通径,结论得证∴=∴p AB 2 (2)若2 π θ≠ 时,设直线L 的方程为:θtan )2(p x y - =即2 cot p y x +?=θ 代入抛物线方程得0cot 222=-?-p py y θ由韦达定理θcot 2,21221p y y p y y =+-= : 由弦长公式得θ θθ22212 sin 2)cot 1(2cot 1p p y y AB = +=-+= 结论3: 过焦点的弦中通径长最小 p p 2sin 21sin 22≥∴ ≤θ θ ∴AB 的最小值为p 2,即过焦点的弦长中通径长最短. 结论4: )(8 3 2为定值p AB S oAB =?

()8 sin 2sin sin 2221sin 21sin 21sin 2 1 sin 21322 20P AB S p p p AB OF BF AF OF AF OF BF OF S S S OAB AF OBF OAB = ∴=???=??=+?=??+??= +=????θθθθθ?θ 结论5: (1) 2 21p y y -= (2) x 1x 2=4 2 p 证44)(,2,22 2 221212 22211P P y y x x p y x p y x = =∴== 结论6:以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切 : 证:设M 为AB 的中点,过A 点作准线的垂线AA 1, 过B 点作准线的垂线BB 1, 过M 点作准线的垂线MM 1,由梯形的中位线性质和抛物线的定义知 2 2 2 1 11AB BF AF BB AA MM = += += 故结论得证 结论7:连接A 1F 、B 1 F 则 A 1F ⊥B 1F FA A FO A FO A F AA OF AA AFA F AA AF AA 11111111//,∠=∠∴∠=∠∴∠=∠∴= 同理?=∠∴∠=∠901111FB A FB B FO B ∴A 1F ⊥B 1 F 结论8:(1)AM 1⊥BM 1 (2)M 1F ⊥AB (3)BF AF F M ?=2 1 (4)设AM 1 与A 1F 相交于H ,M 1B 与 FB 1相交于Q 则M 1,Q ,F ,H 四点共圆 - (5)2 1212 1 4M M B M AM =+ 证:由结论(6)知M 1 在以AB 为直径的圆上∴ AM 1⊥BM 1 11FB A ?为直角三角形, M 1 是斜边A 1 B 1 的中点 1 11111111AFA F AA F A M FA M F M M A ∠=∠∠=∠∴=∴ ?=∠=∠+∠9011111M AA M FA F AA ?=∠+∠∴90111FM A AFA ∴M 1F ⊥AB BF AF F M ?=∴2 1 AM 1⊥BM 1 F B F A 90111⊥?=∠∴ 又B AM ?=∠∴90FB A 11 所以M 1,Q ,F,H 四点共圆,2 212 1 AB B M AM =+ ()()()2 12 12 11 2 42MM MM BB AA BF AF ==+=+= ,

抛物线的焦点弦具有以下性质

抛物线的焦点弦具有以下性质: 性质1:设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),则y 1y 2=-p 2 . 4 2 21p x x = 例:设坐标原点为O ,抛物线y 2=2x 与过焦点的直线交于A 、B 两点,则 OA ?OB = . A 、 43 B 、-4 3 C 、3 D 、-3 解析:设弦的两个端点为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),x 1 x 2=4 2 P , 221P y y -=,∴OA ?OB =2121y y x x + = 4 2P -2 p =43432-=-p ,故答案选B 。 性质2:抛物线焦点弦的长度: )(21x x p AB ++== 2p sin 2θ . 证明:如图所示,分别做1AA 、1BB 垂直于准线l ,由抛物线定义有 =+=BF AF AB p x x p x p x ++=+++ 21212 2. 且有p AF AA AF +?==αcos 1,αcos 1?-==BF p BB BF , 于是可得αcos 1-= p AF , α cos 1+=p BF . ∴=+=BF AF AB αcos 1-p +αcos 1+p =α2cos 1-p =α 2 sin p .故命题成立. 例已知圆M :x 2+y 2-4x=0及一条抛物线,抛物线顶点在O(0,0),焦点是圆M 的圆心F ,过F 作倾斜角为α的 直线l ,l 与抛物线及圆由上而下顺次交于A 、B 、C 、D 四点,若sin α= 5 5 ,求|AB|+|CD|. 解:如图,方程x 2+y 2 -4x=0,表示的图的圆心为(2,0)即为抛物线的焦点, ∴抛物线的方程是y 2=8x(其中p=4),|AD|=2p sin 2α=8 1 5 =40,但圆的直径 |BC|=4, ∴|AB|+|CD|=|AD|-|BC|=40-4=36. 性质3:三角形OAB 的面积公式:θ sin 22p S OAB =? 证法一:当直线倾斜角θ为直角时,公式显然成立。 当直线倾斜角θ不是直角时,设焦点弦所在直线方程:)2 (p x k y - = 由?????=-=px y p x k y 2)2(20222=--?p y k p y ? ???? -==+?221212p y y k p y y ||221||22121y p y p S OAB ?-?=?||421y y p -=212214)(4y y y y p -+=2224tan 44p p p +=θ θsin 22 p = 性质4:以抛物线的焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切. 性质5:以抛物线y 2=2px(p >0),焦点弦PQ 端点向准线作垂线,垂足分别为M 、N ,则FM ⊥FN.(其中F 为焦点). 性质6:设抛物线y 2=2px(p >0),焦点为F ,焦点弦PQ ,则1|FP|+1|FQ|=2 p (定值). 证法一:由P 、Q 向准线作垂线,垂足分别为M 、N ,作QA ⊥Ox 于A ,FB ⊥PM 于B ,准线与Ox 交于E , (如图5)由△AFQ ∽△BPF ,则|AF||QF|=|BP||FP|,即|EF|-|NQ||QF|= |PM|-|EF| |PF| ,

抛物线焦点弦性质总结30条.doc

抛物线焦点弦性质总结 30 条 基础回顾 1. 以 AB 为直径的圆与准线 L 相切; p 2 2. x 1gx 2 ; 4 3. y 1gy 2 p 2 ; 4. AC ' B 90o ; 5. A' FB ' 90o ; 6. AB x 1 x 2 p 2( x 3 p 2 p ; ) sin 2 2 1 1 2 7. BF ; AF P 8. A 、 O 、 B ' 三点共线; 9. B 、 O 、 A ' 三点共线; 10. S V AOB P 2 ; 2sin 11. S V 2 AOB P 3 (定值); AB ( ) 2 12. AF P ; BF P ; cos cos 1 1 13. BC ' 垂直平分 B ' F ; 14. AC ' 垂直平分 A 'F ; 15. C 'F AB ; 16. AB 2P ; 17. CC' 1 AB 1 ( AA' BB') ; 2 2 18. K AB = P ; y 3 19. tan = y 2 p ; x 2 - 2 2 20. A'B' 4 AF BF ;

21. C'F 1 A'B' . 2 切线方程 y 0 y m x 0 x 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 AB x 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 p ,0 在准线上. 2 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 y 2 2 px (p > 0)焦点弦, Q 是 AB 的中点, l 是抛物线的准线, AA 1 l , BB 1 l ,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 8 平分 . M PQ 结论 9 PA 平分∠ 1 , 平分∠1. AAB PB B BA 结论 10 FA FB 2 PF 结论 11 S PAB min p 2 二 ) 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:

高中数学抛物线的焦点弦性质教学设计

教学设计流程

教学过程 一、复习抛物线定义,焦半径公式,由焦半径公式推导的焦点弦式 问题:1、抛物线的定义内容是什么? 2、焦半径公式有哪些? 3、利用焦半径公式推导的焦点弦弦长有哪些? AB 为焦点弦.点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2) y 2 = 2px (p >0):|AB|= y 2 = -2px (p >0):|AB|= x 2 = 2py (p >0):|AB|= x 2 = -2py (p >0):|AB|= 二、新课引入 问题1、利用焦点弦的两端点横坐标和可以求焦点弦的弦长,那么如果知道焦点弦所在直线的倾斜角或是斜率,有没有更简便的方法去直接求出弦长呢?我们来看一道例题。 例1、过抛物线y 2 = 2px (p >0)的焦点F 做倾斜角为 的直线 ,设 交抛物线于A,B 两点,求证: 问题2、上面的例题的抛物线开口是向右的,那么抛物线开口向左、向上、向下的时候弦长又是多少?我们一起来探究。 结论:若过抛物线焦点的直线的倾斜角为θ时,其焦点弦弦长为: 当焦点在x 轴上时, 焦点在y 轴上时, 问题3、焦点弦的两个端点的横坐标、纵坐标之间是否有关系呢?如果有关系,又是什么? 例2、过抛物线y 2 = 2px (p >0)的焦点F 作直线交抛物线于A 、B 两点,设点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 求证: 12 p x x ++12()p x x -+12 p y y ++12()p y y -+θ 2sin 2p AB = l θθ 2 sin 2P AB = θ 22COS P AB =22 21p y y -=

抛物线焦点弦的性质

抛物线焦点弦的性质 1、焦点弦定义:过焦点的直线割抛物线所成的相交弦。 2、焦点弦公式:设两交点),(),(2211y x B y x A ,可以通过两次焦半径公式得到: 当抛物线焦点在x 轴上时,焦点弦只和两焦点的横坐标有关:(0)p >若 抛物线22y px =,(21x x p AB ++=抛物线22y px =-,(21x x p AB +-= 当抛物线焦点在y 轴上时,焦点弦只和两焦点的纵坐标有关:(0)p >若 抛物线22x py =,(21y y p AB ++=抛物线22x py =-,(21y y p AB +-=3、通径:过焦点且垂直于对称轴的相交弦 直接应用抛物线定义,得到通径:p d 2= 4、焦点弦常用结论: 结论1:韦达定理?????=-=px y p x k y 2)2(20222=--?p y k p y 和04 )2(2 2222=++-p k x p p k x k 221p y y -=?和4 21x x = 结论2:p x x AB ++=21 证:p x x p x p x BF AF AB ++=+++ =+=2121)2()2( 结论3:若直线L 的倾斜角为θ,则弦长θ2sin 2p AB = 证: (1)若2π θ= 时,直线L 的斜率不存在,此时AB 为抛物线的通径,结论得证∴=∴p AB 2 (2)若2π θ≠时, 则?????=-=px y p x k y 2)2(20222=--?p y k p y ?????-==+?221212p y y k p y y θsin 24422221p p k p y y =+=-?θθ221sin 2sin 1p y y AB =-=? 结论4: 过焦点的弦中通径长最小 p p 2sin 21sin 22≥∴ ≤θ θ ∴AB 的最小值为p 2,即过焦点的弦长中通径长最短. 结论4: )(832为定值p AB S oAB =? 011sin sin 22 OAB OBF AF S S S OF BF OF AF θ????=+=??+?? ()21112sin sin sin 2222sin p p OF AF BF OF AB θθθθ=?+=??=???22sin p θ=238OAB S P AB ?∴= 结论5:以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切 证:设M 为AB 的中点,过A 点作准线的垂线AA 1, 过B 点作准线的垂线BB 1, 过M 点作准线的垂线MM 1,由梯形的中位线性质和抛物线的定义知 2221 11AB BF AF BB AA MM =+=+= 故结论得证 结论6:连接A 1F 、B 1 F 则 A 1F ⊥B 1F FA A FO A FO A F AA OF AA AFA F AA AF AA 11111111//,∠=∠ ∴∠=∠∴∠=∠∴=

抛物线经典性质总结

124=3. 212y y p =-; 4. '90AC B ∠=; 5. ''90A FB ∠=; 6. 123222()2sin p p AB x x p x α=++=+=; 7. 112 AF BF P +=; 8. A 、O 、'B 三点共线; 9. B 、O 、'A 三点共线; 10. 2 2sin AOB P S α=; 11. 23()2AOB S P AB =(定值); 12. 1cos P AF α=-;1cos P BF α=+; 13. 'BC 垂直平分'B F ; 14. 'AC 垂直平分'A F ; 15. 'C F AB ⊥; 16. 2AB P ≥; 17. 1 1 '('')22CC AB AA BB ==+;

18. AB 3 P K = y ; 19. 2 p 22y tan =x -α; 20. 2A'B'4AF BF =?; 21. 1C'F A'B'2 =. 22. 切线方程 ()x x m y y +=00 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x AB ⊥轴时,则点P 的坐标为?? ? ?? -0,2p 在准线上. 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px y 22 =(p >0)焦点弦,Q 是AB 的中点,l 是抛物线的准线,l AA ⊥1,l BB ⊥1,过A ,B 的切线相交于P ,PQ 与抛物线交于点M .则有 结论6P A ⊥PB . 结论7PF ⊥AB . 结论8 M 平分PQ . 结论9 P A 平分∠A 1AB ,PB 平分∠B 1BA . 结论2= 结论11PAB S ?2min p =

[很全]抛物线焦点弦的有关结论附答案

[很全]抛物线焦点弦的有关结论 知识点1:若AB 是过抛物线()022>=p px y 的焦点F 的弦。设(),,11y x A ()22,y x B ,则 (1)4 2 21p x x =;(2)221p y y -= 证明:如图, (1)若AB 的斜率不存在时, 依题意,221p x x ==4 221p x x =∴ 若AB 的斜率存在时,设为,k 则? ? ? =2:k y AB () 04222222 222 2=++-?=?? ? ??-p k px k x k px p x k .4221p x x =∴ 综上:.4 2 21p x x = (2)p y x p y x 2,22 22211== ,,22142221p y y p y y ±=?=∴ 但22121,0p y y y y -=∴< (2)另证:设2 :p my x AB + =与px y 22=联立,得22122,02p y y p pmy y -=∴=-- 知识点2:若AB 是过抛物线()022>=p px y 的焦点F 的弦。设(),,11y x A ()22,y x B ,则(1);21p x x AB ++=(2)设直线AB 的倾斜角为α证明:(1)由抛物线的定义知 ,2 ,221p x BF p x AF +=+= p x x BF AF AB ++=+=∴21 (2)若,2,90210p x x = ==则α由(1)知2p AB ==若px y p x k y AB 2,2:,9020=??? ? ? -=≠与设α联立,得

() 04222222 222 2=++-?=??? ? ?-p k px k x k px p x k (),22221k k p x x +=+∴() 2 2211 2k k p p x x AB +=++=∴,而αtan =k , () α αα2 22sin 2tan tan 12p p AB =+=∴ 知识点3:若AB 是过抛物线()022>=p px y 的焦点F 的弦,则以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切。 证明:过点B A 、,11B A 、过AB 中点M 向准线引垂线,垂足为,N 设以AB 为直径的圆的半径为,r . 2211r MN MN BB AA BF AF AB r =∴=+=+== ∴以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切。 知识点4:若AB 是过抛物线()022>=p px y 的焦点的准线引垂线,垂足分别为,11B A 、则0 1190=∠FB A 。 证明借助于平行线和等腰三角形容易证明 知识点5:若AB 是过抛物线()022>=p px y 的焦点x 轴相交于点K ,则.BKF AKF ∠=∠ 证明:过点B A 、分别作准线的垂线,垂足分别为11////BB KF AA B B BF A A AF FB AF K B K A 1111,===∴而 B B A A K B K A 1111=∴ B B K B A A K A 1111=∴,而01190=∠=∠K BB K AA K AA 1?∴∽K BB 1?KB B KA A 11∠=∠∴ BKF AKF ∠=∠∴

抛物线焦点弦性质

抛物线的焦点弦 【教学背景】前面已经学习了抛物线的定义、标准方程、抛物线的几何性质以及抛物线与直 线的位置关系,通过对抛物线过焦点的弦的性质研究,达到优化学生的认知结构,同时抛物 线过焦点的弦的性质又是历届模拟考和高考的热点,如2001年的高考题就出现两个题目。 【问题探究】 【问题】已知抛物线2 2(0)y px p =>,过焦点F 作一直线l 交抛物线于A ),(11y x 、B ),(22y x , 【探究1】求弦长|AB|。 p x x p x p x BF AF AB ++=+++=+=2121)2 ()2(。 【结论1】p x x AB ++=21。 【探究2】还有没有其他方法求弦长|AB|? (1)当2π θ=时,直线L 的斜率不存在,此时AB 为抛物线的通径,2AB p ∴=∴结论得证;

(2)当2π θ≠时,设直线L 的方程为:θtan )2(p x y - =,即:2cot p y x +?=θ,代入抛物线方程得:0cot 222=-?-p py y θ,由韦达定理θcot 2,21221p y y p y y =+-=,由弦长公式得θθθ22212sin 2)cot 1(2cot 1p p y y AB = +=-+=。 【结论2】若直线l 的倾斜角为θ,则弦长θ2sin 2p AB = 。 【探究3】过焦点的所有弦中,何时最短? p p 2sin 21sin 22≥∴≤θ θ ∴AB 的最小值为p 2。 【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? 221p y y -=,44)(,2,22 2221212 22211P P y y x x p y x p y x ==∴== 。 【结论4】(1)2 21p y y -=;(2)x 1x 2=42 p 。 【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 1,过B 点作准线的垂线BB 1, 过M 点作准线的 垂线MM 1,由梯形的中位线性质和抛物线的定义知: 2221 11AB BF AF BB AA MM =+=+=,所以二者相切。 【结论5】以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切。 【探究6】连接A 1F 、B 1 F 则 A 1F 、B 1 F 有什么关系? FA A FO A FO A F AA OF AA AFA F AA AF AA 11111111//,∠=∠∴∠=∠∴∠=∠∴= ; 同理?=∠∴∠=∠901111FB A FB B FO B ∴A 1F ⊥B 1 F 。 【结论6】A 1F ⊥B 1F 。 【探究7】刚才我们证得11FB A ?为直角三角形,那么图形中还有哪些直角三角形? 由“探究5”知M 1 在以AB 为直径的圆上∴AM 1⊥BM 1。 由“探究6”知11FB A ?为直角三角形,M 1 是斜边A 1 B 1 的中点, 111111111AFA F AA F A M FA M F M M A ∠=∠∠=∠∴=∴ , ?=∠=∠+∠901111M AA M FA F AA ,?=∠+∠∴90111FM A AFA ,∴M 1F ⊥AB 。 【结论7】AM 1⊥BM 1,M 1F ⊥AB 。 进而可得如下结论:以A 1B 1为直径的圆与直线AB 相切。 【探究8】点、A O 、B 1的位置关系?

抛物线焦点弦性质总结30条

基础回顾 1. 以AB 2. 2 124 p x x =3. 212y y p =-; 4. '90AC B ∠=; 5. ''90A FB ∠=; 6. 123222()2sin p p AB x x p x α=++=+ =; 7. 112AF BF P +=; 8. A 、O 、'B 三点共线; 9. B 、O 、' A 三点共线; 10. 2 2sin AOB P S α =; 11. 23()2 AOB S P AB =(定值); 12. 1cos P AF α= -;1cos P BF α=+; 13. 'BC 垂直平分'B F ; 14. 'AC 垂直平分'A F ; 15. 'C F AB ⊥; 16. 2AB P ≥; 17. 11'('')22CC AB AA BB = =+; 18. AB 3 P K =y ; 19. 2 p 22 y tan =x -α;

20. 2A'B'4AF BF =?; 21. 1C'F A'B'2 =. 22. 切线方程 ()x x m y y +=00 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x AB ⊥轴时,则点P 的坐标为?? ? ?? -0,2p 在准线上. 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px y 22=(p >0)焦点弦,Q 是AB 的中点,l 是抛物线的准线,l AA ⊥1,l BB ⊥1,过A ,B 的切线相交于P ,PQ 与抛物线交于点M .则有 结论6P A ⊥PB . 结论7PF ⊥AB . 结论8 M 平分PQ . 结论9 P A 平分∠A 1AB ,PB 平分∠B 1BA . 结论2= 结论11PAB S ?2min p = 二)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 ①p y y x p 221=,2 21y y y p += 结论13 P A 平分∠A 1AB ,同理PB 平分∠B 1BA . 结论14 PFB PFA ∠=∠ 结论15 点M 平分PQ 结论16 2 PF = 相关考题

抛物线的焦点弦_经典性质及其证明过程

AB 1 2 1 2 3 有关抛物线焦点弦问题的探讨 过抛物线 y 2 = 2 px (p>0)的焦点 F 作一条直线 L 和此抛物线相交于 A (x , y ) 、B (x , y ) 两点 1 1 2 2 结论 1: AB = x 1 + x 2 + p AB = AF + BF = (x + p ) + (x + p ) = x + x + p 1 2 2 2 1 2 2 p 结论 2:若直线 L 的倾斜角为θ,则弦长 AB π = sin 2 θ 证: (1)若θ= 时,直线 L 的斜率不存在,此时 AB 为抛物线的通径,∴ AB 2 = 2 p ∴结论得证 π (2)若θ≠ 时,设直线 L 的方程为: y = (x - 2 p ) tan θ即 x = y ? cot θ+ p 2 2 代入抛物线方程得 y 2 - 2 py ? cot θ- p 2 = 0 由韦达定理 y y = - p 2 , y + y = 2 p cot θ 由弦长公式得 AB = y 1 - y 2 = 2 p (1 + cot 2 θ) = 2 p sin 2 θ 结论 3: 过焦点的弦中通径长最小 sin 2 θ≤ 1∴ 2 p sin 2 θ ≥ 2 p ∴ AB 的最小值为 2 p ,即过焦点的弦长中通径长最短. 结论 4: S 2 ?oAB = p (为定值) 8 1 + cot 2 θ

AF + BF 2 2 2 2 1 2 2 1 S = S + S = 1 OF ? BF ? sin θ+ 1 OF ? AF ? sin ? ?OAB ?OBF = 1 ? ( + ? 0 AF ) 2 2 θ= 1 ? ? θ= 1 ? ? 2 p ? θ= p 2 OF 2 S 2 AF = P 3 8 BF sin OF AB 2 sin 2 2 sin 2 θ sin 2 sin θ 结论 5: (1) y 1 y 2 = - p p 2 (2) x 1x 2= 4 y 2 y 2 ( y y )2 P 2 证 x = 1 , x = 2 ,∴ x x = 1 2 = 1 2 p 2 2 p 1 2 4P 2 4 结论 6:以 AB 为直径的圆与抛物线的准线相切 证:设 M 为 AB 的中点,过 A 点作准线的垂线 AA 1, 过 B 点作准线的垂线 BB 1, 过 M 点作准线的垂线 MM 1,由梯形的中位线性质和抛物线的定义知 MM 1 = = = 2 2 2 故结论得证 结论 7:连接 A 1F 、B 1 F 则 A 1F ⊥ B 1F AA 1 = AF ,∴∠AA 1 F = ∠AFA 1 AA 1 // OF ∴∠AA 1 F = ∠A 1 FO ∴∠A 1 FO = ∠A 1 FA 同理∠B 1 FO = ∠B 1 FB ∴∠A 1 FB 1 = 90? ∴A 1F ⊥ B 1 F 结论 8:(1)AM 1 ⊥ BM 1 (2)M 1F ⊥ AB (3) M 1 F = (4) 设 AM 1 与 A 1F 相交于 H ,M 1B 与 FB 1 相交于 Q (5) AM 1 + M 1 B = 4 M 1 M AF ? BF 则 M 1,Q ,F ,H 四点共圆 证:由结论(6)知 M 1 在以 AB 为直径的圆上∴ AM 1 ⊥ BM 1 ?A 1 FB 1 为直角三角形, M 1 是斜边 A 1 B 1 的中点 ∴ A 1 M 1 = M 1 F ∴∠M 1 FA 1 = ∠M 1 A 1 F ∠AA 1 F = ∠AFA 1 ∠AA 1 F + ∠FA 1 M 1 = ∠AA 1 M 1 = 90? ∴M 1F ⊥ AB ∴∠AFA 1 + ∠A 1 FM 1 = 90? ∴ M F 2 = AF ? BF AM 1 ⊥ BM 1 ∴∠AM 1 B = 90?又 A 1F ⊥ B 1F ∴∠A 1FB 1 = 90? 所以 M 1,Q ,F,H 四点共圆, AM 1 + M 1 B = AB 2 = ( A F + BF )2 = ( AA + BB 1 )2 = (2 MM )2 = 4 MM 2 结论 9: (1) A 、O 、B 1 三点共线 (2)B ,O ,A 1 三点共线 (3) 设直线 AO 与抛物线的准线的交点为 B 1,则 BB 1 平行于 X 轴 (4) 设直线 BO 与抛物线的准线的交点为 A 1,则 AA 1 平行于 X 轴 AA 1 + BB 1 AB 1 2 1

抛物线焦点弦性质总结30条

抛物线焦点弦性质总结30 条 -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

基础回顾 1. 以AB 2. 2 124 p x x =3. 212y y p =-; 4. '90AC B ∠=; 5. ''90A FB ∠=; 6. 123222()2sin p p AB x x p x α =++=+=; 7. 112AF BF P +=; 8. A 、O 、'B 三点共线; 9. B 、O 、'A 三点共线; 10.2 2sin AOB P S α =; 11.23()2 AOB S P AB =(定值); 12.1cos P AF α= -;1cos P BF α =+; 13.'BC 垂直平分'B F ; 14.'AC 垂直平分'A F ; 15.'C F AB ⊥; 16.2AB P ≥; 17.11'('')22CC AB AA BB = =+; 18.AB 3 P K =y ;

19.2p 22y tan = x -α; 20.2A'B'4AF BF =?; 21.1C'F A'B'2 =. 22. 切线方程 ()x x m y y +=00 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x AB ⊥轴时,则点P 的坐标为??? ??-0,2p 在准线上. 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px y 22=(p >0)焦点弦,Q 是AB 的中点,l 是抛物线的准线,l AA ⊥1,l BB ⊥1,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8 M 平分PQ .

抛物线焦点弦性质总结

抛物线焦点弦性质总结 基本性质 已知抛物线22y px =的图像如图所示, 则有以下基本结论: 1、以AB 为直径的圆与准线L 相切; 2、2124p x x ?=且212y y p ?=-; 3、90AC B '∠=?,90A FB ''∠=?; 4、123222()2sin p p AB x x p x α=++=+=; 5、112AF BF P +=; 6A 、O 、B '三点共线,B 、O 、A '三点共线; 7、22sin AOB p S α=△,322AOB S p AB ??= ??? △(定值); 8、1cos p AF α=-,1cos p BF α=+; 9、BC '垂直平分B F ',AC '垂直平分A F ', C F AB '⊥; 10、2AB p ≥; 11、11()22CC AB AA BB '''==+; 12、3AB p k y =,22tan y x α=-; 13、24A B AF BF ''=?,12C F A B '''=. 14、切线方程:()x x m y y +=00

性质深究 一、焦点弦与切线 结论1、过抛物线焦点弦的两端点作抛物线的切线,两切线 交点在准线上. 特别地,当弦x AB ⊥轴时,则点P 的坐标为,02p ??- ??? . 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. 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. 特别地,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. AB 是抛物线px y 22=(p >0)焦点弦,Q 是AB 的 中点,l 是抛物线的准线,l AA ⊥1,l BB ⊥1,过A ,B 的 切线相交于P ,PQ 与抛物线交于点M .则有 结论6、P A ⊥PB . 结论7、PF ⊥AB . 结论8、M 平分PQ . 结论9、P A 平分∠A 1AB ,PB 平分∠B 1BA . 结论102= 结论11、PAB S ?2min p = 二、非焦点弦与切线 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、①p y y x p 221=,221y y y p += 结论13、P A 平分∠A 1AB ,同理PB 平分∠B 1BA . 结论14、PFB PFA ∠=∠ 结论15、点M 平分PQ 结论162PF =

抛物线经典性质总结30条

抛物线性质30条 已知抛物线22(0)y px p =>,AB 是抛物线的焦点弦,点C 是AB 的中点. AA’垂直准线于A ’, BB ’垂直准线于B ’, CC’垂直准线于C ’,CC ’交抛物线于点M ,准线交x 轴于点K. 求证: 1.12||,||,22p p AF x BF x =+ =+ 2.11 ()22 CC AB AA BB '''==+; 3.以AB 为直径的圆与准线L 相切; 证明:CC’是梯形AA’BB’的中位线, ||||||||||2||2AB AF BF AA BB CC r '''=+=+== 4.90AC B '∠= ;(由1可证) 5.90A FB ''∠= ; ,, ||||,, 1, 2 AA FK A FK FA A AF AA AA F AFA A FK AFK '''∴∠=∠'''=∴∠=∠'∴∠=∠ 证明: 同理:1,2 B FK BFK '∠=∠得证. 6.1 C F A B 2 '''=. 证明:由90A FB ''∠= 得证. 7.AC '垂直平分A F ';BC '垂直平分B F '; 证明:由1 C F A B 2 '''=可知,1||||||,2C F A B C A '''''== ||||,.AF AA '=∴ 又得证 同理可证另一个. 8.AC '平分A AF '∠,BC '平分B BF '∠,A’F 平分AFK ∠,B ’F 平分BFK ∠. 证明:由AC '垂直平分A F '可证. 9.C F 'AB ⊥; 证明:12 2121(,)(,)2y y C F AB p x x y y +'?=-?-- 222222 122112 21()02222y y y y y y p x x --=-+=-+= 10.1cos P AF α=-;1cos P BF α =+; 证明:作AH 垂直x 轴于点H ,则||||||||||c o s ,||1c o s p A F A A K F F H p A F A F αα '==+=+∴= -. 同理可证另一个. 11. 112AF BF P +=; 证明:由1cos P AF α=-;1cos P BF α =+;得证.

梳理抛物线焦点弦的有关结论

梳理抛物线焦点弦的有关结论 知识点1:若AB 是过抛物线()022>=p px y 的焦点F 的弦。设 (),,11y x A ()22,y x B ,则(1)4 2 21p x x =;(2)1y 证明:如图, (1)若AB 的斜率不存在时, 依题意,2 21p x x ==4221p x x =∴ 若AB 的斜率存在时,设为,k 则? ? ? =2:k y AB () 04222222 222 2=++-?=?? ? ??-p k px k x k px p x k .4221p x x =∴ 综上:.4 2 21p x x = (2)p y x p y x 2,22 22211== ,,22142 221p y y p y y ±=?=∴ 但22121,0p y y y y -=∴< (2)另证:设2 :p my x AB + =与px y 22=联立,得 22122,02p y y p pmy y -=∴=-- 知识点2:若AB 是过抛物线()022>=p px y 的焦点F 的弦。设 (),,11y x A ()22,y x B ,则(1);21p x x AB ++=(2)设直线则α2 sin 2p AB = 。 证明:(1)由抛物线的定义知 ,2 ,221p x BF p x AF +=+= p x x BF AF AB ++=+=∴21 (2)若,2,90210p x x = ==则α由(1)知α 2 sin 2p AB ==

若px y p x k y AB 2,2:,9020=??? ? ? -=≠与设α联立,得 () 04222222 222 2=++-?=??? ? ?-p k px k x k px p x k (),22221k k p x x +=+∴() 2 2211 2k k p p x x AB +=++=∴,而αtan =k , () α αα222sin 2tan tan 12p p AB =+=∴ 知识点3:若AB 是过抛物线()022>=p px y 的焦点F 的弦,则以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切。 证明:过点B A 、,11B A 、过AB 中点M 向准线引垂线,垂足为,N 设以AB 为直径的圆的半径为,r . 2211r MN MN BB AA BF AF AB r =∴=+=+== ∴以AB 为直径的圆与抛物线的准线相切。 知识点4:若AB 是过抛物线()022>=p px y 的焦点向抛物线的准线引垂线,垂足分别为,11B A 、则11=∠FB A 证明借助于平行线和等腰三角形容易证明 知识点5:若AB 是过抛物线()022>=p px y 与x 轴相交于点K ,则.BKF AKF ∠=∠ 证明:过点B A 、分别作准线的垂线,垂足分别为11////BB KF AA B B BF A A AF FB AF K B K A 1111,===∴ 而 B B A A K B K A 1111=∴ B B K B A A K A 1111=∴,而01190=∠=∠K BB K AA

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