2.涉及拋物線的弦長、弦的中點、弦的斜率問題時,要注意運用“設而不求”的策略,避免求交點坐標的復雜運算.
1.求拋物線方程的方法:待定系數法,定義法,直接法;
4.特別注意范圍的限定.
[例4](2005全國卷Ⅲ)設兩點在拋物線上,l是AB的垂直平分線.
(Ⅰ)當且僅當取何值時,直線l經過拋物線的焦點F?證明你的結論;
(Ⅱ)當直線l的斜率為2時,求l在y軸上截距的取值范圍.
解:(Ⅰ)兩點到拋物線的準線的距離相等.
∵拋物線的準線是x軸的平行線,不同時為0,
∴上述條件等價于
∵, ∴上述條件等價于
即當且僅當時,l經過拋物線的焦點F.
另解:(Ⅰ)∵拋物線,即,
∴焦點為
(1)直線的斜率不存在時,顯然有
(2)直線的斜率存在時,設為k, 截距為b
即直線:y=kx+b 由已知得:
即的斜率存在時,不可能經過焦點
所以當且僅當=0時,直線經過拋物線的焦點F
(II)(理)設l在y軸上的截距為b,依題意得l的方程為;過點A、B的直線方程可寫為,所以滿足方程得;
A,B為拋物線上不同的兩點等價于上述方程的判別式
即
設AB的中點N的坐標為,則
由
即得l在y軸上截距的取值范圍為().
法二:y1=2x12, y2=2x22, 相減得
,
中點在拋物線內必
[研討.欣賞](2005山東文)
已知動圓過定點,且與直線相切,其中.
(I)求動圓圓心的軌跡的方程;
(II)設A、B是軌跡上異于原點的兩個不同點,直線和的傾斜角分別為和,當變化且時,證明直線恒過定點,并求出該定點的坐標.
解:(I)如圖,設為動圓圓心,為記為,過點作直線的垂線,垂足為,由題意知:即動點到定點與定直線的距離相等,由拋物線的定義知,點的軌跡為拋物線,其中為焦點,為準線,所以軌跡方程為
(II)如圖,設,由題意得。又直線的傾斜角滿足,故!嘀本的斜率存在,否則,的傾斜角。從而設直線的方程為,顯然,將與
聯立消去,得由韋達定理知①
由,得
。將①式代入上式整理化簡,得:此時直線的方程可表示為:,即!嘀本恒過定點
3.運用距離公式求出標準方程中的待定系數;
2.合理選擇坐標系,確定標準方程;
[例1]給定拋物線y2=2x,設A(a,0),a>0,P是拋物線上的一點,且|PA|=d,試求d的最小值.
解:設P(x0,y0)(x0≥0),則y02=2x0,
∴d=|PA|=
==.
∵a>0,x0≥0,
∴(1)當0<a<1時,1-a>0,
此時有x0=0時,dmin==a.
(2)當a≥1時,1-a≤0,
此時有x0=a-1時,dmin=.
[例2]過拋物線y2=2px(p>0)焦點F的弦AB,點A、B在拋物線準線上的射影為A1、B1,求∠A1FB1.
解法1:由拋物線定義及平行線性質知∠A1FB1=180°-(∠AFA1+∠BFB1)
=180°-(180°-∠A1AF)-(180°-∠B1BF)
=(∠A1AF+∠B1BF)=90°.
法2:設弦AB的方程是:
得,
設A(x1,y1),B(x2,y2),由韋達定理得y1y2= -p2
又,
∴從而知∠A1FB1=90°.
提煉方法: 1.平面幾何法與定義法結合,簡捷高效;
2. 弦AB的方程是:(本題不存在AB垂直于y軸的情況),避開了斜率存在性的討論,解題中應注意靈活運用.
[例3] 如下圖所示,直線l1和l2相交于點M,l1⊥l2,點N∈l1,以A、B為端點的曲線段C上任一點到l2的距離與到點N的距離相等.若△AMN為銳角三角形,|AM|=,|AN|=3,且|NB|=6,建立適當的坐標系,求曲線段C的方程.
解:以直線l1為x軸,線段MN的垂直平分線為y軸,建立直角坐標系,由條件可知,曲線段C是以點N為焦點,以l2為準線的拋物線的一段.其中A、B分別為曲線段C的端點.
設曲線段C的方程為y2=2px(p>0)(xA≤x≤xB,y>0),其中xA、xB為A、B的橫坐標,p=|MN|,
所以M(-,0) 、N(,0).
由|AM|=,|AN|=3,得
(xA+)2+2pxA=17, ①
(xA-)2+2pxA=9. ②
①②聯立解得xA=,代入①式,并由p>0,
|
|
xA=1 xA=2.
因為△AMN為銳角三角形,所以>xA.
|
|
xA=2. xA=1.
由點B在曲線段C上,得xB=|BN|-=4.
綜上,曲線段C的方程為y2=8x(1≤x≤4,y>0).
提煉方法: 1.熟練運用定義確定曲線C是拋物線段;
5.把點A的坐標(0,9)代入y=ax2+c得c=9,即運動物體的軌跡方程為y=ax2+9.
令y=0,得ax2+9=0,即x2=-.
若物體落在D內,應有6<<7,
解得-<a<-. 6.N(x0+4, 0)
6.已知拋物線y2=8x上兩個動點A、B及一個定點M(x0, y0),F是拋物線的焦點,且|AF|、|MF|、|BF|成等差數列,線段AB的垂直平分線與x軸交于一點N則點N的坐標是_____________(用x0表示);
簡答:1-4.BBDC; 4.考慮特殊位置,令焦點弦PQ平行于軸,
5. 下圖所示的直角坐標系中,一運動物體經過點A(0,9),其軌跡方程是y=ax2+c(a<0),D=(6,7)為x軸上的給定區(qū)間.為使物體落在D內,a的取值范圍是___________;
4.過拋物線的焦點F作一直線交拋物線于P、Q兩點,若PF與FQ的長分別為p、q,則等于 ( )
A B C D
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