摘要:本文就向量的數(shù)量積與拋物線的焦點(diǎn)弦及焦點(diǎn)三角形面積問題進(jìn)行研究,得出兩個(gè)新定理:定理1,若AB是過拋物線y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F的弦長,且#8226;=λ,則AB=;定理2,若AB是過拋物線y2=2px的焦點(diǎn)弦,O為坐標(biāo)原點(diǎn),且#8226;=λ,則S△OAB=.
關(guān)鍵詞:向量;數(shù)量積;焦點(diǎn)弦;關(guān)系探討
近幾年高考中,焦點(diǎn)弦及焦點(diǎn)三角形是解析幾何中的熱點(diǎn),所以值得總結(jié)與研究. 對(duì)于拋物線y2=2px(p>0),過其焦點(diǎn)F的弦AB=,與頂點(diǎn)O連結(jié)的△OAB面積S=是大家比較熟悉的. 新教材增設(shè)了有關(guān)向量的知識(shí),將平面向量知識(shí)與解析幾何知識(shí)綜合起來,在知識(shí)網(wǎng)絡(luò)交匯處命題是目前高考的一個(gè)亮點(diǎn). 本文就向量的數(shù)量積與拋物線的焦點(diǎn)弦及焦點(diǎn)三角形面積總結(jié)所得的公式介紹給大家,以供同仁參考.
定理1若AB是過拋物線y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F的弦長,且#8226;=λ,則
AB=.
證明設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)且AB有斜率k時(shí),其坐標(biāo)滿足方程組
y2=2px,y=kx-?圯0=k2x2-(k2p+2p)x+.
所以x1#8226;x2=.
若AB沒有斜率時(shí)直線AB的方程為x=,
則x1#8226;x2=.
因?yàn)?8226;=#8226;cosθ(θ=0°),
所以=λ.
又因?yàn)?x2+,=x1+,
所以x1+x2+=λ.
所以x1#8226;x2+(x1+x2)+=λ.
因?yàn)閤1#8226;x2=,
所以(x1+x2)=λ-.
故x1+x2=-p.
所以AB=x1+x2+p=.
故AB=.
定理2若AB是過拋物線y2=2px的焦點(diǎn)弦,O為坐標(biāo)原點(diǎn),且#8226;=λ,則
S△OAB=.
證明設(shè)直線AB的傾斜角為α(α若為鈍角取其補(bǔ)角),若α≠,
則AB的方程為
y=x-tanα,
即xtanα-y-tanα=0.
設(shè)點(diǎn)O到直線AB的距離為d,
則d==sinα.?搖?搖 ①
若α=,則d=. ①式仍成立.
所以S△OAB=AB#8226;d.
因?yàn)锳B=,d=sinα,
所以S△OAB=.
由定理1知AB=,又AB=,
可得sinα=,
所以S△OAB=.