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        拋物線焦點(diǎn)弦的性質(zhì)結(jié)論歸納與應(yīng)用

        2021-04-08 03:06:58韓義成
        數(shù)理化解題研究 2021年7期
        關(guān)鍵詞:拋物線

        韓義成

        (甘肅省積石山縣積石中學(xué) 731700)

        我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中善于歸納總結(jié)一些數(shù)學(xué)的性質(zhì)和結(jié)論,就能提高解題的效率和速度,做到事半功倍的效果.下面是我在教學(xué)中歸納總結(jié)的拋物線焦點(diǎn)弦問題的性質(zhì)和結(jié)論,供參考.

        若AB是拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)弦(過焦點(diǎn)的弦),且A(x1,y1),B(x2,y2).

        結(jié)論2|AB|=x1+x2+P.

        (2)焦點(diǎn)弦中通徑(過焦點(diǎn)且垂直于拋物線對(duì)稱軸的弦)最短.

        易驗(yàn)證,結(jié)論對(duì)斜率不存在時(shí)也成立.

        (2)由(1)知,當(dāng)AB為通徑時(shí),α=90°,sin2α的值最大,|AB|最小.

        例1 已知過拋物線y2=9x的焦點(diǎn)的弦AB長(zhǎng)為12,則直線AB傾斜角為____.

        結(jié)論4兩個(gè)相切:(1)以拋物線焦點(diǎn)弦為直徑的圓與準(zhǔn)線相切.

        (2)過拋物線焦點(diǎn)弦的兩端點(diǎn)向準(zhǔn)線作垂線,以兩垂足為直徑端點(diǎn)的圓與焦點(diǎn)弦相切.

        已知:AB是拋物線y2=2px(p>0)的過焦點(diǎn)F的弦,求證:(1)以AB為直徑的圓與拋物線的準(zhǔn)線相切.

        (2)分別過點(diǎn)A、B作準(zhǔn)線的垂線,垂足為點(diǎn)M、N,求證:以MN為直徑的圓與直線AB相切.

        證明(1)設(shè)AB的中點(diǎn)為Q,過點(diǎn)A、Q、B向準(zhǔn)線l作垂線,垂足分別為點(diǎn)M、P、N,連接AP、BP.

        由拋物線定義,知|AM|=|AF|.

        所以以AB為直徑的圓與準(zhǔn)線l相切.

        (2)如圖2,取MN中點(diǎn)P,連接PF、MF、NF.

        因?yàn)閨AM|=|AF|,AM∥OF,

        所以∠AMF=∠AFM,∠AMF=∠MFO.

        所以∠AFM=∠MFO.同理,∠BFN=∠NFO.

        所以∠PFM=∠FMP.

        所以∠AFP=∠AFM+∠PFM=∠FMA+∠FMP=∠PMA=90°.

        所以FP⊥AB.

        所以以MN為直徑的圓與焦點(diǎn)弦AB相切.

        則y1=p,y2=-p.

        所以y1y2=-p2.

        例2 設(shè)拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,經(jīng)過點(diǎn)F的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn).點(diǎn)C在拋物線的準(zhǔn)線上,且BC∥x軸.證明:直線AC經(jīng)過原點(diǎn)O.

        4a2x2-4akx-1=0.

        解法2特值法.當(dāng)直線平行于x軸時(shí)得出答案.

        解法3利用定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式.

        結(jié)論7過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F作一直線交拋物線于A(x1,y1)、B(x2,y2)兩點(diǎn),過A、B兩點(diǎn)分別作拋物線的切線,設(shè)其交點(diǎn)為M.則

        (1)點(diǎn)M在拋物線的準(zhǔn)線上;

        (2)FM⊥AB;

        (3)AM⊥BM.

        逆命題過拋物線的準(zhǔn)線上一點(diǎn)M作拋物線y2=2px(p>0)的切線,切點(diǎn)分別為A、B,則直線AB過焦點(diǎn)F.

        (2)設(shè)△ABM的面積為S,寫出S=f(λ)的表達(dá)式,并求S的最小值.

        解析(1)由已知條件,得F(0,1),λ>0.

        設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).

        y1=λ2y2.

        所以過拋物線上A、B兩點(diǎn)的切線方程分別是

        解得p=2.

        總之,只要我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中善于歸納、總結(jié)、整理,就會(huì)得出一些課本之外的性質(zhì)和結(jié)論,對(duì)我們的學(xué)習(xí)、解題有很大的幫助.

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