抛物线焦点弦性质
抛物线焦点弦性质(1)
过抛物线y22px(p>0)的焦点F作一条直线L和此抛物线相交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点 且A与B在准线上的射影分别为A1与B1 结论1:ABx1x2p
ABAFBF(xp1
2)(xp
22
)x1x2p 结论2:若直线L的倾斜角为,则弦长AB2p
sin2
证: (1)若
2
时, AB为抛物线的通径,
AB2p,结论得证
(2)若
pp
2时,设直线L的方程为:y(x2)tan即xycot2
代入抛物线方程得
y22pycotp20由韦达定理y21y2p,y1y22pcot
由弦长公式得ABcot2
y2
1y22p(1cot)2p
sin2
结论3: 过焦点的弦中通径长最小,最小值为2p.
p2
结论4:抛物线焦点弦的两个端点的同名坐标之积分别为常数4
和p2。(证明见结论9)
结论5: 焦点弦AB被焦点F分成m,n两部分,
1m1n2p
即
11FB2
p 证法1:过A点作AR垂直X轴于点R,过B点作BS垂直X轴于点S,设准线与x轴交点为
E,因为直线L的倾斜角为
则EREFFRPAFcosAFAF
P11cos1cos AF
P
同理可得
1BF1cosP 112
FBp
证法2:m
p2x, mp
1 2
x2 代入整理即可。 结论6:过抛物线的焦点作两条互相垂直的弦AB、CD,则
1AB1CD
1
2p
结论7:以AB为直径的圆与抛物线的准线相切,切点即为A1B1的中点。
·
证:设M为AB的中点,过A点作准线的垂线AA1, 过B点作准线的垂线BB1,过M点作准线的
垂线 MM1,由梯形的中位线性质和抛物线的定义知
MM1
AA1BB1
2
AFBF
AB2
2
结论得证。
结论8:以抛物线焦半径|AF|为直径的圆与y轴相切.
事实上,|AF|=xpxp
1
12
. 设AF的中点为D,则D(
2,y12),∴ D到y轴的距离
d=
12(xp1
12)2
|AF|圆心D到y轴的距离等于半径,与y轴相切. 1
结论9:抛物线焦点弦的两个端点在准线上的射影和焦点的连线互相垂直。
证法1:要证明A1FB1是直角,因为A1F和B1F斜率都存在,只需证明斜率相乘得-1即可,
Ap2,yp
2,yyy1(
1),B1(2),可求得k1.k212p
2,其中y1y2由直线AB和抛物线方程联立可求得。证法2:由抛物线定义知AA1AF,BB1BF则AA1FAFA1
BB1FBFB1,又AA1FA1FO,BB1FB1FO,则
B1FOA1FO
AFB
90
由射影定理得
FK
2
A1KB1Kp2
y1y2
,因y1,y2异号,所以y1y2p2
p2
抛物线焦点弦的两个端点的同名坐标之积分别为常数4
和p2。(结论4)
结论10: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。
·
(点F在以为A1B1为直径的圆上,直线AA1,BB1是圆M1的切线,焦点弦AB与圆相切于焦点。)方法1:点F在圆上,只需证明M1FAB,设APy1(P1y2 2
,y1),B1(P2
,y2)则M(1
2
2
)y1y2
kyFM1y1y2y1y22p1
ppy22p kABx1x2y22 12
2
2py2y1y2
2pkABkFM11,即FMAB,所以,以A1B1为直径的圆与AB相切于点F。
方法2:几何的方法,由抛物线定义AA1AF知AA1FAFA1,又M1A1FM1FA1所以M1FAAA1M190
。
2
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