抛物线的性质
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发布时间:2022-04-22 09:52
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热心网友
时间:2022-05-12 22:43
抛物线性质:1.焦半径公式:(y2=2px(p>0))|MF|=2x0M(x0,y0)为抛物线上任意一点的坐标;2.|AB|=cos2θ(x2=2py(p>0))(通径是最短的焦点弦)。
抛物线性质
1抛物线性质
1、焦半径公式:(y2=2px(p>0))|MF|=2x0M(x0,y0)为抛物线上任意一点的坐标
2、通径|AB|=2p
3、焦点弦
(1)、|AB|=p+x1+x2
(2)、|AB|=2psin2θ2pP(y2=2px(p>0))
(3)、|AB|=cos2θ(x2=2py(p>0))(通径是最短的焦点弦)
(4)、焦点弦的端点坐标A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1x2=,y1y2=-p24p2
(5)、n=1+cosθ,m=1−cosθm+n=p
2抛物线
平面内,到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。其中定点叫抛物线的焦点,定直线叫抛物线的准线。
抛物线是指平面内到一个定点F(焦点)和一条定直线l(准线)距离相等的点的轨迹。它有许多表示方法,例如参数表示,标准方程表示等等。 它在几何光学和力学中有重要的用处。 抛物线也是圆锥曲线的一种,即圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线。抛物线在合适的坐标变换下,也可看成二次函数图像。
热心网友
时间:2022-05-13 00:01
抛物线几何性质
(1)设抛物线上一点P的切线与准线相交于Q,F是抛物线的焦点,则PF⊥QF。且过P作PA垂直于准线,垂足为A,那么PQ平分∠APF。
(2)过抛物线上一点P作准线的垂线PA,则∠APF的平分线与抛物线切于P。(为性质(1)第二部分的逆定理)从这条性质可以得出过抛物线上一点P作抛物线的切线的尺规作图方法。
(3)设抛物线上一点P的切线与法线分别交轴于A、B,则F为AB中点。
(4)设抛物线上除顶点外的点P的切线交轴于A,交顶点O的切线于B,则FB垂直平分PA,且FB与准线的交点M恰好是P在准线上的射影(即PM垂直于准线)。
(5)抛物线的三条切线所围成的三角形,其外接圆经过焦点。即:若AB、AC、BC都是抛物线的切线,则ABCF四点共圆。
(6)过抛物线外一点P作抛物线的两条切线,连接切点的弦与轴相交于A。又设P在轴上的射影为B,则O是AB中点。
(7)若抛物线与一个三角形的三条边(所在直线)都相切,则准线通过该三角形的垂心。
有关弦的几何性质
(8)焦点弦两端的切线互相垂直,并且垂足在准线上。
(9)过焦点弦的端点A、B作准线的垂线,垂足分别为M、N。设A、B处的切线相交于P,则P是MN中点,并且以AB为直径的圆切准线于P。
(10)若抛物线的两条焦点弦相等,连接这两条焦点弦的中点,则连线与轴垂直。
(11)抛物线的一条弦AB与轴相交于P(不一定是焦点F),过A、B分别作轴的垂线AM、BN,抛物线顶点为O,则OP2=AM*BN。
证明
以上性质均可以用坐标法来证明,在此以
为例给出性质(1)、(4)、(9)的证明。
(1)焦点
,准线
,设
,则过P的切线方程为:
令
,得
,所以
于是
,
易证二者数量积为0,因此有PF⊥QF。
要证PQ平分∠APF,可通过全等三角形的判定方法HL证明Rt△APQ≌Rt△FPQ,得到对应角∠APQ=∠FPQ即可。HL是显然的,因为根据抛物线的定义,有PF=PA,而斜边PQ是公共边,因此两个三角形全等。
根据这个性质,我们还能得出一个推论:AF被PQ垂直平分,并且四边形PAQF内接于圆,PQ为直径。
(4)根据已知条件,A在x轴上,B在y轴上。
PA方程为:
,令x和y等于0,解得
容易验证B就是AP中点
而
,它们的数量积为0,因此BF⊥AP,即BF垂直平分AP。
要证PM与准线垂直,只要证M的纵坐标与P相同,都为y0即可。
容易写出直线BF:
,令
,解得
故
,命题得证。
(9)设
联立AB与抛物线方程,消去x得
由韦达定理,
又PA与PB都为切线,根据切线方程,
联立PA与PB的表达式可解得
而
,根据中点坐标公式和韦达定理可知P是MN中点。
设AB中点为E,则E的纵坐标
,与P的纵坐标相同,
因此PE∥x轴,PE⊥MN
而根据性质(8)可知PA⊥PB,即△PAB为直角三角形
所以E是△PAB的外心,所以PE是半径
根据切线的判定定理可知,MN是圆E的切线,切点为P。
切线的尺规作图
根据几何性质(2)可以得到过抛物线上一点或抛物线外一点P作抛物线的切线的尺规作图方法。
(1)P在抛物线上
①过P作准线的垂线,设A为垂足
②连接PF(F是焦点)
③作∠APF的平分线PQ
则根据性质(2),直线PQ为切线
(2)P在抛物线外
①连接PF
②以P为圆心,PF为半径画弧,弧与准线分别交于A、B
③过A、B分别作准线的垂线,垂线和抛物线分别交于M、N
④连接PM、PN,则PM、PN为所求切线(有两条)
这是因为,若连接MF,则在△PAM和△PFM中
∵PA=PF(圆的定义),PM=PM(公共边),MA=MF(抛物线的定义)
∴△PAM≌△PFM(SSS)
∴∠AMP=∠FMP(全等三角形的对应角相等)
∴MP平分∠AMF(角平分线的定义)