2.涉及拋物線的弦長(zhǎng)、弦的中點(diǎn)、弦的斜率問(wèn)題時(shí),要注意運(yùn)用“設(shè)而不求”的策略,避免求交點(diǎn)坐標(biāo)的復(fù)雜運(yùn)算.
1.求拋物線方程的方法:待定系數(shù)法,定義法,直接法;
4.特別注意范圍的限定.
[例4](2005全國(guó)卷Ⅲ)設(shè)兩點(diǎn)在拋物線上,l是AB的垂直平分線.
(Ⅰ)當(dāng)且僅當(dāng)取何值時(shí),直線l經(jīng)過(guò)拋物線的焦點(diǎn)F?證明你的結(jié)論;
(Ⅱ)當(dāng)直線l的斜率為2時(shí),求l在y軸上截距的取值范圍.
解:(Ⅰ)兩點(diǎn)到拋物線的準(zhǔn)線的距離相等.
∵拋物線的準(zhǔn)線是x軸的平行線,不同時(shí)為0,
∴上述條件等價(jià)于
∵, ∴上述條件等價(jià)于
即當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),l經(jīng)過(guò)拋物線的焦點(diǎn)F.
另解:(Ⅰ)∵拋物線,即,
∴焦點(diǎn)為
(1)直線的斜率不存在時(shí),顯然有
(2)直線的斜率存在時(shí),設(shè)為k, 截距為b
即直線:y=kx+b 由已知得:
即的斜率存在時(shí),不可能經(jīng)過(guò)焦點(diǎn)
所以當(dāng)且僅當(dāng)=0時(shí),直線經(jīng)過(guò)拋物線的焦點(diǎn)F
(II)(理)設(shè)l在y軸上的截距為b,依題意得l的方程為;過(guò)點(diǎn)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(diǎn)等價(jià)于上述方程的判別式
即
設(shè)AB的中點(diǎn)N的坐標(biāo)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(diǎn)在拋物線內(nèi)必
[研討.欣賞](2005山東文)
已知?jiǎng)訄A過(guò)定點(diǎn),且與直線相切,其中.
(I)求動(dòng)圓圓心的軌跡的方程;
(II)設(shè)A、B是軌跡上異于原點(diǎn)的兩個(gè)不同點(diǎn),直線和的傾斜角分別為和,當(dāng)變化且時(shí),證明直線恒過(guò)定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).
解:(I)如圖,設(shè)為動(dòng)圓圓心,為記為,過(guò)點(diǎn)作直線的垂線,垂足為,由題意知:即動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)與定直線的距離相等,由拋物線的定義知,點(diǎn)的軌跡為拋物線,其中為焦點(diǎn),為準(zhǔn)線,所以軌跡方程為
(II)如圖,設(shè),由題意得。又直線的傾斜角滿足,故。∴直線的斜率存在,否則,的傾斜角。從而設(shè)直線的方程為,顯然,將與
聯(lián)立消去,得由韋達(dá)定理知①
由,得
。將①式代入上式整理化簡(jiǎn),得:此時(shí)直線的方程可表示為:,即!嘀本恒過(guò)定點(diǎn)
3.運(yùn)用距離公式求出標(biāo)準(zhǔn)方程中的待定系數(shù);
2.合理選擇坐標(biāo)系,確定標(biāo)準(zhǔn)方程;
[例1]給定拋物線y2=2x,設(shè)A(a,0),a>0,P是拋物線上的一點(diǎn),且|PA|=d,試求d的最小值.
解:設(shè)P(x0,y0)(x0≥0),則y02=2x0,
∴d=|PA|=
==.
∵a>0,x0≥0,
∴(1)當(dāng)0<a<1時(shí),1-a>0,
此時(shí)有x0=0時(shí),dmin==a.
(2)當(dāng)a≥1時(shí),1-a≤0,
此時(shí)有x0=a-1時(shí),dmin=.
[例2]過(guò)拋物線y2=2px(p>0)焦點(diǎn)F的弦AB,點(diǎn)A、B在拋物線準(zhǔn)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(zhì)知∠A1FB1=180°-(∠AFA1+∠BFB1)
=180°-(180°-∠A1AF)-(180°-∠B1BF)
=(∠A1AF+∠B1BF)=90°.
法2:設(shè)弦AB的方程是:
得,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),由韋達(dá)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(jié)合,簡(jiǎn)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(yīng)注意靈活運(yùn)用.
[例3] 如下圖所示,直線l1和l2相交于點(diǎn)M,l1⊥l2,點(diǎn)N∈l1,以A、B為端點(diǎn)的曲線段C上任一點(diǎn)到l2的距離與到點(diǎn)N的距離相等.若△AMN為銳角三角形,|AM|=,|AN|=3,且|NB|=6,建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)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(biāo)系,由條件可知,曲線段C是以點(diǎn)N為焦點(diǎn),以l2為準(zhǔn)線的拋物線的一段.其中A、B分別為曲線段C的端點(diǎn).
設(shè)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(biāo),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(lián)立解得xA=,代入①式,并由p>0,
|
|
xA=1 xA=2.
因?yàn)椤?i>AMN為銳角三角形,所以>xA.
|
|
xA=2. xA=1.
由點(diǎn)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(yùn)用定義確定曲線C是拋物線段;
5.把點(diǎn)A的坐標(biāo)(0,9)代入y=ax2+c得c=9,即運(yùn)動(dòng)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(nèi),應(yīng)有6<<7,
解得-<a<-. 6.N(x0+4, 0)
6.已知拋物線y2=8x上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)A、B及一個(gè)定點(diǎn)M(x0, y0),F(xiàn)是拋物線的焦點(diǎn),且|AF|、|MF|、|BF|成等差數(shù)列,線段AB的垂直平分線與x軸交于一點(diǎn)N則點(diǎn)N的坐標(biāo)是_____________(用x0表示);
簡(jiǎn)答:1-4.BBDC; 4.考慮特殊位置,令焦點(diǎn)弦PQ平行于軸,
5. 下圖所示的直角坐標(biāo)系中,一運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)點(diǎn)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(nèi),a的取值范圍是___________;
4.過(guò)拋物線的焦點(diǎn)F作一直線交拋物線于P、Q兩點(diǎn),若PF與FQ的長(zhǎng)分別為p、q,則等于 ( )
A B C D
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