抛物线中的定值、定点问题

发布时间:2023-03-16 22:13:31   来源:文档文库   
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抛物线中的定值、定点问题
1过抛物线y2px(p0的焦点的一条直线和此抛物线交于A(x1,y1B(x2,y2两点,求证:2y1y2p2.【规范解答】
pp,0,可设其方程为xmy,代入y22px22pp222y2p(my,即y2pmyp0.该方程的两根就xmy是两个交点A,B的纵坐标22证法一:因直线AB过焦点F(y1,y2,由韦达定理:y1y2p2.2y12y2p证法二:因A,B在抛物线上,故可设A(,y1,B(,y2.F(,0,故22p2p2y12py2pFA(,y1,FB(,y2,A,F,B三点共线,所以
2p22p22y12py2p(y2(y12p22p22移项分解因式得:(y1y2p(y1y20,其中y1y2,y1y2p2.证法三:如图1,过点A,B,F分别作准线的垂线,垂足为A1,B1,F1.要证明y1y2p2,只要证明A1F1B1F1F1F.
2AFAA1,12;同理34.A1AFB1BF1800A1AB1B,故12341800
0所以1390.A1FB190.0由直角三角形的性质得:A1F1B1F1F1F.
【回顾】1)从解题方法来看,对于直线与圆锥曲线相交的问题,一般有“设线”(证法一)和“设点”(证法二)两种选择,但也可考虑通过定义用“几何方法”来解答(证法三)(特别是与焦点有关的问题)
2
2)从解题细节来看,证法一选择设直线方程为xmy2pp而非yk(x,为什么?首先,这样22代入可消去x直达目标y1y2p,运算便捷;其次,本题中直线可能与y轴平行而斜率不存在,但不可能与y轴垂直,设xmyp省去了讨论的麻烦;证法二中用向量表达三点共线而没有使用斜率也有2同样的考虑;
3)从知识内容来看,抛物线的方程和定义是解题的依据,韦达定理及三角形和向量的有关知识是解析几何的常用工具,而所证明的结论表明:对于抛物线而言,虽然过焦点的弦有无数条,但每一条焦点弦的两端到对称轴的距离之积总等于p.“寓定于变”展示了几何图形的美妙和谐!
借题发挥
在证法一中若改变AB直线的预设并在联立方程中消去y,观察x1,x2之积得:
2p2变式1条件同例1,则x1x2=定值。4AB为直径作圆,考察该圆与准线的位置关系得:变式2条件同例1,则以AB为直径的圆与准线相切。设直线AB的倾斜角为,计算AB弦长得:变式3条件同例1,设直线AB的倾斜角为,则|AB|最短,ABmin2p,我们称这条弦为通径)在变式2,计算SAOB:变式4条件如变式3,则SAOB2p0.(由此立刻得到:当90时焦点弦2sinp2..2sin0提示:给出倾斜角为,意味着斜率ktan(先验证90AB2p,设直线AB的方程为yk(xpy22pxx1x2AB线2ABx1x2p,代入后化简可得结论.同学们也可以尝试在图1中用几何方法证明.
结合抛物线定义与韦达定理,研究AFBF例数之和得:变式5条件同例1,求证:112为定值.|AF||BF|p将结论视作条件,逆向变式得:
变式6一条直线与抛物线y2px(p0交于A(x1,y1B(x2,y2两点,满足:y1y2p(22p2x1x2,则这条直线过此抛物线的焦点.4

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/568e45e8f80f76c66137ee06eff9aef8941e4826.html

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