数学抛物线的基本知识点
数学抛物线是初中阶段的一个重点和难点,尤其是对于很多答题来说是比较常出的一个考点,对此,建议同学们对其基础概念一定要掌握牢固。
数学抛物线的基本知识点
抛物线是一种圆锥曲线,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。其中定点叫抛物线的焦点,定直线叫抛物线的准线。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。
定义
右开口抛物线:y2=2px。
左开口抛物线:y2=-2px。
上开口抛物线:x2=2py。
下开口抛物线:x2=-2py。
(p>0)[p为焦准距]。
特点
在抛物线y2=2px中,焦点是(p/2,0),准线的方程是x=-p/2,离心率e=1,范围:x≥0。
在抛物线y2=-2px中,焦点是(-p/2,0),准线的方程是x=p/2,离心率e=1,范围:x≤0。
在抛物线x2=-2py中,焦点是(0,p/2),准线的方程是y=-p/2,离心率e=1,范围:y≥0。
在抛物线x2=2py中,焦点是(0,-p/2),准线的方程是y=p/2,离心率e=1,范围:y≤0。
几何性质
1、有关切线、法线的几何性质:
(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。
2、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。
相关例题
已知准线l上有一点P,直线PF与抛物线C交于M,N两点,若向量PF=4向量MF,求|MN|。
【解析】由题可知,点F的坐标为(1,0),
∵向量PF=4向量MF,∴向量PM=3向量MF,过点M作MQ⊥直线l于点Q,则|MF|=|MQ|,
∴在RtA⊿PQM中,cos∠PMQ=|MQ|/|PM|=|MF|/|PM|=1/3,∴tan∠PMQ=2√2,
∴直线MN的方程为y=2√2(x-1),
联立y=2√2(x-1),y²=4x,得2x²-5x+2=0,解得x=2或1/2,
由抛物线的定义可知,|MN|=2+1/2+2=9/2。