一、定义与方程
定 义 : 到 定 点 F ( p 2 , 0 ) 和 直 线 x = − p 2 距 离 相 等 的 运 动 轨 迹 , F 点 被 称 为 焦 点 , 直 线 被 称 为 准 线 定义:到定点F(\frac{p}{2},0)和直线x=-\frac{p}{2}距离相等的运动轨迹,F点被称为焦点,直线被称为准线 定义:到定点F(2p,0)和直线x=−2p距离相等的运动轨迹,F点被称为焦点,直线被称为准线
方 程 : y 2 = 2 p x 方程:y^2=2px 方程:y2=2px
二、切线方程
已 知 抛 物 线 方 程 : y 2 = 2 p x 以 及 曲 线 上 一 点 P ( x 0 , y 0 ) , 求 过 P 点 的 切 线 方 程 已知抛物线方程:y^2=2px以及曲线上一点P(x_0, y_0),求过P点的切线方程 已知抛物线方程:y2=2px以及曲线上一点P(x0,y0),求过P点的切线方程
解 : 方 程 两 边 对 x 求 导 : 2 y y ′ = 2 p , 设 切 线 上 动 点 M ( x , y ) 解:方程两边对x求导:2yy^{'}=2p,设切线上动点M(x,y) 解:方程两边对x求导:2yy′=2p,设切线上动点M(x,y)
则 y ′ ∣ x 0 = k M P = y − y 0 x − x 0 则y'|_{x_0}=k_{MP}=\frac{y-y_0}{x-x_0} 则y′∣x0=kMP=x−x0y−y0
带 入 上 式 得 : y 0 y − y 0 x − x 0 = p 带入上式得:y_0\frac{y-y_0}{x-x_0}=p 带入上式得:y0x−x0y−y0=p
整 理 得 y 0 y = p ( x + x 0 ) , 即 为 切 线 方 程 整理得y_0y=p(x+x_0),即为切线方程 整理得y0y=p(x+x0),即为切线方程
三、光学性质
抛物线光学性质:从焦点发出的光学经过反射后,平行与焦点到准线的垂线
问题 : 已 知 抛 物 线 : y 2 = 2 p x 的 焦 点 B ( p 2 , 0 ) , A 为 抛 物 线 上 任 意 一 点 ( x 0 , y 0 ) , A G 为 A B 关 于 过 A 点 切 线 D F 的 反 射 线 , 即 ∠ B A D = ∠ F A G 求 证 : A G / / D B 已知抛物线:y^2=2px的焦点B(\frac{p}{2},0),A为抛物线上任意一点(x_0,y_0),AG为AB关于过A点切线DF的反射线,即\angle{BAD}=\angle{FAG}\\求证:AG // DB 已知抛物线:y2=2px的焦点B(2p,0),A为抛物线上任意一点(x0,y0),AG为AB关于过A点切线DF的反射线,即∠BAD=∠FAG求证:AG//DB
证明: 过 A 点 的 切 线 D F 方 程 为 : y 0 y = p ( x + x 0 ) , 令 y = 0 , 得 到 D 点 坐 标 ( − x 0 , 0 ) , 又 ∵ B ( p 2 , 0 ) , ∴ D B = x 0 + p 2 而 根 据 抛 物 线 性 质 , A B 等 于 A 到 x = − p 2 的 距 离 , 即 A B = x 0 + p 2 = D B ∴ △ A B D 为 等 腰 三 角 形 , 即 ∠ B D A = ∠ B A D = ∠ F A G ∴ A G / / D B 过A点的切线DF方程为:y_0y=p(x+x_0),令y=0,得到D点坐标(-x_0,0),\\又\because B(\frac{p}{2},0),\therefore DB=x_0+\frac{p}{2} \\而根据抛物线性质,AB等于A到x=-\frac{p}{2}的距离,即AB=x_0+\frac{p}{2}=DB\\\therefore \triangle ABD为等腰三角形,即\angle BDA =\angle BAD=\angle{FAG}\\\therefore AG//DB 过A点的切线DF方程为:y0y=p(x+x0),令y=0,得到D点坐标(−x0,0),又∵B(2p,0),∴DB=x0+2p而根据抛物线性质,AB等于A到x=−2p的距离,即AB=x0+2p=DB∴△ABD为等腰三角形,即∠BDA=∠BAD=∠FAG∴AG//DB
四、性质和结论
离心率( e = c a = 1 e=\frac{c}{a}=1 e=ac=1)
通径( d = 2 e p = 2 p d=2ep=2p d=2ep=2p)
焦半径( r = x + p 2 或 者 e p 1 − e c o s θ ( θ 为 点 到 焦 点 与 x 轴 正 方 向 夹 角 ) r=x+\frac{p}{2}或者\frac{ep}{1-ecos\theta}(\theta为点到焦点与x轴正方向夹角) r=x+2p或者1−ecosθep(θ为点到焦点与x轴正方向夹角))
特殊点
已 知 抛 物 线 y 2 = 2 p x 已知抛物线y^2=2px 已知抛物线y2=2px
1. 直 线 l 与 抛 物 线 交 于 A ( x 1 , y 1 ) , B ( x 2 , y 2 ) 两 点 , 则 A B 与 x 轴 交 于 ( a , 0 ) , a = − y 1 y 2 2 p 直线l与抛物线交于A(x_1,y_1),B(x_2,y_2)两点,则AB与x轴交于(a, 0),a=-\frac{y_1y_2}{2p} 直线l与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则AB与x轴交于(a,0),a=−2py1y2
证 明 : 设 A ( y 1 2 2 p , y 1 ) , B ( y 1 2 2 p , y 1 ) , 用 两 点 式 列 出 直 线 方 程 , 再 把 ( a , 0 ) 带 入 , 解 出 a 证明:设A(\frac{y_1^2}{2p}, y_1),B(\frac{y_1^2}{2p}, y_1),用两点式列出直线方程,再把(a,0)带入,解出a 证明:设A(2py12,y1),B(2py12,y1),用两点式列出直线方程,再把(a,0)带入,解出a
2. 上 面 情 况 下 , 如 果 O A ⃗ ⊥ O B ⃗ , 则 A B 与 x 轴 交 于 ( 2 p , 0 ) 上面情况下,如果\vec{OA}\perp\vec{OB},则AB与x轴交于(2p,0) 上面情况下,如果OA⊥OB,则AB与x轴交于(2p,0)
证 明 : 设 A ( y 1 2 2 p , y 1 ) , B ( y 1 2 2 p , y 1 ) , 带 入 O A ⃗ ⊥ O B ⃗ , 解 得 y 1 y 2 = − 4 p 2 , ∴ a = 2 p 证明:设A(\frac{y_1^2}{2p}, y_1),B(\frac{y_1^2}{2p}, y_1),带入\vec{OA}\perp\vec{OB},解得y_1y_2=-4p^2,\therefore a=2p 证明:设A(2py12,y1),B(2py12,y1),带入OA⊥OB,解得y1y2=−4p2,∴a=2p
3. 特殊点 P ( p , 0 ) P(p,0) P(p,0)
性质
在 O P 线 段 间 任 取 一 点 Q , 则 抛 物 线 上 到 Q 最 近 的 点 必 为 O 在OP线段间任取一点Q,则抛物线上到Q最近的点必为O 在OP线段间任取一点Q,则抛物线上到Q最近的点必为O
证明
KaTeX parse error: No such environment: align at position 8: \begin{̲a̲l̲i̲g̲n̲}̲ &证明:等价于证明在x轴正方…
4. 切线
性质:
KaTeX parse error: No such environment: align at position 8: \begin{̲a̲l̲i̲g̲n̲}̲ &过焦点F(\frac{p}…
证明:
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