性质一:抛物线标准方程
中变量x的范围x≥0
例1、对于抛物线上任一点Q,点P(a,0)都满足
,则a的取值范围是( )
A.a<0
B.a2
C.0a
2
D.0<a<2
分析:本题可先设出点Q的坐标(),再表示出|PQ|,然后利用
的范围及
恒成立的充要条件解答。
对于圆锥曲线的标准方程的变量范围的应用,一般是通过变量范围构造不等式求解。本题用到了一个充要条件:恒成立,则
。
解析:设Q(),由
,得
,结合
,得
(
)≥0。
因为,所以
,即
恒成立。
又由最小值为2,即
,故选B。
性质二:抛物线的标准方程为
,它的通径
。
例2、过抛物线(a>0)的焦点F作一直线交抛物线于P、Q两点,若PF与QF的长分别是p、q,则
等于( )
A.2a
B.
C.4a
件有优慧学限学技途是软90a2网升485e径东-4650元科智公a435广司
D.
分析:若按常规思路需分别求出PF与QF的长,其过程较为繁琐,解答选择题时此法不可取。注意到直线PQ的任意性及选择题的特点,将直线PQ考虑为抛物线的通径,则可快速解答。
某些题中虽然没有直接以“通径”的形式给出,但通过对条件的分析,可以转化为“通径”,再利用“通径”求解,可简化解题的过程。
解析:因为直线PQ是任意的,所以取最特殊的情况考虑:直线PQ垂直x轴时(也就是“通径”)。此时,则
,故选C。
性质三:过焦点F的直线与抛物线
(p>0)交于A(
),B(
),则弦长
;若直线的倾斜角为θ,则
。
例3、过抛物线的焦点作倾斜角为α的直线与抛物线交于A、B两点,且|AB|=8,求倾斜角α的大小。
解答直线与抛物线的弦长一定要保证直线与抛物线相交,而本题由于直线过的是抛物线的焦点(在抛物线内),直线一定与抛物线相交,因此就不必再用判别式来限制了。
分析:用弦长公式比较容易解,但是用上面的性质三则更为简单。
解析:设直线l的方程为,即
将代入抛物线方程
,得:
由得
,即
,解得
又由,得
性质四:过抛物线
(p>0)的顶点任作两条互相垂直的弦OA、OB,则直线AB恒过定点(
,0)。
例4、设点A和B为抛物线(p>0)上原点以外的两个动点,已知OA⊥OB,OM⊥AB,求点M的轨迹方程,并说明它表示什么曲线。
科智优根公a435件4ac3东升485e径5211广有途是元方限网技-4650学上司924d软90a21a60b63d的慧学 分析:抓住条件OA⊥OB,并利用性质四可得直线AB过定点N(4p,0),再由OM⊥AB,结合直线的斜率建立只含有变量x与y的关系,即可得到点M的轨迹方程。
本题涉及一个易错点,即容易忽视直线AB与x轴垂直的情况。解答直线与圆锥曲线的位置关系问题时,一定要考虑直线斜率不存在的情形。
解析:由性质四得OA⊥OB,可知AB过定点N(4p,0)。于是设M(x,y),当AB与x轴不垂直时,由可知
,即
,当AB⊥x轴时,点M与点N重合,方程也满足。
∴点M的轨迹方程是,它表示以点(2p,0)为圆心,半径长为2p的圆(去掉坐标原点)。