高三數學二輪培優微專題36講24.拋物線的焦半徑與焦點弦_第1頁
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拋物線的焦半徑與焦點弦拋物線的焦點弦是拋物線中的高頻考點,特殊是對于考生而言,本節的結論既要留意把握推導過程,更應當留意對結論的熟識程度,因為許多涉及到焦點弦的題目都會以選填的形式出現,如此,你便可以用相關結論快速做到,避開小題大做!一.重要結論拋物線的焦點弦具有豐富的性質,它是對拋物線定義的進一步考察,也是拋物線這節中最重要的考點之一,下面排列出常見的拋物線焦點弦性質:假設拋物線方程為.過拋物線焦點的直線與拋物線交于兩點,其坐標分別為

.性質1.,.證明:性質1的證明很簡潔,由拋物線的定義即可證得.如上圖,過向準線引垂線,垂足分別為.由定義可知:.代入坐標即可證得相關結論.性質2.拋物線的焦點為F,是過的直線與拋物線的兩個交點,求證:.證明:,則的方程為,整理可得:,即可得的方程為:.最終,由于直線過焦點,代入焦點坐標可得.再代入拋物線方程.一般地,假如直線恒過定點與拋物線交于兩點,那么.于是,若恒過定點.性質3.已知傾斜角為直線的經過拋物線的焦點,且與拋物線交于兩點,則(1).(2).證明:設準線交軸于點,過點作軸于,作于,由拋物線定義可知:.其中,.所以,,故.同理,所以.性質4.拋物線的通徑(1).通徑長為.(2).焦點弦中,通徑最短.(3).通徑越長,拋物線開口越大.由性質3易得,略.性質5.已知直線經過拋物線的焦點,且與拋物線交于兩點,若弦中點的坐標為,則.證明:設坐標為,由拋物線定義:,故.性質6.以焦點弦為直徑的圓與準線相切.證明:設焦點弦的中點為,則到準線的距離為,由性質5可證得.性質7.如圖,過拋物線的焦點的直線與拋物線相交于兩點,自向準線作垂線,垂足分別為,則(1);(2)記的面積分別為,,,.注:此題為2009湖北卷文科試題,證明過程可參見該題解答.二.典例分析例1.(2017年全國1卷).已知為拋物線的焦點,過作兩條相互垂直的直線,直線與交于兩點,直線與交于兩點,則的最小值為()A.16 B.14 C.12 D.10解析:法1:設,,直線方程為取方程,得∴同理直線與拋物線的交點滿意由拋物線定義可知當且僅當(或)時,取得等號.法2:設的傾斜角為,則直線的傾斜角為,依據焦點弦長公式有:.故選A.法4:設點,則設直線的方程為聯立直線與拋物線方程消去可得所以,所以同理,所以(當且僅當時等號成立)法5:可設直線,由拋物線焦點弦的性質3可得:,故,當且僅當時取到最小值,故選A.上述例2,在知曉背景的狀況下解答是很簡潔的,這再次說明記住一些重要的二級結論可以優化運算,提升解題速度.下例中,我們將看到有關面積的定值問題,從而為前面的重要結論做一個補充.例2.(2024新高考2卷)已知為坐標原點,過拋物線的焦點的直線與交于,兩點,點在第一象限,點,若,則直線的斜率為A.直線AB的斜率為2 B.C. D.解析:選項A:設中點為,則所以所以故選項B:所以所以選項C:選項D:由選項A,B知所以所以為鈍角;又所以為鈍角;所以.故選ACD.例3.拋物線的焦點為,,是拋物線上兩動點,若,則的最大值為A. B. C. D.解析:.在中,由余弦定理得:,又.所以的最大值為.本題選擇A選項.例4.(2024·廣東·一模)已知拋物線的焦點為F,拋物線C上存在n個點,,,(且)滿意,則下列結論中正確的是(

)A.時,B.時,的最小值為9C.時,D.時,的最小值為8解析:當時,,此時不妨取過焦點垂直于x軸,不妨取,則,故A錯誤;當時,,此時不妨設在拋物線上逆時針排列,設,,,令,則,令,則,當時,,遞增,當時,,遞減,故,故當,即時,取到最小值9,故B正確;當時,,此時不妨設在拋物線上逆時針排列,設,,即,故,,所以,故C正確;由C的分析可知:,當時,取到最小值16,即最小值為16,故D錯誤;故選:BC例5.(2024年全國2卷)設拋物線的焦點為,過且斜率為的直線與交于,兩點,.(1)求的方程;(2)求過點,且與的準線相切的圓的方程.解析:(1)設直線的方程為,且坐標為,聯立方程可得:得.,故.所以.由題設知,解得:解得:,故的方程為.(2)由(1)可得中點坐標為,所以的垂直平分線方程為,設所求圓的圓心坐標為,則解得或因此所求圓的方程為或.注:此題以焦點弦性質6為背景綻開.例6.已知拋物線C:,過點且斜率為k的直線與拋物線C相交于P,Q兩點.(1)設點B在x軸上,分別記直線PB,QB的斜率為.若,求點B的坐標;(2)過拋物線C的焦點F作直線PQ的平行線與拋物線C相交于M,N兩點,求的值.解析:由題意,直線的方程為,其中.設,聯立,消去得..,,即.,即.,,∴點的坐標為.(2)由題意,直線的方程為,其中,為傾斜角,則,設.聯立,消去得...例7.已知拋物線的焦點為為上一點,的最小值為1.(1)求拋物線的標準方程;()過焦點作相互垂直的兩條直線與拋物線相交于兩點,與拋物線相交于兩點.若分別是線段的中點,求的最小值.解析:(1)拋物線的標準方程為.(2)由(1)得,點,明顯直線,的斜率都存在且不為0,設直線斜率為,則的斜率為,直線的方程為,由消去并整理得,,設,,則,所以線段中點,,同理,所以,令,當且僅當,即時等號成立.所以,且,所以,當且僅當時取等號,所以的最小值為16.例8.已知拋物線C:,F為拋物線C的焦點,是拋物線C上點,且;(1)求拋物線C的方程;(2)過平面上一動點作拋物線C的兩條切線PA,PB(其中A,B為切點),求的最大值.解析:(1)拋物線的方程為;(2)拋物線的

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