抛物线焦点弦的性质焦点弦两端点处的两条切线相交在准线上,并且该交点与焦点的连线垂直于这条焦点弦。反过来,过准线上任意一点作圆锥曲线的两条切线,连接这两个切线的直线将通过焦点。以焦点弦为直径的圆与相应准线的关系:椭圆相离;双曲线相交;抛物线相切。
推导过程:
证明:设抛物线为y^2=2px(p>0),过焦点f(p/2,0)的弦直线方程为y=k(x-p/2),直线与抛物线交于a(x1,y1),b(x2,y2)。
联立方程得k^2(x-p/2)^2=2px,整理得k^2x^2-p(k^2+2)x+k^2p^2/4=0。
所以x1+x2=p(k^2+2)/k^2。
由抛物线定义,af=a到准线x=-p/2的距离=x1+p/2。
bf=x2+p/2。
所以ab=x1+x2+p=p(1+2/k^2+1)=2p(1+1/k^2)=2p(1+cos^2/sin^2a)=2p/sin^2a。
抛物线的焦点弦长公式如下所示:
①知识点定义来源&讲解:
抛物线是一种特殊的二次曲线,其定义可以从几何和代数两个角度进行解释。从几何角度来看,抛物线是一个平面曲线,其每个点与焦点的距离等于该点到直线(称为准线)的距离的绝对值。从代数角度来看,抛物线是一个二次方程的图像,其一般方程可以表示为 y = ax^2 + bx + c,其中 a、b、c 为常数。
②知识点运用:
抛物线在许多领域都有广泛的应用,例如物理学、工程学和计算机图形学等。在物理学中,抛物线可以用来描述天体运动、炮弹轨迹等;在工程学中,抛物线可以用来设计拱桥、天水等结构;在计算机图形学中,抛物线可以用来绘制自然、平滑的曲线。
③知识点例题讲解:
例题:已知抛物线的焦点为 F,准线为 l,过焦点 F 引一条弦 AB 与抛物线交于两点 P、Q。若焦点弦长 PQ 的长度为 d,求焦点弦长公式。
解析:由焦点的定义可以得知,焦点到准线的距离等于焦点到抛物线上任意一点的距离。设抛物线的焦点坐标为 F(x_f, y_f),焦准线的方程为 l: y = -p,其中 p 为焦距。设焦点到准线的距离为 h,抛物线上任意一点的坐标为 P(x, y)。
根据距离公式,焦点到准线的距离可以表示为 h = |y - (-p)| = |y + p|。
又因为焦点到抛物线上的任意一点的距离可以表示为 d = √((x - x_f)^2 + (y - y_f)^2)。
将焦点到准线的距离 h 和焦点到抛物线上的任意一点的距离 d 带入数学关系中,得到公式 d = √((x - x_f)^2 + (y - y_f)^2) = |y + p|。
这就是抛物线的焦点弦长公式。
本回答被网友采纳