1、中国人民大学附属中学2.4.2抛物线的几何性质我们根据抛物线的标准方程y2=2px(p0)来研究它的一些几何性质.1范围:因为p0,由方程可知,这条抛物线上任意一点M的坐标(x,y)满足不等式x0,所以这条抛物线在y轴的右侧,当x的值增大时,|y|也增大,这说明抛物线向右上方和右下方无限延伸,它的开口向右。2对称性:以y代替y,方程不变,因此这条抛物线是以x轴为对称轴的对称图形,抛物线的对称轴叫做抛物线的轴。3顶点:抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点,在方程中,当x=0时,y=0,因此这条抛物线的顶点坐标就是坐标原点(0,0).4离心率:抛物线上的点与焦点和准线的距离的比,叫做抛物线的离心率
2、,用e表示,按照抛物线的定义,e=1.例1已知抛物线以x轴为轴,顶点是坐标原点,且开口向右,又抛物线经过点M(4,2 ),求它的标准方程。3解:根据已知条件,设抛物线的方程为y2=2px(p0).因此所求的抛物线的方程是y2=3x.因为点M(4,2 )在抛物线上,所以(2 )2=2p4,即2p=3,33例2汽车前灯反射镜与轴截面的交线是抛物线的一部分,灯口所在的圆面与反射镜的轴垂直,灯泡位于抛物线的焦点处,已知灯口的直径是24cm,灯深10cm,那么灯泡与反射镜的顶点(即截得抛物线的顶点)距离是多少?解:取反射镜的轴即抛物线的轴为x轴,抛物线的顶点为坐标原点,建立直角坐标系xOy,因为灯口直径
3、|AB|=24,灯深|OP|=10,所以点A的坐标是(10,12),设抛物线的方程是y2=2px(p0).因为点A(10,12)在抛物线上,得122=2p10,所以p=7.2,抛物线的焦点F的坐标为(3.6,0),因此灯泡与反射镜的顶点的距离是3.6cm.在平面直角坐标系上,顶点在原点、轴与坐标轴重合的抛物线有四种位置情况,因此抛物线的方程相应的有四种形式,它们都叫做抛物线的标准方程,它们的推导过程类同。设抛物线的焦点到准线的距离为p(p0),上述抛物线的方程的四种形式列表如下:例3求适合下列条件的抛物线的标准方程:(1)过点(3,2);(2)焦点在直线x2y4=0上。(1)抛物线分别是y2=
4、x和x2=y;4392(2)抛物线分别是y2=16x和x2=8y.例4正三角形的一个顶点位于坐标原点,另外两个顶点在抛物线y2=2px(p0)上,求这个正三角形的边长。解:设正三角形OAB的顶点在抛物线上,且坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),则y12=2px1,y22=2px2,又|OA|=|OB|,所以x12+y12=x22+y22,即(x1+x2)(x1x2)=y22y12=2p(x2x1),所以(x1x2)(x1+x2+2p)=0,由于x1+x2+2p0,所以x1=x2,由此可知,|y1|=|y2|,即线段AB关于x轴对称所以x轴垂直于AB,AOx=30,所以113tan303y
5、x 因为 x1=212yp所以y1=2 p,3|AB|=2y1=4 p,3所以这个正三角形的边长为 4 3p课堂练习1抛物线y=x2的焦点坐标是()(A)(0,)(B)(0,)(C)(,0)(D)(,0)41414141B2已知抛物线的焦点坐标是(0,3),则抛物线的标准方程为()(A)x2=12y(B)x2=12y(C)y2=12x(D)y2=12xA3已知抛物线的准线方程为x=7,则抛物线的标准方程为()(A)x2=28y(B)y2=28x(C)y2=28x(D)x2=28yB4焦点在直线3x4y12=0上的抛物线的标准方程为()(A)x2=16y或y2=12x(B)y2=16x或x2=12y(C)y2=16x或x2=12y(D)x2=16y或y2=12xC5抛物线y=ax2(a0)的准线相切,则p=.2例过抛物线y2=2px的焦点F任作一条直线m,交这抛物线于A,B两点,求证:以AB为直径的圆和这抛物线的准线相切xyEOFBADCH分析:运用抛物线的定义和平面几何知识来证比较简捷证明:如图xyEOFBADCH所以EH是以AB为直径的圆E的半径,且EHl,因而圆E和准线l相切设AB的中点为E,过A、E、B分别向准线l引垂线AD,EH,BC,垂足为D、H、C,则AFAD,BFBCABAFBFADBC=2EH