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抛物线

王朝百科·作者佚名  2009-10-24  
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抛物线

1.定义平面内,到一个定点F和一条定直线l距离相等的点的轨迹(或集合)称之为抛物线。另外,F称为"抛物线的焦点",l称为"抛物线的准线"。

定义焦点到抛物线的准线的距离为"焦准距",用p表示.p>0.

以平行于地面的方向将切割平面插入一个圆锥,可得一个圆,如果倾斜这个平面直至与其一边平行,就可以做一条抛物线。

2.抛物线的标准方程右开口抛物线:y^2=2px

左开口抛物线:y^2=-2px

上开口抛物线:x^2=2py

下开口抛物线:x^2=-2py

p为焦准距(p>0)

3.抛物线相关参数(对于向右开口的抛物线)离心率:e=1

焦点:(p/2,0)

准线方程l:x=-p/2

顶点:(0,0)

通径(定义:圆锥曲线(除圆外)中,过焦点并垂直于轴的弦):2P

4.它的解析式求法:以焦点在X轴上为例

知道P(x0,y0)

令所求为y^2=2px

则有y0^2=2px0

∴2p=y0^2/x0

∴抛物线为y^2=(y0^2/x0)x

5.抛物线的光学性质:经过焦点的光线经抛物线反射后的光线平行抛物线的对称轴。

6.抛物线的一段的面积和弧长公式

抛物线

面积 Area=2ab/3

弧长 Arc length ABC

=√(b^2+16a^2 )/2+b^2/8a ln((4a+√(b^2+16a^2 ))/b)

7.其他抛物线:y = ax^2 + bx + c (a≠0)

就是y等于ax 的平方加上 bx再加上 c

a > 0时开口向上

a < 0时开口向下

c = 0时抛物线经过原点

b = 0时抛物线对称轴为y轴

还有顶点式y = a(x-h)^2 + k

就是y等于a乘以(x-h)的平方+k

h是顶点坐标的x

k是顶点坐标的y 标准形式的抛物线在x0,y0点的切线就是&nbsp;:yy0=p(x+x0)

一般用于求最大值与最小值

抛物线标准方程:y^2=2px

它表示抛物线的焦点在x的正半轴上,焦点坐标为(p/2,0) 准线方程为x=-p/2

由于抛物线的焦点可在任意半轴,故共有标准方程y^2=2px y^2=-2px x^2=2py x^2=-2py

8.用抛物线的对称性解题我们知道,抛物线y = ax2 + bx + c ( a ≠0 )是轴对称图形,它的对称轴是直线x = - b/ 2a ,它的顶点在对称轴上。解决有关抛物线的问题时,若能巧用抛物线的对称性,则常可以给出简捷的解法。

例1已知抛物线的对称轴是x =1,抛物线与y轴交于点(0,3),与x轴两交点间的距离为4,求此抛物线的解析式。

分析设抛物线的解析式为y = ax2 + bx + c 。若按常规解法,则需要解关于a、b、c的三元一次方程组,变形过程比较繁杂;若巧用抛物线的对称性,解法就简捷了。因为抛物线的对称轴为x =1,与x轴两交点间的距离为4,由抛物线的对称性可知,它与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点。于是可设抛物线的解析式为y = a(x+1)(x-3)。又因为抛物线与y轴交于点(0,3),所以3 = -3a。故a =-1。

∴y = -(x+1)(x-3),即

y = - x2 + 2x +3。

例2已知抛物线经过A(-1,2)、B(3,2)两点,其顶点的纵坐标为6,求当x =0时y的值。

分析要求当x =0时y的值,只要求出抛物线的解析式即可。

由抛物线的对称性可知,A(-1,2)、B(3,2)两点是抛物线上的对称点。由此可知,抛物线的对称轴是x = 1。故抛物线的顶点是(1,6)。于是可设抛物线的解析式为y = a(x-1)2+ 6。因为点(-1,2)在抛物线上,所以4a + 6 = 2。故a = -1。

∴y = -(x-1)2+ 6,即

y = - x2 + 2x +5。

∴当x =0时,y = 5。

例3已知抛物线与x轴两交点A、B间的距离为4,与y轴交于点C,其顶点为(-1,4),求△ABC的面积。

分析要求△ABC的面积,只要求出点C的坐标即可。为此,需求出抛物线的解析式。由题设可知,抛物线的对称轴是x = -1。由抛物线的对称性可知,A、B两点的坐标分别为(-3,0)、(1,0)。故可设抛物线的解析式为y = a(x+1)2+ 4[或y = a(x+3)(x-1)]。

∵点(1,0)在抛物线上,

∴4a + 4 = 0。∴a = -1。

∴y = -(x+1)2+ 4,即

y = - x2 - 2x +3。

∴点C的坐标为(0,3)。

∴S△ABC = 1/2×(4×3)= 6。

例4已知抛物线y = ax2 + bx + c的顶点A的纵坐标是4,与y轴交于点B,与x轴交于C、D两点,且-1和3是方程ax2 + bx + c =0的两个根,求四边形ABCD的面积。

分析要求四边形ABCD的面积,求出A、B两点的坐标即可。为此,要求出抛物线的解析式。由题设可知,C、D两点的坐标分别为(-1,0)、(3,0)。由抛物线的对称性可知,抛物线的对称轴是x = 1。故顶点A的坐标是(1,4)。从而可设抛物线的解析式为y = a(x-1)2+ 4[或y = a(x+1)(x-3)]。

∵点(-1,0)在抛物线上,

∴4a + 4 = 0。故a = -1。

∴y = -(x-1)2+ 4,即

y = - x2 + 2x +3。

∴点B的坐标为(0,3)。

连结OA ,则S四边形ABCD = S△BOC + S△AOB + S△AOD = 1/2×1×3+1/2×3×1+1/2×3×4=9

9.关于抛物线的相关结论过抛物线y^2=2px(p>0)焦点F作倾斜角为θ的直线L,L与抛物线相交于A(x1,y1),B(x2,y2),有

① x1*x2 = p^2/4 , y1*y2 = —P^2

② 焦点弦长:|AB| = x1+x2+P = 2P/[(sinθ)^2]

③ (1/|FA|)+(1/|FB|)= 2/P

④若OA垂直OB则AB过定点M(2P,0)

⑤焦半径:|FP|=x+p/2 (抛物线上一点P到焦点F距离等于到准线L距离)

⑥弦长公式:AB=x1+x2+p

⑦△=b^2-4ac

⑴△=b^2-4ac>0有两个实数根

⑵△=b^2-4ac=0有两个一样的实数根

⑶△=b^2-4ac<0没实数根

8.由抛物线焦点到其切线的垂线,是焦点到切点的距离,与到顶点距离的比例中项。

 
 
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