抛物线的几何性质(抛物线几何性质)
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抛物线几何性质
(1)范围 x≥0,y∈R(2)对称性 关于x轴对称,对称轴又叫抛物线的轴.(3)顶点 抛物线和它的轴的交点.(4)离心率 始终为常数1(5)焦半径 PF|=x0+p/2(6)通径 通过焦点且垂直对称轴的直线,与抛物线相交于两点,连接这两点的线段叫做抛物线的通径.通径的长度:2P抛物线有很多几何性质,网上也有不少关于这些性质的推导的文章,不过几乎清一色地都是用的解析几何的方法。联立方程,导出根与系数的关系,算算算算算……但是,与同样是二次曲线的椭圆和双曲线不同,圆和抛物线的几何性质非常「好」,不用坐标法,也能推出很多结论。不过相比具有完美对称性的圆来说,抛物线还是逊色了许多。圆的切线很容易用几何条件去描述(容易用反证法证出圆的切线垂直于过切点的直径),而抛物线的切线虽然也容易用几何条件描述,但相关结论却难以用纯几何法证出。所以涉及切线问题时,还是需要用坐标法证明一个重要结论的。虽然如此,本文的证明过程还是要比带着一大坨方程的纯代数法清爽得多。抛物线方程是指抛物线的轨迹方程,是一种用方程来表示抛物线的方法。在几何平面上可以根据抛物线的方程画出抛物线。抛物线在合适的坐标变换下,也可看成二次函数图像。
抛物线的性质
抛物线几何性质(1)设抛物线上一点P的切线与准线相交于Q,F是抛物线的焦点,则PF⊥QF。且过P作PA垂直于准线,垂足为A,那么PQ平分∠APF。(2)过抛物线上一点P作准线的垂线PA,则∠APF的平分线与抛物线切于P。(为性质(1)第二部分的逆定理)从这条性质可以得出过抛物线上一点P作抛物线的切线的尺规作图方法。(3)设抛物线上一点P的切线与法线分别交轴于A、B,则F为AB中点。(4)设抛物线上除顶点外的点P的切线交轴于A,交顶点O的切线于B,则FB垂直平分PA,且FB与准线的交点M恰好是P在准线上的射影(即PM垂直于准线)。(5)抛物线的三条切线所围成的三角形,其外接圆经过焦点。即:若AB、AC、BC都是抛物线的切线,则ABCF四点共圆。(6)过抛物线外一点P作抛物线的两条切线,连接切点的弦与轴相交于A。又设P在轴上的射影为B,则O是AB中点。(7)若抛物线与一个三角形的三条边(所在直线)都相切,则准线通过该三角形的垂心。有关弦的几何性质(8)焦点弦两端的切线互相垂直,并且垂足在准线上。(9)过焦点弦的端点A、B作准线的垂线,垂足分别为M、N。设A、B处的切线相交于P,则P是MN中点,并且以AB为直径的圆切准线于P。(10)若抛物线的两条焦点弦相等,连接这两条焦点弦的中点,则连线与轴垂直。(11)抛物线的一条弦AB与轴相交于P(不一定是焦点F),过A、B分别作轴的垂线AM、BN,抛物线顶点为O,则OP2=AM*BN。证明以上性质均可以用坐标法来证明,在此以 为例给出性质(1)、(4)、(9)的证明。(1)焦点 ,准线 ,设 ,则过P的切线方程为:令 ,得 ,所以于是 ,易证二者数量积为0,因此有PF⊥QF。要证PQ平分∠APF,可通过全等三角形的判定方法HL证明Rt△APQ≌Rt△FPQ,得到对应角∠APQ=∠FPQ即可。HL是显然的,因为根据抛物线的定义,有PF=PA,而斜边PQ是公共边,因此两个三角形全等。根据这个性质,我们还能得出一个推论:AF被PQ垂直平分,并且四边形PAQF内接于圆,PQ为直径。(4)根据已知条件,A在x轴上,B在y轴上。PA方程为: ,令x和y等于0,解得容易验证B就是AP中点而 ,它们的数量积为0,因此BF⊥AP,即BF垂直平分AP。要证PM与准线垂直,只要证M的纵坐标与P相同,都为y0即可。容易写出直线BF: ,令 ,解得故 ,命题得证。(9)设联立AB与抛物线方程,消去x得由韦达定理,又PA与PB都为切线,根据切线方程,联立PA与PB的表达式可解得而,根据中点坐标公式和韦达定理可知P是MN中点。设AB中点为E,则E的纵坐标,与P的纵坐标相同,因此PE∥x轴,PE⊥MN而根据性质(8)可知PA⊥PB,即△PAB为直角三角形所以E是△PAB的外心,所以PE是半径根据切线的判定定理可知,MN是圆E的切线,切点为P。切线的尺规作图根据几何性质(2)可以得到过抛物线上一点或抛物线外一点P作抛物线的切线的尺规作图方法。(1)P在抛物线上①过P作准线的垂线,设A为垂足②连接PF(F是焦点)③作∠APF的平分线PQ则根据性质(2),直线PQ为切线(2)P在抛物线外①连接PF②以P为圆心,PF为半径画弧,弧与准线分别交于A、B③过A、B分别作准线的垂线,垂线和抛物线分别交于M、N④连接PM、PN,则PM、PN为所求切线(有两条)这是因为,若连接MF,则在△PAM和△PFM中∵PA=PF(圆的定义),PM=PM(公共边),MA=MF(抛物线的定义)∴△PAM≌△PFM(SSS)∴∠AMP=∠FMP(全等三角形的对应角相等)∴MP平分∠AMF(角平分线的定义)
抛物线的几何性质
抛物线的简单几何性质1、范围:因为,由方程可知,这条抛物线上任意一点的坐标满足不等式,所以这条抛物线在轴的右侧;当的值增大时,也增大,这说明抛物线向上方和右下方无限延伸,它的开口向右.
2、对称性:以代,方程不变,因此这条抛物线是以轴为对称轴的轴对称图形.抛物线的对称轴叫作抛物线的轴
3、顶点:抛物线和它的轴的焦点叫作抛物线的顶点.在方程中,当时,,因此这条抛物线的顶点就是坐标原点.
4、离心率:抛物线上的点到焦点的距离与到准线的距离的比,叫作抛物线的离心率,用表示.按照抛物线的定义,
抛物线的几何性质是
1.范围因为p>0,由方程 可知,这条抛物线上的点M的坐标(x,y)满足不等式x≥0,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.2.对称性以-y代y,方程 不变,所以这条抛物线关于x轴对称,我们把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y=0时,x=0,因此抛物线 的顶点就是坐标原点.4.离心率抛物线上的点M与焦点的距离和它到准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,用e表示.由抛物线的定义可知,e=1.
高中数学抛物线的简单几何性质
1.抛物线切线定理抛物线上任意点P,其在准线上的射影为M,抛物线焦点为F,则过P点的切线平分∠MPF。2.抛物线切线方程过抛物线上一点P(x0,y0)的的切线方程为:y0y=p(x+x0)3.抛物线切点弦方程过抛物线外一点P(x0,y0),做抛物线上的两条切线,切点为A,B,则过A,B的切点弦方程为:y0y=p(x+x0)4.焦点弦性质性质1:以焦点弦为直径的圆与准线相切。性质2:以焦点弦在准线上的射影为直径的圆与焦点弦相切。5.切点弦性质性质1:准线上的点形成的切点弦过焦点。性质2:做抛物线外一点的切点弦,如果过焦点,则此点必在准线上。
抛物线的性质有哪些呢
抛物线的二级结论有如下:
1、当平面与二次锥面的母线平行,且不过圆锥顶点,结果为抛物线。
2、当平面与二次锥面的母线平行,且过圆锥顶点,结果退化为一条直线。
3、当平面只与二次锥面一侧相交,且不过圆锥顶点,结果为椭圆。
4、当平面只与二次锥面一侧相交,且不过圆锥顶点,并与圆锥的对称轴垂直,结果为圆。
5、当平面与二次锥面两侧都相交,且不过圆锥顶点,结果为双曲线(每一支为此二次锥面中的一个圆锥面与平面的交线)。
平面内,到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。其中定点叫抛物线的焦点,定直线叫抛物线的准线。
抛物线是指平面内到一个定点F(焦点)和一条定直线l(准线)距离相等的点的轨迹。它有许多表示方法,例如参数表示,标准方程表示等等。 它在几何光学和力学中有重要的用处。
抛物线也是圆锥曲线的一种,即圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线。抛物线在合适的坐标变换下,也可看成二次函数图像。
抛物线四种方程的异同点:
1、原点在抛物线上,离心率e均为1 。
2、准线与对称轴垂直,垂足与焦点分别对称于原点,它们与原点的距离都等于一次项系数的绝对值的1/4。
3、对称轴为x轴时,方程右端为±2px,方程的左端为y^2;对称轴为y轴时,方程的右端为±2py 方程的左端为x^2。
4、开口方向与x轴(或y轴)的正半轴相同时,焦点在x轴(y轴)的正半轴上,方程的右端取正号 开口方向与x(或y轴)的负半轴相同时,焦点在x轴(或y轴)的负半轴上,方程的右端取负号。
几何性质:
1、设抛物线上一点P的切线与准线相交于Q,F是抛物线的焦点,则PF⊥QF。且过P作PA垂直于准线,垂足为A,那么PQ平分∠APF。
2、过抛物线上一点P作准线的垂线PA,则∠APF的平分线与抛物线切于P。〈为性质(1)第二部分的逆定理〉从这条性质可以得出过抛物线上一点P作抛物线的切线的尺规作图方法。
3、设抛物线上一点P(P不是顶点)的切线与法线分别交轴于A、B,则F为AB中点。这个性质可以推出抛物线的光学性质,即经焦点的光线经抛物线反射后的光线平行于抛物线的对称轴。各种探照灯、汽车灯即利用抛物线(面)的这个性质,让光源处在焦点处以发射出(准)平行光。
4、设抛物线上除顶点外的点P的切线交轴于A,交顶点O的切线于B,则FB垂直平分PA,且FB与准线的交点M恰好是P在准线上的射影(即PM垂直于准线)。
初中抛物线方程及图像性质
一、抛物线定义:平面内与一个定点F和一条直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线,定点F不在定直线上。它与椭圆、双曲线的第二定义相仿,仅比值(离心率e)不同,当e=1时为抛物线,当0<e《1时为椭圆,当e》1时为双曲线。
二、抛物线的方程及图形
抛物线的标准方程有四种形式,参数p的几何意义,是焦点到准线的距离,掌握不同形式方程的几何性质(如下表):
抛物线有哪些性质
1.抛物线的简单几何性质 抛物线的范围,对称性、顶点、离心率统称为其简单几何性质,对于抛物线的四种不同形式的标准方程,它们有相同的顶点和离心率,而其范围和对称性,则与标准方程的形式有关,注意结合图形来得出。 2.由抛物线的定义可知,若直线1过抛物线的焦点F且交抛物线于两点,则焦半径,,弦长, 抛物线的焦点弦有很多重要性质,后面结合有关例题作详细研究。 3.圆锥曲线的统一定义 由椭圆、双曲线的第二定义及抛物线的定义可知,平面上动点M到定点F及到定直线1的距离之比等于常数e的点M的轨迹是圆锥曲线(这里点F不在直线1上,e》0,其中F是圆锥曲线的一个焦点,1是与F对应的准线,而e即为其离心率。) 当0《e《1时,轨迹是椭圆; 当e=1时,轨迹是抛物线; 当e》1时,轨迹是双曲线。 4.最值问题 设是抛物线上的动点,则点P到某定点或某定直线的距离的最大(小)值问题,可利用两点间的距离公式或点到直线的距离公式建立距离d关于或的函数,再求最值,而抛物线的范围则决定了函数的定义域。1、通径是过焦点的弦中最短的弦2、对y^2=2px来说,过焦点的弦与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),则y1*y2=-p^23、对y^2=2px来说,过焦点F的弦与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),(1/AF)+(1/BF)为定值4、对y^2=2px来说,过焦点F的弦与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),过A作AA1垂直于准线于A1,过B作BB1垂直于准线于B1,M为A1B1中点,则AM⊥MB5、对y^2=2px来说,过焦点F的弦与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),C在抛物线的准线上,且BC//x轴,则AC过原点6、对y^2=2px来说,过焦点F的弦与抛物线交于A(x1,y1)、B(x2,y2),向量OA、OB的数量积为定值7、光学性质:过焦点的光线被抛物线反射后为一组平行光线。8、设C为抛物线上一点,过抛物线的焦点F作直线L交抛物线于A、B,AF、BF分别与准线交于P、Q,则PF⊥QF。(这个结论对椭圆、双曲线也成立。)
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