摘 要:對拋物線焦點弦的性質進行系列探究,推導并歸納出12個性質,對拋物線的定義、直線方程、根與系數的關系和平面幾何等知識的綜合應用,考察數形結合的數學思想的題目和相應客觀題,提高思維起點,迅速求解。
關鍵詞:拋物線 焦點 弦 性質 直線 方程 相切
中圖分類號:G623 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(c)-0178-02
平面內與一個定點F和一條定直線l(l不經過點F)的距離相等的點的軌跡叫做拋物線.由于拋物線定義的特殊性,使得它有許多其他圓錐曲線所沒有的特征,特別是拋物線過焦點的弦的性質尤其突出,同時也是高考中經常要考查的熱點內容。下面筆者就拋物線焦點弦的性質進行一系列探究,請各位方家不吝賜教。
若拋物線的焦點為F,過點F傾斜角為的直線交拋物線于A、B兩點(如圖1),
證明:如圖6,由導數知識可得曲線,在處切線的斜率為,所以過點A的切線方程為。
D是M,N的中點,則,由性質1可知,,所以,經檢驗,D點坐標滿足切線方程。
所以直線DA與拋物線相切,同理可得直線DB也與拋物線相切。
注:(1)過拋物線上一點的切線方程還可寫成。
(2)利用性質12就可以解釋拋物線的光學性質。連接DA并延長到P點,過A作,則AQ為法線,如圖6,在圓內接四邊形AMDF中,,而,所以,而,所以,。若PA為入射光線,則AF為反射光線。所以當一束平行于拋物線的軸的光線,經過拋物線反射交于焦點;根據光線的可逆性,從焦點發出的光線,經過拋物線反射后,反射光線平行于拋物線的軸.
上述結論如果能夠理解掌握、靈活應用,對于那些重在考察拋物線的定義、直線方程、根與系數關系和平面幾何等知識的綜合應用題目,考察數形結合數學思想的題目和相關客觀題的處理,均可以提高思維起點、拓展思路,并迅速求解。
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