王佩其


在解析幾何中,拋物線問題的求解往往離不開拋物線定義。拋物線定義不僅能幫助同學們打開解題思路,而且可以減少計算量,真可謂“拋物線問題,定義先行”。
一、定義助我求軌跡
例1如圖1,在平面直角坐標系xOy中,點F=(,0),直線l:x=,點P在直線l上移動,R是線段PF與y軸的交點,RQ⊥FP,PQ⊥l。判斷動點Q的軌跡,并求其軌跡方程。
解析:依題意知,點R是線段FP的中點,且RQ⊥FP,所以RQ是線段FP的垂直平分線。
因為點Q在線段FP的垂直平分線上,所以|PQ|=|QF|。
又|PQ|是點Q到直線l的距離,故動點Q的軌跡是以F為焦點,l為準線的拋物線,其方程為y2=2x。
評注:解答本題的關鍵是發現|PQ|=|QF|,即動點Q的軌跡滿足拋物線的定義。
二、定義助我求方程
例2如圖2,過拋物線y2=2px(p>0)的焦點F的直線交拋物線于點A、B,交一其準線l于點C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,則此拋物線的方程為____。
解析:如圖3,分別過A、B作AA1⊥l于A,BB1⊥l于B1。
。
由拋物線的定義知:|AF|=|AA1|,|BF|=|BB1|。
因為|BC|=2|BF|,所以|BC|=2|BB1|,∠BCB1=30°,∠AFx=60°。
連接A1F,則△AA1F為等邊三角形。過F作FF1⊥AA1于F1,則F1為AA1的中點。設準線l交x軸于K,則|KF|=|A1F1|=,即p=
因此,拋物線的方程為
評注:求拋物線的標準方程就是求參數p的值,這個值可根據拋物線的定義并借助幾何法求得,從而避免了煩瑣的代數運算。
三、定義助我求比值
例3已知點A(2,0),拋物線的焦點為F,射線FA與拋物線C相交于點M,與其準線相交于點N,則|FM|:|MN|=()。
A.2:√5
B.1:2
C.1:√5
D.1:3
解析:如圖4所示,過點M作MH⊥l,由拋物線定義知|MF|=|MH|,所以|MF|:|MN|=|MH|:|MN|。
由于△MHN△FOA,則
故答案為C。
評注:本題與例2相似,利用拋物線的定義和圖形特征,把解析幾何問題轉化為平面幾何問題,大大減少了計算量。
四、定義助我求面積
例4設O為拋物線的頂點,F為拋物線的焦點,且PQ過焦點的弦,若|OF|=a,|PQ|=b,求△OPQ的面積。
解析:因為PQ過焦點,所以|PQ|可看成兩個焦半徑之和。
如圖5,不妨設拋物線方程為y2=4ax,
評注:將焦點弦分成兩段,利用定義將焦點弦長用兩端點橫坐標表示,結合方程,利用根與系數的關系是常見的基本技能。本題計算三角形面積的技巧,也是拋物線中經常用到的,必須掌握。
五、定義助我求最值
例5已知拋物線y2”=2x的焦點是F,點P是拋物線,上的動點,又有點A(3,2),求|PA|+|PF|的最小值,并求出取最小值時點P的坐標。
解析:將x=3代入拋物線方程y'2=2x,得y=±6。
因為√6>2,所以A在拋物線內部。如圖6,設拋物線上點P到準線l:x=的距離為d,由定義知|PA|+|PF|=|PA|+d。當PA⊥準線l時,|PA|+d的值最小,最小值為。,即|PA|+|PF|的最小值為,此時P點縱坐標為2,代入y2=2x,得x=2,點P的坐標為(2,2)。
評注:與拋物線有關的最值問題,一般情況下都與拋物線的定義有關。由于拋物線的定義在運用上有較大的靈活性,因此此類問題也有一定的難度。“看到準線想焦點,看到焦點想準線”,這是解決拋物線焦點弦有關問題的重要方法。