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文件名称:81.抛物线焦半径及应用.docx
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更新时间:2025-05-15
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文档摘要

81.抛物线的焦半径与焦点弦必知的八组结论

抛物线的焦点弦是抛物线中的高频考点,特别是对于考生而言,本节的结论既要注意把握推导过程,更应该注意对结论的熟悉程度,因为很多涉及到焦点弦的题目都会以选填的形式出现,如此,你便可以用相关结论快速做到,避免小题大做!

一.重要结论

抛物线的焦点弦具有丰富的性质,它是对抛物线定义的进一步考察,也是抛物线这节中最重要的考点之一,下面罗列出常见的抛物线焦点弦性质:

假设抛物线方程为.过抛物线焦点的直线与抛物线交于两点,其坐标分别为

.

性质1.,.

证明:性质1的证明很简单,由抛物线的定义即可证得.如上图,过向准线引垂线,垂足分别为.由定义可知:.代入坐标即可证得相关结论.

性质2.抛物线的焦点为F,是过的直线与抛物线的两个交点,求证:.

证明:,则的方程为,整理可得:

,即可得的方程为:.最后,由于直线过焦点,代入焦点坐标可得.再代入抛物线方程.

一般地,如果直线恒过定点与抛物线交于两点,那么

.

于是,若恒过定点.

性质3.已知倾斜角为直线的经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,则

(1).

(2).

证明:设准线交轴于点,过点作轴于,作于,由抛物线定义可知:.其中,.

所以,,故.

同理,所以.

性质4.抛物线的通径

(1).通径长为.

(2).焦点弦中,通径最短.

(3).通径越长,抛物线开口越大.

由性质3易得,略.

性质5.已知直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,若弦中点的坐标为,则.

证明:设坐标为,由抛物线定义:,

故.

性质6.以焦点弦为直径的圆与准线相切.

证明:设焦点弦的中点为,则到准线的距离为,由性质5可证得.

性质7.如图,过抛物线的焦点的直线与抛物线相交于两点,自向准线作垂线,垂足分别为,则

(1);

(2)记的面积分别为,,,.

注:此题为2009湖北卷文科试题,证明过程可参见该题解答.

二.典例分析

例1.(2017年全国1卷).已知为抛物线的焦点,过作两条互相垂直的直线,直线与交于两点,直线与交于两点,则的最小值为()

A.16 B.14 C.12 D.10

解析:法1:设,,直线方程为

取方程,得∴

同理直线与抛物线的交点满足

由抛物线定义可知

当且仅当(或)时,取得等号.

法2:设的倾斜角为,则直线的倾斜角为,根据焦点弦长公式有:

故选A.

法4:设点,则

设直线的方程为

联立直线与抛物线方程消去可得

所以,所以

同理,所以(当且仅当时等号成立)

法5:可设直线,由抛物线焦点弦的性质3可得:

,故,当且仅当时取到最小值,故选A.

上述例2,在知晓背景的情况下解答是很容易的,这再次说明记住一些重要的二级结论可以优化运算,提升解题速度.下例中,我们将看到有关面积的定值问题,从而为前面的重要结论做一个补充.

例2.(2022新高考2卷)已知为坐标原点,过抛物线的焦点的

直线与交于,两点,点在第一象限,点,若,则直线

的斜率为

A.直线AB的斜率为2 B.

C. D.

解析:选项A:设中点为,则所以所以故

选项B:所以所以

选项C:

选项D:由选项A,B知所以所以为钝角;

又所以为钝角;

所以.故选ACD.

例3.(2023新高考2卷).设O为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则(????).

A.

B.

C.以MN为直径的圆与l相切

D.为等腰三角形

解析:A选项:直线过点,所以抛物线的焦点,

所以,则A选项正确,且抛物线的方程为.

B选项:设,由消去并化简得,解得,所以,B选项错误.

C选项:设的中点为,到直线的距离分别为,因为,即到直线的距离等于的一半,所以以为直径的圆与直线相切,C选项正确.

D选项:直线,即,到直线的距离为,所以三角形的面积为,由上述分析可知,所以,所以三角形不是等腰三角形,D选项错误.故选:AC.

??

例4.(湖北省武汉市2025届高三二月调考)已知为坐标原点,过抛物线焦点的直线与该抛物线交于,两点,若,若面积为,则(????)

A.4 B.3 C. D.

解析:(方法1)抛物线的焦点,设直线,点,

由消去得,则,

,即,

,则,因此,

所以.故选:A

(方法2)设直线的倾斜角为,由于

所以.故选:A

例5.已知抛物线的焦点为F,抛物线C上存在n个点,,,(且)满足,则下列结论中正确的是(????)

A.时,

B.时,的最小值为9

C.时,

D.时,的最小值为8

解析:当时,,此时不妨取过焦点垂直于x轴,

不妨取,则,故A错误;

当时,,此时不妨设在抛物线上逆时针排列,设,则,则,故,

令,则,

令,则???,