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2024高考数学抛物线重要考点解题技巧和经典题型

2024-04-17 09:18|编辑: 张老师|阅读: 120

摘要

在高中数学中,抛物线是一个平面曲线,它是镜像对称的,并且当定向大致为U形(如果不同的方向,它仍然是抛物线)。

抛物线适用于几个表面上不同的数学描述中的任何一个,这些描述都可以被证明是完全相同的曲线。今天北京高考在线为大家讲解2024高考数学抛物线重要考点解题技巧和经典题型。

抛物线的一个描述涉及一个点(焦点)和一条线(准线)。焦点并不在准线上。抛物线是该平面中与准线和焦点等距的点的轨迹。抛物线的另一个描述是作为圆锥截面,由圆锥形表面和平行于锥形母线的平面的交点形成。第三个描述是代数。

垂直于准线并通过焦点的线(即通过中间分解抛物线的线)被称为“对称轴”。与对称轴相交的抛物线上的点被称为“顶点”,并且是抛物线最锋利弯曲的点。沿着对称轴测量的顶点和焦点之间的距离是“焦距”。“直线”是抛物线的平行线,并通过焦点。抛物线可以向上,向下,向左,向右或向另一个任意方向打开。任何抛物线都可以重新定位并重新定位,以适应任何其他抛物线-也就是说,所有抛物线都是几何相似的。

抛物线具有这样的性质,如果它们由反射光的材料制成,则平行于抛物线的对称轴行进并撞击其凹面的光被反射到其焦点,而不管抛物线在哪里发生反射。相反,从焦点处的点源产生的光被反射成平行(“准直”)光束,使抛物线平行于对称轴。声音和其他形式的能量也会产生相同的效果。这种反射性质是抛物线的许多实际应用的基础。

抛物线具有许多重要的应用,从抛物面天线或抛物线麦克风到汽车前照灯反射器到设计弹道导弹。它们经常用于物理,工程和许多其他领域。

一、名词解释:

1、准线、焦点:抛物线是平面内到一定点和到一条不过此点的定直线的距离相等的点的轨迹。这一定点叫做抛物线的焦点,定直线叫做抛物线的准线。

2、轴:抛物线是轴对称图形,它的对称轴简称轴。

3、焦准距:焦点到准线的距离称为焦准距,长度为p。

4、焦半径:连接抛物线上任意一点与抛物线焦点得到的线段。对于抛物线y2=2px,P(x0,y0),则|PF|=x0+p/2。

5、弦:抛物线的弦是连接抛物线上任意两点的线段。

6、焦弦:抛物线的焦弦是经过抛物线焦点的弦。对于抛物线y2=2px,A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=x1+x2+p=2p/sin2θ(θ是AB的倾斜角)

7、正焦弦:抛物线的正焦弦是垂直于轴的焦弦,又叫通径。通径长为2p。

8、直径:抛物线的直径是抛物线一组平行弦中点的轨迹。这条直径也叫这组平行弦的共轭直径。所有的直径都与轴平行,因此也可以定义抛物线的直径为过抛物线上任意一点作轴的平行线(射线)

9、主要直径:抛物线的主要直径是抛物线的轴的一部分(在抛物线内部的射线)。

10、抛物线即把物体抛掷出去,落在远处地面,这物体在空中经过的曲线。

二、几何性质:

1、有关切线、法线的几何性质

(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)。

(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。

2、有关弦的几何性质

(1)焦点弦两端的切线互相垂直,并且垂足在准线上。

(2)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。

(3)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。

(4)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。

三、重要考点:

抛物线定义:平面内与一个定点F和一条定直线l(l不经过点F)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。

抛物线的标准方程有四种形式,参数的几何意义是焦点到准线的距离,需要掌握不同形式方程的几何性质。

抛物线方程中,字母p的几何意义是抛物线的焦点F到准线的距离,p/2等于焦点到抛物线顶点的距离。

求抛物线方程时,若由已知条件可知曲线是抛物线,一般用待定系数法;若由已知条件可知曲线的动点的规律,一般用轨迹法。

凡涉及抛物线的弦长、弦的中点、弦的斜率问题时,要注意利用韦达定理,能避免求交点坐标的复杂运算。

抛物线的焦点弦性质包括弦长公式、切线方程等。

抛物线在几何光学和力学中有重要的应用,也是圆锥曲线的一种。

解决与抛物线相关的问题时,可优先考虑利用抛物线的定义进行求解。

四、解题方法:

1、设而不求的整体处理方法

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2、点差法

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3、灵活运用韦达定理

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4、常数代换法,化解成齐次方程

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五、经典题型:

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