结论1:
在抛物线的几何结构中,经过抛物线的焦点F的直线l会与抛物线相交于两点A、B。设定原点O,我们有如下推导:
(1);(2);(3);(4)。
结论2:
直线l与抛物线相交于A()、B()两点,原点O为这两点的基准点。若线段OA与OB垂直,则该直线l会经过一个固定的点(2p,0),反之亦然。
例1:
对于过抛物线焦点的直线,若其与抛物线相交于P、Q两点,且线段PF、FQ的长度分别为p和q,那么它们的和为:
A. 2a
B. (此处答案经简化处理,不涉及具体计算)
C. 4a
D. (答案同上)
答案解析:将抛物线方程转化为y的形式后,根据结论1中的(4)可以得知正确答案为C。
例2:
设抛物线E的方程已知,AB和CD是经过焦点F的弦。我们需证明:(1);(2)以AB和CD为直径的两个圆的公共弦必定通过原点。
证明过程:(1)利用结论1中的(3)进行推导;
例3:
设抛物线的焦点为F,过点F的直线与抛物线相交于A、B两点,且存在一点C在抛物线的准线上,同时BC与x轴平行。我们需要证明:直线AC必定通过原点O。
例4:
已知一个抛物线及其上的动直线l,该直线与抛物线相交于两点A、B,原点O在l上的射影为H。我们需要:(1)求出点H的轨迹方程;(2)设过A、B、O三点的圆的圆心为C,求出直线OC的斜率的取值范围。
解:(1)由结论2知,直线l会经过一个定点M(0,2p)。由于OH与l垂直,我们可以设H的坐标为(x,y),然后通过几何关系推导出H的轨迹方程。