第三章 培优课 抛物线焦点弦性质的应用(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第一册

文档属性

名称 第三章 培优课 抛物线焦点弦性质的应用(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第一册
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文件大小 2.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-02 21:03:44

文档简介

(共44张PPT)
培优课
抛物线焦点弦性质的应用
目录
典型例题·精研析
01
知能演练·扣课标
02
典型例题·精研析
01
课堂互动 关键能力提升
  设 AB 是过抛物线 y2=2 px ( p >0)焦点 F 的弦,若 A ( x1,
y1), B ( x2, y2),则:
(1) x1· x2= , y1· y2=- p2;
(2)| AB |= x1+ x2+ p = , S△ OAB = (α是直线 AB 的倾
斜角);
(3) + = 为定值( F 是抛物线的焦点);
(4)以弦 AB 为直径的圆与准线相切.
题型一
【例1】 (2024·烟台月考)已知抛物线 y =2 x2的焦点为 F , M
( x1, y1), N ( x2, y2)是抛物线上两点,若直线 MN 过点
F ,则 x1 x2=(  )
C. -1 D. -2
解析:  法一 依题意,直线 MN 斜率存在,设其方程为 y =
kx +消去 y 整理得 x2- kx - =0,∴ x1 x2
=- .
法二  y =2 x2即 x2= y ,由抛物线焦点弦的性质知, x1 x2=- p2=- .
通性通法
  通过抛物线的特殊性质,脱离于传统的联立方程组求解,能较为
迅速的得到结果.
【跟踪训练】
已知抛物线 C 的顶点是原点 O ,焦点 F 在 x 轴的正半轴上,经过点 F
的直线与抛物线 C 交于 A , B 两点,若 · =-12,则抛物线 C 的
方程为(  )
A. x2=8 y B. x2=4 y
C. y2=8 x D. y2=4 x
解析:  设抛物线的方程为 y2=2 px ( p >0),直线 AB 的方程为 x
= my + ,设 A ( x1, y1), B ( x2, y2),则 x1 x2= , y1 y2=-
p2,得 · = x1 x2+ y1 y2= - p2=- p2=-12,解得 p =4(舍
负),即抛物线 C 的方程为 y2=8 x .
题型二
【例2】 已知直线 l : y = x -1经过抛物线 C : y2=2 px ( p >0)的
焦点,且与抛物线 C 交于 A , B 两点,则| AB |= .
解析:设直线 AB 的倾斜角为α,则 sin α= ,由题意知,直线 l : y
= x -1过点(1,0),所以 =1,解得 p =2,则| AB |= =
=8.
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通性通法
  设过抛物线焦点的弦的两端点分别为 A ( x1, y1), B ( x2,
y2),则四种标准方程形式下的弦长公式如下:
标准方程 弦长公式
y2=2 px ( p >0) | AB |= x1+ x2+ p
y2=-2 px ( p >0) | AB |= p -( x1+ x2)
x2=2 py ( p >0) | AB |= y1+ y2+ p
x2=-2 py ( p >0) | AB |= p -( y1+ y2)
【跟踪训练】
经过抛物线 C : y2=2 px ( p >0)的焦点 F ,倾斜角为30°的直线 l 与
C 交于 A , B 两点,若线段 AB 的中点 M 的横坐标为7,那么 p =( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
解析:  设 A ( x1, y1), B ( x2, y2),∵ AB 的中点 M 的横坐标
为7,∴ x1+ x2=14,∴14+ p = ,∴ p =2.
题型三
【例3】 (2024·宿迁月考)过抛物线 C : y2=8 x 的焦点 F 的直线交
抛物线 C 于 A , B 两点,若| AF |=6,则| BF |=(  )
A. 9或6 B. 6或3
C. 9 D. 3
解析:  法一 设点 A 为第一象限内的点, A ( x1, y1), B ( x2,
y2),则 x1>0, y1>0,则由题意可得 F (2,0),| AF |= x1+2
=6,则 x1=4,由 =8 x1,得 y1=4 ,所以 kAB = =2 ,直
线 AB 的方程为 y =2 ( x -2),将直线 AB 的方程代入 y2=8 x 化简
得 x2-5 x +4=0,所以 x2=1,所以| BF |= x2+2=3.
法二 由抛物线焦点弦的性质可得, + = = - = ,可得| BF |=3.
通性通法
  将求弦长问题通过焦半径与 p 之间的关系,转化为焦半径问题.
【跟踪训练】
已知抛物线 y2=2 px ( p >0)的焦点为 F ,过点 F 的直线交抛物线于
A , B 两点,若| AF |=4,| BF |=1,则 p =(  )
B. 2 D. 1
解析:  由抛物线焦点弦的性质可得, + = ,由|
AF |=4,| BF |=1,得 = +1= ,解得 p = .
题型四 以弦 AB 为直径的圆与准线相切的应用
【例4】 求证:以抛物线的焦点弦为直径的圆必与抛物线的准线
相切.
证明:如图,作AA'⊥ l 于点A',BB'⊥ l 于点B', M 为
AB 的中点,作MM'⊥ l 于点M',则由抛物线定义可
知|AA'|=| AF |,|BB'|=| BF |,在直角梯
形BB'A'A中,|MM'|= (|AA'|+|BB'|)=
(| AF |+| BF |)= | AB |,即|MM'|等
于以 AB 为直径的圆的半径.故以 AB 为直径的圆与抛
物线的准线相切.
通性通法
  把焦点三角形的外接圆转化为以弦 AB 为直径的圆与准线相切,
进行问题的求解.
【跟踪训练】
(2024·绍兴质检)过抛物线 y2=2 px ( p >0)的焦点 F 作直线交抛物
线于 A , B 两点,以 AB 为直径的圆与准线 l 的公共点为 M ,若∠ AMF
=60°,则∠ MFO 的大小为(  )
A. 15° B. 30°
C. 45° D. 不确定
解析:  如图,取 AB 的中点 G ,连接 MG ,则以
AB 为直径的圆与准线 l 切于点 M ,根据抛物线性
质, MG ∥ x 轴,由已知 F ( ,0),设直线 AB 的
方程为 y = k ( x - ),联立
y2- y - =0,由根与系数的关系得 y1+ y2=
,∴点 M (- ),∴ kMF = =- ,∵kAB · kMF =-1,∴ MF ⊥ AB ,∵∠ AMF =60°,∴∠ GAM =∠ GMA =30°,∴∠ MFO =∠ GMF =30°.
1. 已知抛物线 y2=2 px ( p >0)的焦点弦 AB 的两端点分别为 A ( x1,
y1), B ( x2, y2),则 的值为(  )
A. -4 B. 4
C. p2 D. - p2
解析:  由焦点弦的性质可知 x1 x2= , y1 y2=- p2,∴ =-
4,故选A.
2. 过抛物线 y2=4 x 的焦点 F 的直线 l 与抛物线交于 A , B 两点,若|
AF |=2| BF |,则| AB |=(  )
A. 4
C. 5 D. 6
解析:  因为| AF |=2| BF |, + = +
= = =1,解得| BF |= ,| AF |=3,故|
AB |=| AF |+| BF |= .
3. 抛物线的顶点在原点,以 x 轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°
的直线被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线的方程.
解:依题意可设抛物线的方程为 y2=2 px ( p >0),则直线方程为
y =- x + .
设直线交抛物线于 A ( x1, y1), B ( x2, y2)两点,
则| AB |= ,∴ =8,∴ p =2,
故所求的抛物线方程为 y2=4 x .
当抛物线方程设为 y2=-2 px ( p >0)时,同理可求得抛物线方程
为 y2=-4 x .综上,抛物线方程为 y2=±4 x .
知能演练·扣课标
02
课后巩固 核心素养落地
1. 设 AB 为过抛物线 y2=2 px ( p >0)的焦点弦,则| AB |的最小值
为(  )
B. p
C. 2 p D. 无法确定
解析:  当 AB 垂直于对称轴时,| AB |取最小值,此时 AB 为抛
物线的通径,长度等于2 p .
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2. 已知抛物线 y2=4 x 的焦点为 F ,过点 F 作斜率为1的直线 l 交抛物线
C 于 P , Q 两点,则 + =(  )
C. 1 D. 2
解析:  由抛物线焦点弦的性质可得, + = =1.
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3. 已知 O 为坐标原点,抛物线 C : y2=2 px ( p >0)的焦点为 F (1,
0),过 F 的直线 l 与 C 交于 A ( x1, y1), B ( x2, y2)两点,则下
列直线与以 AB 为直径的圆相切的是(  )
A. y 轴 B. x =-1
C. x =-2 D. 不存在
解析:  抛物线焦点为 F (1,0),即 =1, p =2,故抛物线
C : y2=4 x ,准线方程为 x =-1,由焦点弦性质知,以弦 AB 为直
径的圆与准线相切,故选B.
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4. (2024·济宁月考)已知 AB 是过抛物线2 x2= y 的焦点的弦.若|
AB |=4,则 AB 中点的纵坐标是(  )
A. 1 B. 2
解析:  如图所示,设线段 AB 的中点为 P
( x0, y0),分别过 A , P , B 三点作准线 l 的垂
线,垂足分别为A', Q ,B',由题意得|AA'|
+|BB'|=| AB |=4,| PQ |=
=2.又| PQ |= y0+ ,∴ y0+
=2,∴ y0= .
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5. 直线 l 过抛物线 C : y2=12 x 的焦点,且与抛物线 C 交于 A , B 两
点,若弦 AB 的长为16,则直线 l 的倾斜角等于(  )
解析:  ∵ p =6,由抛物线焦点弦的性质知,| AB |= =
=16,∴ sin 2α= ,则 sin α= .∴α= .
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6. 已知抛物线 C : x2=4 y 的焦点为 F ,过点 F 的直线 m 与抛物线 C 交
于 A , B 两点,点 O 为坐标原点,则∠ AOB 是(  )
A. 直角 B. 锐角
C. 钝角 D. 与点 A , B 位置有关
解析:  法一 抛物线 C 的焦点 F 的坐标为(0,1),由题意分
析可知,直线 m 的斜率一定存在.设 A ( x1, y1), B ( x2, y2),
直线 m 的方程为 y = kx +1,与抛物线 C : x2=4 y 联立,得 x2-4 kx
-4=0,所以 x1+ x2=4 k , x1 x2=-4,所以 · = x1 x2+ y1 y2
= x1 x2+ · =-4+1=-3<0,所以∠ AOB 为钝角.
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法二 抛物线焦点在 y 轴上,设 A ( x1, y1), B ( x2, y2),则 x1 x2
=- p2=-4, y1 y2= =1,则 · = x1 x2+ y1 y2=-4+1=-3
<0,故∠ AOB 为钝角.
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7. (多选)在平面直角坐标系 xOy 中,已知抛物线 C : x2=8 y ,若过
焦点 F 的直线 l 交抛物线于两点 A ( x1, y1), B ( x2, y2),则下
列说法中正确的是(  )
A. x1 x2=-16 B. y1 y2=16
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解析:  由 x2=8 y ,得 p =4,由抛物线焦点弦的性质,得 x1 x2
=- p2=-16,故A正确; y1 y2= =4,故B错误;根据题意,直
线 l 的斜率一定存在,又过点 F (0,2),设直线 l 的方程为 y = kx
+2,联立得 x2-8 kx -16=0,则 x1+ x2=8 k , =
( x1, y1-2), =( x2, y2-2),则 · = x1 x2+( y1-
2)( y2-2)= x1 x2+ y1 y2-2( y1+ y2)+4=-16-2 k ( x1+
x2)=-16-16 k2≤-16,故当 k =0时, · 的最大值为-16,
故C正确;| |= ,| |= ,| |2·|
|2=( + + )=(8 y1+ )·(8 y2+ )=
y1 y2(8+ y1)(8+ y2)=4[64+8( y1+ y2)+ y1 y2]=16(25+16
k2),所以| |·| |=4 ≥20>12,故D正确.
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解析:由于| AF |=| BF |,所以 l ⊥ x 轴,所以圆心坐标为 F
(1,0),半径为 r =2,弦长为2 =2 .
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9. 过抛物线 y2=4 x 的焦点作直线交抛物线于 P ( x1, y1), Q ( x2,
y2)两点,若 x1+ x2=6,则 PQ 的中点 M 到抛物线准线的距离
为 .
解析:由抛物线的方程 y2=4 x ,可得 p =2,故它的焦点为 F (1,
0),准线方程为 x =-1.由中点坐标公式可得 PQ 的中点 M
( ),由于 x1+ x2=6,则 M 到准线的距离为
+1=4.
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10. (2024·珠海月考)设 F 为抛物线 C : y2=3 x 的焦点,过 F 且倾斜
角为30°的直线交 C 于 A , B 两点, O 为坐标原点,则△ OAB 的面
积为 .
解析:易知抛物线中 p = =
= .
 
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11. (2024·湖州质检)已知抛物线 M : y =2 px2( p >0)的焦点为
F ,过点 F 且斜率为 的直线 l 与抛物线 M 交于 A (点 A 在第二象
限), B 两点,则 =    .
 
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解析:抛物线方程为 x2= y ,故焦点坐标为 F (0, ),则直
线 l 方程为 y - = x ,与 M : y =2 px2( p >0)联立得:16 p2 x2
-6 px -1=0,即(2 px -1)(8 px +1)=0,设 A ( x1, y1),
B ( x2, y2), x1<0,则 x1=- , x2= , y1= x1+ =
, y2= x2+ = ,则| AF |= y1+ = + =
,| AB |= y1+ y2+ = + = = .
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12. 已知直线 l : x - my + m -2=0与抛物线 C : y2=2 px ( p >0)恒
有两个交点 A , B .
(1)求 p 的取值范围;
解: 将直线 l 与抛物线 C 方程联立,得
y2-2 pmy +2 pm -4 p =0,
又因为直线 l 与抛物线 C 恒有两个交点,
所以其判别式Δ=(-2 pm )2-4(2 pm -4 p )=4 p2 m2-8
pm +16 p >0对 m ∈R恒成立,
故需使方程4 p2 m2-8 pm +16 p =0的判别式Δ1=(-8 p )2
-4×4 p2×16 p <0,
又 p >0,所以解得 p > ,即 p 的取值范围为( ,+∞).
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(2)当 m =1时,直线 l 过抛物线 C 的焦点 F ,求此时线段 AB
的长度.
解: 由题,当 m =1时, l : x - y -1=0,由 l 过焦点 F
( ,0)得 p =2,所以抛物线 C : y2=4 x .
将直线 l 与抛物线 C 方程联立,并令 A ( x1, y1), B ( x2,
y2),得 x2-6 x +1=0,Δ>0,
由根与系数的关系,得 x1+ x2=6,又因 AB 经过抛物线焦
点,故| AB |= x1+ x2+ p =6+2=8.
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13. (2024·淮安月考)已知点 P (1, m )是抛物线 C : y2=2 px ( p
>0)上的点, F 为抛物线的焦点,且| PF |=2,过焦点 F 的直
线 l 与抛物线 C 相交于不同的两点 A , B .
(1)求抛物线 C 的方程;
解: 由题意| PF |=1+ =2, p =2,
∴抛物线方程为 y2=4 x .
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(2)若| AB |=8,求直线 l 的斜率.
解: 法一 由(1)知焦点为 F (1,0),
若直线 l 斜率不存在,则| AB |=4,不符合题意,
因此设直线 l 的方程为 y = k ( x -1)( k ≠0),
由得 k2 x2-(2 k2+4) x + k2=0,
设 A ( x1, y1), B ( x2, y2),
则 x1+ x2= ,
| AB |= x1+ x2+2= +2=8,
解得 k =1或 k =-1.
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法二 若直线 l 的斜率不存在,则| AB |=4,不符合题意,
设直线 l 的倾斜角为α,
根据焦点弦的性质,| AB |= ,
代入可得 sin 2α= = ,
即α=45°或135°,则 k =tan α=±1.
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谢 谢 观 看!培优课 抛物线焦点弦性质的应用
1.设AB为过抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,则|AB|的最小值为(  )
A. B.p
C.2p D.无法确定
2.已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F作斜率为1的直线l交抛物线C于P,Q两点,则+=(  )
A. B.
C.1 D.2
3.已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F(1,0),过F的直线l与C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则下列直线与以AB为直径的圆相切的是(  )
A.y轴 B.x=-1
C.x=-2 D.不存在
4.(2024·济宁月考)已知AB是过抛物线2x2=y的焦点的弦.若|AB|=4,则AB中点的纵坐标是(  )
A.1 B.2
C. D.
5.直线l过抛物线C:y2=12x的焦点,且与抛物线C交于A,B两点,若弦AB的长为16,则直线l的倾斜角等于(  )
A. B.
C.或 D.或
6.已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,过点F的直线m与抛物线C交于A,B两点,点O为坐标原点,则∠AOB是(  )
A.直角 B.锐角
C.钝角 D.与点A,B位置有关
7.(多选)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C:x2=8y,若过焦点F的直线l交抛物线于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则下列说法中正确的是(  )
A.x1x2=-16 B.y1y2=16
C.·的最大值为-16 D.||·||>12
8.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,直线l过F与C交于A,B两点,若|AF|=|BF|,则y轴被以线段AB为直径的圆截得的弦长为    .
9.过抛物线y2=4x的焦点作直线交抛物线于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点,若x1+x2=6,则PQ的中点M到抛物线准线的距离为    .
10.(2024·珠海月考)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为    .
11.(2024·湖州质检)已知抛物线M:y=2px2(p>0)的焦点为F,过点F且斜率为的直线l与抛物线M交于A(点A在第二象限),B两点,则=    .
12.已知直线l:x-my+m-2=0与抛物线C:y2=2px(p>0)恒有两个交点A,B.
(1)求p的取值范围;
(2)当m=1时,直线l过抛物线C的焦点F,求此时线段AB的长度.
13.(2024·淮安月考)已知点P(1,m)是抛物线C:y2=2px(p>0)上的点,F为抛物线的焦点,且|PF|=2,过焦点F的直线l与抛物线C相交于不同的两点A,B.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若|AB|=8,求直线l的斜率.
培优课 抛物线焦点弦性质的应用
1.C 当AB垂直于对称轴时,|AB|取最小值,此时AB为抛物线的通径,长度等于2p.
2.C 由抛物线焦点弦的性质可得,+==1.
3.B 抛物线焦点为F(1,0),即=1,p=2,故抛物线C:y2=4x,准线方程为x=-1,由焦点弦性质知,以弦AB为直径的圆与准线相切,故选B.
4.D 如图所示,设线段AB的中点为P(x0,y0),分别过A,P,B三点作准线l的垂线,垂足分别为A',Q,B',由题意得|AA'|+|BB'|=|AB|=4,|PQ|==2.又|PQ|=y0+,∴y0+=2,∴y0=.
5.D ∵p=6,由抛物线焦点弦的性质知,|AB|===16,∴sin2α=,则sin α=.∴α=或.
6.C 法一 抛物线C的焦点F的坐标为(0,1),由题意分析可知,直线m的斜率一定存在.设A(x1,y1),B(x2,y2),直线m的方程为y=kx+1,与抛物线C:x2=4y联立,得x2-4kx-4=0,所以x1+x2=4k,x1x2=-4,所以·=x1x2+y1y2=x1x2+·=-4+1=-3<0,所以∠AOB为钝角.
法二 抛物线焦点在y轴上,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=-p2=-4,y1y2==1,则·=x1x2+y1y2=-4+1=-3<0,故∠AOB为钝角.
7.ACD 由x2=8y,得p=4,由抛物线焦点弦的性质,得x1x2=-p2=-16,故A正确;y1y2==4,故B错误;根据题意,直线l的斜率一定存在,又过点F(0,2),设直线l的方程为y=kx+2,联立得x2-8kx-16=0,则x1+x2=8k,=(x1,y1-2),=(x2,y2-2),则·=x1x2+(y1-2)(y2-2)=x1x2+y1y2-2(y1+y2)+4=-16-2k(x1+x2)=-16-16k2≤-16,故当k=0时,·的最大值为-16,故C正确;||=,||=,||2·||2=(+)(+)=(8y1+)·(8y2+)=y1y2(8+y1)(8+y2)=4[64+8(y1+y2)+y1y2]=16(25+16k2),所以||·||=4≥20>12,故D正确.
8.2 解析:由于|AF|=|BF|,所以l⊥x轴,所以圆心坐标为F(1,0),半径为r=2,弦长为2=2.
9.4 解析:由抛物线的方程y2=4x,可得p=2,故它的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1.由中点坐标公式可得PQ的中点M(,),由于x1+x2=6,则M到准线的距离为+1=4.
10. 解析:易知抛物线中p=,由抛物线的性质可得==.
11. 解析:抛物线方程为x2=y,故焦点坐标为F(0,),则直线l方程为y-=x,与M:y=2px2(p>0)联立得:16p2x2-6px-1=0,即(2px-1)(8px+1)=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),x1<0,则x1=-,x2=,y1=x1+=,y2=x2+=,则|AF|=y1+=+=,|AB|=y1+y2+=+=,所以=.
12.解:(1)将直线l与抛物线C方程联立,得 y2-2pmy+2pm-4p=0,
又因为直线l与抛物线C恒有两个交点,
所以其判别式Δ=(-2pm)2-4(2pm-4p)=4p2m2-8pm+16p>0对 m∈R恒成立,
故需使方程4p2m2-8pm+16p=0的判别式Δ1=(-8p)2-4×4p2×16p<0,
又p>0,所以解得p>,即p的取值范围为(,+∞).
(2)由题,当m=1时,l:x-y-1=0,由l过焦点F(,0)得p=2,所以抛物线C:y2=4x.
将直线l与抛物线C方程联立,并令A(x1,y1),B(x2,y2),得 x2-6x+1=0,Δ>0,
由根与系数的关系,得x1+x2=6,又因AB经过抛物线焦点,故|AB|=x1+x2+p=6+2=8.
13.解:(1)由题意|PF|=1+=2,p=2,
∴抛物线方程为y2=4x.
(2)法一 由(1)知焦点为F(1,0),
若直线l斜率不存在,则|AB|=4,不符合题意,
因此设直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0),
由得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=,
|AB|=x1+x2+2=+2=8,
解得k=1或k=-1.
法二 若直线l的斜率不存在,则|AB|=4,不符合题意,
设直线l的倾斜角为α,
根据焦点弦的性质,|AB|=,
代入可得sin2α==,
即α=45°或135°,则k=tan α=±1.
1 / 2培优课 抛物线焦点弦性质的应用
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则:
(1)x1·x2=,y1·y2=-p2;
(2)|AB|=x1+x2+p=,S△OAB=(α是直线AB的倾斜角);
(3)+=为定值(F是抛物线的焦点);
(4)以弦AB为直径的圆与准线相切.
题型一 x1·x2=,y1·y2=-p2的应用
【例1】 (2024·烟台月考)已知抛物线y=2x2的焦点为F,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点,若直线MN过点F,则x1x2=(  )
A.- B.-
C.-1 D.-2
通性通法
  通过抛物线的特殊性质,脱离于传统的联立方程组求解,能较为迅速的得到结果.
【跟踪训练】
已知抛物线C的顶点是原点O,焦点F在x轴的正半轴上,经过点F的直线与抛物线C交于A,B两点,若·=-12,则抛物线C的方程为(  )
A.x2=8y B.x2=4y
C.y2=8x D.y2=4x
题型二 |AB|=x1+x2+p=的应用
【例2】 已知直线l:y=x-1经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与抛物线C交于A,B两点,则|AB|=    .
通性通法
  设过抛物线焦点的弦的两端点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则四种标准方程形式下的弦长公式如下:
标准方程 弦长公式
y2=2px(p>0) |AB|=x1+x2+p
y2=-2px(p>0) |AB|=p-(x1+x2)
x2=2py(p>0) |AB|=y1+y2+p
x2=-2py(p>0) |AB|=p-(y1+y2)
【跟踪训练】
经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点F,倾斜角为30°的直线l与C交于A,B两点,若线段AB的中点M的横坐标为7,那么p=(  )
A.1    B.2   
C.3    D.4
题型三 +=的应用
【例3】 (2024·宿迁月考)过抛物线C:y2=8x的焦点F的直线交抛物线C于A,B两点,若|AF|=6,则|BF|=(  )
A.9或6 B.6或3
C.9 D.3
通性通法
  将求弦长问题通过焦半径与p之间的关系,转化为焦半径问题.
【跟踪训练】
已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F的直线交抛物线于A,B两点,若|AF|=4,|BF|=1,则p=(  )
A. B.2
C. D.1
题型四 以弦AB为直径的圆与准线相切的应用
【例4】 求证:以抛物线的焦点弦为直径的圆必与抛物线的准线相切.
通性通法
  把焦点三角形的外接圆转化为以弦AB为直径的圆与准线相切,进行问题的求解.
【跟踪训练】
(2024·绍兴质检)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线交抛物线于A,B两点,以AB为直径的圆与准线l的公共点为M,若∠AMF=60°,则∠MFO的大小为(  )
A.15° B.30°
C.45° D.不确定
1.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB的两端点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则的值为(  )
A.-4 B.4
C.p2 D.-p2
2.过抛物线y2=4x的焦点F的直线l与抛物线交于A,B两点,若|AF|=2|BF|,则|AB|=(  )
A.4 B.
C.5 D.6
3.抛物线的顶点在原点,以x轴为对称轴,经过焦点且倾斜角为135°的直线被抛物线所截得的弦长为8,试求抛物线的方程.
培优课 抛物线焦点弦性质的应用
【典型例题·精研析】
【例1】 B 法一 依题意,直线MN斜率存在,设其方程为y=kx+,由消去y整理得x2-kx-=0,∴x1x2=-.
法二 y=2x2即x2=y,由抛物线焦点弦的性质知,x1x2=-p2=-.
跟踪训练
 C 设抛物线的方程为y2=2px(p>0),直线AB的方程为x=my+,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=,y1y2=-p2,得·=x1x2+y1y2=-p2=-p2=-12,解得p=4(舍负),即抛物线C的方程为y2=8x.
【例2】 8 解析:设直线AB的倾斜角为α,则sin α=,由题意知,直线l:y=x-1过点(1,0),所以=1,解得p=2,则|AB|===8.
跟踪训练
 B 设A(x1,y1),B(x2,y2),∵AB的中点M的横坐标为7,∴x1+x2=14,∴14+p=,∴p=2.
【例3】 D 法一 设点A为第一象限内的点,A(x1,y1),B(x2,y2),则x1>0,y1>0,则由题意可得F(2,0),|AF|=x1+2=6,则x1=4,由=8x1,得y1=4,所以kAB==2,直线AB的方程为y=2(x-2),将直线AB的方程代入y2=8x化简得x2-5x+4=0,所以x2=1,所以|BF|=x2+2=3.
法二 由抛物线焦点弦的性质可得,+=,所以=-=,可得|BF|=3.
跟踪训练
 C 由抛物线焦点弦的性质可得,+=,由|AF|=4,|BF|=1,得=+1=,解得p=.
【例4】 证明:如图,作AA'⊥l于点A',BB'⊥l于点B',M为AB的中点,作MM'⊥l于点M',则由抛物线定义可知|AA'|=|AF|,|BB'|=|BF|,在直角梯形BB'A'A中,|MM'|=(|AA'|+|BB'|)=(|AF|+|BF|)=|AB|,即|MM'|等于以AB为直径的圆的半径.故以AB为直径的圆与抛物线的准线相切.
跟踪训练
 B 如图,取AB的中点G,连接MG,则以AB为直径的圆与准线l切于点M,根据抛物线性质,MG∥x轴,由已知F(,0),设直线AB的方程为y=k(x-),联立,得y2-y-=0,由根与系数的关系得y1+y2=,∴点M(-,),∴kMF==-,∵kAB·kMF=-1,∴MF⊥AB,∵∠AMF=60°,∴∠GAM=∠GMA=30°,∴∠MFO=∠GMF=30°.
随堂检测
1.A 由焦点弦的性质可知x1x2=,y1y2=-p2,∴=-4,故选A.
2.B 因为|AF|=2|BF|,+=+===1,解得|BF|=,|AF|=3,故|AB|=|AF|+|BF|=.
3.解:依题意可设抛物线的方程为y2=2px(p>0),则直线方程为y=-x+.
设直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
则|AB|=,∴=8,∴p=2,
故所求的抛物线方程为y2=4x.
当抛物线方程设为y2=-2px(p>0)时,同理可求得抛物线方程为y2=-4x.
综上,抛物线方程为y2=±4x.
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