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课件网) 3.3 抛物线 3.3.2 抛物线的简单几何性质 第2课时 直线与抛物线的位置关系 探究点一 直线与抛物线的位置关系 探究点二 与抛物线有关的弦长、中点弦 问题 探究点三 抛物线的综合问题 ◆ ◆ ◆ ◆ 课前预习 课中探究 备课素材 练习册 答案核查【导】 答案核查【练】 【学习目标】 1.由直线与抛物线的方程,利用代数方法解决与直线和抛物线位 置关系有关的问题. 2.能初步运用抛物线定义、标准方程和几何性质解决一些综合问题. 知识点一 直线与抛物线的位置关系 设直线,抛物线 ,将直线方程与抛物线方 程联立,整理成关于的方程 . (1)若 ,则有 判别式 位置关系 交点情况 直线与抛物线_____ _____ 直线与抛物线_____ _____ 直线与抛物线_____ _____ 相交 两个交点 相切 一个交点 相离 没有交点 (2)若 ,则直线与抛物线有_____交点,此时直线与抛物线的对 称轴_____. 一个 平行或重合 【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”) (1)若一条直线与抛物线只有一个公共点,则二者一定相切.( ) × [解析] 直线与抛物线只有一个公共点,除了相切的情况外,还有直线与 抛物线的对称轴平行或重合的情况. (2)“直线与抛物线有一个交点”是“直线与抛物线相切”的必要不充 分条件.( ) √ 知识点二 弦长公式 若直线(斜率为且)与抛物线交于 , 两点,则_____ _____. (1)若直线过抛物线的焦点,则_____, _ ___, _____. (2)若直线过抛物线的焦点且垂直于轴,则 ____. (3)若直线过抛物线的焦点且直线的倾斜角为 ,则 _____. 探究点一 直线与抛物线的位置关系 例1 已知抛物线,过点的直线的斜率为,当 取何值时,与 有一个公共点,有两个公共点,无公共点? 解:由题知直线的方程为,将 代入整理得 . 当时,把代入,得 , 所以直线与抛物线只有一个公共点 . 当时, , 由,得. 所以当或时,,与 无公共点; 当时,,与 只有一个公共点; 当且时,,与 有两个公共点. 综上,当或时,与 无公共点; 当或时,与 只有一个公共点; 当或时,与 有两个公共点. 变式 已知点和抛物线,求过点且与抛物线 有且 仅有一个公共点的直线 的方程. 解:当直线的斜率不存在时,由直线过点可知,直线 的方程为 .由得,此时直线与抛物线只有一个公共点 . 若直线的斜率存在,则设直线的方程为 , 由消去,得 . 当时,得,即,可知此时直线与抛物线 交于点; 当时,判别式 ,由得,可知此时直线与 抛物线 有且仅有一个公共点,直线的方程为, 即 . 综上,直线的方程为或或 . [素养小结] 当直线与抛物线有两个交点时,设直线方程的方法如下: 若抛物线的方程为
,则设直线
的方程为
; 若抛物线的方程为
,则设直线
的方程为
. 探究点二 与抛物线有关的弦长、中点弦问题 例2 已知抛物线的焦点为,直线与交于, 两点. (1)若的倾斜角为且过点,求 ; 解:设, . 因为的倾斜角为,,所以直线 的方程为 . 由可得 , 则,所以 . 例2 已知抛物线的焦点为,直线与交于, 两点. (2)若线段的中点坐标为,求 的方程. 解: 由,均在抛物线上, 得 , ,所以 . 因为线段的中点坐标为,所以 , 所以,所以的斜率为 , 所以的方程为,即 . 变式(1)若直线与抛物线交于, 两点,且 ,求实数 的值. 解:设, , 由消去化简得, ,则 , , , 又,, . (2)已知抛物线,过点作一条直线交抛物线于, 两点,试求弦 中点的轨迹方程. 解:设弦的中点为,并设,,的坐标分别为 , , . 当直线的斜率不存在时,易得 . 当直线的斜率存在时,,由题意得, 得 , 又 ,所以 . 因为,即,所以 , 即,所以(除去点 ). 又点的坐标满足上式,故弦 中点的轨迹方程为 . ... ...