17.6
抛物线的定义与方程
由到定点和定直线等距建立抛物线标准方程。
本文章目录
01 · 出发点
到定点与定直线等距的轨迹
到一个定点和一条不经过该点的定直线距离相等的点形成抛物线。定点称为焦点,定直线称为准线,两者共同决定开口方向和尺度。
选择顶点为原点、对称轴为坐标轴,可以把距离等式化为最简标准方程。抛物线只有一个焦点,也只有一个无限延伸的分支。
02 · 概念
焦点、准线与标准方程
若焦点为 (p/2,0)、准线为 x=-p/2(p>0),由距离相等可得 y^2=2px,抛物线向右开口。把 x、y 或 p 的符号改变可得到另外三种方向。
方程 y^2=-2px 向左,x^2=2py 向上,x^2=-2py 向下。平方变量对应垂直于开口轴的方向,一次变量的正负决定开口方向。
03 · 方法
由开口方向选择标准式
- 01
由焦点和准线确认它们的中间位置是顶点,并确定对称轴与开口方向。
- 02
求参数 p,即焦点到准线的距离,按方向选择四种标准形式之一。
- 03
用任意明显点检验其到焦点距离与到准线距离相等,并核对焦点坐标中的 p/2。
04 · 例题
把方法落到具体问题
求焦点为 F(2,0)、准线为 x=-2 的抛物线标准方程。
解
- 1
焦点和准线关于 y 轴对称,顶点为原点,抛物线沿 x 轴向右开口。
- 2
在 y^2=2px 中焦点为 (p/2,0),由 p/2=2 得 p=4。
- 3
代入得 y^2=8x;点 (2,4) 到焦点距离 4,到准线 x=-2 的距离也为 4。
05 · 辨析
容易忽略的条件与边界
回看
本节小结
- 抛物线是到焦点和准线等距的点的轨迹。
- 标准方程的一次变量指示开口轴,其系数符号指示方向。
- 参数 p 是焦点到准线的距离,焦点离顶点为 p/2。