17.7
抛物线的几何性质
研究抛物线开口、对称轴、焦点和准线。
本文章目录
01 · 出发点
一个参数如何控制抛物线尺度
抛物线标准方程集中体现顶点、对称轴、焦点与准线。与椭圆、双曲线不同,抛物线没有中心,也没有有限长的另一条半轴。
焦半径可由定义直接转化为点到准线的距离,这常比两点距离公式更简洁。抛物线关于其轴对称,开口方向上的坐标受到单侧限制。
02 · 概念
顶点、焦点、准线与焦半径
对 y^2=2px(p>0),顶点 O(0,0),对称轴为 x 轴,焦点 (p/2,0),准线 x=-p/2,范围 x≥0。若 (x_0,y_0) 在曲线上,则焦半径 PF=x_0+p/2。
对 x^2=2py(p>0),图形向上,焦点 (0,p/2),准线 y=-p/2,范围 y≥0,焦半径为 y_0+p/2。
03 · 方法
从方程还原几何信息
- 01
把方程化为标准式,识别平方变量、一次变量及系数符号。
- 02
求出 p 后写顶点、轴、焦点、准线与范围,确保焦点和开口位于同侧。
- 03
处理曲线上点时先用方程求未知坐标,再由定义或焦半径公式计算距离。
04 · 例题
把方法落到具体问题
抛物线 x^2=8y 上横坐标为 4 的点 P 位于第一象限,求 P 坐标及其到焦点的距离。
解
- 1
与 x^2=2py 比较,2p=8,所以 p=4,焦点为 F(0,2),准线为 y=-2。
- 2
代入 x=4,得 16=8y,所以 y=2;第一象限点为 P(4,2)。
- 3
由抛物线定义,PF 等于 P 到准线的距离 2-(-2)=4;直接计算 √[(4-0)^2+(2-2)^2] 也为 4。
05 · 辨析
容易忽略的条件与边界
回看
本节小结
- 抛物线标准式给出顶点、轴、焦点、准线和开口范围。
- 抛物线关于轴对称但不关于顶点中心对称。
- 焦半径可用到准线的距离直接计算。