浅谈与抛物线焦点弦和切线有关的一些性质
2017-07-06区艳群
区艳群
(华南师范大学,广东广州,510000)
摘 要:对抛物线焦点弦和切线的部分性质进行探究,归纳出6个性质和两个推论,主要从几何的角度进行证明,结合图象,直观形象。
关键词:抛物线 焦点弦 切线 性质
有关抛物线焦点弦的性质是高考的考察热点。下面对与抛物线的焦点弦和切线有关的部分性质进行探究。
线段AB是抛物线y2=2px(p>0)的任一焦点弦,如图1所示,其中A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,y2>0,点F是抛物线的焦
点。过点A作x轴的平行线与准线l:x=-p/2相交于点C,过点B作x轴的平行线与准线l:x=-p/2相交于点D,过点A作抛物
线的切线l1,过点B作抛物线的切线l2,准线l、切线l1和切线l2相交于点E,连接EF、CF、DF,其中CF和AE相交于点M,DF和AE相交于点N。
性质1:在图1中,四边形ACEF和四边形BDEF都是筝形。
证明:由抛物线的光学性质和对顶角相等,可得∠CAE=∠FAE。
由抛物线的定义,可得AC=AF。
又AE=AE,
∴△ACE≌△AFE, (1)
∴CE=FE, (2)
∵两组邻边分别相等的四边形是筝形,
∴四边形ACEF是筝形。
同理,可得△BFE≌△BDE, (3)
则有BF=BD,DE=FE (4),
∴四边形BDEF都是筝形。
性质2:点E是线段CD的中点。
证明:由(2)、(4)可得,CE=FE=DE,
∴点E是线段CD的中点。
性质3:EF⊥AB.
证明:由(1)得,∠ACE=∠AFE。
∵准线l与x轴垂直,直线AC与x轴平行,
∴准线l与直线AC垂直,
∴∠ACE=90°,
∴∠AFE=90°,
∴EF⊥AB.
性质4:切线l1与切线l2垂直于点E,即AE⊥EB。
证明:由(1)得,∠AEC=∠BEF。
由(3)得,∠BEF=∠BED。
又∠AEC+∠AEF+∠BEF+∠BED=180°,
∴∠AEB=∠AEF+∠BEF=90° (5)
∴AE⊥EB,即切线l1与切线l2垂直于点E。
性质5:△AEF~△EBF。
证明:由性质3可知,EF⊥AB.
∴∠AFE=∠AFE=90°
∴△AFE中,∠AEF+∠EAF=90°,
又由(5)可知,∠AEF+∠BEF=90°,
∴∠EAF=∠BEF,
∴△AEF~△EBF。
性质6:四边形EMFN是矩形。
证明:由性质1可知,四边形ACEF和四边形堕都是筝形。
∴CF⊥AE,DE⊥EB,
∴∠EMF=∠ENF=90°。
由性质4可知,AE⊥EB,
∴∠AEB=90°。
∵有三个角是直角的四边形是矩形,
∴四边形EMFN是矩形。
推论1:CF⊥FD。
推论2:DF∥l1,CF∥l2。
参考文獻
[1]孙海斌.关于抛物线焦点弦的一个性质[J].宁波教育学院学报.2010,12(6):129-130.
[2]折军飞.抛物线焦点弦的九条性质及其应用[J].西北成人教育学报.2012.6:119-121.