例题 01 过轴上指定点的斜弦与焦点
设抛物线的焦点为,过点且斜率为1的直线交抛物线于两点,则的面积为( )
A. B. C. D.
答案与解析
选D,。 给 、,而 ,所以 。弦线为 ,代入曲线得
根积负,两端点分处 轴两侧。 是弦与轴的交点,故在两端点之间,三角形可拆为以 为共同底的两块:
也可交叉核:,,底高式同得 。A、B、C都少于这个确定的底高结果,均不正确。若两纵坐标同号,不能沿用本题的面积相加拆法。
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面积仍从底乘垂直高出发;用轴上辅助底简化前,先证明两端点位于轴的两侧。
平面三角形 RAB 取 AB 为底,所在直线为 l,则
SRAB=21ABd(R,l).
点线距离是非负的垂直高度,不是任意一条连线长度。若 l:ax+by+c=0,(a,b)=(0,0),R=(r,s),则 d(R,l)=∣ar+bs+c∣/a2+b2。R∈l 时面积为0,要看题目是否允许这种退化;若说非退化三角形,则需排除。
抛物线的焦半径、斜弦长度都不会自动成为相应底的高。即使顶点是焦点,也要用焦点到弦所在直线的垂直距离。
设 R,M 在 x 轴上,M 又在线段 AB 内。若 A,B 在轴的两侧,两个小三角形以 RM 为共同底,垂直高分别是 ∣y1∣,∣y2∣,所以
SRAB=21RM(∣y1∣+∣y2∣)=21RM∣y1−y2∣.
后一个等式依靠纵坐标异号。若同号,M 不在两端点之间,不能照抄两块面积相加;应按位置作差或直接用 AB 与点线距。若 R=M,原三点共线,面积0,不把零线段当非退化辅助底。纵轴作为辅助底时,交换横、纵坐标。
先联立曲线与弦线,确认是真二次式且 Δ>0,得到两个不同实端点。若纵坐标根和为 s、根积为 q,则
∣y1−y2∣=s2−4q.
根积小于0说明纵坐标异号,可用轴上辅助底相加;根和不能替代根差。弦线上若有轴上点 M,先从题设算 RM,再取相对轴的垂直高。
设抛物线y2=16x的焦点为F,过点M(2,0)且斜率为1的直线交抛物线于A,B两点,则△FAB的面积为( )
A.6 B.26 C.36 D.86
选D,SFAB=86。 y2=16x 给 p=8、F=(4,0),而 M=(2,0),所以 FM=2。弦线为 y=x−2,代入曲线得
y2−16y−32=0,Δ=384>0,y1+y2=16,y1y2=−32.
根积负,两端点分处 x 轴两侧。M 是弦与轴的交点,故在两端点之间,三角形可拆为以 FM 为共同底的两块:
SFAB=SFMA+SFMB=21⋅2⋅∣y1−y2∣=162−4(−32)=86.
也可交叉核:AB=2∣y1−y2∣,d(F,AB)=∣4−0−2∣/2=2,底高式同得 86。A、B、C都少于这个确定的底高结果,均不正确。若两纵坐标同号,不能沿用本题的面积相加拆法。
焦点弦端点的向量比例与三角形面积(完整四选项)。横纵两分量、端点反向与另一反射分支先核清,再把所求面积拆成共享轴上底的两块。
选什么线段作底,高就必须垂直于它。焦点到某端点的距离一般斜着走,不能因为它容易用定义计算,就替代焦点到弦线的垂直距离。
两端点同号时,用两绝对高度相加会重复计算;应根据实际位置作差,或者改回统一底高公式。根和不是根差;零向量也不能定义一条直线来宣称垂直。每个拆分或向量关系,都应建立在真实曲线点、明确非零与非退化条件上。