Định nghĩa đường parabol – Phương trình Parabol và các xác định tọa độ đỉnh

Parabol: định nghĩa đường Parabol, phương trình Parabol, phương trình chính tắc của parabol, xác định tọa độ đỉnh của parabol…

Parabol

Định nghĩa đường parabol

Cho một điểm F cố định và một đường thẳng cố định không đi qua F. Tập hợp các điểm M cách đều F và được gọi là đường parabol (hay parabol) (h. 92).

Điểm F được gọi là  tiêu điểm  của parabol.

Đường thẳng  được gọi là  đường chuẩn của parabol.

Khoảng cách từ F đến được gọi là tham số tiêu  của parabol.

Parabol
Ta có thể vẽ parabol với tiêu điểm F và đường chuẩn  như sau (h. 93) : Lấy một êke ABC (vuông ở A) và một đoạn dây không đàn hồi, có độ dài bằng AB. Đính một đầu dây vào điểm F, đầu kia vào đỉnh B của êke. Đặt êke sao cho cạnh AC nằm trên , lấy đầu bút chì ép sát sợi dây rồi cho cạnh AC của êke trượt trên . Khi đó đầu M của bút chì sẽ vạch nên một phần của parabol (vì ta luôn có MF = MA).

Parabol

Phương trình Parabol

Phương trình Parabol được biểu diễn như sau: y = a^{2}+bx+c

Hoành độ của đỉnh là \frac{-b}{2a}

Thay tọa độ trục hoành vào phương trình, ta tìm được hoành độ Parabol có công thức dưới dạng: \frac{b^{2}-4ac}{4a}

Phương trình chính tắc của parabol

Phương trình chính tắc của parabol được biểu diễn dưới dạng:

y^{2}= 2px (p> 0)

Chứng minh:

Cho parabol với tiêu điểm F và đường chuẩn \Delta.

Kẻ FP\perp \Delta (P \in \Delta ). Đặt FP = p.

Ta chọn hệ trục tọa độ Oxy sao cho O là trung điểm của FP và điểm F nằm trên tia Ox.

Parabol

Suy ra ta có F= (\frac{P}{2};0), P= (-\frac{P}{2};0)

Và phương trình của đường thẳng \Deltax + \frac{p}{2} = 0

Điểm M(x ; y) nằm trên parabol đã cho khi và chỉ khi khoảng cách MF bằng khoảng cách từ M tới \Delta, tức là:

\sqrt{(x- \frac{p}{2})^{2}+ y^{2}} = \left | x + \frac{p}{2} \right |

Bình phương 2 vế của đẳng thức rồi rút gọn, ta được phương trình chính tắc của parabol:

y^{2}= 2px (p> 0)

Chú ý: Ở môn đại số, chúng ta gọi đồ thị của hàm số bậc hai y = ax^{2} + bx + c là một đường parabol.

Xác định tọa độ đỉnh của parabol

Ví dụ: Xác định tọa độ của đỉnh và các giao điểm với trục tung, trục hoành (nếu có) của mỗi parabol.

a) y = x^{2} - 3x + 2

b)y = -2x^{2} + 4x - 3

Hướng dẫn:

a) y = x^{2} - 3x + 2. Có hệ số: a = 1, b = – 3, c = 2.

\Delta = b^{2} - 4ac = (-3).2 – 4.1.2 = – 1

Tọa độ đỉnh của đồ thị hàm số I(\frac{-b}{2c};\frac{-\Delta }{4a})

Hoành độ đỉnh x_{I} = \frac{-b}{2a} = \frac{-3}{2}

Tung độ đỉnh y_{I} = \frac{-\Delta }{4a} = \frac{-1}{4}

Vậy đỉnh parabol là I (\frac{-3}{2};\frac{-1}{4})

Cho x = 0 → y = 2 ⇒ A(0; 2) là giao điểm của đồ thị hàm số với trục tung.

Cho y = 0 ↔ x^{2} - 3x + 2 = 0\left\{\begin{matrix} x_{1} = 1 & \\ x_{2} = 2 & \end{matrix}\right.

Suy ra B(1; 0) và C(2; 0) là giao điểm của đồ thị hàm số với trục hoành.

b) Cho y = -2x^{2} + 4x - 3. Có a = -2 , b = 4, c = -3

Δ = \Delta = b^{2} - 4ac = 42 – 4. (-2).(-3) = – 8

Tọa độ đỉnh của đồ thị hàm số I(\frac{-b}{2c};\frac{-\Delta }{4a})

Hoành độ đỉnh x_{I} = \frac{-b}{2a} = 1  Tung độ đỉnh [latex]y_{I} = \frac{-\Delta }{4a}= 1  Vậy đỉnh parabol là I (1; 1)  Cho x = 0 => y = - 3 ⇒ A(0; -3) là giao điểm của đồ thị hàm số với trục tung.  Cho y = 0 => [latex]-2x^{2} + 4x - 3 = 0

\Delta = b2 – 4ac = 4^{2} – 4. (-2).(-3) = – 8 < 0.

Phương trình vô nghiệm ⇒ không tồn tại giao điểm của hàm số với trục hoành.

Ví dụ parabol

Xác định parabol y = ax2 + bx + 2, biết rằng parabol đó:

a) Đi qua hai điểm M(1; 5) và N(- 2; 8);

b) Đi qua hai điểm A(3;- 4) và có trục đối xứng là x=-3/2

c) Có đỉnh là I(2;- 2);

d) Đi qua điểm B(- 1; 6) và tung độ của đỉnh là -1/4

Hướng dẫn.

a) M(1; 5) ∈ (P) nên tọa độ của M thỏa mãn parabol:yM = axM2 + bxM + 2 ↔ 5 = a.12 + b.1 + 2. (1)

N(- 2; 8) ∈ (P) nên tọa độ của N thỏa mãn parabol:yN = axN2 + bxN + 2 ↔ 8 = a.(- 2)2 + b.(- 2) + 2 (2)

Giải hệ phương trình:(1) và (2) ta được a = 2, b = 1.

Vậy Parabol có phương trình là: y = 2x2 + x + 2.

b) Đi qua điểm A(3;- 4) và có trục đối xứng là x=-3/2

  • A(3;- 4) ∈ (P) nên tọa độ của A thỏa mãn parabol:yA = axA2 + bxA + 2 ↔ -4 = a.32 + b.3 + 2 (1)
  • y = ax2 + bx + 2 có trục đối x = -b/2a ↔ -3/2 = -b/2a ↔ b = 3a (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta có a = -1/3, b = -1

Parabol: y = -1/3x2 – x + 2.

c) Cho hàm số y = ax2 + bx + 2

Tọa độ đỉnh của hàm số là I(-b/2a; -Δ/4a). Theo đề bài cho tọa độ đỉnh là I(2;- 2)

  • -b/2a = 2 ↔ -b = 4a (1)
  • -Δ/4a = – 2 ↔ -(b2 – 8a )= -8a (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta thu được kết quả là b = 0 và b = -4

với b = 0 → a = 0 → y = 2 là 1 đường thẳng (loại)

với b = -4 → a = 1

Kết luận Parabol cần tìm là Parabol: y = x2 – 4x + 2.

d) Đi qua điểm B(- 1; 6) và tung độ của đỉnh là -1/4

  • B(- 1; 6) ∈ (P) nên tọa độ của B thỏa mãn parabol:yB = axB2 + bxB + 2 ↔ 6 = a.(-1)2 + b.(-1) + 2
  • Tọa độ đỉnh I(-b/2a; -Δ/4a) tung độ của tọa độ đỉnh là yI = -Δ/4a = -1/4 ↔ – (b2 – 8a )= -a (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) thu được kết quả

  • a = 16 →b = 12
  • a = 1 → b = -3

Parabol: y = 16x2 + 12x + 2 hoặc y = x2 – 3x + 2.
Sotayhoctap chúc các bạn học tốt!

4.2/5 - (6 bình chọn)
Mình là Nguyễn Mỹ Lệ - là tác giả các bài viết trong chuyên mục sổ tay Toán học - Vật lý - Hóa học. Mong rằng các bài viết của mình được các bạn đón nhận nồng nhiệt.

Related Posts

Chuyên đề số chính phương

Chuyên đề số chính phương

Chuyên đề số chính phương: số chính phương là số gì, định nghĩa số chính phương, tính chất số chính phương, một số dạng bài tập về…

Lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne)

Lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne) trong cách chia đa thức

Bài viết lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne) trong cách chia đa thức bao gồm: Cách chia đa thức cho đa thức bằng lược đồ Hoocne, bài…

Các hàng đẳng thức

Nhị thức Newton, cách khai triển và một số dạng bài tập áp dụng

Bài viết nhị thức Newton bao gồm: nhị thức Newton cơ bản, khai triển nhị thức Newton, tìm hệ số trong khai triển nhị thức Newton, nhị…

Những hằng đẳng thức đáng nhớ

Những hằng đẳng thức đáng nhớ, hằng đẳng thức mở rộng và dạng toán áp dụng

Bài viết những hằng đẳng thức đáng nhớ bao gồm: 7 hằng đẳng thức đáng nhớ, các hằng đẳng thức mở rộng, các hằng đẳng thức tổng…

Hàm số liên tục và bài toán xét tính liên tục của hàm số

Bài viết hàm số liên tục bao gồm: định lý và định nghĩa về hàm số liên tục, xét tính liên tục của hàm số, bài tập…

Cách tìm tập xác định của hàm số mũ và hàm số logarit

Bài viết cách tìm tập xác định của hàm số mũ và hàm số logarit, đây là dạng toán cơ bản trong chương trình Giải tích 12….