山東省聊城大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院 (252000) 張 鑫 于興江
拋物線的焦點(diǎn)弦問題,一般采用韋達(dá)定理,采取設(shè)而不求.本文以2017年全國(guó)高考理科I卷第10題為例,利用幾何畫板探究了拋物線中焦點(diǎn)弦的幾個(gè)結(jié)論.
2017年全國(guó)高考(理)Ⅰ卷第10題:已知F為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),過F作兩條相互垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A,B兩點(diǎn),直線l2與C交于D,E兩點(diǎn),則|AB|+|DE|的最小值為( ).
我們利用幾何畫板探究得到.
定理1 已知F為拋物線C:y2=2px的焦點(diǎn),過F作兩條相互垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A,B兩點(diǎn),直線l2與C交于D,E兩點(diǎn),則|AB|+|DE|的最小值為8p.
圖1
設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),D(x3,y3),E(x4,y4),
注:2017年全國(guó)高考(理)Ⅰ卷第10題中拋物線C的方程為y2=4x,即p=2時(shí),F(xiàn)為拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn),過F作兩條相互垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A,B兩點(diǎn),直線l2與C交于D,E兩點(diǎn),則|AB|+|DE|的最小值為16.
圖2
定理2 已知F為拋物線C:y2=2px的焦點(diǎn),過F作兩條相互垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A,B兩點(diǎn),直線l2與C交于D,E兩點(diǎn),則|AB|·|DE|的最小值為16p2.
定理3 已知F為拋物線C:y2=2px的焦點(diǎn),過F的直線l交拋物線于A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)在拋物線準(zhǔn)線上的射影為A1、B1,連接A1B與AB1,則A1B與AB1經(jīng)過原點(diǎn).
圖3
y2-2pky-p2=0.
圖4
設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),由韋達(dá)定理得,
圓錐曲線問題是高中重點(diǎn)數(shù)學(xué)知識(shí),也是高考必考題之一,學(xué)生可以通過一道圓錐曲線的題目探究出圓錐曲線的一類問題,本文以探究拋物線的焦點(diǎn)弦問題為例,逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高探索及解決問題的能力.