江蘇省蘇州第十中學 (215006)
項燕英
一道高考題探究出拋物線的若干性質
江蘇省蘇州第十中學 (215006)
項燕英
題目(2016年全國I卷文20) 在直角坐標系xOy中,直線l:y=t(t≠0)交y軸于點M,交拋物線C:y2=2px(p>0)于點P,M關于點P的對稱點為N,連結ON并延長交C于點H.
(Ⅱ)除H以外,直線MH與C是否有其它公共點?說明理由.
答案(Ⅰ)2;(Ⅱ)沒有.
本題是一道中規(guī)中矩的拋物線題,題意清晰,簡潔明了,解題思路常規(guī)、運算量適中,但作為高考題,都是專家精心思考、反復斟酌形成的,看似平常無奇的問題所發(fā)揮的功能不可忽視,因此,每年高考結束,鉆研考題應是一線教師的必修課.拋物線作為唯一的無心二次曲線,探究引申往往限于自身,基于此,筆者對本題中點的位置、直線的位置、比值等多方面進行特殊到一般探究引申,得到拋物線一些性質,現(xiàn)整理如下,供讀者參考.
原題中主要條件是點P為線段MN的中點,結論有兩個: 點N為段OH的中點和MH為拋物線的切線,考慮到交換條件和結論的位置,有
性質1在直角坐標系xOy中,直線l:y=t(t≠0)交y軸于點M,交拋物線C:y2=2px(p>0)于點P,延長MP至點N,連結ON并延長交C于點H.記①點P為線段MN的中點;②點N為線段OH中點;③MH為拋物線的切線,則命題①?②③,②?①③,③?①②均成立.
下面給出③?①②的證明:
圖1
原題中y軸是拋物線在頂點O處的切線,把點O位置一般化為拋物線上點Q,y軸變?yōu)閽佄锞€在點Q處的切線,通過探究,有
圖2
性質2在直角坐標系xOy中,點Q為拋物線C: y2=2px(p>0)上的一點,直線l:y=t(t≠yQ)交點Q處的切線于點M,交拋物線C于點P,延長MP至點N,連結QN并延長交C于點H.記①點P為線段MN的中點;②點N為線段QH中點;③MH為拋物線的切線,則命題①?②③,②?①③,③?①②均成立.
下面僅給出①?②③的證明:
原題中y軸方程為x=0,若將其變?yōu)橐话阒本€x=-a(a>0),同時點O作為x軸上的點變?yōu)辄cF(a,0),作為拋物線上的點變?yōu)辄cQ,通過探究,有
圖3
性質3在直角坐標系xOy中,點Q為拋物線C: y2=2px(p>0)上的一點,F(xiàn)(a,0)(a>0),直線l:y=t(t≠yQ)交x=-a于點M,交拋物線C于點P,延長QF交拋物線C于點H,延長MP交線段QH于點N.若點P為線段MN的中點,則
(Ⅰ)點N為段線段QH中點;
(Ⅱ)直線MQ,MH均為拋物線的切線.
當λ≠1時,MH不為拋物線的切線.
按前面的探究方法,由性質1推廣到性質2,自然可由性質4推廣到: