金鑫 費(fèi)連花
一、背景分析
1.研究對(duì)象是y2=2px(p>0)的拋物線,過(guò)y軸一定點(diǎn)P(且不為原點(diǎn)O)的動(dòng)直線被拋物線所截弦為AB,設(shè)kOA+kOB=k,求證k為定值.
證明? lPA: x a + y b =1, ①
C:y2=2px(p>0), ②
k= y1 x1 + y2 x2 = y1? y21 2p? + y2? y22 2p? =2p y1+y2 y1y2 ,
將①代入到②式中,消x得y2=2pa 1- y b? ,
整理得y2+ 2pa b y-2pa=0,
由韋達(dá)定理得y1+y2=- 2pa b ,y1y2=-2pa,∴k= 2p b .
2.過(guò)A作x軸的垂線交OB于點(diǎn)A′,取AA′中點(diǎn)M,判斷M點(diǎn)與x軸的位置關(guān)系.
解? 設(shè)A,B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(xA,yA)(xB,yB).
lOB:y= y2 x2 x,yA′= y2 x2 x,yM= y1+ y2 x2 x1 · 1 2 = x1 2?? y1 x1 + y2 x2? = p b x1.
這說(shuō)明P點(diǎn)在y軸正半軸上,M點(diǎn)必在x軸上方,反之在下方.
3.求出射線OM的方程.
答:y= p b x(x>0),說(shuō)明此射線位置確定.
結(jié)論:kOA+kOB=2kOM,三條直線斜率成等差數(shù)列.
4.M點(diǎn)軌跡.
解? M x1, p b x1 ,對(duì)應(yīng)參數(shù)方程 x=x1,y= p b x1,
∴y= p b x(x>0)為M點(diǎn)軌跡.
注意3,4對(duì)應(yīng)的方程是完全一樣的.
5.求出Q點(diǎn)坐標(biāo).
解? y= p b x(x>0), ①
y2=2px(p>0). ②
聯(lián)立得x= 2b2 p ,y=2b,Q? 2b2 p ,2b .
二、結(jié)論分析
以上的5個(gè)結(jié)論始于P點(diǎn),而P點(diǎn)的位置是y軸非原點(diǎn),也可以理解成是過(guò)拋物線頂點(diǎn)且垂直于對(duì)稱軸的直線上的點(diǎn)(異于頂點(diǎn)).筆者通過(guò)斜率的關(guān)系將過(guò)P點(diǎn)的直線與拋物線交出的交點(diǎn)弦的特征給出,筆者希望讀者能夠理解P點(diǎn)作為圖形的先天環(huán)境之一,甚至是某些結(jié)論的決定因素,從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)它是一個(gè)動(dòng)因,它的位置影響著斜率和的值是否為定值,影響著M點(diǎn)的位置,影響著M的軌跡,影響著Q點(diǎn)位置.本文通過(guò)坐標(biāo)法講解,所以參量b作為動(dòng)因P的代數(shù)形態(tài)表達(dá),那么所有能用b表達(dá)的量且其他量確定的情況下,因P動(dòng)而動(dòng),反之因P定而定之.
三、真題分析
2017(北京·理科)18題:已知拋物線C:y2=2px過(guò)點(diǎn)P(1,1),過(guò)點(diǎn) 0, 1 2? 作直線l與拋物線C交于不同的兩點(diǎn)M,N,過(guò)點(diǎn)M作x軸的垂線分別與直線OP,ON交于點(diǎn)A,B,其中O為原點(diǎn).
(Ⅰ)求拋物線C的方程,并求其焦點(diǎn)坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程;(解答略)
(Ⅱ)求證:A為線段BM的中點(diǎn).
(Ⅱ)初步分析:筆者在背景分析中為讀者提供了這個(gè)高考題的原始形成過(guò)程,當(dāng)然這并不能直接讓讀者受益,希望讀者能夠明白,我們可以根據(jù)研究其形成過(guò)程去對(duì)題目改編及創(chuàng)造或者重新賦值,接下來(lái)我們對(duì)這個(gè)高考題的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體的測(cè)試.
我們假設(shè)已知A為線段BM的中點(diǎn),然后找出影響的那個(gè)Q點(diǎn),由題可知p= 1 2 .
由背景分析中的5號(hào)結(jié)論可得Q(1,1),當(dāng)然這里如果是筆者的話,會(huì)考慮直接賦這個(gè)值,反推出這個(gè)拋物線方程然后去編題.
深度分析:現(xiàn)在來(lái)看,這個(gè)題目是先找到Q點(diǎn)然后編輯的題目,但是考生并不會(huì)立刻判斷出這個(gè)Q點(diǎn)竟然如此特殊,考生往往以為條件用過(guò)一次可以忽略了,其實(shí)不然,還有一個(gè)問(wèn)題就是考生總是怕設(shè)斜率k,因?yàn)樵O(shè)了以后他就知道聯(lián)立韋達(dá),其實(shí)我們很有必要對(duì)它進(jìn)行真假動(dòng)因的判斷,而這種判斷往往需要一定的計(jì)算能力,筆者在這個(gè)題目的分析中沒(méi)有用斜截式,而是截距式.最后我們來(lái)說(shuō)一下第二問(wèn)的思路,分別計(jì)算BM中點(diǎn)坐標(biāo),還有BM和OP交點(diǎn)坐標(biāo),判斷重合即可.