河北省唐山市第一中學
李桂蘭
定義是解決相關(guān)問題的理論基礎(chǔ)和靈魂所在,解題時要善于回歸定義和應(yīng)用定義.拋物線的定義反映了拋物線的本質(zhì)特征,揭示了曲線存在的幾何性質(zhì)與規(guī)律,恰當借助拋物線的定義,能夠有效實現(xiàn)拋物線上的點到焦點的距離與它到準線的距離之間的合理轉(zhuǎn)化.一方面可以將拋物線上的點到準線的距離轉(zhuǎn)化為該點到焦點的距離,建構(gòu)“兩點距離”的直觀問題;另一方面可以將拋物線上的點到焦點的距離轉(zhuǎn)化為該點到準線的距離,建構(gòu)“點線距離”的直觀問題.根據(jù)不同的問題情境,有效轉(zhuǎn)化,合理破解,能起到事半功倍的效果.
例1[2021屆貴州省西南名校聯(lián)盟(金太陽)高三下學期(3月)開學考理科數(shù)學試卷·16]已知拋物線C:y2=6x的焦點為F,準線為l0,過F且斜率為1的直線l與C交于A,B兩點(A在B的上方),過點A作AP⊥l0,垂足為P,點G為∠PAB的角平分線與l0的交點,則|FG|=______.
分析:借助幾何視角切入,實現(xiàn)平面解析幾何問題幾何化,通過拋物線的定義以及幾何圖形的直觀,找出相應(yīng)的全等三角形,利用兩直線垂直的斜率關(guān)系確定對應(yīng)的直線方程,結(jié)合交點坐標的確定,并利用兩點間的距離公式求解即可.
根據(jù)拋物線的定義,有|AP|=|AF|,又∠PAG=∠FAG,所以△PAG≌△FAG.
點評:巧妙借助拋物線的定義,實現(xiàn)兩線段之間距離的等價轉(zhuǎn)化,這也是拋物線的定義的最基礎(chǔ)的應(yīng)用之一.破解此題的基本思路有兩種.①從代數(shù)視角出發(fā),設(shè)線,設(shè)點,聯(lián)立方程是常規(guī)方法;②從幾何視角出發(fā),借助幾何圖形特征與邏輯推理,找到問題的突破口.而觀察幾何圖形的特征,拋物線的定義的應(yīng)用,可以充分考查學生的直觀想象、邏輯推理等核心素養(yǎng).
分析:借助條件中點、直線、拋物線的數(shù)形結(jié)合以及平面幾何圖形的直觀,利用拋物線的定義加以合理轉(zhuǎn)化,通過動點的變化直觀確定最值的條件,進而設(shè)出切線方程,與拋物線方程聯(lián)立,消參后建立對應(yīng)的方程,利用判別式法確定參數(shù)的取值,得以求解對應(yīng)的切點坐標,最后結(jié)合兩點間的距離公式求解即可.
過點B作直線l:x=-1,過點A分別作直線l、拋物線的準線的垂線,垂足分別為C,D,如圖1所示.
圖1
根據(jù)拋物線的定義,可得
設(shè)直線AB的方程為x=my-1,將其與拋物線y2=2x聯(lián)立,消去x并整理,可得y2-2my+2=0.
由判別式Δ=4m2-8=0,可得m2=2.
故選:C.
點評:巧妙借助拋物線的定義,合理轉(zhuǎn)化相應(yīng)的關(guān)系式,為利用平面幾何圖形直觀確定最值的條件奠定基礎(chǔ).涉及此類拋物線中一“動”一“靜”的兩個點的變化問題,關(guān)鍵是利用題目條件“動”“靜”結(jié)合以及拋物線定義,“動”中取“靜”,確定最值問題的位置,為問題的進一步分析與求解指明方向.
分析:直接將交點P的坐標代入已知圓F的方程,通過求解方程來確定參數(shù)的取值;利用平面幾何圖形及拋物線的定義,巧妙將△FAB周長加以合理轉(zhuǎn)化,數(shù)形結(jié)合直觀分析,進而確定其對應(yīng)的取值范圍.
過點A作拋物線Z的準線y=-1的垂線,垂足為D,交x軸于點E,如圖2所示.根據(jù)拋物線的定義,可得|FA|=|AD|.
圖2
所以,△FAB周長為|FA|+|FB|+|AB|=|AD|+2+|AB|=|BD|+2=|BE|+1+2=|BE|+3.
數(shù)形結(jié)合,可知|BE|∈(1,3),則△FAB周長|BE|+3∈(4,6).
故填答案:2;(4,6).
點評:巧妙借助拋物線的定義,合理轉(zhuǎn)化三角形的周長,結(jié)合線段之間的運算并通過數(shù)形結(jié)合來確定周長的取值范圍.避免代數(shù)運算中繁雜的運算過程,更加簡單快捷地直達目的,實現(xiàn)問題的巧妙破解,提升解題效益.
在破解涉及拋物線上的點及焦點的一些綜合問題時,可以考慮利用拋物線的定義,實現(xiàn)拋物線上的點到焦點的距離與該點到準線的距離之間的合理轉(zhuǎn)化,特別在破解一些拋物線中的長度、最值、取值范圍等綜合問題中有奇效.利用拋物線定義,回歸問題本質(zhì),合理轉(zhuǎn)化,巧妙應(yīng)用,有效掌握數(shù)學思想方法和提升數(shù)學能力,養(yǎng)成良好的思維品質(zhì),培養(yǎng)數(shù)學核心素養(yǎng).