一脉相承的两道高考压轴题

2016-05-05 02:10胡寅年
中学数学研究(江西) 2016年3期
关键词:射影半轴压轴



一脉相承的两道高考压轴题

福建省龙岩第一中学(364000)胡寅年

由抛物线焦点弦生成的射影定理三角形引申出来的问题,是抛物线几何性质中极为重要的内容,同时也是高考命制试题的源泉之一.对它们的深入探究,可极大地丰富我们对抛物线几何性质内涵的认知.

图1

性质1如图1,设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F的直线l交抛物线于P、Q两点,P、Q在准线上的射影分别为P1、Q1,则ΔP1FQ1是一个射影定理三角形.

性质2如图2,设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F的直线l交抛物线于P、Q两点.以P、Q 为切点分别作抛物线的切线,则这两切线的交点R在抛物线的准线上,且ΔPRQ是一个射影定理三角形,(SΔPQR)min=p2.

图2

证明:设P(x1,y1)、Q(x2,y2),经过点P(x1,y1)的切线方程是y-y1=k(x-x1),则

容易看出,下面的题1就源自抛物线(焦点弦)的上述几何性质. 事实上,将性质2中的抛物线y2=2px(p>0)绕原点O逆时针旋转90°,再取p=2的情形,并进行适当的包装,即为试题1.

(Ⅱ)设ΔABM的面积为S,写出S=f(λ)的表达式,并求S的最小值.

题2(2014年山东卷压轴题)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA|=|FD|.当点A的横坐标为3时,ΔADF为正三角形.

(Ⅰ)求C的方程;

(Ⅱ)若直线l1∥l,且l1和C有且只有一个公共点E, (ⅰ)证明直线AE过定点,并求出定点坐标;(ⅱ)ΔABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.

题2与题1一脉相承,难度却比题1大得多,其一:第(Ⅱ)问的第(ⅰ)小题,本质上是题1第(Ⅰ)小题的一个变式,证明方法貌似差不多,可实际情况不是这样的;其二:第(Ⅱ)问的第(ⅱ)小题,若发现不了ΔPQS面积与ΔPQR面积之间的倍数关系,而是直接去求ΔPQS的面积,计算量将会非常之大. 题2的引申结果如下:

性质3设抛物线Γ:y2=2px(p>0)的焦点为F,P为Γ上异于原点的任意一点,过点P的直线l交Γ于另一点S,交x轴正半轴于点K,且有|FP|=|FK|.若直线l1∥l,且l1和Γ有且只有一个公共点Q.证明:P、F、Q共线,且(SΔPQS)min=4p2.

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