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抛物线中有关定点定值问题

抛 物 线 (二)
掇刀石中学 王宏斌
[教学目标]
1、知识与技能目标:
掌握抛物线中有关焦点弦的重要性质,提高代数推理能力.
2、过程与方法目标:
让学生经历探求结论的全过程,体验从特殊到一般的思维方法,形成认识问题和解决问题的一般思维.
[教学重点] 从特殊到一般的思维方法;向量法的应用.
[教学难点] 代数推理
[教学方式] 启发引导,自主探究.
[教学用具] 投影仪,多媒体辅助教学
[教学过程]
一、探究程序:
学生:独立思考=>小组讨论=>交流互补=>形成结论
教师:设置问题=>启发诱导=>点拨释疑=>激励完善
二、探究过程:
[问题1]过抛物线Px y 22=(P >0)焦点F 的一条直线交抛物线于A (x 1,y 1)、B(x 2,y 2)两点,试问21y y 是否为定值?x 1x 2=____.
问题1的推广:
设过点E (a ,0)(a >0)的一条直线与抛物线Px y 22=(P >0)相交于A (1x ,
1y )
,B (2x ,2y )两点,21y y 是否为定值?21x x =____. [问题2]过抛物线Px y 22=(P >0)焦点F 的一条直线交抛物线于A 、B 两点,经过点A 和抛物线顶点的直线交准线于C 点,求证:直线BC 平行于抛物线的对称轴.
问题2的逆命题是什么?怎样构造它的逆命题?
分析:问题2的条件是: (1) AB 经过焦点F ;(2) AC 经过原点O.
结论是:BC //x 轴
逆命题1:若AB 经过焦点F ,且BC //x 轴,则AC 经过原点O.
逆命题2:若AC 经过原点O ,且BC //x 轴,则AB 经过焦点F.
问题2的逆命题是否正确?
逆命题1:
设抛物线 的焦点为F , 经过F 的直线交抛物线于A 、B 两点,点C
在抛物线的准线上,且BC ∥x 轴, 求证:AC 经过原点O.(01年高考题)
法1:
设A(x 1 , y 1) , B(x 2 , y 2) ,则 C(2p -
, y 2) ∴1211
112222,22y p p
y y x y k p y p y k OA OC ===-=-= 又 y 1y 2= -p 2 ∴1222y p p y =-
即 k OC = k OA 所以AC 经过原点O
法2:
)0(22>=p px y
设A(x 1 , y 1) , B(x 2 , y2),C(2
p -, y 2), 则OC =(-2
p ,y 2),OA =(x 1,y 1) y 1y 2= -p 2 ∴0)(2221
2
211211=---=--y p p y y p y x y p 所以OC //OA 又OC 与OA 共起点O ,
所以A 、O 、C 三点共线,即AC 经过原点O.
[问题3]过抛物线y x 42=上一点P (0,1)作直线与抛物线交于A 、B 两点,点Q 是点P 关于原点的对称点,设点P 分向量所成的比为λ,求证:无论λ为何正数,向量与向量-λ的夹角总为定值.
证明:依题意,可设直线AB 的方程为y=kx+1,代入抛物线方程x 2=4y ,
得x 2-4kx-4=0 ①
设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1,x 2是方程①的两根. ∴x 1x 2=- 4
由点P(0,1)分AB 所成的比为λ,得0121=++λ
λx x 即21x x -=λ 又Q 点是P 点关于原点的对称点, ∴Q(0,-1),从而QP =(0,2)
QB QA λ-=(x 1 , y 1+1)- λ(x 2 , y 2+1)=(x 1-λx 2 , y 1-λy 2+(1-λ))
)(QB QA QP λ-⋅=2 [y 1-λy 2+(1-λ)] =)]1(44[22
1222121x x x x x x ++⋅+ =0444)(244)(22
2122121=+-⋅+=+⋅+x x x x x x x x
故QP 与QA -λQB 所成角总为定值900
[小结提炼] 1、思想方法:从特殊到一般;
2、证明方法:向量法;
3、代数推理(严谨、严密).
[课后训练题]
1、设过点E (a ,0)(a >0) 的一条直线与抛物线y 2=2px (p>0)相交于A 、B 两点,C 是直线x=-a 上一点,且BC ∥x 轴,求证:AC 经过原点O .
2、在抛物线y 2=2px(p >0)上任取一点B(除去原点),过B 点作BC//x 轴, C 点在抛物线的准线上,连结CO,延长CO 交抛物线于A 点,求证:AB 经过焦点F.
[课后研究题]
在平面直角坐标系xOy 中,过定点C (0,p )作直线与抛物线)0(22>=p py x 相交于A 、B 两点。

(I )若点N 是点C 关于坐标原点O 的对称点,求△ANB 面积的最小值; (II )是否存在垂直于y 轴的直线l 被以AC 为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出l 的方程;若不存在,说明理由。

(07年高考题)。

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