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一道全国联赛福建赛区预赛题的探究

2021-06-07福建省莆田第五中学351100黄洪飞

中学数学研究(江西) 2021年6期
关键词:准线共线平分线

福建省莆田第五中学 (351100) 黄洪飞

图1

1.探究一般性结论

上述结论揭示了特殊的椭圆C的右焦点和右准线的一个关联性质,那么,对于一般的椭圆,是否具有这一性质?经探究,可得:

图2

类似地,容易得到双曲线、抛物线的相应结论.

结论3 已知抛物线C:y2=2px(p>0),过准线上一点P作抛物线C的切线PA,PB,A,B为切点,F为焦点,则A,F,B三点共线,且PF⊥AB.

2.探究结论的逆命题

上述结论揭示了圆锥曲线的准线与相应焦点的一个关联性质,那么,其逆命题成立吗?即若点P在准线上,A,B在曲线C上,若A,F,B三点共线且PF⊥AB,那么直线PA,PB是否是曲线C的切线?经探究,有如下结果:

类似地,可得双曲线、抛物线的相应结论:

结论6 已知抛物线C:y2=2px(p>0),点P在准线上,A,B在抛物线C上,F为焦点,若A,F,B三点共线且PF⊥AB,则直线PA,PB是抛物线C的切线.

下面只证明结论6,结论5可仿照结论4的证明证之.

3.探究结论的拓展

由结论1、2、3的条件,是否还可以得出其他结论?经探究,可得:

综上,有OP平分线段AB.

由结论1及7可得:

类似地,可得双曲线,抛物线的相应结论:

结论9 已知抛物线C:y2=2px(p>0),过准线上一点P作抛物线C的切线PA,PB,A,B为切点,则过点P且平行于x轴(或在x轴上)的直线平分线段AB.

推论3 已知抛物线C:y2=2px(p>0),点P在准线上,A,B在抛物线C上,F为焦点,若A,F,B三点共线且PF⊥AB,则 过点P且平行于x轴(或在x轴上)的直线平分线段AB.

下面只证明结论9,结论8可仿照结论7的证明证之.

综上,结论9得证.

以上对一道预赛试题的探究,得到了关于椭圆、双曲线和抛物线的一系列结论.对于一些典型的试题,我们不仅要研究试题的解法,还要引导学生探究试题理论背景,发掘试题的内涵,发现新的规律和结论.这样,才能领会到试题的深刻背景,才能引领学生跳出题海,做到触类旁通、举一反三,从而培育和提升学生的数学学科核心素养.

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