由一道高考题引发的思考

来源 :金色年华·学校教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:intercsw
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  圆锥曲线以其图形优美、方程简洁、性质众多而备受人们喜爱,三类曲线既有共性又有特性,本文通过一道高考题探究这几类曲线的一些相关性质。
  问题:已知抛物线 的焦点为F,A、B是抛物线上的两动点,且 ,过A、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M,(1)证: 为定值; (2)设 的面积为S,写出 的表达式,并求S的最小值
  标答如下:(Ⅰ)由已知条件,得,
  设 ,由
  得
  将(1)式两边平方,并把 代入得: (3)
  解(2)、(3)式得 ,且有
  所以抛物线方程为: ,求导得:
   过A,B两点的切线方程分别是:
  解出两切线交点为:
  (Ⅱ)由(Ⅰ)知:在 中,
  又 分别等于A,B到准线 的距离
  于是:
   且当 时S取得最小值4
  同历年来解几大题相仿,标准答案过于繁长,运算量大,极易出错。在此我给出一种相对简单的解法。
  解: A、B为抛物线上的两动点,且 ,
   AB为抛物线一焦点弦,
   过A、B分别作抛物线准线的垂线,垂足分别为C、D
  如图:则 , ,设过点A的切线交直线CD于P,联想到抛物线的光学性质:由抛物线的焦点发出的光线经抛物线反射后平行于抛物线的对称轴,则 而 ≌ (SAS)
   =
  而BF=BD,BP=BP≌ ,则
  即BP为抛物线的过点B的切线,故P与M重合
  此时,FM⊥AB,
  (Ⅰ)由FM⊥AB, =0
  (Ⅱ)
  由于抛物线的焦点弦中通径最短,即
  此时 恰也取得最小值2,
  考虑到原题第2问要求写出 表达式,现补充 的一种求法
   = =
   ,由
   不妨设 >0,则
  同标答第1问的前半部分,得 ,代入上式
  ,下同标答
  第二种解法利用了双曲线的定义和光学性质,绕过了求切线方程和联立方程求交点,大大减少了运算量。但多数考生对课本第124页的阅读材料《圆锥曲线的光学性质及其应用》不够熟悉或不够重视,加上考场上时间紧,很难想到第二种解法。
  如果对本题的思考到此结束,可太可惜了。仔细品味这道题中蕴涵的几何意义,还可发现以下命题:
  (1)若AB为抛物线任一焦点弦,则抛物线的过A、B点的两条切线的交点轨迹为抛物线的准线
  (2)由 ,易知
  (3)由
  (4)由 ,易知
  (5)若DF交BM于E,CF交AM于G,则四边形FEGM为矩形
  (6)若AB为抛物线任一焦点弦,过F作 交准线于M,则MA,MB与抛物线相切
  (7)
  由圆锥曲线间的互变规律,将抛物线改换为椭圆,是否还有相似的结论呢?很自然引出以下的探索:
  若 为椭圆的左右焦点,AB是过右焦点 的
  椭圆的一条弦,过A、B两点分别做椭圆的切线
  设两切线交于M,是否还有 ?
  ① 如图:由椭圆的光学性质,光线 反射后过 ,作 关于直线AM的对称点P,则 ,同理,作 关于直线BM的对称点Q,则 ,故 为线段PQ中点 ,猜想成立。
  ② 由椭圆的光学性质,射线AM,BM分别是 的两条外角平分线,所以点M为 的一个旁心,且点M在 的角平分线上
  ③ 可以证明,M点轨迹为椭圆的右准线。
  ④ 由于椭圆的焦点弦中通径最短,此时 M与准线垂直,即 同时取得最小值。故当AB为椭圆通径时, 最小。
  ⑤ 由以上几个命题,还可以得出以下命题:
  AB是椭圆的一条焦点弦
  (ⅰ)若 的内角平分线交准线于M,则AM、 MB与椭圆相切。
  (ⅱ)过 作AB的垂线,交准线M,则MA,MB与椭圆相切,
  (ⅲ)过 作AB的垂线,交 于M,则点M的轨迹为椭圆的与 对应的准线。
  ……
  若将抛物线改换成双曲线呢?
  ⑴ 如图, , 为双曲线的左右焦点,过 的直线与双曲线交于A、B两点,分别过A,B作双曲线的切线,两线交于M点,则
  简证:由双曲线的光学性质:由双曲线的一个焦点发出的光线经双曲线反射后,反射光线的反向延长线经过另一焦点,故AM平分 ,BM平分 ,则点M为 的一外心,且 关于直线AM的对称点C在直线AB上, 关于直线BM的对称点D也在直线AB上
  同理:
  所以 为线段CD中点,由 , 猜想成立(说明:A、B两点同在右支上亦成立, 证法类似)
  ⑵ 可以证得:点M的轨迹是双曲线的右准线。(与椭圆、双曲线的性质类似)
   同对椭圆和抛物线的处理方式类似,还可以得到一些与椭圆抛物线类似的结论,这里就不再赘述了。
其他文献
实验教学是物理教学过程中一个比较重要的组成,与课堂理论知识教学具有同样的意义。它是一项有目的的“动眼观察、动手操作、动脑思考”的实践活动。对于提高学生的综合素质和能力具有重要的作用。在这一过程中,既培养了学生实事求是的严谨科学态度,又使学生掌握了科学方法,同时激发了学生的学习兴趣,增加求知欲。要使实验教学更加突出,必须做到:    一、突出演示实验    演示实验是教师在课堂教学中利用仪器、模型、
期刊
高中数学联赛的很多题目解法可以改进,本文选取其中一道与大家与大家共同讨论。  问题:用电阻值分别为a1、a2、a3、a4、a5、a6(a1>a2>a3>a4>a5>a6)的电阻组装成一个如图的组件,组装中应该如何选取电阻,才能使该组件的总电阻值最小?证明你的结论.   解:设6个电阻的组件(如图3)的总电阻为R总,当R i=a i,i=3,4,5,6,R1、R2是a1、a2的任意排时,  R总最小
期刊
在八年级第二学期的期末考试,有这样一道题如图AB和DE是直立在地面上的两根立柱,AB=5米,某一时刻AB在阳光下的投影BC=3米。    1、请你在图中画出此时DE在阳光下的投影  2、在测量AB的投影时,同时测量出DE在阳光下的投影为6米,请你算出DE的长。我在一个有26人的考场监考,这道题的第一问仅有8人会做,而18人是空着或做错。虽然这个考场是一个班的,后面成绩的学生,但18人不会做这一问,
期刊
在人教版新教材物理2(必修)“向心力”的教学中,对教材中实验“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”通常有两种处理方法,一是作演示实验,二是作学生随堂实验,学生边实验边学,两种思路孰优孰劣?    一、谁更好地体现新课程理念    高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程,它有助于学生继续学习基本的物理知识与技能。新课程注重提高学生的科学素养,注重学生的自主学习,能让学生积极参与,乐于探索,勇于实验
期刊
随着多媒体技术的发展,大家对多媒体辅助教学呈现出空前的热情,许多教育主管部门、学校乃至教师都投入巨大的资金和精力,加入到这一队伍中来。人们普遍认为,多媒体辅助教学图文并茂、生动活泼,具有丰富的表现力和强大的交互性,只要有了现代化的教学手段并进行相应的教学软件的开发,教学效果就一定能够大大提高。但经过长时间的探究发现,在多媒体辅助教学中存在着诸多误区,如果处理不当将会产生许多负面效应,削弱多媒体的优
期刊
物理是以观察、实验为基础的学科。在物理教材中有演示实验、分组实验,还有一些有趣的小实验。正确地处理教材中提供的演示实验、精心地选择、设计演示实验是课堂教学成功的关键。    一、对教材中现成的演示实验的处理    教材中提供了一些现成的演示实验,为了取得演示实验的良好效果,教师如何处理、利用这些实验,充分地发挥其作用呢?  (一)将实验现象尽可能放大  明显、直观是演示实验的基本要求,所以教师选择
期刊
摘要:现代企业竞争主要是人才的竞争,人力资源的管理在现代企业管理中占有重要的战略地位,是企业发展关键的因素。国内中小企业更是如此,文章对国内中小企业进行了界定并对人力资源管理进行了概述,运用SWOT方法系统分析了当前国内中小企业人力资源管理存在的问题,进而提出了相关对策促进中小企业人力资源管理优化  关键词:国内中小企业;人力资源管理;问题与对策  夏晓慧(1973-),女,吉林长春人,广西大学商
期刊
当前,在社会转型时期,医患关系紧张成为一个突出问题,从而导致医疗纠纷增多,甚至演化为“医院暴力”,成为社会不安定因素。这与建设社会主义和谐社会是格格不入的。因此,改善医患关系,构建和谐社会是当务之急,刻不容缓!    一、医患关系紧张的原因初探    (一)患方因素  1、对医疗高风险性认识不足与对疾病康复的期望值过高。  健康是第一财富,人人关注自己的身体,一旦生病,都期望尽快康复;孰不知,医疗
期刊
随着经济体制改革的不断深化,市场经济的实施,已形成以市场为中心的资源,人力,资金的灵活配置,出现了异常活跃的局面。这对金川公司职工子女就业前培训和技工教育来说,是机遇,也是挑战。    一、加强技校学生的基本技能训练势在必行    市场经济的核心是竞争。企业间的竞争表现为产品的竞争,实际是劳动者素质和人才的竞争。企业为了在市场经济中生存,发展,对企业的主体-----劳动者,在质量上要求必然会提高。
期刊
摘要:本文联系我校日常教学与技能鉴定的实际情况,从教学改革和教材编制、创新等方面,论述了进行课程改革,并将日常教学与技能鉴定有机结合起来,编制教学与技能鉴定一体化的教材,从而提高学生学习效果和提高技能鉴定通过率的必然趋势。  关键词:职校教学 技能鉴定 课程改革 教材编制 教材创新     目前职校教学的目标是为了培养学生成为高素质的中、高级新型技能人才,因此为实现预定的目标需要有计划地对所安排的
期刊