安徽省阜陽市第三中學 (236000) 凡勝富安徽省阜陽市潁泉小學 (236000)
蔣 娟
多維剖析“探”思路,多重深挖“究”拓展
——對一道2017年圓錐曲線高考題的探究與拓展
安徽省阜陽市第三中學 (236000) 凡勝富安徽省阜陽市潁泉小學 (236000)
蔣 娟
(2017年全國新課標Ⅰ卷理10)已知F為拋物線C:y2=4x的交點,過F作兩條互相垂直的直線l1,l2,直線l1與C交于A、B兩點,直線l2與C交于D,E兩點,則|AB|+|DE|的最小值為( ).
A.16B.14C.12D.10
此題屬解析幾何中經??疾榈臒狳c題型(最值問題),其解題的方法體現了解析幾何解決問題的通性通法,主要考查拋物線的定義,焦點弦以及基本不等式的應用,意在考查學生分析問題、解決問題的能力以及運算求解能力.

評注:考查最值問題時易想到用函數方法和基本不等式進行解決.故設出直線方程,聯立方程組,借助韋達定理來表示出弦長,使用基本不等式即可求出最小值.

圖1




評注:對于拋物線過焦點的弦長問題,應聯想拋物線的定義,把到焦點的距離轉化到準線的距離,利用幾何圖形的特征進行求解.

評注:由于直線AB過焦點,所以可設AB參數式方程,為表示AB長度帶來簡便,把最值問題轉化為三角函數問題,再利用三角函數的有界性易求出最值.



進一步研究,筆者發現上述結論可以推導到圓錐曲線中:

由于雙曲線不封閉有兩條漸近線,所以直線與其有兩交點,對斜率有一定要求,所以這個結論有所不同,篇幅有限,這里不再證明.

由于圖形中AB⊥CD這一幾何特征,可繼續研究四邊形ACBD的面積.不難發現:



上述結論也可以推導到圓錐曲線中去:

推論2 過拋物線E:y2=2px焦點F作兩條互相垂直的直線l1,l2,直線l1與E交于A,B兩點,直線l2與E交于C,D兩點,則四邊形ACBD面積的最小值為8p2,無最大值.




同樣,這個結論也可以繼續推導得出以下結果:

當(b2-a2k2)(b2k2-a2)<0時,則


圓錐曲線中有著許多完美的性質,當今一些高考題往往也以此為背景命制試題來考查學生的思維、運算能力,這就需要我們在平時的學習中,對問題多思考一點,對結論多探究和延伸一點,就會發現題目背后隱藏的知識本源,既培養了思維能力,又提升了解題效率,何樂而不為呢.
[1]吳海飛.橢圓中正交焦點弦相關性質在高考中的應用[J].數學教學通訊,2013(3).
[2]胡云浩.2015年全國新課標Ⅰ卷理科第20題的深度探究[J].中學數學(上),2015(10).
[3]徐永強.對一道圓錐曲線問題的探究與拓展[J].中學數學,2016(9).