多题一解一箭双雕谌祖辉人教版高中数学新教材第二册(上)第八章有这样三道习题:(1)(P133B组第3题)过抛物线的焦点F的直线与抛物线相交于A、B两点,自A、B两点向准线作垂线,垂足分别为C、D,求证:∠CFD=90°
(2)(P199习题第7题)过抛物线的焦点的一条直线和此抛物线相交,两个交点的纵坐标为,求证:(3)(P123习题第6题)过抛物线焦点的一条直线与它交于A、B两点,经过点A和抛物线顶点的直线交于准线于点M,求证:直线BM平行于抛物线的对称轴
这三道习题都与过焦点的直线有关,因此它们必有必然的联系
现就说明如下:(1)证明:如图1,准线与x轴相交于点E,由抛物线的定义,可知AF=AC,BF=BD,∴∠ACF=∠AFC,∠BDF=∠BFD,∵∠CFE=∠ACF,∠DFE=∠BDF(两直线平行,内错角相等)∴∠CFE=∠AFC,∠DFE=∠BFD∴∠CFE+∠DFE=∠AFC+∠BFD又∵∠AFC+∠CFE+∠DEF+∠BFD=180°∴∠CFD=∠CFE+∠DFE=90°(2)证明:如图1,设A、B两交点的纵坐标分别为则∵∠CFD=90°,EF⊥CD∴(射影定理)即(3)证明:不妨设抛物线为则问题转为证BM平行于x轴,也即须证B、M两点的纵坐标相同
如图2因为A,B在抛物线上,所以可设则直线AO的方程为:准线方程为:由得交点M的纵坐标为:∵由(2)知∴∴BM平行于x轴
其实上述三题的证法可归纳为同一证法,而且这三题之间还有这一关系,只要证出其中任一题的结论,都可在此基础上证出其它两题的结论
由此可见,如果我们平时在解题时多注意挖掘题目的条件,搜寻各题之间存在的关系,那么在今后解题时就可以做到举一反三,触类旁通,达到一箭双雕之功效
上述三题都是关于过抛物线焦点的直线的问题,我们把过抛物线的焦点,且端点在抛物线上的线段称为抛物线的焦点弦
由(3)容易得如下结论:过抛