已知抛物线的顶点为坐标原点,焦点为
.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)若点为抛物线
的准线上的任意一点,过点
作抛物线
的切线
与
,切点
分别为,求证:直线
恒过某一定点;
(Ⅲ)分析(Ⅱ)的条件和结论,反思其解题过程,再对命题(Ⅱ)进行变式和推广.请写出一个你发现的真命题,不要求证明(说明:本小题将根据所给出的命题的正确性和一般性酌情给分).
已知抛物线的顶点为坐标原点,焦点为
.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)若点为抛物线
的准线上的任意一点,过点
作抛物线
的切线
与
,切点
分别为,求证:直线
恒过某一定点;
(Ⅲ)分析(Ⅱ)的条件和结论,反思其解题过程,再对命题(Ⅱ)进行变式和推广.请写出一个你发现的真命题,不要求证明(说明:本小题将根据所给出的命题的正确性和一般性酌情给分).
本题主要考查抛物线的标准方程与性质、直线与抛物线的位置关系、归纳推理等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、数形结合思想、特殊与一般思想等.
解:(Ⅰ)依题意可设抛物线的方程为:
(
).
由焦点为可知
,所以
.
所以所求的抛物线方程为.····················· 4分
(Ⅱ)方法一:
设切点、
坐标分别为
,由(Ⅰ)知,
.
则切线的斜率分别为
,
故切线的方程分别为
,
,··· 5分
联立以上两个方程,得.故
的坐标为
,······· 6分
因为点在抛物线
的准线上,所以
,即
.········ 7分
设直线的方程为
,代入抛物线方程
,得
,
所以,即
,所以
.················· 9分
故的方程为
,故直线
恒过定点
.············ 10分
方法二:设切点、
坐标分别为
,设
,
易知直线斜率必存在,可设过点
的切线方程为
.
由,消去
并整理得
.······ ①
因为切线与抛物线有且只有一个交点,
所以,整理得
,········· ②
所以直线斜率
为方程②的两个根,故
,········· 5分
另一方面,由可得方程①的解为
,
所以.·························· 6分
假设存在一定点,使得直线恒过该定点,则由抛物线对称性可知该定点必在
轴
上,设该定点为,························· 7分
则.所以
,
所以,整理得
所以
,
所以························· 9分
所以直线过定点
.························ 10分
(Ⅲ)结论一:若点为直线
(
)上的任意一点,过点
作抛物线
(
)的切线
,切点分别为
,则直线
恒过定点
.················· 14分
结论二:过点(
)任作一条直线交抛物线
于
两点,分别以点
为切点作该抛物线的切线,两切线交于点
,则点
必在定直线
上.
···································· 14分
结论三:已知点为直线
上的一点,若过点
可以作两条直线与抛物线
(
)相切,切点分别为
,则直线
恒过定点
.·················· 14分
说明:①以上两结论只要给出其中一个即可或给出更一般性的结论;
②以上两结论中的抛物线开口方向均可改变;
③该小题评分可对照以下表格分等级给分:
得分 | 答题情况 |
0分 | 写出与命题(ⅰ)无关的结论. |
所给命题的条件与结论均存在问题. | |
1分 | 将准线或抛物线改为其它特殊情况,结论正确. |
将准线或抛物线其中一个一般化,但结论中的定点(或定直线)有误. | |
2分 | 写出命题的逆命题,结论正确.( 其它分点逆命题相应给分) |
将准线和抛物线都推广成一般情况,但结论中的定点(或定直线)有误. | |
3分 | 将准线和抛物线其中一个推广成一般情况,结论正确. |
将准线和抛物线都推广成一般情况,但 | |
4分 | 将准线和抛物线都推广成一般情况,结论正确. |