大家好!本文和大家分享一道2005年高考数学真题。这道题是2005年全国3卷理科数学试卷的第21题,考查的是抛物线的概念、直线与抛物线的位置关系以及直线的方程等知识。这道题的难度不算大,如果这道题都不会,那么想考本科就比较难了。
先看第一小问:求直线过焦点时x1+x2的值,下面和大家分享两种解法。
解法一:
由于直线l是线段AB的垂直平分线且点F在l上,根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可以得到:|FA|=|FB|。根据抛物线的定义可知,A、B两点到抛物线准线的距离相等。由抛物线方程可知,抛物线的准线为y=-1/8,这是一条平行于x轴的直线,所以A、B两点的纵坐标相等,即y1=y2。
又A、B两点在抛物线上,从而可以转化x1与x2之间的关系,变形后得到:(x1+x2)(x1-x2)=0。由y=2x^2可知,该抛物线上所有点的横坐标都不可能相等,即x1≠x2,所以必有x1+x2=0,即当且仅当x1+x2=0时,直线l经过抛物线的焦点F。
解法二:
由抛物线的方程可求出抛物线的焦点坐标为F(0,1/8)。接下来对直线l进行讨论。
当直线l的斜率不存在时,x1+x2=0,此时直线方程为x=0,过焦点F。
当直线l斜率存在时,可以设其方程为y=kx+b。然后根据直线l是AB的垂直平分线可以由AB的中点在直线l上及直线AB的斜率为-1/k得到一个方程组,再根据A、B两点在抛物线上,从而消去y1和y2,得到x1和x2之间的关系。然后求出直线l的截距的值,进而判断其是否经过焦点。
另外,解法二还有两个处理方法。
第一、分析可以发现,直线l的斜率不可能为0,那么这种情况下可以设直线l的方程为x=my+n的形式。这样就免去了分类讨论的麻烦。
第二、在求出了焦点坐标后,可以假设直线l过焦点F,从当直线斜率存在时可以设其方程为y=kx+1/8,然后再求解。
再看第二小问:求截距的取值范围。
根据题意可以设直线l的方程为y=2x+b,从而设直线AB的方程为y=-x/2+m。将抛物线方程和直线AB方程联立,消去y可以得到一个关于x的方程。由于A、B是抛物线上不同的两点,则得到的这个一元二次方程有两个不相等的实数根,即判别式△>0,从而可以求出m的取值范围。
接下来,利用A、B两点的坐标表示出AB中点的坐标,而中点又在直线l上,所以将中点坐标代入直线l的方程,就可以得到b和m的关系,根据这个关系就可以求出b的取值范围,也就是直线l在y轴上的截距的取值范围。
这道题就和大家分享到这里,你学会了吗?
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