這是2022年高考數學全國乙卷一道關于抛物線的選擇題,是全卷的第5道選擇題。題目很簡單。但是這個位置上的題目簡單點是很正常的。關鍵是要用比較适合的方法,以最快的速度、最準确地解決它。因此老黃下面提供了三種解法。看看哪一種你更喜歡。
設F為抛物線C:y^2=4x的焦點,點A在C上,點B(3,0),若|AF|=|BF|,則|AB|=
A. 2; B. 2根号2; C. 3; D. 3根号2
方法1:首先要明确焦點的坐标是F(1,0),然後記A點的坐标為(a^2/4,a).
由|AF|=|BF|=2,就有(a^2/4-1)^2 a^2=4,這個方程看似四次方程,其實隻是二次方程,是關于a^2的二次方程,化為一般式是:a^4/16 a^2/2-3=0,或a^4 8a^2-48=0. 就可以解得a^2=4或a^2=-12(舍去).
從而得到A的兩個坐标,分别是(1,2)和(1,-2). 用兩點的距離公式就可以求得|AB|=根号(2^2 2^2)=2根号2. 選B。這種方法當然不是最簡便的,但是它勝在直接,不需要過多動腦筋,基礎知識掌握好,就能解決了!
方法2:可以想象到,點A是以F為圓心,BF為半徑的圓,與抛物線的交點,這樣的交點是有兩個的。因為|BF|=2, F(1,0),所以這個圓的标準方程是:(x-1)^2 y^2=4.
可以列得圓和抛物線的交點方程為:(x-1)^2 4x 4=0,化為一般式:x^2 2x-3=0.求得: x=1或x=-3(舍去). x不可能是負數.
當x=1時,求得y=2或-2,也可以得到A的兩個坐标,分别是(1,2)和(1,-2). 與方法1同理求得|AB|=2倍根号2.
這種方法,或許比方法1簡便了一點點,但其實也沒有那麼簡便,還有點傷腦筋。
方法3:需要涉及到抛物線的一個相關概念,叫做“通徑”。就是過焦點與對稱軸垂直的直線,與抛物線兩個交點間的距離。通徑的長是有公式的,老黃現場推導一下。由于抛物線y^2=2px的焦點坐标是(p/2,0),因此,通徑的兩個端點的縱坐标分别是y1=p,y2=-p. 所以通徑的長為|y1-y2|=2p. 而這裡的p=2,所以通徑的長等于4. 其實通徑長的公式挺好記的,就是y^2=2px中的系數“2p”.
老黃以前分析過抛物線開口大小的問題。還在想為什麼沒有表示抛物線開口大小的量或公式呢。原來隻是老黃孤陋寡聞,其實是有的,這個量就是通徑。對于抛物線的一般式y=ax^2 bx c, 通徑的長度就是|1/a|.
那有了這個通徑的長,有什麼用呢?結合下面的圖像,你就可以輕松地發現,AB就是等腰直角三角形ABF的斜邊,因此,|AB|=根号2 BF=2根号2.
方法3當然是最簡便的。隻要掌握了相關知識,也沒有那麼傷腦筋。不要被老黃上面啰裡啰嗦講了一大堆給迷惑了,那隻是老黃自己啥也不懂造成的。
這也給了我們一個啟發:平時積累的知識量大了,高考考場上,就會有更多簡便的方法可供選擇。老鐵,您怎麼看呢?
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