許銀伙
(福建省泉州外國語中學 362000)
問題 (2018年浙江高考理科21)如圖,已知點P是y軸左側(cè)(不含y軸)一點,拋物線C:y2=4x上存在不同的兩點A,B滿足PA,PB的中點均在C上.
(1)設(shè)AB中點為M,證明:PM垂直于y軸;
入手一 設(shè)出直線AP,BP斜率k1,k2和P,A,B坐標,然后利用中點公式,韋達定理,弦長公式,點到直線距離公式,面積公式等知識解題.
設(shè)∠APM=α,∠BPM=β,
思路二 設(shè)直線AB的斜截式方程和P,A,B坐標,然后利用中點公式,韋達定理,弦長公式,點到直線距離公式,面積公式等知識解題.
方法二 (1)證明:設(shè)點P(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),
①直線AB斜率存在時,設(shè)方程為:y=kx+b,代入y2=4x得:k2x2+2(kb-2)x+b2=0,
同理得:
所以x1,x2是方程k2x2+2[(y0+b)k-4]x+(y0+b)2-8x0=0的兩個不同的實數(shù)根,
②當直線AB斜率不存在時,由拋物線性質(zhì)得PM垂直于y軸必成立.
思路三 利用直線AB斜率必不等于零,且允許斜率不存在,設(shè)直線AB的倒斜式方程和P,A,B坐標,然后利用中點公式,韋達定理,弦長公式,點到直線距離公式,面積公式等知識解題.
方法三 (1)證明:設(shè)點P(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),由已知可設(shè)直線AB方程為:x=t+my,
代入y2=4x得:y2-4my-4t=0,判別式Δ=16(m2+t)>0,y1+y2=4m,y1y2=-4t.
又由韋達定理得:
∴yM=y0,則PM垂直于y軸成立.
思路四 利用點A,B在拋物線上和第一步要證明的結(jié)論,由縱坐標設(shè)點A,B坐標,然后利用中點公式,弦長公式,面積公式等知識解題.
思路五 利用點A,B在拋物線上和第一步要證明的結(jié)論,由縱坐標設(shè)點A,B坐標,然后利用中點公式,韋達定理,弦長公式,面積公式等知識解題.
方法五 (1)證明:接方法四,由
整理得:
(2)解:
由(1)得:
△PAB面積
同方法一得: