抛物线是学生从初中开始就接触的内容,但囿于学段水平限制,初中阶段学生了解的抛物线仅仅是作为给出解析式的二次函数的图象去研究,没有深入研究其图象本质性质特点。高中阶段学习圆锥曲线方程时,学生才开始深入了解抛物线的来由及其定义、性质。平面内,到定点与定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。其中定点叫抛物线的焦点,定直线叫抛物线的准线。
如图所示,这条抛物线上所有点到点F(焦点)的距离都等于它到直线l(准线)的距离。抛物线在几何光学和力学中有重要的用处,在高中我们将进一步了解到抛物线也是圆锥曲线的一种,即圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线。抛物线在合适的坐标变换下,也可看成二次函数图象。近年来我们的中考命题中经常出现有高中知识背景的题目,而二次函数作为中学阶段最重要的函数之一更是被命题者所青睐。下面举例说明:
例
分析:本题是2014年湖南省湘西州中考第25题,作为压轴题呈现。本题共设四问,第一问求解函数解析式,第二问是二次函数压轴题很常见的构造平行于y轴(或垂直于x轴)求线段最值问题,而第三问和第四问事实上就是抛物线固有性质的运用。
本题中给出的点F事实上就是抛物线的焦点,而直线l就是抛物线的准线。抛物线上任取一点,其到点F的距离都等于其到直线l的距离。同学们可以设出抛物线上任一点的坐标,计算其到点F和直线l的距离得证结论。
第三问,由前述抛物线性质,PF=PN,QF=QS,可得∠PFN=∠PNF,∠QFS=∠QSF,由PN‖ y轴可得∠PNF=∠NFy,故而∠PFN=∠NFy,同理得∠QFS=∠yFS,由此我们很容易得到∠NFS=90°,即△NFS为直角三角形。
第四问,给定的点A事实上是一个定点,我们注意到过点M作直线l的垂线段,垂足为H,由前述结论可得MF=MH,故而所求MF+MA的最小值即是求MA+MH的最小值,至此,由垂线段最短很容易求解!此例可以看出,命题者不过是反复在抛物线的性质上做文章,只是这点性质是高中才会学到的。具有高中知识背景的题目可能会受命题者的青睐,我们在平时的学习中不妨扩大知识面,多多涉猎。