Question

如圖，F(xiàn)是定直線l外的一個(gè)定點(diǎn)，C是l上的動(dòng)點(diǎn)，有下列結(jié)論：若以C為圓心，CF為半徑的圓與l交于A、B兩點(diǎn)，過(guò)A、B分別作l的垂線與圓

C過(guò)F的切線交于點(diǎn)P和點(diǎn)Q，則P、Q必在以F為焦點(diǎn)，l為準(zhǔn)線的同一條拋物線上.

（Ⅰ）建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，求出該拋物線的方程；

（Ⅱ）對(duì)以上結(jié)論的反向思考可以得到另一個(gè)命題：

“若過(guò)拋物線焦點(diǎn)F的直線與拋物線交于P、Q兩點(diǎn)，

則以PQ為直徑的圓一定與拋物線的準(zhǔn)線l相切”請(qǐng)

問(wèn)：此命題是否正確？試證明你的判斷；

（Ⅲ）請(qǐng)選擇橢圓或雙曲線之一類比（Ⅱ）寫出相應(yīng)的命題并

證明其真假.（只選擇一種曲線解答即可，若兩種都選，則以第一選擇為評(píng)分依據(jù)）

Answer 1

（1）（2）該命題為真命題（3）見(jiàn)解析

解析:

（Ⅰ）過(guò)F作l的垂線交l于K，以KF的中點(diǎn)為原點(diǎn)，KF所在的直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系如圖1，并設(shè)|KF|=p，則可得該該拋物線的

方程為 .

（Ⅱ）該命題為真命題，證明如下：

如圖2，設(shè)PQ中點(diǎn)為M，P、Q、M在拋物線

準(zhǔn)線l上的射影分別為A、B、D，

    ∵PQ是拋物線過(guò)焦點(diǎn)F的弦，

∴ |PF|=|PA|，|QF|=|QB|，又|MD|是梯形APQB

的中位線，

   ∴ .

   ∵M(jìn)是以PQ為直徑的圓的圓心，∴圓M與l相切.

（Ⅲ）選擇橢圓類比（Ⅱ）所寫出的命題為：

“過(guò)橢圓一焦點(diǎn)F的直線與橢圓交于P、Q兩點(diǎn)，

則以PQ為直徑的圓一定與橢圓相應(yīng)的準(zhǔn)線l相離”.

此命題為真命題……10分

證明如下：

 證明：設(shè)PQ中點(diǎn)為M，橢圓的離心率為e，

則0<e<1，P、Q、M在相應(yīng)準(zhǔn)線l上的射影分別為A、B、D，

∵，∴； 同理得 .

∵|MD|是梯形APQB的中位線，

∴.

∴圓M與準(zhǔn)線l相離.

選擇雙曲線類比（Ⅱ）所寫出的命題為：

 “過(guò)雙曲線一焦點(diǎn)F的直線與雙曲線交于P、Q兩點(diǎn)，則以PQ為直徑的圓一定與雙曲線相應(yīng)的準(zhǔn)線l相交”. 此命題為真命題，證明如下：……………………11分

  證明：設(shè)PQ中點(diǎn)為M，雙曲線的離心率為e，則e>1，P、Q、M在相應(yīng)準(zhǔn)線l上的 射影分別為A、B、D，

∵，∴； 同理得 .

∵|MD|是梯形APQB的中位線，

∴.

∴圓M與準(zhǔn)線l相交.