(2012•普陀區(qū)一模)設(shè)點(diǎn)F是拋物L(fēng):y2=2px(p>0)的焦點(diǎn),P1,P2,…,Pn是拋物線L上的n個(gè)不同的點(diǎn)n(n≥3,n∈N*).
(1)當(dāng)p=2時(shí),試寫出拋物線L上三點(diǎn)P1、P2、P3的坐標(biāo),時(shí)期滿足|
FP1
|+|
FP2
|+|
FP3
|=6
;
(2)當(dāng)n≥3時(shí),若
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0
,求證:|
FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|=np

(3)當(dāng)n>3時(shí),某同學(xué)對(2)的逆命題,即:“若|
FP1
|+| 
FP2
|+…+|  
FPN
|=np
,則
FP1
+
FP2
+…+
FPN
=
0
”開展了研究并發(fā)現(xiàn)其為假命題.
請你就此從以下三個(gè)研究方向中任選一個(gè)開展研究:
1.試構(gòu)造一個(gè)說明該命題確實(shí)是假命題的反例;
2.對任意給定的大于3的正整數(shù)n,試構(gòu)造該假命題反例的一般形式,并說明你的理由:
3.如果補(bǔ)充一個(gè)條件后能使該命題為真,請寫出你認(rèn)為需要補(bǔ)充的一個(gè)條件,并說明加上該條件后,能使該逆命題為真命題的理由.
分析:(1)拋物線l的焦點(diǎn)為F(
p
2
,0),設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),利用拋物線的定義可得x1+x2+x3=3,故可取滿足條件的三點(diǎn);
(2)設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),…,Pn(xn,yn),分別過P1、P2、P3,…,Pn作拋物線的準(zhǔn)線l的垂線,垂足分別為Q1、Q2、Q3,…,Qn,利用拋物線的定義可得x1+x2+x3+…+xn=
np
2
,從而可證
|FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|
=np
(3)①取n=4時(shí),拋物線l的焦點(diǎn)為F(
p
2
,0),設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),P4(x4,y4),分別過P1、P2、P3,P4作拋物線的準(zhǔn)線l的垂線,垂足分別為Q1、Q2、Q3,Q4,利用拋物線的定義,可得x1+x2+x3+x4=2p,從而可得結(jié)論;
②設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),…,Pn(xn,yn),分別過P1、P2、P3,…,Pn作拋物線的準(zhǔn)線l的垂線,垂足分別為Q1、Q2、Q3,…,Qn,利用拋物線的定義,可得x1+x2+x3+…+xn=
np
2
,從而可得結(jié)論;
③補(bǔ)充條件:點(diǎn)Pi的縱坐標(biāo)滿足y1+y2+…+yn=0,即當(dāng)n>3時(shí),|
FP1
|+| 
FP2
|+…+|  
FPn
|=np
,點(diǎn)Pi的縱坐標(biāo)滿足y1+y2+…+yn=0,則
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0
解答:解:(1)拋物線l的焦點(diǎn)為F(
p
2
,0),設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),
分別過P1、P2、P3作拋物線的準(zhǔn)線l的垂線,垂足分別為Q1、Q2、Q3
|
FP1
|+|
FP2
|+|
FP3
|
=(x1+
p
2
)+(x2+
p
2
)+(x3+
p
2
)=x1+x2+x3+
3p
2
=6
∵p=2,∴x1+x2+x3=3
故可取P1
1
2
,
2
),P2(1,2),P3
3
2
6
)滿足條件;
(2)設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),…,Pn(xn,yn),分別過P1、P2、P3,…,Pn作拋物線的準(zhǔn)線l的垂線,垂足分別為Q1、Q2、Q3,…,Qn
|FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|
=(x1+
p
2
)+(x2+
p
2
)+(x3+
p
2
)+…+(xn+
p
2
)=x1+x2+x3+…+xn+
np
2

FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0
           
∴x1+x2+x3+…+xn=
np
2

|FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|
=
np
2
+
np
2
=np
(3)①取n=4時(shí),拋物線l的焦點(diǎn)為F(
p
2
,0),設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),P4(x4,y4),分別過P1、P2、P3,P4作拋物線的準(zhǔn)線l的垂線,垂足分別為Q1、Q2、Q3,Q4
|FP1
|+|
FP2
|+…+|
FP4
|
=x1+x2+x3+x4+2p=4p
∴x1+x2+x3+x4=2p
不妨取P1(
p
4
,
2
p
2
)
P2(
p
2
,p)
P3(
p
2
,-p)
P4(
3p
4
,
6
p
2
)
,則
FP1
+
FP2
+…+
FP4
0

P1(
p
4
2
p
2
)
,P2(
p
2
,p)
,P3(
p
2
,-p)
P4(
3p
4
,
6
p
2
)
是一個(gè)當(dāng)n=4時(shí),該逆命題的一個(gè)反例;
②設(shè)P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),…,Pn(xn,yn),分別過P1、P2、P3,…,Pn作拋物線的準(zhǔn)線l的垂線,垂足分別為Q1、Q2、Q3,…,Qn
|
FP1
|+| 
FP2
|+…+|  
FPn
|=np
,∴x1+x2+x3+…+xn+
np
2
=np,∴x1+x2+x3+…+xn=
np
2

因?yàn)樯鲜霰磉_(dá)式與點(diǎn)的縱坐標(biāo)無關(guān),所以將這n點(diǎn)都取在x軸的上方,則它們的縱坐標(biāo)都大于0,則
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=(0,y1+y2+…+yn)≠
0

③補(bǔ)充條件:點(diǎn)Pi的縱坐標(biāo)滿足y1+y2+…+yn=0,即當(dāng)n>3時(shí),|
FP1
|+| 
FP2
|+…+|  
FPn
|=np
,點(diǎn)Pi的縱坐標(biāo)滿足y1+y2+…+yn=0,則
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0

由②知,命題為真.
點(diǎn)評:本題考查拋物線的定義,考查向量的運(yùn)算,解題的關(guān)鍵是正確運(yùn)用拋物線的定義,難度較大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2012•普陀區(qū)一模)
e
1
,
e
2
是兩個(gè)不共線的向量,已知
AB
=2
e
1
+k
e
2
CB
=
e
1
+3
e
2
CD
=2
e
1
-
e
2
,且A,B,D三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)k=
-8
-8

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2012•普陀區(qū)一模)設(shè)全集為R,集M={x|
x2
4
+y2=1
},N={x|
x-3
x+1
≤0
},則集合{x|(x+
3
2
)
2
+y2=
1
4
}可表示為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2012•普陀區(qū)一模)已知數(shù)列{an}是首項(xiàng)為2的等比數(shù)列,且滿足an+1=pan+2n(n∈N*)
(1)求常數(shù)p的值和數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若抽去數(shù)列中的第一項(xiàng)、第四項(xiàng)、第七項(xiàng)、…第3n-2項(xiàng),…,余下的項(xiàng)按原來的順序組成一個(gè)新的數(shù)列{bn},試寫出數(shù)列
{bn}的通項(xiàng)公式;
(3)在(2)的條件下,設(shè)數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Tn,是否存在正整數(shù)n,使得
Tn+1
Tn
=
11
3
?若存在,試求所有滿足條件的正整數(shù)n的值,若不存在,請說明理由.

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2012•普陀區(qū)一模)對于平面α、β、γ和直線a、b、m、n,下列命題中真命題是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2012•普陀區(qū)一模)函數(shù)y=
1
log
1
2
|x-1|
的定義域是
(0,1)∪(1,2)
(0,1)∪(1,2)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案