求過拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)上一點P(x,y)處的切線方程,并由此證實拋物線的光學性質(zhì).
【答案】
分析:為求斜率,先求導函數(shù),得到切線方程,根據(jù)拋物線焦點:F(
,
),它關(guān)于切線的對稱點之橫坐標為x
,
說明從焦點發(fā)出的光線射到(x
,y
)經(jīng)拋物面反射后反射光線平行于對稱軸,反之亦然,與對稱軸平行的光線被拋物面反射后必聚匯于焦點.
解答:解:顯然,y
=ax
2+bx
+c
y′=2ax+b故在P點處切線斜率為2ax
+b,
切線方程y-(ax
2+bx
+c)=(2ax
+b)(x-x
),
亦即y=(2ax
+b)x-ax
2+c.
由于y=ax
2+bx+c按向量=
平移即得到y(tǒng)=ax
2,
只須證明過其上一點(x
,ax
2)的切線l:y=2ax
x-ax
2
滿足:焦點關(guān)于l的對稱點為(m,n).
當x
≠0時
,消去n.知m=x
.
當x
=0時,切線為y=0,F(xiàn)之對稱點橫坐標顯然是0,
故從焦點發(fā)出的光線射到(x
,ax
2)后被拋物面反射后的方程為x=x
(與對稱軸平行);
反之,與對稱軸平行的光線被拋物面反射后必聚匯于焦點
點評:本題主要考查了利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程,要求過曲線上一點處的切線方程,一般先求出該點的導數(shù)值(斜率),再用點斜式寫出后化簡,同時我們還可以據(jù)此寫出該點處的法線方程,考查轉(zhuǎn)化思想,屬于基礎(chǔ)題.