萬建光 李佳一
(湖北省武漢市吳家山第三中學(xué),430040) (湖北省襄陽市第一中學(xué),441099)
袁晶老師在文[1]中給出的拋物線中的“蝴蝶之謎”是由圓中的蝴蝶定理類比而來,并給出了兩種方法解開了其中的奧秘.拋物線也是一種軸對稱圖形,能否有更一般性的結(jié)論?有沒有其他更加簡捷易懂的解法?圖形中還有哪些結(jié)論?筆者為此深入探究,發(fā)現(xiàn)原文中的焦點F的位置可以更一般化,只需滿足在拋物線的對稱軸上即可.現(xiàn)將相應(yīng)的結(jié)論及其推廣整理成文,與讀者分享.
結(jié)論1如圖1,過點F(0,m)任意作兩條弦分別與拋物線y=ax2(a>0)交于點A,B,C,D,連結(jié)AC,BD交直線y=m于M,N兩點,則點M,N關(guān)于點F對稱.
證明不妨設(shè)直線AB的方程為y=k1x+m,設(shè)點A,B,C,D的橫坐標分別為xA,xB,xC,xD.
評注這種證法借助幾何直觀,將拋物線上點的坐標的關(guān)系顯性化,不僅避免了復(fù)雜的計算,而且可以領(lǐng)略圖形的簡潔美和結(jié)論的奇異美.
如圖3,若連結(jié)AD,BC,又見蝴蝶翩翩起舞,用同樣的思路繼續(xù)研究,不難繼續(xù)推廣得到拋物線中隱含的另一個重要結(jié)論:
結(jié)論2如圖3,過點F(0,m)任意作兩條
弦分別與拋物線y=ax2(a>0)交于點A,B,C,D,連結(jié)AD,BC分別交y軸于G,H兩點,設(shè)點A,B,C,D的橫坐標分別為xA,xB,xC,xD.則有
由直線AB,CD交y軸于點F(0,m),可得到m=-axAxB=-axCxD;由直線AD,BC分別交y軸于點G,H,可得到y(tǒng)G=-axAxD,yH=-axBxC.