一道高考数学试题的变式研究

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  例题:(2012年安徽卷):如图1,点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:
  的左、右焦点,过点
  F1作x轴的垂线,交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线
  于点Q
  (1)如果点Q的坐标是(4,4),求此时椭圆C的方程;
  (2)证明:直线PQ与椭圆C只有一个交点
  解:(1)易求椭圆C的方程:
  (2)证明:根据条件可得点P坐标
  可得直线QF2的方程为
  因为直线QF2与直线
  交点为Q,易得Q点坐标是
  又因为点P坐标
  ,可得PQ直线方程为
  得x=-c,y=b2a,所以直线PQ与椭圆C只有一个交点
  笔者对问题(2)进行了认真探究,得到以下优美结论:
  结论1点
  F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:
  x2a2
  +y2b2
  =1(a>b>0)
  的左、右焦点,过点
  F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点P作椭圆C的切线交直线
  x=a2c于点Q,则
  PF2⊥QF2
  结论2:点
  F1(-c,0),F2(c,0)
  分别是椭圆C:
  x2a2
  +y2b2=1 (a>b>0)
  的左、右焦点,过点F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点P作椭圆C的切线
  l1,过点F2作直线PF2的垂线l2,则l1与l2的交点必在右准线上
  结论3:点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:
  的左、右焦点,过点
  F1作x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线
  x=a2c于点Q,椭圆C的左准线与x轴交点为M
  (-a2c,0),则P、Q、M三点共线
  通过类比双曲线也有如下优美结论
  结论4:如图2,点
  的左、右焦点,过点F1作x轴的
  垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点
  F2作直线PF2的垂线交直线
  x=a2c于点Q,则直线PQ与双曲线C只有一个交点
  结论5:点
  F1(-c,0),F2(c,0)分别是双曲线C:x2a2
  -b2b=1(a>0,b>0)
  的左、右焦点,过点F1作x轴的垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点P作双曲线C的切线交直线
  结论6:点
  F1(-c,0),F2(c,0)分别是双曲线C:
  的左、右焦点,过点
  F1作x轴的垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点P作双曲线C的切线l1,过点F2作直线PF2的垂线
  l2,则
  l1与l2的交点必在右准线上
  结论7:点
  F1(-c,0)、F2(c,0)分别是双曲线C:
  x2a2
  -b2b=1 (a>0,b>0)
  的左、右焦点,过点F1作x轴的
  垂线交双曲线C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2的垂线交直线
  x=a2c于点Q,双曲线 C的左准线与x轴交点为M(
  -a2c,0),则P、Q、M三点共线
  以上结论的证明,这里从略
  安徽省五河一中 (233300)
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