(2012•普陀區(qū)一模)設(shè)點F是拋物L:y2=2px(p>0)的焦點,P1,P2,…,Pn是拋物線L上的n個不同的點n(n≥3,n∈N*).
(1)當p=2時,試寫出拋物線L上三點P1、P2、P3的坐標,時期滿足|
FP1
|+|
FP2
|+|
FP3
|=6
;
(2)當n≥3時,若
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0
,求證:|
FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|=np
;
(3)當n>3時,某同學對(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研究方向中任選一個開展研究:
1.試構(gòu)造一個說明該命題確實是假命題的反例;
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.如果補充一個條件后能使該命題為真,請寫出你認為需要補充的一個條件,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;
(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,拋物線l的焦點為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補充條件:點Pi的縱坐標滿足y1+y2+…+yn=0,即當n>3時,|
FP1
|+| 
FP2
|+…+|  
FPn
|=np
,點Pi的縱坐標滿足y1+y2+…+yn=0,則
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0
解答:解:(1)拋物線l的焦點為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,拋物線l的焦點為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
)
是一個當n=4時,該逆命題的一個反例;
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

因為上述表達式與點的縱坐標無關(guān),所以將這n點都取在x軸的上方,則它們的縱坐標都大于0,則
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=(0,y1+y2+…+yn)≠
0

③補充條件:點Pi的縱坐標滿足y1+y2+…+yn=0,即當n>3時,|
FP1
|+| 
FP2
|+…+|  
FPn
|=np
,點Pi的縱坐標滿足y1+y2+…+yn=0,則
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0

由②知,命題為真.
點評:本題考查拋物線的定義,考查向量的運算,解題的關(guān)鍵是正確運用拋物線的定義,難度較大.
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(2012•普陀區(qū)一模)
e
1
,
e
2
是兩個不共線的向量,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三點共線,則實數(shù)k=
-8
-8

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x2
4
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x-3
x+1
≤0
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3
2
)
2
+y2=
1
4
}可表示為( 。

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Tn+1
Tn
=
11
3
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1
log
1
2
|x-1|
的定義域是
(0,1)∪(1,2)
(0,1)∪(1,2)

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