(2012•普陀區(qū)一模)設點F是拋物線L:y2=4x的焦點,P1(x1,y1),P2(x2,y2),…Pn(xn,yn)是拋物線L上的n個不同的點n(n≥3,n∈N*
(1)若拋物線L上三點P1、P2、P3的橫坐標之和等于4,求|
FP1
|+|
FP2
|+|
FP3
|
的值;
(2)當n≥3時,若
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0
,求證:|
FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|   =2n
;
(3)若將題設中的拋物線方程y2=4x推廣為y2=2px(p>0),請類比小題(2),寫出一個一般化的命題及其逆命題,并判斷其逆命題的真假.若是真命題,請予以證明;若是假命題,請說明理由.
分析:(1)拋物線l的焦點為F(1,0),設P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),利用拋物線的定義,結(jié)合x1+x2+x3=4,可得結(jié)論;
(2)設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=n,從而可證
|FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|
=2n
(3)當n≥3時,若
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0
,求證:|
FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|=np

逆命題:當n≥3時,“若|
FP1
|+| 
FP2
|+…+|  
FPN
|=np
,則
FP1
+
FP2
+…+
FPN
=
0

取n=4時,拋物線l的焦點為F(
p
2
,0),設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.
解答:解:(1)拋物線l的焦點為F(1,0),設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+3
∵x1+x2+x3=4,∴|
FP1
|+|
FP2
|+|
FP3
|
=7
(2)設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+1)+(x2+1)+(x3+1)+…+(xn+1)=x1+x2+x3+…+xn+n
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0
           
∴x1+x2+x3+…+xn=n
|FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|
=n+n=2n
(3)當n≥3時,若
FP1
+
FP2
+…+
FPn
=
0
,求證:|
FP1
|+|
FP2
|+…+|
FPn
|=np
;
逆命題:當n≥3時,“若|
FP1
|+| 
FP2
|+…+|  
FPN
|=np
,則
FP1
+
FP2
+…+
FPN
=
0

設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
逆命題為假命題:取n=4時,拋物線l的焦點為F(
p
2
,0),設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.
點評:本題考查拋物線的定義,考查向量的運算,解題的關鍵是正確運用拋物線的定義,難度較大.
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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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1
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|x-1|
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