構(gòu)造法巧解定點(diǎn)定值問(wèn)題 湖北省陽(yáng)新縣高級(jí)中學(xué) 鄒生書(shū) 本文筆者向大家介紹一種行之有效的特殊方法──構(gòu)造關(guān)于“”的二次方程解題。即若直線 與曲線相交于不同兩點(diǎn),則兩點(diǎn)的坐標(biāo)滿足關(guān)于的齊次方程: 。 兩邊除以便可構(gòu)造出關(guān)于的二次方程,、是這個(gè)關(guān)于的方程的兩個(gè)根,當(dāng)問(wèn)題涉及或可轉(zhuǎn)化為或時(shí),我們便可利用根與系數(shù)的關(guān)系解題。本文筆者將運(yùn)用這一方法來(lái)解決圓錐曲線與周直角、等腰三角形相關(guān)的定點(diǎn)定值問(wèn)題。 性質(zhì)1 已知點(diǎn)是拋物線上的一個(gè)定點(diǎn),、是拋物線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)。 (1) 若,則直線過(guò)定點(diǎn); (2)若直線、與軸圍成以點(diǎn)為頂點(diǎn)的等腰三角形,則直線的斜率為定值。 證明 將拋物線按向量平移得拋物線, 即。又點(diǎn)在拋物線上,故,代入上式得①。 拋物線上的定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)、分別對(duì)應(yīng)拋物線上的定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)、,設(shè)直線的方程為,代入①得,。當(dāng)時(shí),兩邊除以得,。因?yàn)辄c(diǎn)的坐標(biāo)滿足這個(gè)方程,所以是這個(gè)關(guān)于的方程的兩個(gè)根。 (1)若,因?yàn)槠揭魄昂蟠怪标P(guān)系不變,所以,即,整理得。由此知點(diǎn)在直線上,即直線過(guò)定點(diǎn),從而直線過(guò)定點(diǎn)。 (2)依題意知直線的傾斜角互補(bǔ)且斜率存在,由平移性質(zhì)知直線的傾斜角也互補(bǔ)且斜率存在,所以,即,于是。 因?yàn)?/span>,所以,故直線的斜率為定值。 性質(zhì)2 已知點(diǎn)是橢圓上的一個(gè)定點(diǎn),是橢圓上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)。 (1)若,則直線AB過(guò)定點(diǎn); (2)若直線與軸圍成以點(diǎn)為頂點(diǎn)的等腰三角形,則直線的斜率為定值。 證明 將橢圓按向量平移得橢圓, 即。又點(diǎn)在橢圓上,所以,代入上式得①。 橢圓上的定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)橢圓上的定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn),設(shè)直線的方程為,代入①得。當(dāng)時(shí),兩邊除以得,。因?yàn)辄c(diǎn)的坐標(biāo)滿足這個(gè)方程,所以是這個(gè)關(guān)于的方程的兩個(gè)根。 (1)若,由平移性質(zhì)知,所以, 即,所以。由此知點(diǎn) 在直線上,即直線過(guò)定點(diǎn),從而直線AB過(guò)定點(diǎn)即過(guò)定點(diǎn)。 (2)依題意知直線、的傾斜角互補(bǔ)且斜率存在,由平移性質(zhì)知,直線的傾斜角也互補(bǔ)且斜率存在,所以,即,由此得。又,所以,故直線AB的斜率為定值。 同理可證雙曲線有如下: 性質(zhì)3 已知點(diǎn)是雙曲線上的一個(gè)定點(diǎn),、是雙曲線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)。 (1)若,則直線AB過(guò)定點(diǎn); (2)若直線與軸圍成以點(diǎn)為頂點(diǎn)的等腰三角形,則直線的斜率為定值。 綜合歸納以上性質(zhì)可得圓錐曲線有如下一般性結(jié)論: 性質(zhì)4 已知點(diǎn)是圓錐曲線上的一個(gè)定點(diǎn),是曲線上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)。 (1)若,則直線過(guò)定點(diǎn); (2)若直線與焦點(diǎn)所在的軸成等角,則直線與的夾角為定值。 |
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