构造法巧解定点定值问题 湖北省阳新县高级中学 邹生书 本文笔者向大家介绍一种行之有效的特殊方法──构造关于“”的二次方程解题。即若直线 与曲线相交于不同两点,则两点的坐标满足关于的齐次方程: 。 两边除以便可构造出关于的二次方程,、是这个关于的方程的两个根,当问题涉及或可转化为或时,我们便可利用根与系数的关系解题。本文笔者将运用这一方法来解决圆锥曲线与周直角、等腰三角形相关的定点定值问题。 性质1 已知点是抛物线上的一个定点,、是抛物线上的两个动点。 (1) 若,则直线过定点; (2)若直线、与轴围成以点为顶点的等腰三角形,则直线的斜率为定值。 证明 将抛物线按向量平移得抛物线, 即。又点在抛物线上,故,代入上式得①。 抛物线上的定点和动点、分别对应抛物线上的定点和动点、,设直线的方程为,代入①得,。当时,两边除以得,。因为点的坐标满足这个方程,所以是这个关于的方程的两个根。 (1)若,因为平移前后垂直关系不变,所以,即,整理得。由此知点在直线上,即直线过定点,从而直线过定点。 (2)依题意知直线的倾斜角互补且斜率存在,由平移性质知直线的倾斜角也互补且斜率存在,所以,即,于是。 因为,所以,故直线的斜率为定值。 性质2 已知点是椭圆上的一个定点,是椭圆上的两个动点。 (1)若,则直线AB过定点; (2)若直线与轴围成以点为顶点的等腰三角形,则直线的斜率为定值。 证明 将椭圆按向量平移得椭圆, 即。又点在椭圆上,所以,代入上式得①。 椭圆上的定点和动点分别对应椭圆上的定点和动点,设直线的方程为,代入①得。当时,两边除以得,。因为点的坐标满足这个方程,所以是这个关于的方程的两个根。 (1)若,由平移性质知,所以, 即,所以。由此知点 在直线上,即直线过定点,从而直线AB过定点即过定点。 (2)依题意知直线、的倾斜角互补且斜率存在,由平移性质知,直线的倾斜角也互补且斜率存在,所以,即,由此得。又,所以,故直线AB的斜率为定值。 同理可证双曲线有如下: 性质3 已知点是双曲线上的一个定点,、是双曲线上的两个动点。 (1)若,则直线AB过定点; (2)若直线与轴围成以点为顶点的等腰三角形,则直线的斜率为定值。 综合归纳以上性质可得圆锥曲线有如下一般性结论: 性质4 已知点是圆锥曲线上的一个定点,是曲线上的两个动点。 (1)若,则直线过定点; (2)若直线与焦点所在的轴成等角,则直线与的夹角为定值。 (责任编辑:admin) |