聚焦“点差法”应用的三重境界
2015-03-31王荣鑫
王荣鑫
“点差法”是圆锥曲线中的常见方法,如果能恰当使用,可以降低运算量,优化解题过程. 我们对“点差法”的掌握也有境界高低之分,特举以下几例,谈谈点差法在应用中的三重境界.
术:熟练应用,解决中点和斜率相关问题
1. 点差法的步骤
设直线与圆锥曲线的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),将A,B坐标代入圆锥曲线方程,两式作差后分解因式,得到一个与弦的中点和斜率有关的式子,我们称之为“点差法”. 应用“点差法”的常见题型有:求中点弦方程、求弦中点轨迹、垂直平分线问题,等等. 举例如下:
例1 已知AB是椭圆+=1(a>b>0)不垂直于x轴的任意一条弦,P是AB的中点,O为椭圆的中心,求证:直线AB和直线OP的斜率之积是定值.
解答:设A(x1,y1),B(x2,y2)且x1≠x2,则+=1 ①,+=1 ②.
①-②得=-,所以=-,所以kAB== -. 又kOP=,所以kAB= -·,所以kAB·kOP=-,原式得证.
2. 点差法的误区
虽然“点差法”简洁易算,但仍存在着应用的误区:忽视直线与圆锥曲线必须有两个不同的交点这一前提条件. 正确套用“点差法”的模型,按照步骤熟练求解,并明确知道它的适用条件,是第一重境界,我们不妨称之为点差“术”. 举例如下:
例2 已知双曲线x2-y2=1,过B(1,1)能否作直线l,使l与双曲线交于P,Q两点,且B是线段PQ的中点,这样的直线如果存在,求出它的方程;如果不存在,说明理由.
解答:假设这样的直线存在,设P,Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=2,y1+y2=2. 又x-y=1 ①,x-y=1 ②.
①-②得(x1+x2)(x1-x2)-(y1+y2)·(y1-y2)=0,所以2(x1-x2)-(y1-y2)=0,所以PQ的斜率k==2. 所以l的方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.
(注:我们通常在这里匆匆结束,造成失误.)
但若将y=2x-1代入x2-y2=1整理得方程2x2-4x+3=0,而此方程无实数解,所以满足题设的直线不存在.
法:适时应用,抓住整体代换的方法解题
很多……
