圆锥曲线焦点弦问题的魔法公式
2018-07-13王海彬
王海彬
摘 要:圆锥曲线部分是解析几何的核心内容,同时也是高考必考知识点,在每年的高考题中总会出现1~2道客观题和1道解答题。即使是客观题一般难度也较大,甚至于出现在选择题或填空题的最后一题,主要知识点为圆锥曲线的基本概念、性质、直线和圆锥曲线的位置关系,重点考查学生等价转化、数形结合、逻辑推理等能力。特别是近年随着向量等多个知识点的融入,综合性和技巧性越来越强,方法灵活多样,学生很难掌握解题的规律。在一次讲解课后作业过程中,笔者偶然发现了一个解决焦点弦相关问题的神级结论,这一结论会给我们解决这一类问题带来意想不到的“神奇”效果!
关键词:圆锥曲线;焦点弦;向量;神级结论
在人教版高中数学选修2-1作业本圆锥曲线部分出现了这样一道题:例:已知椭圆C:[x2a2+y2b2=1](a>0,b>0)的离心率为[32],过右焦点F且斜率为k(k>0)的直线与椭圆C相交于A、B两点,若[AF=3FB],則k等于( )。
A.1 B.[2] C.[3] D.2
这道题让我有一种似曾相识的感觉,后来在2010年高考全国卷Ⅱ选择题第12题中找到了它的踪迹。作为一道高考压轴的选择题,我们可以看出这肯定是一道难题,是拉开学生客观题分数的一个秘密武器,同时也是一道值得挖掘的好题。
学生的解法一般如下:
解:∵椭圆C:[x2a2+y2b2=1]的离心率为[32]∴可设该椭圆的方程为: [x24b2+y2b2=1],即[x2+4y2=4b2]。
设A([x1],[y1]),B([x2],[y2]),F([3b],[0])。
由[AF=3FB],可得[y1=-3y2]。
再设直线AB的方程为[x=my+3b]。代入椭圆方程可得[m2+4y2+23mby-b2=0]。
∴[y1+y2=-23mbm2+4y1.y2=b2m2+4]
又∵[y1=-3y2],∴[-2y2=-23mbm2+4],∴[],[-3y22]=[-b2m2+43y22=b2m2+4]∴[b2m2+4]=[9m2b2(m2+4)2]∴[9m2=m2+4]。即[m=22]。
∴[k=1m=2]故选B。
点评:该解法中规中矩,对学生的计算能力要求比较高,但作为一道高考选择题的解法显然不是最优的。……p>