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例谈合理设线 巧解定点定值问题

2020-03-02朱坤城

数理化解题研究 2020年4期
关键词:联立方程定值斜率

朱坤城

(福建省泉州实验中学 362200)

在高考实测中,许多考生在解答解析几何中面对的困难往往是繁杂的计算,导致对解析几何的题目失去信心,实在可惜.笔者认为选择合理的运算途径,可以走出运算量大的魔圈,下面以2017年理科全国Ⅰ卷20题为例.

(1)求C的方程;

(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点,若直线P2A与直线P2B的斜率的和为-1,证明:l过定点.

这样就避开了繁杂的计算,轻松得到定点.从解法中不难发现:这是一类由椭圆上任意一个点P(x0,y0)引出的两条直线与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点的问题,具有很好的对偶性,如果能充分利用其内在的这些美学因素,必将使运算更为自然而有规可循,笔者将这类问题的解题步骤归纳为:

步骤1:设过点P的直线l:y=kx+b,联立方程组,得到关于点的一元二次方程;

步骤2:根据韦达定理求出x1,y1;

步骤3:另设直线AB的方程y=mx+t,把A点坐标代入,得到一个关于k的一元二次方程;

步骤4:再次利用韦达定理,写出k1,k2的关系(此时的k1,k2即为直线PA,PB的斜率.

为了加深对此法来解决定点问题的理解和认识,我们再看一例:

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)设圆M:x2+(y-2)2=r2(0

因为巧设直线,我们将解题进行得如此轻松!

同样,此法也可以轻松解决定值问题,例如:

(1)求椭圆E的方程;

(2)若经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P、Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为定值.

(2)证明:依题意得直线PA的斜率存在并设方程为y=tx-1,P(x1,y1).

另设直线PQ的方程为y=mx+n,且直线PQ过点(1,1),故m+n=1.

把点P的坐标代入可得:

在医学英语翻译中,句子结构复杂,修饰语繁多,各个从句在翻译时的层次也比较模糊。因此,要重点分析原文语法结构,弄清主句与从句之间的关系,才能做到译文与原文具有对等性。

我们再来看一例定值的问题:

(1)求椭圆C的方程;

(2)若P,Q是椭圆C上的两个动点,且使∠PAQ的角平分线总垂直于x轴,试判断直线PQ的斜率是否为定值?若是,求出该值;若不是,请说明理由.

(2)证明:依题意得直线PA的斜率存在并设方程为y-1=k(x-2),P(x1,y1).

得(4k2+1)x2+8k(1-2k)x+4(1-2k)2-8=0,

另设直线PQ的方程为y=tx+m,把点A的坐标代入可得:

以下再给出两个定值的问题:

(1)求椭圆E的方程;

设过点P的直线方程为y=k(x+2),联立方程组

整理得12k2+12tk-3=0.

(1)求椭圆E的方程;

(2)若直线DP与E交于另一点Q,直线BP、BQ分别与x轴交于点M、N,试判断|OM|·|ON|是否为定值?

(2)设过点B的直线方程为y=tx+1,联立方程组

分析近年来的高考数学试题,发现解析几何在高考试题中必有次压轴题,从学生解答压轴题的情况看,究其原因,往往由于或方法选择不当或运算不合理造成中途搁浅或结果出错.在教学过程中,也有这样的感觉,学生解题很少讲究策略或解题技巧,拿到题目就瞎撞乱碰,套路化解题,不讲究运算是否合理.因此,研究如何增强解析几何的解题策略、技巧意识,提高运算的速度,优化计算就可以帮助学生轻松拿分,增加学习的乐趣!

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