APP下载

基于斜率和(积)背景下的圆锥曲线定点问题求解新探

2021-06-05福建省永春第一中学李金进

数学大世界 2021年11期
关键词:抛物线

福建省永春第一中学 李金进

一、问题呈现

已知点A(2,1)是椭圆G:x2+4y2=8上的点,B,C是椭圆G上的两点,设k1,k2分别是直线AB,AC的斜率,且满足4k1·k2=1,试问:直线B,C是否过定点?如果过定点,求出定点坐标;如果不过定点,试说明理由。

分析:在圆锥曲线解答题中,常见这类以斜率的和或者斜率的积为背景探求直线过定点的问题。常规的处理方式为通过直线方程与曲线方程联立,分别求出B,C两点,再通过两点式得到直线BC的方程,经过整理确定直线所过的定点,从而形成如下解法。

解法一:设直线AB,AC的方程分别为y-1=k1(x-2),y-1=k2(x-2)。

设点B(x1,y1),C(x2,y2),

联立G:x2+4y2=8得(1+4k12)x2-(16k12-8k1)x+16k12-16k1-4=0,

所以直线BC恒过定点(0,0)。

相比解法一而言,解法二借助变换主元,也就是把常规变量x为变量的一元二次方程,转化为以斜率k为变量的一元二次方程,通过韦达定理使计算量变小,达到比较理想的效果。

二、解后反思

1.常规方法

由韦达定理确定出两个交点,再由两点式求出直线方程,然后经过对式子的整理确定定点,想法自然,但计算量较大,不易完成。

2.变换主元

变换视角,以斜率k为主要变量,结合斜率的和(或者斜率的积)的样式,借助韦达定理求定点,这样的想法学生容易接受,计算量较小,计算的效率较高。

三、应用拓展

(1)当l与x轴垂直时,求直线AM的方程;

(2)设O为坐标原点,证明:∠OMA=∠OMB。

解:(1)过程省略。

(2)设过点M的直线方程为y=k(x-2)(易知斜率存在),

代入椭圆方程,消去y得x2+2k2(x-2)2-2=0,

按斜率k降幂整理可得2(x-2)2k2+x2-2=0,

设直线MA,MB的斜率分别为k1,k2,则k1+k2=0,

所以∠OMA=∠OMB。

题2 已知直线l过抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,且垂直于抛物线的对称轴,l与抛物线两交点间的距离为2。

登录APP查看全文

猜你喜欢

抛物线
抛物线焦点弦的性质及应用
选用合适的方法,求抛物线的方程
巧用抛物线定义妙解题
抛物线高考满分突破训练(B卷)
阿基米德三角形在抛物线中的应用
赏析抛物线中的定比分点问题
玩转抛物线
一道题目的推广与应用