一组有心二次曲线的定值结论的统一形式及应用
2022-08-01魏东升
魏东升
(福建省厦门双十中学漳州校区 363107)
1 结论的提出


当m=n>0时,其表示圆;
当m≠n>0时,其表示椭圆;
当mn<0时,其表示双曲线.
在此基础上,我们还可以得到以下两个推论:


2 结论的证明
以下给出这组定值结论的证明:
定理证明设点A(x1,y1),B(x2,y2),
因为点C是线段AB的中点,

两式作差变形,得

推论1证明不妨取AC中点D,连接OD,
则OD∥BC.
由定理,得





3 结论的应用
这组定值结论在高考题中的应用非常广泛,可以用它们直接解答小题,也可以推导相关结论,还可以获取解题思路.
3.1 直接应用



又c=3,解得椭圆E的方程为
故选D.



评析定值结论其实是直线斜率、弦中点和有心二次曲线的标准方程(椭圆或双曲线的离心率)三者之间沟通的纽带,上述两个例题就很好地说明了这一点.
3.2 获取思路
对于大题,出于答题的规范性,我们不能直接利用结论进行解题,但可以考虑先证后用,或者在我们解题过程中给我们提供解题的思路,比如:
例3(2015年全国Ⅱ卷理20)已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值.
证明设点A(x1,y1),点B(x2,y2),点M(xM,yM).

两式相减整理,得
从而kOM·kAB=-9.
即直线OM的斜率与l的斜率乘积的值为-9.
评析本题除了用点差法之外,还可以采用设而不求的思路.显然,熟悉定值结论的证明给我们的快速解题提供了很大的便利.
3.3 推导结论

A.(0,1]∪[9,+∞)

C.(0,1]∪[4,+∞)

解析当0 得0 当m>3,焦点在y轴上, 要使C上存在点M满足∠AMB=120°, 得m≥9. 故m的取值范围为(0,1]∪[9,+∞). 故选A. 当且仅当kAM=-kBM时,即点M在短轴顶点时等号成立,此时tan∠AMB最大,即∠AMB最大.




