代宇晟
摘 要 在圓錐曲線試題中,我們常常會使用點差法處理與中點、斜率相關(guān)的條件。然而點差法更多是使用在橢圓和雙曲線中。對于拋物線,點差法同樣可以用來求解斜率,使運算得到較大的簡化。
關(guān)鍵詞 點差法 斜率 拋物線 待定系數(shù)法 定點問題
中圖分類號:G633 文獻標識碼:A
例1:過拋物線上的一點任作兩條相互垂直的弦,,問直線是否過定點
解法一:半聯(lián)立
解:設(shè)
當時恒成立
直線過定點(10,-4)
解法二:拋物線點差法
解:設(shè)
由此可推出,若直線與開口向右的拋物線交于兩點
則恒有
在拋物線上
設(shè)
又,即
與聯(lián)立得到:
代入,得到
即
直線為
所以直線方程成立
恒過點
由本例題可以發(fā)現(xiàn),在拋物線中使用點差法求解斜率,計算過程非常簡潔。對于拋物線中涉及多條直線斜率運算的問題,該方法為不二之選。
例2:曲線,在曲線C上,過點A作曲線C的兩條弦AD,AE,且AD,AE斜率為,并滿足,試推斷有何變化規(guī)律。
解:此題應用拋物線點差法即可快速求解
已知:,
設(shè)
由于點差法上題已證,此處直接應用結(jié)論
又
又直線
時直線方程成立
直線恒過點(-1,-2)
做了以上兩道例題,我們發(fā)現(xiàn)一個小結(jié)論:過拋物線上一定點,作兩條直線,斜率分別為,兩條直線分別于拋物線交于兩點。當或者為定值時,直線必過定點。不妨推導一下上有一定點,任作兩條弦PA,PB,使得,則AB過定點
同理
代入化簡
所以過定點
同理,若將改為
則有AB過定點
代入化簡
所以定點為
其實,以上小結(jié)論不光針對拋物線,對于橢圓和雙曲線也同樣成立。換句話說,它是圓錐曲線的一個普適結(jié)論,最近的2017高考新課標乙卷就以該結(jié)論出題,題目如下:
例3:已知拋物線過點P(2,0)作不垂直于x軸的直線,交拋物線于A,B兩點,F(xiàn)為拋物線焦點,再分別作直線AF,BF與拋物線交于點M,N,設(shè)直線AB,MN斜率分別為,求證為定值。
解:設(shè)
同理直接應用結(jié)論
此時應通過聯(lián)立AM的方法來求出的關(guān)系,從而實現(xiàn)消元求解
首先確定一個小結(jié)論:設(shè)
為直線的橫截距。即:直線與拋物線(開口向右)交于兩點,縱坐標乘積等于
同理
由拋物線點差法可知:
此題較為復雜,若用傳統(tǒng)方法聯(lián)立的思想,需要利用直線和拋物線聯(lián)立,出坐標之間的關(guān)系,再將分別于拋物線聯(lián)立,表示出兩點坐標,再求出斜率,最后進行消元求解。整個過程非常復雜,在考場上時間緊張,幾乎不可能完成,而此類題往往分值較大,失掉非常可惜??梢?,熟練掌握拋物線點差法是攻克此類題型的關(guān)鍵。