劉蘭芝
中學(xué)學(xué)習(xí)的韋達定理,在今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中一直都起著很重要的作用,它在中學(xué)階段的學(xué)習(xí)和考題中都是重點內(nèi)容,因此,對此定理要給以重視,要學(xué)好用好。下面看看韋達定理與其它知識的合作風(fēng)采。
一、韋達定理與中點坐標(biāo)公式聯(lián)袂合作
例1.(2008·陜西卷)拋物線 ,直線 交C于A、B兩點,M是線段AB的中點,過M做x軸的垂線交C于點N。
(Ⅰ)證明:拋物線C在N處的切線與AB平行;
(Ⅱ)是否存在實數(shù)k使 ,若存在,求k的值;若不存在,請說明理由。
[解析](Ⅰ)設(shè)A(x1,2x12), B(x2,2x22) ,
因為 , ,把 代入 得 ,即拋物線C在N處的切線的斜率為k,亦即拋物線C在N處的切線與AB平行。(第(Ⅱ)問在例3中解答)
[評析]在解題過程中,若涉及到直線與圓錐曲線,線段的中點時,一般就用韋達定理和線段的中點坐標(biāo)公式來求解。
例2.(2005·湖北卷)設(shè)A、B是橢圓 上的兩點,點N(1,3)是線段AB的中點,AB的垂直平分線與橢圓交于C、D。
(Ⅰ)確定λ的取值范圍,并求直線AB的方程;(Ⅱ)題目略。
[解析]設(shè)直線AB的方程為 ,
A(x1,y1), B(x2,y2) ,
得 ,故
由中點公式得 代入 ,得λ>12。
所以,λ的取值范圍是λ>12,直線AB的方程為 。
[評析] 一般地,解含常數(shù)的一元二次方程時,常設(shè)出方程的兩根,通過整體代換得到需要的答案,而其兩根不需要求出,即設(shè)而不求。
二、韋達定理與弦長公式親密聯(lián)合
例3 .(2008·陜西卷)拋物線 ,直線 交C于A、B兩點,M是線段AB的中點,過M做x軸的垂線交C于點N。
(Ⅰ)證明拋物線C在N處的切線與AB平行;
(Ⅱ)是否存在實數(shù)k,使 ,若存在,求k的值;若不存在,請說明理由。 (此題為例1)
[解析](Ⅱ)設(shè)A(x1,2x12), B(x2,2x22) ,由(Ⅰ)得 ,
[評析]在與圓錐曲線題目里,遇到線段時,常用韋達定理和弦長公式聯(lián)合解決問題。
三、韋達定理與垂直向量的交匯
例4.(2008·遼寧卷)在平面直角坐標(biāo)系xoy中,點P到兩點(0, 、(0, 的距離之和等于4,設(shè)點P的軌跡為C,直線 與C交于A、B兩點。
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)若 ,求k的值。
[解析](Ⅰ)設(shè)P (x,y), A(x1,y1), B(x2,y2) ,
[評析]若兩向量垂直,則 ,明顯需要用到韋達定理求解。
四、韋達定理與數(shù)列的協(xié)調(diào)對接
例5.(2008·全國I卷)雙曲線的中心為原點O,焦點在x軸上,兩條漸近線分別是 ,經(jīng)過右焦點F垂直于 的直線分別交 于A、B點。已知 , , 成等差數(shù)列,且 與 同向。
(Ⅰ)求雙曲線的離心率;
(Ⅱ)設(shè)AB被雙曲線截得的線段長為4,求雙曲線的方程。
[解析](Ⅰ)設(shè)雙曲線的方程為 ,右焦點
[評析]該題目里給出了直線與圓錐曲線相交所成線段的等量關(guān)系,需按題意列出等式,代入韋達定理對應(yīng)的代數(shù)式,解出參數(shù)的值,則可得到題目所要的答案。
韋達定理在解析幾何的解題中應(yīng)用比較廣泛,其算理簡單,算法單一,只需在化簡計算時仔細認真點,則可輕松拿到解析幾何的高分。