薛紅利
【摘要】 代點(diǎn)配湊法是解析幾何學(xué)習(xí)中重要的解題方法,是“點(diǎn)差法”運(yùn)算的深化,本文主要探究代點(diǎn)配湊法的解題定式和應(yīng)用.
【關(guān)鍵詞】 代點(diǎn)配湊法;點(diǎn)差法;解析幾何
高考試卷中的解析幾何題中如何消去參數(shù),是干擾學(xué)生得高分的“瓶頸”,而“代點(diǎn)配湊、代入消參”是重要的解題方法之一,它是“點(diǎn)差法”運(yùn)算的深化,也是“先局部,后整體,有序地運(yùn)算”的深化.本研究主要討論代點(diǎn)配湊法的解題定式.
案例呈現(xiàn)? 橢圓的中心為原點(diǎn)O,離心率e=? 2? 2 ,一條準(zhǔn)線的方程為x=2 2 .
(Ⅰ)求該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(Ⅱ)設(shè)動(dòng)點(diǎn)P滿足OP =OM +2ON ,其中M,N是橢圓上的點(diǎn).直線OM與ON的斜率之積為- 1 2 .是否存在兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2,使得|PF1|+|PF2|為定值?若存在,求F1,F(xiàn)2的坐標(biāo);若不存在,說明理由.(試題來源2011年高考重慶卷理科)
案例分析? (Ⅰ)由題可得出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 x2 4 + y2 2 =1.
(Ⅱ)設(shè)P(x,y),M(x1,y1),N(x2,y2),
由OP =OM +2ON 得(x,y)=(x1,y1)+2(x2,y2),
即x=x1+2x2,y=y1+2y2.
因?yàn)辄c(diǎn)M,N在橢圓 x2 4 + y2 2 =1上,
所以x21+2y21=4,x22+2y22=4,
故x2+2y2=(x21+4x22+4x1x2)+2(y21+4y22+4y1y2)
=(x21+2y21)+4(x22+2y22)+4(x1x2+2y1y2)
=20+4(x1x2+2y1y2),
設(shè)kOM,kON分別為直線OM,ON的斜率,由題意知,
kOM·kON= y1y2 x1x2 =- 1 2 ,因此x1x2+2y1y2=0,
所以x2+2y2=20,
所以P點(diǎn)是橢圓 x2 (2 5 )2 + y2 ( 10 )2 =1上的點(diǎn),
設(shè)該橢圓的左右焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,
則由橢圓的定義,|PF1|+|PF2|為定值,
又因?yàn)閏= (2 5 )2-( 10 )2 = 10 ,
因此兩焦點(diǎn)的坐標(biāo)分別為F1(- 10 ,0),F(xiàn)2( 10 ,0).
思路梳理? 通過上面案例,我們可以梳理代點(diǎn)配湊法的解題模式為:
(1)代點(diǎn):因?yàn)锳(x1,y1),B(x2,y2)在曲線F(x,y)=0上F(x1,y1)=0,F(xiàn)(x2,y2)=0;
(2)配湊:按照求解目標(biāo),兩式相加或相減,得到關(guān)于x1,x2,y1,y2的整體關(guān)系式;把上述關(guān)系式,配湊為含有F(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2)的式子,從而整體消除部分表達(dá)式,得到一個(gè)新的關(guān)系式f(x1,y1,x2,y2)=0;
(3)代入消參.
深入探究? 已知P,Q是橢圓T:x2+2y2=1上兩個(gè)不同的點(diǎn),滿足|OP|2+|OQ|2= 3 2 ,求證:|kOP·kOQ|是定值,并求這個(gè)定值.
解? 設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2)(x21+y21)+(x22+y22)= 3 2 .
① 代點(diǎn):x21+2y21=1,x22+2y22=1;
② 配湊:? 1 2 x21+ 1 2 (x21+2y21) +? 1 2 x22+ 1 2 (x22+2y22) = 3 2 ;
1 2 x21+ 1 2? +? 1 2 x22+ 1 2? = 3 2 x21+x22=1.
③ 代入消參:(kOP·kOQ)2=? y1y2 x1x2? 2= y21y22 x21x22
=? 1 2 (1-x21)× 1 2 (1-x22) x21x22 = 1 4 × 1-(x21+x22)+x21x22 x21x22
= 1 4 × 1-1+x21x22 x21x22 = 1 4 |kOP·kOQ|= 1 4 =定值.
分析? 求定點(diǎn)定值和軌跡方程時(shí)常常用到“代點(diǎn)配湊、代入消參”的解題模式,在探求處理定點(diǎn)、定值、定形問題時(shí),它僅僅是一種方法,并不是所有的問題都必須采用,不要構(gòu)成錯(cuò)誤的“思維定勢”.從解題方法來看,它僅僅是“點(diǎn)差法”運(yùn)算的深化,增加了“消參”環(huán)節(jié),從而得到常數(shù),所以求解時(shí),可以按照“點(diǎn)差法”的模式,先局部,后整體,有序地運(yùn)算,處理好整體與局部的關(guān)系,提高解題能力.
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