崔 征
?湖北省宜昌市葛洲壩中學
夏詠芳
?湖北省宜昌市夷陵中學
圓錐曲線的相關問題是高考數(shù)學考查的一個熱點,這類問題的特點是計算量較大,平時的復習備考不僅要掌握常規(guī)方法和基本技能技巧,還要注意歸納總結(jié),對于特定的問題,還要學習一些特定的方法.如果題目中出現(xiàn)兩直線斜率之和或者之積的條件時,常常可以利用齊次化的方法大大降低計算量.接下來我們一起看看2022年的幾道高考題是如何用齊次化的方法簡化計算的.
[(x-2)+2]2-2[(y-1)+1]2=2.
整理雙曲線方程,得
[(x-2)+2]2-2[(y-1)+1]2=2,
即(x-2)2+4(x-2)-2(y-1)2-4(y-1)=0.
將雙曲線與直線方程聯(lián)立,構造齊次式得
(x-2)2+4(x-2)[m(x-2)+n(y-1)]-2×(y-1)2-4(y-1)[m(x-2)+n(y-1)]=0,
兩邊同時除以(x-2)2,可得
(-2-4n)k2+(4n-4m)k+1+4m=0.
解得n=m,代入直線l,可得l的斜率為-1.
(1)求橢圓E的方程;
(2)過點P(-2,1)作斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點B,C,直線AB,AC分別與x軸交于M,N,當|MN|=2時,求k的值.
橢圓方程可變形為x2+4[(y-1)+1]2=4,展開得x2+4(y-1)2+8(y-1)=0,齊次化,可得
由Δ=-32n>0,得n<0.
直線lAB方程為y=t1x+1,直線lAC方程為y=t2x+1,則兩直線與x軸的交點分別為
點評:該題第(2)問的主要線索是|MN|=2,我們可以把|MN|的長度用AB,AC的斜率表示出來,但凡碰到有斜率之和或者斜率之積,或者斜率之差,都可以用這種齊次化的方式來簡化計算.
圖1
(1)求點P到橢圓上點的距離的最大值;
(2)求|CD|的最小值.
其實不僅在2022年的高考中,齊次化能發(fā)揮重大作用,在往年的高考中不少圓錐曲線問題都可以用齊次化大大地簡化運算,比如2020年山東卷中解析幾何大題也可以用齊次化法簡化計算,讀者朋友不妨嘗試一下.關于齊次化,大家還需要注意一下幾點:
(1)如果圓錐曲線的題目里出現(xiàn)斜率之和或者斜率之積,或者斜率之差等條件,那么就可以嘗試用齊次化來解決.
(2)如果直線經(jīng)過的點在曲線外,曲線與直線聯(lián)立后往往不僅會剩下一次項,還會剩下常數(shù)項,這個時候也可以秉承齊次化的思想加以處理,將1平方就可以構造出二次項了.
(3)齊次化的方法不僅可以解決與橢圓有關的定點定值問題,同樣也適用于雙曲線和拋物線,在這里就不做過多的贅述了.