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高考数学,解析几何压轴题,如何证明直线过定点

 幽默笑话萌萌萌 2019-12-25

高考数学,解析几何压轴题,如何证明直线过定点。题目内容:已知四点P1(1,1),P2(0,1),P3(-1,√3/2),P4(1,√3/2)中恰有三点在椭圆C上;(1)求C的方程;(2)设直线L不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为-1, 证明:L过定点。

证明一条直线过定点,常用的方法是先求出这条直线的方程(方程中含有若干参数),然后向形如“y+常数1=m(x+常数2)”这样的形式变形即可。

第一问需要先确定哪三点在椭圆上,椭圆是关于x轴、y轴以及原点对称的,明显P3和P4两点关于y轴对称,所以首先可以确定P3和P4在椭圆上,再观察P1和P4两点,它们的横坐标相同,如果P1也在椭圆上,则它们的纵坐标必定是相反数,据此可以说明P1不在椭圆上。

当然也可以采用下面的方法来说明P1不在椭圆上,这种方法也是一种重要且常用的判断点在或不在椭圆上的方法。

第二问证明直线L过定点,本课开头已经给出了证明的思路。首先要设出直线方程,这就涉及到直线斜率存在与不存在两种情况,先讨论斜率不存在的情况,咱们应该可以想到要根据k1+k2=-1列等式求参数t的值,需要注意的是在设参数时一定要确定它的取值范围,本题中直线L与椭圆有两个交点,且L不过点(0,1),所以t≠0且|t|<2,虽然通过解方程求出了一个t=2,但明显不合t的取值范围,这说明直线L的斜率肯定存在。

根据上面的分析设出直线L的方程,还是根据k1+k2=-1列等式,即②式,②式的特点是只与x1x2和x1+x2有关,所以接下来自然而然就用到了韦达定理。

下面的过程在直线与圆锥曲线大题中很常见,既繁琐又重要,一定要研究透彻。使用韦达定理就可以做到 “设而不求”,最终可以得到直线L方程中的两个参数k和m的关系式⑤式,然后把⑤式代入直线L的方程,剩下的就是变形方程以满足题意。

并非所有的解析几何大题中都要用到韦达定理,这是由题意来决定的,本题的重要结论即②式的特点决定了要使用韦达定理来解题,如果没有出现这种特点的结论,就不需要使用韦达定理。

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