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一题一研:再探圆锥曲线“特征点”

 酒戒斋 2020-12-06

学习解几的日子

解析几何的学习,已经接近尾声了。

其实很多时候,回想这段的学习过程,总感觉是有点意尤未尽的。

因为,解几里的东西,说多不多,说少也确实是不少的。

可是,讲的东西确实太少了。

尤其,圆锥曲线中很多的结论和感觉,总觉得不吐不快。

这不,前些天做卷就遇到了下面这个题。


明眼人一看,

这也实在太明显,

考查圆锥曲线的特征点嘛。

可是该不该深讲呢?

真的是个问题。

这题的解题思路,

其实再正规不过了。

因为解析几何的基本思想,

就是几何问题代数化,

解题时,

见到几何条件就转化,

一定是符合核心的解题思路的。

可是这题一看很明显嘛,

不就是考查圆锥曲线的特征点喽。

所以在设直线时看见没?

我果断设成了横截距式了。

那么,

有没有同学会想的深一点,

为什么会这么设直线呢?

如果要讲细点,

是要回到2018年的。

01

如果注意比较下,

有没有发现,

两个题是完全一样的呢?

或者说,

这个高考题才是引例的原型吧。

因为稍做下改进,

两者其实真的是一样的。







在高考图中连一条线,

真的完全就完全一样了。

只是条件变成了结论而已。

2018年的高考题,

其实有很多证明方法的。

但不论何种思路,

其实都万变不离其宗。

这种思路其实挺简单了,

见条件就转化呗。

只是对于同一个几何条件,

视角不一样,

可能思路或计算量上,

也会有很大的区别。



这种解法,

估计是很多同学不敢想象的吧。

确实,

计算量太大了!

不过也体现了解析几何题的呆板

只要转化思路没问题,

就一定能够计算出来的。

只是这种硬解,

挺考验咱们计算能力的。


嗯,

这就好多了,

第二定义加上三角形角平分线性质,

应该算是真正的几何法了。

其实,

角平分线,

倒是经常考的一个知识点,

和三角形的中线一样,

还是应该掌握其处理方法为好。


其实说来说去,

就为表明一个事实:

椭圆的准线与长轴交点是一个极特殊的点,

因为经过该点的直线与椭圆两交点,

与相应焦点的连线斜率,

一定互为相反数的。

很自然的,

爱思考的同学们,

一定会考虑双曲线和抛物线了,

同为圆锥曲线,

它们应该也有相似甚至相同的结论的吧!

02

首先,

还是得验证下这个结论的正确性的。

其实,

从证明的过程可以看出,

因为用到了第二定义,

只要焦半径与准线的位置对应,

结论与交点的位置其实是无关联的。

所以,

也就无谓交点在两支还是一支的考量。

也就是说,

椭圆的这个结论,

在双曲线中是完全适用的!

连证明思路,

也基本都是一样的。

当然,

这是不是仅因为椭圆与双曲线的相似性,

才有的结论呢?

对于抛物线来说,

结论还能不能适用?

03

原来,

因为椭圆、双曲线与抛物线,

都叫“圆锥曲线”,

所以这个准线与对称轴的交点

满足了同一种性质

这个点确实也是够特殊的。

我们一般称之为,

圆锥曲线的“特征点”。

这也是圆锥曲线,

共同的特征哦!

其实,

写到这的时候,

不知为什么,

突然想起很久以前的2015年……

04

突然想起这个题,

主要还是因为这个结论,

是不是和特征点的性质很相似了呢?

如果细究下,

更重要的,

却是因为直线过的点(0,a),

不再是焦点,

但却依然有着相似的结论

其实,

这就有点意思了。

因为在这个结论下,

2018年的高考椭圆,

应该只是对它特例的研究吧。

所以,

也有必要研究下,

它的一般情况哦。

05

上面的结论,

是不是告诉我们,

一个重要且更一般性的结论呢?

嗯,

确实,

当然,

也可以转化为前面我们熟悉的,

特征点的样子:

哈哈,

果真的,

当点T为焦点时,

点M是不是就是特征点了呢!

再总结下结论:

已知点T坐标为(t,0)

一条直线与椭圆交于A,B两点,

kAT+kBT=0,

则直线AB过定点,

记住定点坐标一定是:

还要记住,

反之依然成立哦 !

双曲线呢?

应该也有类似的结论吧?

只是结论还是完全相同的么?

06

从上面的图形可以看出,

依然是会存在一个点M满足条件的。

如果详细推导一下,

会发现结论果真是与椭圆相同的。

也就是说:

反之依然成立哦!



#
一般性结论



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