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圆锥曲线中定值问题的求解策略
2015-06-04 | 阅:  转:  |  分享 
  


所成的比lA=2,所以:—C-A



"+2C"B

=

3+÷商,所以=了2,故选(A).

2.如图2,点P、Q分别在AABC的AC、BC

边上,且=PQ过AABC的重心G,C—P=rC—A



''_s商,试证:1+上:3



rS

证明:连cG并延长.交AB于M.则:

●引\威

由已知可知:÷<,,

商=÷(
+商):+因为PG、Q三点共

jrjS。

线,所以+1:1

,即+:3.jrjsrs

圆锥曲线中定值问题的求麓策路

在圆锥曲线中,某些几何量在特定的关系

结构中,不受相关变元的制约而恒定不变,则

称该几何量具有定值特征,这类问题称之为定

值问题.这类问题是中学数学的重要问题,是

高考命题的一个重点,它涉及面广、综合性强,

因此不少同学常常因解题方法选择不当,而导

致解答过程繁难,运算量大,甚至半途而废.鉴

于此,本文总结几种重要的思维策略如下,供

同学们参考.

策略一:特值验证,一目了然

在求解与定值有关的选择题时,运用满足

题设条件的特殊位置、特殊图形对选择支进行

检验或推理,从而判断真伪.

2



2



例1经过椭圆+=1的右焦点任意

‘.j

诈弦AB,过A作椭圆右准线的垂线AM,垂足为

,则直线曰必经过点()

(A)(2,0)

(C)(3,0)

解:当弦A为椭圆的通时,(4,丢),



·10·

直线BM的方程为2一2y一5=0,经过点

(5

,O),故选(B).

例2已知a>0,过(口,0)任作一条直

线Z交抛物线y2=2px(p>0)于P,Q两点,若

乖+为定值,=()

(A)(B),

(c)1(D)P

解:当直线z的方程为=口时,+

壶;当直线l的方程为),=0时,

1I1’

+M0a’l肘PIII

由=专,得口=P.故选(D).pa口‘

隶略=:特值探路,方向明确

根据特殊性与普遍性(个性与共性)的辨

证关系,以特例探路,从特例中求出几何量的

定值,得到启示,从而将问题化归为解几证明

问题,再利用定义、焦半径公式等对一般情形

进行证明.’

、、O0

5—27—2,,、,,.、BD,,



例3过抛物线=∞‘(口>0)的焦点’

作直线Z交抛物线于尸、q两点.

求证:+广击丁为定.·

证明:当直线fj_),轴,n+广卉

=4a.

下面只需证明一般情形下丽1+寻

=4n即可.设直线z的方程为,,=+,代

‘‘,

入方程Y=ax消去并整理,

得16ay2—8a(1+2k)Y+1=0.

设P(x,Y),Q(x,Y2)则有Y+Y2=

1-4-2k1

’y),‘

所以lPFI+lQrI=yl+1+),2+1=

1+.

''

lJI1.I()Fl=(),+去)(+去)=),y2

+++丽1=.

所以+==4口.

故+『.赤是定值,定值4n.

策略三:消去参数,直达彼岸

例4过抛物线=

2px(p>0)上一定点(0,

)(Yo>0)作两条直线分别

交抛物线于A(x,Y)、B(x,

Y)两点,当PA与P日的斜率

存在且倾斜角互补时,求证:

直线AB的斜率是非零常数.

0

证明:因为点P,A在抛物线上,所以=

2px0,Y;=2px1.

两式相减,并整理得

揽哦

二!二一



同理有==.

因为与PB的倾斜角互补.所以

k=一粕,即Yl+Y2=一2yo.

故、=一P



为定值.

评注:①消去参变数才可得常数(定值),

这是证题的重要依据.②后一与k具有对

应表达式,只要求得k,即知k和k的表达

式,从而有效地避免了重复运算,简化了证题

过程.

策略四:引入参数。构造方程

一例5已知椭圆+各=1(n>b>o)的

口。D

离心率为e,直线f:),:e+口与轴、Y轴分别

交于点A,B,M是直线z在该椭圆的一个公共

点.求证:}为定值.

证明:设:A屈只要构造方程,求出A

即可.

由题意,可得A、B两点坐标分别为(一旦,

O)、(O,口).

r=e_.4-nr=一c,

联立i耋+吾:’{y:等,所以点

的坐标是(一c,鱼二)





由:A,得(一。+旦,):A(旦,

口),所以一c+旦=一Aa

,解得A=1一C2,故

为定值.



评注:引入参数,构造方程,也是求解定值

问题的重要途径..

策略五:利用整体不变,简捷明快

例6已知斜率为l且过椭圆+3,,=

.11。

36的右焦点F的直线交椭圆于A、曰两点.设肘

为椭圆上任意一点,且=A+(A,

∈R).求证:A+为定值.

证明:设=(,),(。,,,。),B(,,,2).

设直线AB的方程为),=一c,代人+

3y=3b,

化简得4x一6cx+3c一3b=0。又b:

,所以’+:=吾c=.詈c2.

由已知得(戈,),)=A(,),,)+(2,Y:),.

所』肚-~gx”

’ty=Ayl+IxY2



因为M(x,),)在椭圆上,所以(A+)

+3(A),1+,,2)=3b.·

即A(2+3)+(;+3,,;)+2Ag(,

+3y1),2)=3b(%)

因为lX2+3y1),2:l2+3(x1一c)(2一

c):4一3(。+X2)c+3cz:妻c:__导c+

3c:0.

又+3y;=3b,;+3y;=3b2,代人

(''Ic)得A+=1.

.故A+为定值,定值为1.

评注:无论,Y,年,Y如何变化,+3

与x+3,,都整体不变,设而不求,简捷明快!

●刘志学

策略六:紧扣定义。整体把握

例7已知c(o,一3),D(0,3),求证:无

论动点Q在椭圆lOx+y2=10上如何运动。

‘—,。‘,l———呻

卫恒为一个常数.Oc—==F_·—百-惶为一个霄教.·OO

—oo。。…。

证明:因为c(o,一3)、o(o,3)为椭圆lOx2

+y=10的两个焦点,所以ID+IDI=

2.

设Q(x,),),则(Il+l=Il

+lI+2lI.II:40.

因为II+II=[+(),+3)]

+[+(一3)]=2(+),2)+l8=Il

+l8.

NI)~2I两I+18+2I1.1I=40,

即lI+l1.II=11,又.一

D=+(Y一9)一(x2+y2):一9,所以

QCQDOQ=一9.——’——_———’^一一.·一z

评注:圆锥曲线的定义(第一定义和第二

定义)与圆锥曲线的焦点、准线、离心率密切相

关,因此凡有关焦点、准线、离心率的定值问

题,均可考虑用定义,整体把握,巧妙消参,迅

速求解.

l辩。l

一道试题的多种解法

这是我校高二年级期中考试的最后一题,

本人在阅卷过程中发现学生的思维非常灵活,

解法多种多样,大大超出了教师的想象,现将

学生的各种解法整理出来以飨读者,希望对同

学们有所启发.

已知圆C:戈+Y一2x+4y一4=0,是否存

在斜率为1的直线2,使l被圆C截得的弦AB为

·12·

直径的圆过原点,若存在,求出直线Z的方程,

若不存在说明理由.

解法1分析:把题设中的条件“以AB为

直径的圆过原点”转化为’上D百,进一步转

化为·OB=0.

解:设存在直线z:),=+b与圆交于A(,

Y1),B(2,Y2)两点,则由

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(本文系云师堂首藏)