高中數學(xué)解析幾何解題方法
2019-01-24 19:44:35三好網(wǎng)
高中數學(xué)解析幾何解題方法我們先來(lái)分析一下解析幾何高考的命題趨勢:
(1)題型穩定:近幾年來(lái)高考解析幾何試題一直穩定在三(或二)個(gè)選擇題,一個(gè)填空題,一個(gè)解答題上,占總分值的20%左右。
(2)整體平衡,重點(diǎn)突出:其中對直線(xiàn)、圓、圓錐曲線(xiàn)知識的考查幾乎沒(méi)有遺漏,通過(guò)對知識的重新組合,考查時(shí)既留意全面,更留意突出重點(diǎn),對支撐數學(xué)科知識體系的主干知識,考查時(shí)保證較高的比例并保持必要深度。近幾年新教材高考對解析幾何內容的考查主要集中在如下幾個(gè)類(lèi)型:
、 求曲線(xiàn)方程(類(lèi)型確定、類(lèi)型未定);
、谥本(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的交點(diǎn)題目(含切線(xiàn)題目);
、叟c曲線(xiàn)有關(guān)的最(極)值題目;
、芘c曲線(xiàn)有關(guān)的幾何證實(shí)(對稱(chēng)性或求對稱(chēng)曲線(xiàn)、平行、垂直);
、萏角笄(xiàn)方程中幾何量及參數間的數目特征;
(3)能力立意,滲透數學(xué)思想:一些雖是常見(jiàn)的基本題型,但假如借助于數形結合的思想,就能快速正確的得到答案。
(4)題型新奇,位置不定:近幾年解析幾何試題的難度有所下降,選擇題、填空題均屬易中等題,且解答題未必處于壓軸題的位置,計算量減少,思考量增大。加大與相關(guān)知識的聯(lián)系(如向量、函數、方程、不等式等),凸現教材中研究性學(xué)習的能力要求。加大探索性題型的分量。
在近年高考中,對直線(xiàn)與圓內容的考查主要分兩部分:
(1)以選擇題題型考查本章的基本概念和性質(zhì),此類(lèi)題一般難度不大,但每年必考,考查內容主要有以下幾類(lèi):
、倥c本章概念(傾斜角、斜率、夾角、間隔、平行與垂直、線(xiàn)性規劃等)有關(guān)的題目;
、趯ΠV光目(包括關(guān)于點(diǎn)對稱(chēng),關(guān)于直線(xiàn)對稱(chēng))要熟記解法;
、叟c圓的位置有關(guān)的題目,其常規方法是研究圓心到直線(xiàn)的間隔.
以及其他“標準件”類(lèi)型的基礎題。
(2)以解答題考查直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系,此類(lèi)題綜合性比較強,難度也較大。
預計在今后一、二年內,高考對本章的考查會(huì )保持相對穩定,即在題型、題量、難度、重點(diǎn)考查內容等方面不會(huì )有太大的變化。
相比較而言,圓錐曲線(xiàn)內容是平面解析幾何的核心內容,因而是高考重點(diǎn)考查的內容,在每年的高考試卷中一般有2~3道客觀(guān)題和一道解答題,難度上易、中、難三檔題都有,主要考查的內容是圓錐曲線(xiàn)的概念和性質(zhì),直線(xiàn)與圓錐的位置關(guān)系等,從近十年高考試題看大致有以下三類(lèi):
(1)考查圓錐曲線(xiàn)的概念與性質(zhì);
(2)求曲線(xiàn)方程和求軌跡;
(3)關(guān)于直線(xiàn)與圓及圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系的題目.
選擇題主要以橢圓、雙曲線(xiàn)為考查對象,填空題以?huà)佄锞(xiàn)為考查對象,解答題以考查直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系為主,對于求曲線(xiàn)方程和求軌跡的題,高考一般不給出圖形,以考查學(xué)生的想象能力、分析題目的能力,從而體現解析幾何的基本思想和方法,圓一般不單獨考查,總是與直線(xiàn)、圓錐曲線(xiàn)相結合的綜合型考題,等軸雙曲線(xiàn)基本不出題,坐標軸平移或平移化簡(jiǎn)方程一般不出解答題,大多是以選擇題形式出現.解析幾何的解答題一般為困難,近兩年都考查了解析幾何的基本方法——坐標法以及二次曲線(xiàn)性質(zhì)的運用的命題趨向要引起我們的重視.
請同學(xué)們留意圓錐曲線(xiàn)的定義在解題中的應用,留意解析幾何所研究的題目背景平面幾何的一些性質(zhì).從近兩年的試題看,解析幾何題有前移的趨勢,這就要求考生在基本概念、基本方法、基本技能上多下功夫.參數方程是研究曲線(xiàn)的輔助工具.高考試題中,涉及較多的是參數方程與普通方程互化及等價(jià)變換的數學(xué)思想方法。
考查的重點(diǎn)要落在軌跡方程、直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系,往往是通過(guò)直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)方程的聯(lián)立、消元,借助于韋達定理代人、向量搭橋建立等量關(guān)系?疾轭}型涉及的知識點(diǎn)題目有求曲線(xiàn)方程題目、參數的取值范圍題目、最值題目、定值題目、直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)題目、對癡光目等,所以我們要把握這些題目的基本解法。
命題特別留意對思維嚴密性的考查,解題時(shí)需要留意考慮以下幾個(gè)題目:
1、設曲線(xiàn)方程時(shí)看清焦點(diǎn)在哪條坐標軸上;留意方程待定形式及參數方程的使用。
2、直線(xiàn)的斜率存在與不存在、斜率為零,相交題目留意“D”的影響等。
3、命題結論給出的方式:搞清題目所給的幾個(gè)小題是并列關(guān)系還是遞進(jìn)關(guān)系。假如前后小題各自有強化條件,則為并列關(guān)系,前面小題結論后面小題不能用;不過(guò)考題經(jīng)常給出的是遞進(jìn)關(guān)系,有(1)、第一問(wèn)求曲線(xiàn)方程、第二問(wèn)討論直線(xiàn)和圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系,(2)第一問(wèn)求離心率、第二問(wèn)結合圓錐曲線(xiàn)性質(zhì)求曲線(xiàn)方程,(3)探索型題目等。解題時(shí)要根據不同情況考慮施加不同的解答技巧。
4、題目條件如與向量知識結合,也要留意向量的給出形式:
(1)、直接反映圖形位置關(guān)系和性質(zhì)的,如?=0,=( ),λ,以及過(guò)三角形“四心”的向量表達式等;
(2)、=λ:假如已知M的坐標,按向量展開(kāi);假如未知M的坐標,按定比分點(diǎn)公式代進(jìn)表示M點(diǎn)坐標。
(3)、若題目條件由多個(gè)向量表達式給出,則考慮其圖形特征(數形結合)。
5、考慮圓錐曲線(xiàn)的第一定義、第二定義的區別使用,留意圓錐曲線(xiàn)的性質(zhì)的應用。
6、留意數形結合,特別留意圖形反映的平面幾何性質(zhì)。
7、解析幾何題的另一個(gè)考查的重點(diǎn)就是學(xué)生的基本運算能力,所以解析幾何考題學(xué)生普遍感覺(jué)較難對付。為此我們有必要在平常的解題變形的過(guò)程中,發(fā)現積累一些式子的常用變形技巧,如假分式的分離技巧,對癡規換的技巧,構造對稱(chēng)式用韋達定理代進(jìn)的技巧,構造均值不等式的變形技巧等,以便提升解題速度。
8、平面解析幾何與平面向量都具有數與形結合的特征,所以這兩者多有結合,在它們的知識點(diǎn)交匯處命題,也是高考命題的一大亮點(diǎn).直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系題目是?汲P、經(jīng)久不衰的一個(gè)考查重點(diǎn),另外,圓錐曲線(xiàn)中參數的取值范圍題目、最值題目、定值題目、對癡光目等綜合性題目也是高考的?碱}型.解析幾何題一般來(lái)說(shuō)計算量較大且有一定的技巧性,需要“精打細算”,近幾年解析幾何題目的難度有所降低,但還是一個(gè)綜合性較強的題目,對考生的意志品質(zhì)和數學(xué)機智都是一種考驗,是高考試題中區分度較大的一個(gè)題目,有可能作為今年高考的一個(gè)壓軸題出現.
例1已知點(diǎn)A(-1,0),B(1,-1)和拋物線(xiàn).,O為坐標原點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A的動(dòng)直線(xiàn)l交拋物線(xiàn)C于M、P,直線(xiàn)MB交拋物線(xiàn)C于另一點(diǎn)Q,如圖.
(1)若△POM的面積為,求向量與的夾角。
(2)試證實(shí)直線(xiàn)PQ恒過(guò)一個(gè)定點(diǎn)。
高考命題雖說(shuō)千變萬(wàn)化,但只要找出相應的一些規律,我們就大膽地猜想高考解答題命題的一些思路和趨勢,指導我們后面的溫習。對待高考,我們應該采取正確的態(tài)度,再大膽猜測的同時(shí),更要注重基礎知識的進(jìn)一步鞏固,多做一些簡(jiǎn)單的綜合練習,進(jìn)步自己的解題能力.
一、高考溫習建議:
本章內容是高考重點(diǎn)考查的內容,在每年的高考考試卷中占總分的15%左釉冬分值一直保持穩定,一般有2-3道客觀(guān)題和一道解答題。選擇題、填空題不僅重視基礎知識和基本方法,而且具有一定的靈活性與綜合性,難度以中檔題居多,解答題注重考生對基本方法,數學(xué)思想的理解、把握和靈活運用,綜合性強,難度較大,常作為把關(guān)題或壓軸題,其重點(diǎn)是直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系,求曲線(xiàn)方程,關(guān)于圓錐曲線(xiàn)的最值題目?疾閿敌谓Y合、等價(jià)轉換、分類(lèi)討論、函數與方程、邏輯推理諸方面的能力,對思維能力、思維方法的要求較高。
近幾年,解析幾何考查的熱門(mén)有以下幾個(gè)
――求曲線(xiàn)方程或點(diǎn)的軌跡
――求參數的取值范圍
――求值域或最值
――直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系
以上幾個(gè)題目往往是相互交叉的,例如求軌跡方程時(shí)就要考慮參數的范圍,而參數范圍題目或者最值題目,又要結合直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)關(guān)系進(jìn)行。
總結近幾年的高考試題,溫習時(shí)應留意以下題目:
1、重點(diǎn)把握橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)的定義或性質(zhì)
這是由于橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)的定義和性質(zhì)是本章的基石,高考所考的題目都要涉及到這些內容,要善于多角度、多層次不斷鞏固強化三基,努力促進(jìn)知識的深化、升華。
2、重視求曲線(xiàn)的方程或曲線(xiàn)的軌跡
曲線(xiàn)的方程或軌跡題目往往是高考解答題的命題對象,而且難度較大,所以要把握求曲線(xiàn)的方程或曲線(xiàn)的軌跡的一般方法:定義法、直接法、待定系數法、代進(jìn)法(中間變量法)、相關(guān)點(diǎn)法等,還應留意與向量、三角等知知趣結合。
3、加強直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系題目的溫習
由于直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系一直為高考的熱門(mén),這類(lèi)題目常涉及到圓錐曲線(xiàn)的性質(zhì)和直線(xiàn)的基本知識點(diǎn)、線(xiàn)段的中點(diǎn)、弦長(cháng)、垂直題目,因此分析題目時(shí)利用數形結合思想和設而不求法與弦長(cháng)公式及韋達定理聯(lián)系往解決題目,這樣就加強了對數學(xué)各種能力的考查,其中著(zhù)力抓好“運算關(guān)”,增強抽象運算與變形能力。解析幾何的解題思路輕易分析出來(lái),往往由于運算不過(guò)關(guān)中途而廢,在學(xué)習過(guò)程中,應當通過(guò)解題,尋求公道運算方案,以及簡(jiǎn)化運算的基本途徑和方法,親身經(jīng)歷運算困難的發(fā)生與克服困難的完整過(guò)程,增強解決復雜題目的信心。
4、重視對數學(xué)思想、方法進(jìn)行回納提煉,達到優(yōu)化解題思路,簡(jiǎn)化解題過(guò)程的目的。
用好方程思想。解析幾何的題目大部分都以方程形式給定直線(xiàn)和圓錐曲線(xiàn),因此把直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)相交的弦長(cháng)題目利用韋達定理進(jìn)行整體處理,就可簡(jiǎn)化解題運算量。
用好函數思想,把握坐標法。
二、知識梳理
●求曲線(xiàn)方程或點(diǎn)的軌跡
求曲線(xiàn)的軌跡方程是解析幾何的基本題目之一,是高考中的一個(gè)熱門(mén)和重點(diǎn),在歷年高考中出現的頻率較高,特別是當今高考的改革以考查學(xué)生的創(chuàng )新意識為突破口,注重考查學(xué)生的邏輯思維能力、運算能力、分析題目和解決題目的能力,而軌跡方程這一熱門(mén),則能很好地反映學(xué)生在這些方面能力的把握程度。
下面先容幾種常用的方法
(1) 直接法:動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足的幾何條件本身就是一些幾何量的等量關(guān)系,我們只需把這種關(guān)系“翻譯”成含x、粉底液哪個(gè)牌子好y的等式就得到曲線(xiàn)軌跡方程。
(2) 定義法:其動(dòng)點(diǎn)的軌跡符合某一基本軌跡的定義,則可根據定義直接求出動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程。
(3) 幾何法:若所求的軌跡滿(mǎn)足某些幾何性質(zhì)(如線(xiàn)段中垂線(xiàn)、角平分線(xiàn)性質(zhì)等),可以用幾何法,列出幾何式,再代進(jìn)點(diǎn)的坐標較簡(jiǎn)單。
(4) 相關(guān)點(diǎn)法(代進(jìn)法):有些題目中,某動(dòng)點(diǎn)滿(mǎn)足的條件不便用等式列出,但動(dòng)點(diǎn)是隨著(zhù)另一動(dòng)點(diǎn)(稱(chēng)為相關(guān)點(diǎn))而運動(dòng)的,假如相關(guān)點(diǎn)所滿(mǎn)足的條件是明顯的,這時(shí)我們可以用動(dòng)點(diǎn)坐標表示相關(guān)點(diǎn)坐標,再把相關(guān)點(diǎn)代進(jìn)其所滿(mǎn)足的方程,即可求得動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程。
(5) 參數法:有時(shí)求動(dòng)點(diǎn)應滿(mǎn)足的幾何條件不易得出,也無(wú)明顯的相關(guān)點(diǎn),但卻較易發(fā)現這個(gè)動(dòng)點(diǎn)的運動(dòng)經(jīng)常受到另一個(gè)變量(角度、斜率、比值、截距)等的制約,即動(dòng)點(diǎn)坐標(x、y)中的x、y分別隨另一變量的變化而變化,我們可稱(chēng)這個(gè)變量為參數,建立軌跡的參數方程,這種方法叫參數法。消往參數,即可得到軌跡普通方程。選定參變量要特別留意它的取值范圍對動(dòng)點(diǎn)坐標取值范圍的影響。
(6) 交軌法:在求動(dòng)點(diǎn)軌跡時(shí),有時(shí)會(huì )出現要求兩動(dòng)曲線(xiàn)交點(diǎn)的軌跡題目,這類(lèi)題目常通過(guò)解方程組得出交點(diǎn)(含參數)的坐標,再消往參數求出所求軌跡方程,該法經(jīng)常與參數法并用。
●求參數范圍題目
在解析幾何題目中,常用到參數來(lái)刻劃點(diǎn)和曲線(xiàn)的運動(dòng)和變化,對于參變量范圍的討論,則需要用到變與不變的相互轉化,需要用函數和變量往思考,因此要用函數和方程的思想作指導,利用已知變量的取值范圍以及方程的根的狀況求出參數的取值范圍。
例1、已知橢圓C: 試確定m的范圍,使得對于直線(xiàn)l: y = 4x+m 橢圓上有不同的兩點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn) l 對稱(chēng)。
例2、已知雙曲線(xiàn)的中心在原點(diǎn),右頂點(diǎn)為A(1,0),點(diǎn)P、Q在雙曲線(xiàn)的右支上,點(diǎn)M (m , 0 ) 到直線(xiàn)AP的間隔為1,
(1)若直線(xiàn)AP的斜率為k ,且 ,求實(shí)數 m 的取值范圍
(2)當 時(shí),ΔAPQ的內心恰好是點(diǎn)M,求此雙曲線(xiàn)的方程
●值域和最值題目
與解析幾何有關(guān)的函數的值域或弦長(cháng)、面積等的最大值、最小值題目是解析幾何與函數的綜合題目,需要以函數為工具來(lái)處理。
解析幾何中的最值題目,一般是根據條件列出所求目標――函數的關(guān)系式,然后根據函數關(guān)系式的特征選用參數法、配方法、判別式法,應用不等式的性質(zhì),以及三角函數最值法等求出它的最大值或最小值。另外,還可借助圖形,利用數形結正當求最值。
例1、如圖,已知拋物線(xiàn) y2 = 4x 的頂點(diǎn)為O,點(diǎn)A 的坐標為(5,0),傾斜角為π/4的直線(xiàn) l 與線(xiàn)段OA相交(不過(guò)O點(diǎn)或A點(diǎn)),且交拋物線(xiàn)于M、N兩點(diǎn),求△AMN面積最大時(shí)直線(xiàn)的方程,并求△AMN的最大面積。
●直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)關(guān)系題目
1、直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系題目,從代數角度轉化為一個(gè)方程組實(shí)解個(gè)數研究(如能數形結合,可借助圖形的幾何性質(zhì)則較為簡(jiǎn)便)。即判定直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)C的位置關(guān)系時(shí),可將直線(xiàn)方程帶進(jìn)曲線(xiàn)C的方程,消往y(有時(shí)消往x更方便),得到一個(gè)關(guān)于x的一元方程 ax2 + bx + c = 0
當a=0時(shí),這是一個(gè)一次方程,若方程有解,則 l 與C相交,此時(shí)只有一個(gè)公共點(diǎn)。若C為雙曲線(xiàn),則 l 平行與雙曲線(xiàn)的漸進(jìn)線(xiàn);若C為拋物線(xiàn),則 l 平行與拋物線(xiàn)的對稱(chēng)軸。所以當直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),直線(xiàn)和雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)可能相交,也可能相切。
當 a≠0 時(shí),若Δ>0 l與C相交
Δ=0 l與C相切
Δ<0 l與C相離
2、涉及圓錐曲線(xiàn)的弦長(cháng),一般用弦長(cháng)公式結合韋達定理求解。
解決弦中點(diǎn)有兩種常用辦法:一是利用韋達定理及中點(diǎn)坐標公式;二是利用端點(diǎn)在曲線(xiàn)上,坐標滿(mǎn)足方程,作差構造出中點(diǎn)坐標和斜率的關(guān)系(點(diǎn)差法)
中點(diǎn)弦題目就是當直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)相交時(shí),得到一條顯冬進(jìn)一步研究弦的中點(diǎn)的題目. 中點(diǎn)弦題目是解析幾何中的重點(diǎn)和熱門(mén)題目,在高考試題中經(jīng)常出現. 解決圓錐曲線(xiàn)的中點(diǎn)弦題目,“點(diǎn)差法”是一個(gè)行之有效的方法,“點(diǎn)差法”顧名思義是代點(diǎn)作差的辦法. 其步驟可扼要地敘述為:①設出弦的兩個(gè)端點(diǎn)的坐標;②將端點(diǎn)的坐標代進(jìn)圓錐曲線(xiàn)方程相減;③得到弦的中點(diǎn)坐標與所在直線(xiàn)的斜率的關(guān)系,從而求出直線(xiàn)的方程;④ 作簡(jiǎn)
要的檢驗. 本文試圖通過(guò)對一道高考試題解法的探討,談點(diǎn)個(gè)人見(jiàn)解.
一、高考試題
橢圓C: + = 1(a> b > 0)的兩個(gè)焦點(diǎn)為F1,F2,點(diǎn)P在橢圓C上,且PF1⊥F1F2,|PF1|=, |PF2| = .
(1) 求橢圓C的方程;
(2) 若直線(xiàn)l過(guò)圓x2 + y2 + 4x - 2y = 0 的圓心M,交橢圓C于A(yíng),B兩點(diǎn),竊讀,B關(guān)于點(diǎn)M對稱(chēng),求直線(xiàn)l的方程.
二、解題思路
第(1)題的解法不再贅述,答案是:+ = 1,在此基礎上研究第(2)題的解法.
1. 運用方程組的思路
設A(x1,y1),B(x2,y2),已知圓的方程為(x + 2)2 + (y - 1)2 = 5,所以圓心M的坐標為(-2,1),從而可設直線(xiàn)l的方程為:y= k(x+ 2)+1.
∴y= k(x+ 2)+ 1,+=1.消y得
(4 + 9k2)x2 + (36k2 + 18k)x + 36k2 + 36k - 27 = 0.
∵ A,B關(guān)于點(diǎn)M對稱(chēng),
∴ = - = -2,解得 k =.
∴ 直線(xiàn)l的方程為:8x - 9y + 25 = 0.
2. 運用“點(diǎn)差法”的思路
已知圓的方程為(x+ 2)2+ (y- 1)2= 5,所以圓心M的坐標為(-2,1).
設A(x1,y1),B(x2,y2),由題意x1≠x2且
+ = 1(1)+= 1(2)
由(1)- (2)得
+ = 0(3)
由于A(yíng),B關(guān)于點(diǎn)M對稱(chēng),所以x1 + x2 = -4,y1 + y2 = 2,代進(jìn)(3)得 k1 = =,所以,直線(xiàn)l的方程為:8x - 9y + 25 = 0. 經(jīng)檢驗,所求直線(xiàn)方程符合題意.
三、對兩種思路的熟悉
思路1運算較復雜,尤其是消元得到方程這一步,很多學(xué)生是不能順利過(guò)關(guān)的;思路2運算較簡(jiǎn)潔,學(xué)生易把握. 對于兩種思路都必須分析到:直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)圓心,而且圓心是弦的中點(diǎn). 這些方法在考題中經(jīng)常有所涉及.
四、對“點(diǎn)差法”的思考
1. “點(diǎn)差法”使用條件的反思
“點(diǎn)差法”使用起來(lái)較為簡(jiǎn)潔,那么使用“點(diǎn)差法”的條件是什么?
假設一條直線(xiàn)與曲線(xiàn)mx2 + ny2 = 1(n,m是不為零的常數,且不同時(shí)為負數)相交于A(yíng),B兩點(diǎn),設A(x1,x2),B(x2,y2),則mx12 + ny12= 1,mx22 + ny22 = 1, 兩式相減有:m(x1 - x2)(x1 + x2) = -n(y1 - y2)(y1 + y2). 其中x1+x2與y1 + y2和線(xiàn)段AB的中點(diǎn)坐標有關(guān); 為AB的斜率. 由此可見(jiàn),知道其中一個(gè)可以求出另外一個(gè),意思是說(shuō):要用“點(diǎn)差法”,需知道AB的中點(diǎn)和AB的斜率之一才可求另一個(gè). 然后進(jìn)行扼要的檢驗.
2. 先容一種處理中點(diǎn)弦題目時(shí)的巧妙的獨到的解法
例題 已知雙曲線(xiàn)x2 - = 1,問(wèn)是否存在直線(xiàn)l,使得M(1,1)為直線(xiàn)l被雙曲線(xiàn)所截弦AB的中點(diǎn).若存在,求出直線(xiàn)l的方程;若不存在,請說(shuō)明理由.
由題意得M(1,1)為顯讀B的中點(diǎn),可設A(1+ s,1+ t),B(1- s,1- t),(s,t∈T訂,由于A(yíng),B,M不重合可知, s,t不全為零. 又點(diǎn)A,B在雙曲線(xiàn)x2-= 1上,將點(diǎn)的坐標代進(jìn)方程得
(1+ s)2-= 1(1)(1- s)2-= 1(2)
(1)+ (2) 可得s2= t2 (3)
(1)- (2) 可得t = 2s (4)
將(4)代進(jìn)(3)可得s= 0,t= 0,不可能,故不存在這樣的直線(xiàn).
這里我們回納一下解題思路:
已知直線(xiàn)l與圓錐曲線(xiàn):ax2 + by2 = 1(a,b使得方程為圓錐曲線(xiàn))相交于A(yíng),B兩點(diǎn),設中點(diǎn)為M(m,n),求直線(xiàn)l方程.
解題思路 設A(m+ s,n+ t),B(m - s,n - t), (s,t∈T訂,由于A(yíng),B,M不重合可知,s,t不全為零. 又點(diǎn)A,B在雙曲線(xiàn)ax2 + by2 = 1上,將點(diǎn)的坐標代進(jìn)方程得a(m + s)2- b(n+ t)2= 1, a(m-s)2 - b(n- t)2= 1.解得:ams = bnt,am2 +s2 = bn2 + t2. (由于這里全是字母運算,表達式復雜,不再求出所有的表達式的具體形式,只是談一下思路)進(jìn)一步解出s,t的值,從而知道A,B的坐標,運用兩點(diǎn)式求出直線(xiàn)l的方程。