江苏省苏州第十中学 (215006)
项燕英
一道2016年高考题的别解及推广
江苏省苏州第十中学 (215006)
项燕英
2016年高考(四川卷)理科20题为
(1)求椭圆E的方程及点T的坐标;
(2)设O是坐标原点,直线l′平行于OT与椭圆E交于不同的两点A、B,且与直线l交于点P. 证明:存在常数λ,使得|PT|2=λ|PA|·|PB|,并求λ的值.
为方便,下面均假设相关直线斜率存在,若有斜率不存在的,只要在λ中令k→∞,所有结论全都成立.
别证二要基于伸缩变换几个简单的性质:
根据上述方法,将情况一般化,不难得到
结论的证明与证法一、二完全相同,从略.更一般的,有
很显然,当k+k′=0时,λ=1,于是有
结论1,2中,若令a=b,则λ=1,此时椭圆变为圆,结论即为圆的切割线定理和相交弦定理.
在结论1,2,3中,以-b2代b2,则可得到双曲线中对应的结论:
证明从略. 在抛物线中有:
结论9 已知抛物线E:y2=2px(p>0),过不在抛物线上的点P作斜率互为相反数的两直线分别与抛物线交于A、B和C、D,则|PC|·|PD|=|PA|·|PB|.
下面仅给出结论8的证明:
对结论3、6、9可以归纳为下面定理
定理 点P为不在圆锥曲线的一点,过点P作斜率互为相反数的两直线分别与圆锥曲线交于A、B和C、D,则|PC|·|PD|=|PA|·|PB|.
上述定理非常有用,2016年四川文20题就是本定理的应用,读者不妨一试.下面再举一例说明.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点A,C,D的动圆记为圆Q,动圆Q过不同于A的定点,请求出该定点坐标.
本题(2) 常出现在各地各种考题中,常规方法难度大,运算量大,而用上述定理则极其简单.