动中寻“静” “定”题有招

2021-01-04 13:22:28陈国林
数理化解题研究 2020年31期
关键词:定值斜率抛物线

陈国林

(江西省南昌市东华理工大学理学院 330013)

在新课程的标准要求下,平面解析几何问题对数形结合思想要求较高,以坐标法为核心,通过建立曲线方程,考查相关性质.这类试题的命制知识综合性较强,能够考查学生的逻辑思维,数学运算的能力.其中对于圆锥曲线中的定点、定值问题,要从题目信息中,以“静”寻“定”,依据题目条件,挖掘“定”题绝招.下面通过具体实例进行分析.

一、过定点问题

直线或曲线过定点问题需要把直线或曲线方程中的变量x,y视为常数看待,通过把方程一端化为零,且这个方程需要对任意参数都成立,所以这时的参数系数就要全部等于零,就可以得到一个关于x,y的方程组,这个方程组的解所确定的点就是直线或曲线所过的定点.

1.直线过定点

(1)求点P的轨迹C的方程;

(2)过点M(1,2)作曲线C的两条弦MA,MB,设MA,MB所在直线的斜率分别为k1,k2,当k1,k2变化且满足k1+k2=-1时,证明直线AB恒过定点,并求出该定点坐标.

评注该题可以通过代数推理,通过设出未知点的坐标,将直线MA、MB的方程表示出来后,利用根与系数的关系,直线方程的两点式即可写出AB的直线方程,最后利用直线系方程的知识即可求出直线AB经过的定点.

2.曲线过定点

(1)求a,b的值,并写出椭圆C的方程;

(2)设A,B分别为椭圆C的左、右顶点,在椭圆C上有异于A,B的动点P,若直线PA,PB与直线l:x=m(m为常数)分别交于不同的两点M,N,则当点P运动时,以MN为直径的圆是否经过定点?

点评解决圆锥曲线中有关曲线恒过定点问题时,需要细心挖掘题目信息,将所求曲线表示出来.本题是圆过定点问题,解决此类问题,通过确定圆的圆心坐标和半径后,依据圆的标准方程即可以求出圆恒过的定点值.

二、定值问题

解析几何中的定值问题是指某些几何量,例如线段的长度、图形的面积、直线的斜率、角度的大小或某些代数表达式的值等和题目中的参数无关,不依参数的变化而变化,而始终是一个确定的值.

1.直线斜率为定值

(1)求椭圆的标准方程;

(2)若E,F是椭圆上关于原点对称的两点,P是椭圆上一点,则当直线PE,PF的斜率都存在,记为kPE,kPF,则kPE·kPF是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.

点评直线斜率是否为定值问题,毋庸置疑需要先将直线的斜率表示出来,通过已知条件列出方程,再进行化简即可得出定值.

2.面积为定值

(1)求椭圆C的方程;

综上可知,△OMN的面积为定值1.

三、线段长度为定值

点评求解解析几何中的线段长度或比值为定值问题时,需要利用弦长公式、勾股定理,点到直线间的距离等相关公式求解出各线段长度的表达式,再将其比值表示出来,通过变形化简,即可确定线段长度的比值.

四、角度为定值

(1)求抛物线C的方程;

(2)若点E在抛物线C上,且纵坐标为2,经过点(2,0)的直线l与抛物线C交于A,B两点(不同于点E),直线EA,EB分别交直线x=-2于点M,N,O为原点,求证:∠MON为定值.

(2)易知点E(2,2).设直线l:y=k(x-2)与抛物线C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点.

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