廣東省英德中學(xué) 陳國宗 全紅盈
圓錐曲線是歷年高考命題的重點與難點,而定點定值問題又始終在圓錐曲線的問題中占有一席之地,該問題對學(xué)生分析問題能力,知識綜合運用能力,數(shù)學(xué)運算能力與技巧要求較高.學(xué)生普遍存在計算不完或者計算不對的現(xiàn)象.為此,本文將介紹平移齊次化方法解決一類定點定值問題,以提高運算的效率與準確率.
例1,已知A,B為拋物線x2=4y上異于原點O的兩點,設(shè)kOA,kOB分別為直線OA,OB的斜率且kOA+kOB=2.證明:直線AB的斜率為定值.
解:設(shè)直線AB與拋物線的交點A(x1,y1),B(x2,y2),
設(shè)直線AB的方程為mx+ny=1.
(1)求橢圓C的標準方程;
(2)證明:直線AB的斜率為定值.
解得a2=8或a2=3(舍去)
∴b2=a2-c2=2
(2)分別平移x,y軸,建立以P(-2,1)為原點的直角坐標系x′Py′,如圖2所示
在直角坐標系x′Py′下:已知P(0,0),設(shè)A(x1′,y1′ ),B(x2′ ,y2′)
設(shè)直線AB方程為mx′ +ny′=1
變形得:x′2+ 4y′2- 4x′+ 8y′=0
聯(lián)立得:x′2+4y′2-4x′(mx′+ny′ )+ 8y′(mx′+ny′)=0
∵直線PA與直線PB的傾斜角互補,故kPA+kPB=0
二是一般地,設(shè)P(x0,y0) (x0≠0)為圓錐曲線C:f(x,y) = 0上一點,由點P引傾斜角互補的兩弦PA,PB,利用平移齊次化方法證明直線AB斜率為定值的基本步驟為:
①平移坐標軸,建立以P(x0,y0) (x0≠0)為原點的新平面直角坐標系x′Py′.
②在直角坐標系x′Py′下,求得圓錐曲線C的方程為f(x′+x0,y′+y0)=0,并將直線AB方程設(shè)為mx′ +ny′=1.
三是解題過程中應(yīng)注意到圓錐曲線:C:f(x′+x0,y′+y0)=0的常數(shù)項為0,以及直線平移前后斜率不變的一般規(guī)律.
以上是本人對平移齊次化方法在定點定值問題中的一些見解,通過文中的幾則實例,我們可以感受到該方法摒棄常規(guī)、獨辟蹊徑、解法高效.這也啟發(fā)我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)應(yīng)該要有敢于創(chuàng)新、勇于突破的精神,而非墨守成規(guī)、千篇一律.