江蘇省太倉高級(jí)中學(xué) (215400)
方明生
“齊次式”在三角函數(shù)及不等式等問題中應(yīng)用較為廣泛,近些年在圓錐曲線模塊中出現(xiàn)較為頻繁.圓錐曲線問題求解帶給學(xué)生最大的煩惱就是運(yùn)算量大,在平時(shí)的做題中,不少的學(xué)生沒有形成正確的學(xué)習(xí)方法,缺少對題型的歸納整理和思考,通常采用常規(guī)的方法進(jìn)行運(yùn)算,思路是正確的,但運(yùn)算能力不足使得運(yùn)算出錯(cuò),導(dǎo)致“會(huì)而不對”的尷尬局面.本文結(jié)合例題,從學(xué)生的角度出發(fā),對斜率的和(積)為定值的這類題進(jìn)行歸類,利用“齊次式”法進(jìn)行巧妙解答,避免繁瑣的運(yùn)算,做到知一題,會(huì)一類的效用.
例1 (2017年全國Ⅲ卷·理20)已知拋物線C:y2=2x,過點(diǎn)(2,0)的直線l交C于A,B兩點(diǎn),圓M是以線段AB為直徑的圓.(1)證明:坐標(biāo)原點(diǎn)O在圓M上;(2)略.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線AF,BF的斜率分別為k1,k2(k2≠0),求證:k1+k2為定值.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)A為橢圓C的右頂點(diǎn),直線l是與橢圓交于M,N兩點(diǎn)的任意一條直線,若AM⊥AN,證明直線l過定點(diǎn).
保險(xiǎn)柜在書房里,他匆忙把那些東西收起來,鎖好,起身正要離開,看到了電腦桌上的紅色外套的蘋果手機(jī),那是妻子的??吹狡拮拥氖謾C(jī),他不由得想到了妻子對手機(jī)小心謹(jǐn)慎的樣子。睡覺時(shí)她必需把手機(jī)放在自己的枕頭底下,同時(shí)迅速瞥一眼尹愛群。出門時(shí)必要隨身攜帶,從來沒有人機(jī)分離的情況。這個(gè)現(xiàn)象讓尹愛群一直感到奇怪,難道妻子的手機(jī)里藏著什么隱秘?可是現(xiàn)在,妻子的手機(jī)就在自己的手里,可以隨意查看,是妻子有意為之還是一時(shí)疏忽?
評(píng)注:本題已知斜率積為定值,去證明直線恒過定點(diǎn),此題還可以改編為kAM+kAN=a(a為實(shí)數(shù)且a≠0),去證明直線過定點(diǎn),此類題均可通過構(gòu)造齊次式去求解,但在實(shí)際運(yùn)算中一定要搞清楚直線l與直線l′、圓錐曲線C與C′的區(qū)別和聯(lián)系.
(1)求橢圓C的方程;
(2)經(jīng)過橢圓右焦點(diǎn)F且斜率為k(k≠0)的動(dòng)直線l與橢圓交于A、B兩點(diǎn),試問x軸上是否存在異于點(diǎn)F的定點(diǎn)T,使|AF|·|BT|=|BF|·|AT|恒成立?若存在,求出T點(diǎn)坐標(biāo),若不存在,說明理由.
評(píng)注:本題第二問難度較大,需要通過|AF|·|BT|=|BF|·|AT|得到面積之比,再通過三角形的面積公式得到兩條直線的夾角互補(bǔ),從而得到斜率之和為0,在運(yùn)算的時(shí)候理清思路,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒梢杂行У墓?jié)省求解時(shí)間.
圖1
(2)若過點(diǎn)B且斜率為k的直線交橢圓于M、N兩點(diǎn)(點(diǎn)C與M、N兩點(diǎn)不重合),且直線CM、CN的斜率分別為k1、k2,試證明k1+k2-2k為定值.
通過以上幾個(gè)例子我們可以看出,利用齊次式解決斜率的和(積)與直線過定點(diǎn)問題,能夠降低運(yùn)算量,提升運(yùn)算的準(zhǔn)確性.通過對此類題型的分析,總結(jié)出以下解題步驟:
(4)利用韋達(dá)定理列出斜率之和(積)的等式;
(5)根據(jù)題意求出斜率之積(和)或根據(jù)它們是定值求出直線所過定點(diǎn)的坐標(biāo).