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在解答圓錐曲線問(wèn)題時(shí),我們經(jīng)常會(huì)遇到定點(diǎn)問(wèn)題、定值問(wèn)題、定直線問(wèn)題.這三類問(wèn)題往往較為復(fù)雜,需在動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)直線、動(dòng)曲線的運(yùn)動(dòng)變化中找出一些不變的元素,據(jù)此建立關(guān)系式,求得問(wèn)題的答案.下面結(jié)合實(shí)例,談一談這三類問(wèn)題的解法.
一、定點(diǎn)問(wèn)題
圓錐曲線中的定點(diǎn)問(wèn)題一般是指根據(jù)題意判定某條曲線、直線恒過(guò)定點(diǎn).在解題時(shí),要先根據(jù)題意求出含有參數(shù)的曲線(直線)方程;然后將參數(shù)視為主元,將問(wèn)題看作方程有無(wú)數(shù)個(gè)解的問(wèn)題;再令方程中含有 x、y 的項(xiàng)的系數(shù)為零,建立方程(組),即可通過(guò)解方程(組),求得定點(diǎn)的坐標(biāo).
例1
解:
我們先設(shè)出 T 點(diǎn)的坐標(biāo);然后將其代入拋物線 C2 和圓 C3 的方程,建立關(guān)于 x、y 的方程:(1 - x 2 )y 2 0 - 2yy0 +(x 2 + y2 - 4)= 0 ;再將其看作方程有無(wú)數(shù)個(gè)解的問(wèn)題,據(jù)此建立方程組,求得 x、y 的值,即可求出定點(diǎn)的坐標(biāo).
二、定值問(wèn)題
解答圓錐曲線中的定值問(wèn)題主要有兩種思路:(1)從特殊情形入手,先根據(jù)特殊位置、數(shù)值求出定值,再證明這個(gè)值與變量無(wú)關(guān);(2)根據(jù)題設(shè)條件建立關(guān)系式,直接進(jìn)行推理、計(jì)算,并在計(jì)算、推理的過(guò)程中消去變量,從而得到定值.
例2.
解:
先根據(jù)韋達(dá)定理,將所求的表達(dá)式 1 | MN | + m |PQ| 用 m、n 表示出來(lái);然后對(duì)其化簡(jiǎn),消去變量 n ,即可斷定 1 | MN | + m |PQ| 為定值.
三、定直線問(wèn)題
求解圓錐曲線中的定直線問(wèn)題有兩種思路:(1)從特殊情形入手,如特殊位置、特殊點(diǎn)等,求出定直線的方程;再證明這條直線與變量無(wú)關(guān);(2)先根據(jù)解題需求引入?yún)?shù) k ,并建立方程,一般將題目中給出的曲線方程(直線)中的常數(shù) k 當(dāng)成變量,將變量 x、y 當(dāng)成常數(shù),將原方程轉(zhuǎn)化為kf(x,y)+g(x,y)=0的形式;然后根據(jù)曲線(直線)過(guò)定點(diǎn)時(shí)與參數(shù)沒(méi)有關(guān)系,即方程對(duì)參數(shù)的任意值都成立,得到關(guān)于 x、y 的式子,則該式就是曲線恒過(guò)的定直線.
例3.
解:
我們需先引入?yún)?shù) λ ,根據(jù)線段長(zhǎng)之比相等,利用點(diǎn)差法來(lái)建立關(guān)系式,求出點(diǎn) M 的軌跡方程: (x1 - λx2)(x1 + λx2) 4(1 - λ)(1 + λ) + (y1 - λy2)(y1 + λy2) 3(1 - λ)(1 + λ) = 1 ;然后根據(jù)方程對(duì)任意參數(shù)值都成立,來(lái)建立方程,從而求得定直線的方程.
同學(xué)們?cè)诮獯鸲c(diǎn)、定值、定直線問(wèn)題時(shí),要注意三點(diǎn):(1)靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想、方程思想來(lái)建立關(guān)系式;(2)采用設(shè)而不求法和整體代換法,對(duì)關(guān)系式進(jìn)行化簡(jiǎn)、變形;(3)注意培養(yǎng)直觀想象、邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力.