張?zhí)N祿
圓錐曲線的焦點(diǎn)與準(zhǔn)線是圓錐曲線一對重要的點(diǎn)與線,圓錐曲線的許多精彩絕倫的性質(zhì)很多是通過焦點(diǎn)、準(zhǔn)線這個(gè)載體來演繹的.本文將探索橢圓、雙曲線焦點(diǎn)弦的一個(gè)重要性質(zhì)的推廣,并圍繞此性質(zhì)進(jìn)行高考命題探源.
1 橢圓、雙曲線焦點(diǎn)弦性質(zhì)的推廣
橢圓、雙曲線的焦點(diǎn)弦的性質(zhì)非常豐富,下面的性質(zhì)1是橢圓、雙曲線焦點(diǎn)弦的一條重要性質(zhì).
定義 橢圓、雙曲線的準(zhǔn)焦點(diǎn)、類準(zhǔn)線
橢圓、雙曲線的準(zhǔn)焦點(diǎn)與類準(zhǔn)線仍然保持了橢圓、雙曲線焦點(diǎn)、準(zhǔn)線的若干性質(zhì),其中性質(zhì)1對于橢圓、雙曲線準(zhǔn)焦點(diǎn)與類準(zhǔn)線仍然是成立的,即下面的性質(zhì)2.
下面僅證明性質(zhì)2(1),性質(zhì)1、以及性質(zhì)2(2)證法與此類似,限于篇幅、不再贅述.
圓錐曲線的準(zhǔn)焦點(diǎn)和類準(zhǔn)線本身就是圓錐曲線焦點(diǎn)、準(zhǔn)線的推廣,其實(shí)橢圓的準(zhǔn)焦點(diǎn)和類準(zhǔn)線還可以再進(jìn)行推廣.性質(zhì)2中橢圓的準(zhǔn)焦點(diǎn)在焦點(diǎn)軸上,再次推廣后,橢圓的準(zhǔn)焦點(diǎn)還可以在短軸上.
2 高考命題探源
橢圓、雙曲線的準(zhǔn)焦點(diǎn)與類準(zhǔn)線,是焦點(diǎn)、準(zhǔn)線的推廣,廣受高考以及各類命題人員的青睞,許多的高考試題與橢圓、雙曲線的準(zhǔn)焦點(diǎn)和類準(zhǔn)線有關(guān).
點(diǎn)T(t,m)的直線TA,TB與此橢圓分別交于點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2),其中m>0,y1>0,y2<0.
(1)設(shè)動(dòng)點(diǎn)P滿足PF2-PB2=4,求點(diǎn)P的軌跡;
(3)設(shè)t=9,求證:直線MN必過x軸上的一定點(diǎn)(其坐標(biāo)與m無關(guān)).
命題探源:其中的(3)就來自于橢圓的準(zhǔn)焦點(diǎn)與類準(zhǔn)線的性質(zhì).易知點(diǎn)T(9,m)是類準(zhǔn)線x=9上一點(diǎn),MN一定過x=9對應(yīng)的準(zhǔn)焦點(diǎn)(1,0).
(1)求E方程;(2)證明:直線CD過定點(diǎn).
在2023年高考中,全國新高考Ⅱ卷再一次考到了準(zhǔn)焦點(diǎn)與類準(zhǔn)線問題,只不過這一次曲線載體由橢圓換成了雙曲線.
3 經(jīng)典解法
有關(guān)涉及橢圓、雙曲線準(zhǔn)焦點(diǎn)與類準(zhǔn)線問題的解法有很多,下面以例3的(2)為例,給出解決此類問題的兩種經(jīng)典解法.
方法一:定比點(diǎn)差法
方法二:交點(diǎn)系方程法
分析:交點(diǎn)系方程法也常稱作曲線系方程法,此類問題運(yùn)用交點(diǎn)系方程法可使思路清晰、過程簡潔.
橢圓、雙曲線的焦點(diǎn)、準(zhǔn)線推廣到了準(zhǔn)焦點(diǎn)與類準(zhǔn)線.事實(shí)上,橢圓、雙曲線的準(zhǔn)焦點(diǎn)、類準(zhǔn)線還可以再進(jìn)行推廣,例如準(zhǔn)焦點(diǎn)還可以在對稱軸以外的其他位置,這就是圓錐曲線的極點(diǎn)、極線.也就是說圓錐曲線的性質(zhì)是相互關(guān)聯(lián)的,只有經(jīng)歷過一次次的拓展,才能厘清性質(zhì)與性質(zhì)之間的相互關(guān)系,才能達(dá)到對性質(zhì)、結(jié)論的深度理解,才能任其題目千變?nèi)f化,總能透過題目的表面現(xiàn)象看到題目背后的本質(zhì),正所謂“不畏浮云遮望眼,自緣身在最高層”.