一、習(xí)題及其解
分析:中點(diǎn)弦問題,可使用點(diǎn)差法解決,避免復(fù)雜的運(yùn)算.當(dāng)直線l垂直x軸時(shí),可得直線l方程,經(jīng)檢驗(yàn)不符合題意;當(dāng)直線l不垂直x軸時(shí),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),利用點(diǎn)差法,假設(shè)點(diǎn)P(1,1)為線段AB的中點(diǎn),可得直線l的斜率,進(jìn)而可得直線l的方程,與雙曲線聯(lián)立,判別式Δlt;0,方程無解,l不存在,綜合即可得答案.
綜上,點(diǎn)P不能是線段AB的中點(diǎn).
二、習(xí)題探究
探究1 為什么直線方程求出來以后,需要與雙曲線方程聯(lián)立,驗(yàn)證直線與雙曲線是否相交?
這是因?yàn)辄c(diǎn)差法的不等價(jià)性.使用點(diǎn)差法的時(shí)候,是假設(shè)P為線段AB中點(diǎn),從而得到x1+x2=2,y1+y2=2,而這個(gè)假設(shè)可能會(huì)不成立,存在不確定性,所以求出直線方程后需要與雙曲線方程聯(lián)立驗(yàn)證是否相交.
探究2 之前學(xué)習(xí)橢圓的時(shí)候,也有類似的利用點(diǎn)差法解決中點(diǎn)弦問題,當(dāng)時(shí)卻沒有強(qiáng)調(diào)驗(yàn)證相交的問題,利用點(diǎn)差法解決橢圓的中點(diǎn)弦問題需要驗(yàn)證嗎?
探究3 不用根的判別式,是否有其他方法可以判定直線l不存在?
下面再證明結(jié)論1:
B,且P是線段AB的中點(diǎn).
(3)當(dāng)x0gt;0且y0gt;0時(shí),此時(shí)P在第一象限,三個(gè)區(qū)域分別討論:
(4)利用對(duì)稱性,易得P在第二、第三、第四象限時(shí),在對(duì)應(yīng)的區(qū)域Ⅰ及區(qū)域Ⅱ,都存在直線l,使得P是線段AB的中點(diǎn),在對(duì)應(yīng)的區(qū)域Ⅲ,都不存在直線l,使得P是線段AB的中點(diǎn).
綜上所述,結(jié)論1成立.
三、變式練習(xí)
利用上述結(jié)論,可以快速判斷某個(gè)點(diǎn)作為中點(diǎn)作直線與雙曲線是否相交的問題.
A.0,2 B.-1,2 C.1,1 D.1,4
參考文獻(xiàn)
[1] 章建躍,李增滬.普通高中教科書數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)[M].北京:人民教育出版社,2020:128.