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1、构造奇次式妙解圆锥曲线1过原点两直线与二次曲线一条直线与一个二次曲线交于两点A,B,设直线方程为,曲线方程为,此二次曲线可以是倾斜的椭圆,双曲线,抛物线,若倾斜必含,将化为,将代入上式,显然是一个二次齐次式,且一定可化为中的几何意义为,两点,直线与曲线的交点,与原点的连线,的斜率,即的斜率19设为,由韦达定理知从而能通过最初的二次曲线和直线相交,得出的性质,倒过来,我们也可以通过的性质与二次曲线得出的性质,应用举例例1抛物线,过原点的两条垂直的直线,交抛物线于两点,求证:直线过轴上一定点分析:知道的一个性质,垂
2、直,从而可以从它得出的性质,进而得出定点解:设(1)抛物线:(2)(1)化为代入(2)(目的化为二次齐次式)得,即(3)可化为,19,,恒过点说明,没有必要求出B值,因为目标与值无关,从而减少运算量下面的这个例子是过一点引两直线,但此点不在原点,怎么办,可以移轴例2点是抛物线上任意一点,是抛物线的两条互相垂直的弦,求证:过定点分析,注意到,但是不在原点,我们可以通过平移坐标轴,强行将其平移到原点,化为过原点的两直线与二次曲线相交的问题解:平移坐标系,使为原点点P点O抛物线旧坐标新坐标在新坐标系下,设,抛物线19
3、可化为(注意常数项上肯定为0,因为抛物线经过原点。故没必要计算常数项)(1)把化为,,可化为,,,,即直线在新坐标系过点,原坐标系过点说明,此题是例1的推广,此题若用常规法,运算量很大设,代入抛物线方程得,19整理得:设两点坐标分别为,则,又,,直线在新坐标系过点以上例题过原点两直线与二次曲线相问题,不管此点是真原点,还是假原点,都可化为过原点的两直线,注意此时点的坐标与曲线的方程都会发生改变,其实质是平移公式19例3(2013江西理)(本小题满分13分)如图所示,椭圆经过点,离心率,直线的方程为.(1)求椭圆
4、的方程;(2)是经过右焦点的任一弦(不经过点),设直线与直线相交于点,记的斜率分别为.问:是否存在常数,使得?若存在,求的值;若不存在,说明理由.分析(1)由点在椭圆上和离心率建立方程组求出椭圆的方程;19(2)设出直线的方程,将其与椭圆的方程结合得到一个一元二次方程,根据根与系数的关系得出两点的坐标之间的关系和点的坐标,由此得出相应的直线的斜率,根据三点共线得出相应的坐标之间的关系从而求出常数的值.解析(1)由在椭圆上,得.①依题设知,则.②将代入,解得.故椭圆的方程为.(2)方法一:由题意可设的斜率为,则直
5、线的方程为.③代入椭圆方程,并整理,得.设,则有19④在方程中令,得的坐标为.从而.注意到三点共线,则有,即有.所以.⑤19将④代入⑤,得.又,所以.故存在常数符合题意.方法二:设,则直线的方程为,令,求得,从而直线的斜率为,联立得,19则直线的斜率为,直线的斜率为,所以,故存在常数符合题意.方法三移轴法:点P点O直线椭圆点F旧坐标新坐标设在新系下,,(显然直线不可能竖着),可化为(1),椭圆方程可化为(2)把(1)代入(2)化为齐次式,19上式可化为,,即又直经过,,注意到移轴过程中,所有直线的斜率都不变,其
6、中,,易求故存在常数,使得恒成立例4(2013陕西理)已知动圆过定点,且在轴上截得的弦的长为。(1)求动圆圆心的轨迹的方程;19(2)已知点,设不垂直于轴的直线与轨迹交于不同的两点,若轴是的角平分线,证明直线过定点.分析(1)利用曲线方程的求法求解轨迹方程,但要注意结合图形寻求等量关系,(2)设出直线方程,结合直线与圆锥曲线的位置关系转化为方程的根与系数的关系求解,要特别注意判别式与位置关系的联系.解析(1)如图①,设动圆圆心,由题意,.当不在轴上时,过作交于,则是的中点,所以.又,所以.化简得,.19当在轴上
7、时,与重合,点的坐标也满足方程,所以动圆圆心的轨迹的方程为.(2)如图②,由题意,设直线的方程为,,,将代入中,得.其中.由根与系数的关系得,,①②因为轴是的角平分线,所以,即,19所以,所以,③将①②代入③并整理得,所以.此时,所以直线的方程为,即直线过定点.方法二:平移坐标系(1)(2)分析,轴为平分线,,故可联想用过“原点”的两直线解决此问题解析平移坐标系,使点B为原点,则点P点O抛物线旧坐标新坐标在新坐标系下,设19,(显然不能横着,故设成这种形式)可化为代入,可化为,其中,,轴为平分线,,,从而恒过,
8、在原坐标系下恒过点例5(2012重庆理)如图,设椭圆的中心为原点,长轴在轴上,上顶点为,左,右焦点分别为,,线段的中点分别为,且△是面积为的直角三角形.(1)求该椭圆的离心率和标准方程;(2)过直线交椭圆于,两点,使,求直线的方程.19(1)设所示椭圆的标准方程为,右焦点为.因为是直角三角形,又,故为直角,因此,得.结合得,故,所以离心率.在中,故.19由题设条件得,从而,因此所求椭圆