劉蘭芝
中學(xué)學(xué)習(xí)的韋達(dá)定理,在今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中一直都起著很重要的作用,它在中學(xué)階段的學(xué)習(xí)和考題中都是重點(diǎn)內(nèi)容,因此,對(duì)此定理要給以重視,要學(xué)好用好。下面看看韋達(dá)定理與其它知識(shí)的合作風(fēng)采。
一、韋達(dá)定理與中點(diǎn)坐標(biāo)公式聯(lián)袂合作
例1.(2008·陜西卷)拋物線 ,直線 交C于A、B兩點(diǎn),M是線段AB的中點(diǎn),過(guò)M做x軸的垂線交C于點(diǎn)N。
(Ⅰ)證明:拋物線C在N處的切線與AB平行;
(Ⅱ)是否存在實(shí)數(shù)k使 ,若存在,求k的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。
[解析](Ⅰ)設(shè)A(x1,2x12), B(x2,2x22) ,
因?yàn)?, ,把 代入 得 ,即拋物線C在N處的切線的斜率為k,亦即拋物線C在N處的切線與AB平行。(第(Ⅱ)問(wèn)在例3中解答)
[評(píng)析]在解題過(guò)程中,若涉及到直線與圓錐曲線,線段的中點(diǎn)時(shí),一般就用韋達(dá)定理和線段的中點(diǎn)坐標(biāo)公式來(lái)求解。
例2.(2005·湖北卷)設(shè)A、B是橢圓 上的兩點(diǎn),點(diǎn)N(1,3)是線段AB的中點(diǎn),AB的垂直平分線與橢圓交于C、D。
(Ⅰ)確定λ的取值范圍,并求直線AB的方程;(Ⅱ)題目略。
[解析]設(shè)直線AB的方程為 ,
A(x1,y1), B(x2,y2) ,
得 ,故
由中點(diǎn)公式得 代入 ,得λ>12。
所以,λ的取值范圍是λ>12,直線AB的方程為 。
[評(píng)析] 一般地,解含常數(shù)的一元二次方程時(shí),常設(shè)出方程的兩根,通過(guò)整體代換得到需要的答案,而其兩根不需要求出,即設(shè)而不求。
二、韋達(dá)定理與弦長(zhǎng)公式親密聯(lián)合
例3 .(2008·陜西卷)拋物線 ,直線 交C于A、B兩點(diǎn),M是線段AB的中點(diǎn),過(guò)M做x軸的垂線交C于點(diǎn)N。
(Ⅰ)證明拋物線C在N處的切線與AB平行;
(Ⅱ)是否存在實(shí)數(shù)k,使 ,若存在,求k的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。 (此題為例1)
[解析](Ⅱ)設(shè)A(x1,2x12), B(x2,2x22) ,由(Ⅰ)得 ,
[評(píng)析]在與圓錐曲線題目里,遇到線段時(shí),常用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式聯(lián)合解決問(wèn)題。
三、韋達(dá)定理與垂直向量的交匯
例4.(2008·遼寧卷)在平面直角坐標(biāo)系xoy中,點(diǎn)P到兩點(diǎn)(0, 、(0, 的距離之和等于4,設(shè)點(diǎn)P的軌跡為C,直線 與C交于A、B兩點(diǎn)。
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)若 ,求k的值。
[解析](Ⅰ)設(shè)P (x,y), A(x1,y1), B(x2,y2) ,
[評(píng)析]若兩向量垂直,則 ,明顯需要用到韋達(dá)定理求解。
四、韋達(dá)定理與數(shù)列的協(xié)調(diào)對(duì)接
例5.(2008·全國(guó)I卷)雙曲線的中心為原點(diǎn)O,焦點(diǎn)在x軸上,兩條漸近線分別是 ,經(jīng)過(guò)右焦點(diǎn)F垂直于 的直線分別交 于A、B點(diǎn)。已知 , , 成等差數(shù)列,且 與 同向。
(Ⅰ)求雙曲線的離心率;
(Ⅱ)設(shè)AB被雙曲線截得的線段長(zhǎng)為4,求雙曲線的方程。
[解析](Ⅰ)設(shè)雙曲線的方程為 ,右焦點(diǎn)
[評(píng)析]該題目里給出了直線與圓錐曲線相交所成線段的等量關(guān)系,需按題意列出等式,代入韋達(dá)定理對(duì)應(yīng)的代數(shù)式,解出參數(shù)的值,則可得到題目所要的答案。
韋達(dá)定理在解析幾何的解題中應(yīng)用比較廣泛,其算理簡(jiǎn)單,算法單一,只需在化簡(jiǎn)計(jì)算時(shí)仔細(xì)認(rèn)真點(diǎn),則可輕松拿到解析幾何的高分。