顧培松
圓錐曲線中的定值問題一直是高考數(shù)學(xué)中的熱門題目之一,常常涉及了定點(diǎn)、定直線、定面積等.圓錐曲線中的定直線問題較為復(fù)雜,且運(yùn)算量較大,屬于一類難度較大的問題.本文通過對一道圓錐曲線定直線問題的分析,探討了求圓錐曲線中定直線問題的兩種思路.
例題:已知拋物線Cx2= 2py(p>o)的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F且斜率為1的直線與C交于A、B兩點(diǎn),IABl=8,若點(diǎn)D(l,2)的直線l與C交于M、N,點(diǎn)Q是MN的中點(diǎn),QR⊥x軸交C于點(diǎn)R,已
.
(1)求拋物線C的方程;
(2)求證:動點(diǎn)T在定直線上,并求出定直線的方程.
本題主要考查了拋物線的方程、直線與拋物線的位置關(guān)系以及定直線問題.第一個(gè)小問題較為簡單,我們根據(jù)題意設(shè)出直線AB的方程以及點(diǎn)A(x1,y1)、B(x2,y2)的坐標(biāo),將直線AB的方程與拋物線的方程聯(lián)立,借助韋達(dá)定理即可求得p的值以及拋物線的方程C:X2= 4y.這里主要討論第二個(gè)小問題的解法,我們可以從設(shè)參數(shù)、借助相關(guān)點(diǎn)兩種思路進(jìn)行思考.
一、利用參數(shù)法求定值
運(yùn)用參數(shù)法求圓錐曲線中的定直線問題,需首先根據(jù)題意引人參數(shù),用參數(shù)表示經(jīng)過定直線的動點(diǎn),將其代入已知條件中并根據(jù)問題所給的條件建立關(guān)系式,如將直線與圓錐曲線的方程聯(lián)立消去其中一個(gè)參數(shù)得到一元二次方程式、方程的根與系數(shù)的關(guān)系式等,然后消去參數(shù),即可得到定直線的方程.
證明:由題意可知直線L的斜率存在,設(shè)直線L的方程為
解答該題主要運(yùn)用參數(shù)法,首先引入?yún)?shù)K,設(shè)出直線L的方程,然后根據(jù)問題所給的條件求得相關(guān)直線和點(diǎn)的表達(dá)式,用這些含參數(shù)K的關(guān)系式求出動點(diǎn)T的坐標(biāo),消去參數(shù)k就能得到定直線的方程.
二、利用相關(guān)點(diǎn)法求定值
相關(guān)點(diǎn)法適用于解答一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動變化引起另外一些點(diǎn)的運(yùn)動變化(這些點(diǎn)具有相關(guān)性)的問題.在解題時(shí),用一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)把另外一些點(diǎn)的坐標(biāo)表示出來,再代入已知的曲線方程和直線方程巾,便可求出定直線的方程.
證明:設(shè)
由QR= RT可得R點(diǎn)是QT中點(diǎn),
又
R點(diǎn)在拋物線C上,
X2 =2(y5+y),即-x+4+2y=0,
動點(diǎn)T在直線x-2y-4=0上.
我們首先設(shè)出經(jīng)過定直線的動點(diǎn)T的坐標(biāo)(x,x,y),然后用(x,y)表示動點(diǎn)R,根據(jù)點(diǎn)R經(jīng)過拋物線C得到定直線的方程.
利用參數(shù)法、相關(guān)點(diǎn)法都能夠快速解答圓錐曲線定直線問題.但其適用條件并不相同,參數(shù)法的適用范圍較廣,相關(guān)點(diǎn)法的適用范圍較窄,只適用于一些點(diǎn)有聯(lián)系的問題.
(作者單位:云南省曲靖市民族中學(xué))