王平 崔小林
圓錐曲線中定點(diǎn)問題具有較強(qiáng)的綜合性,且命題形式多種多樣.解答圓錐曲線中的定點(diǎn)問題,通常需靈活運(yùn)用圓錐曲線的方程、定義、幾何性質(zhì)、一元二次方程的判別式、韋達(dá)定理、直線的方程、斜率等.
求解圓錐曲線中的定點(diǎn)問題,一般有兩種思路.第一種思路:先從特殊情況入手,確定定點(diǎn)的坐標(biāo),再證明定點(diǎn)與變量無關(guān)即可.第二種思路:先從一般情況入手,通過推理、運(yùn)算,求得定點(diǎn)的坐標(biāo),或證明定點(diǎn)與變量無關(guān).
(1)求橢圓C的方程;
(2)如圖,若直線l:x=t(t>2)與x軸交于點(diǎn)T,點(diǎn)P為直線l上異于點(diǎn)T的任意一點(diǎn),直線PA,PA分別與橢圓C交于M,N點(diǎn).試問直線MN是否恒過橢圓C的焦點(diǎn)?如果是,請(qǐng)說明理由.
分析:我們根據(jù)題意很難找到特殊的情形,所以無法從特殊情況入手,需采用第二種思路求解.可根據(jù)題意分別設(shè)出點(diǎn)M、N、直線AM、AN的斜率以及方程,然后將直線的方程與橢圓的方程寐立,得到一元二次方程,根據(jù)韋達(dá)定理求得的坐標(biāo)以及直線MN的方程,據(jù)此判斷出直線MN是否恒過橢圓的焦點(diǎn).
(2)設(shè)M(x,y),N(x,y),直線AM的斜率為k,直線AN的斜率為k,
則直線A1M方程為y=k(x+2),直線AN的方程為y=k(x-2),
消去y得(1+4k)x+16kx+16k-4=0,
因?yàn)?2和x是方程的兩個(gè)根,
由于P點(diǎn)在直線PA,PA上,尸點(diǎn)的橫坐標(biāo)為t,
即直線MN與x軸的交點(diǎn)在橢圓C內(nèi).
在判斷直線是否恒過某一定點(diǎn)(x,y)時(shí),如果直線的方程明確,則可根據(jù)直線的點(diǎn)斜式方程y-y=k(x-x)或截距式方程y=kx+b來求得定點(diǎn)的坐標(biāo);如果直線的方程不確定,則需根據(jù)題目中的條件求出直線的方程,然后根據(jù)直線的方程求得定點(diǎn)的坐標(biāo).
由此可見,第二種思路的適用范圍較廣.而運(yùn)用第二種思路求解圓錐曲線中的定點(diǎn)問題,往往需按照以下步驟操作:
1.設(shè)出參數(shù),如點(diǎn)的坐標(biāo)、斜率、截距等,得出直線、圓錐曲線的方程;
2.根據(jù)題意建立關(guān)系式,求得一個(gè)直線系或曲線的方程;
3.根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個(gè)關(guān)于定點(diǎn)坐標(biāo)的方程組,以這個(gè)方程組的解為坐標(biāo)的點(diǎn),即為所求的定點(diǎn).
另外,在設(shè)直線的斜率或方程時(shí),務(wù)必要考慮全面,不要忽略直線的斜率為0或不存在的特殊情形.