俞 綱
(云南省昆明市第三中學 650000)
漸進線是雙曲線的重要性質,在歷年高考的選擇題、填空題中多次出現(xiàn),而且基礎題和難題都有涉及,如何針對性地選擇適當方法來巧妙解決相關問題,盡量避免復雜的代數(shù)計算值得我們研究.
小結上述三題都屬于基礎中等題,通過方程的代數(shù)特征直接設雙曲線漸近線的方程進行研究,避免了對兩種位置的雙曲線分別研究的麻煩.當然,不是所有條件都適合代數(shù)方法直接設方程,歸納言之,以下三個代數(shù)結論可直接運用:雙曲線Ax2-By2=1(A·B>0)的漸近線方程可直接由Ax2-By2=0因式分解得到;以y=kx為一條漸近線的雙曲線方程必定可以寫為(y+kx)·(y-kx)=λ(λ≠0),即y2-k2x2=λ(λ≠0)的形式;與雙曲線Ax2-By2=1(A·B>0)有相同漸近線的雙曲線方程必定可以寫為Ax2-By2=λ的形式.
一條直線與雙曲線兩漸近線交于兩點的問題,一般需要把該直線分別與兩條漸進線方程聯(lián)立,通過解兩個二元一次方程組,得到兩個交點坐標后再進行相應的表示與計算,如果把兩條漸進線看作一個整體,借助二次方程來表示它,則可以借助直線與二次曲線位置關系的研究方法,運用“設而不求”的思想進行整體計算,避免直接表示交點坐標,達到事半功倍的效果.
分析此題可以把直線方程寫出,再與兩漸近線分別聯(lián)立得到A,B兩點的坐標,運用中點坐標公式得到等量關系,但計算相對繁瑣,運用二次方程理論則能簡化運算.
即x1+x2-2m=(y1+y2)(-kAB).
即10(y1+y2)=12m.
(9b2-a2)y2-6b2my+b2m2=0.
代入10(y1+y2)=12m,得a2=4b2.
小結由于雙曲線及漸近線都含有未知字母,直線與兩條漸近線聯(lián)立兩次分別表示出兩交點坐標再計算相對繁瑣,若能借助韋達定理巧用“設而不求”的思想進行整體轉化,則能簡化運算.
圖1
借助這兩個直角三角形,可以更直觀地理解漸近線斜率的幾何意義,并且可以得到一些常用結論,如:焦點到漸近線的距離為b;以O為圓心,實軸長2a為直徑的圓與漸近線相交,交點與焦點的連線恰好與漸近線垂直;以O為圓心,焦距長2c為直徑的圓與漸近線相交,交點與頂點的連線恰好與實軸垂直;兩漸近線的夾角被坐標軸平分等性質,運用這些幾何性質,可以靈活解決一些相關的問題.
圖2
圖3
分析此題為例10變式,我們分別用三種方法求解,對比運算復雜程度的差異.
(b2-a2)y2-2bc2y+b2c2=0.
從而得到a2=9b2.
圖4
漸近線作為雙曲線的重要性質,其相關問題蘊含了豐富的數(shù)形結合、等價轉化的思想,對數(shù)學運算也有較高的要求,這就需要我們一方面要鍛煉運算能力,總結運算技巧;另一方面要多對比一個問題的代數(shù)思路與幾何思路的差異,關注不同方法運算復雜程度的區(qū)別,選擇合適的方法來針對性解決相關問題.