代宇晟
摘 要 在圆锥曲线试题中,我们常常会使用点差法处理与中点、斜率相关的条件。然而点差法更多是使用在椭圆和双曲线中。对于抛物线,点差法同样可以用来求解斜率,使运算得到较大的简化。
关键词 点差法 斜率 抛物线 待定系数法 定点问题
中图分类号:G633 文献标识码:A
例1:过抛物线上的一点任作两条相互垂直的弦,,问直线是否过定点
解法一:半联立
解:设
当时恒成立
直线过定点(10,-4)
解法二:抛物线点差法
解:设
由此可推出,若直线与开口向右的抛物线交于两点
则恒有
在抛物线上
设
又,即
与联立得到:
代入,得到
即
直线为
所以直线方程成立
恒过点
由本例题可以发现,在抛物线中使用点差法求解斜率,计算过程非常简洁。对于抛物线中涉及多条直线斜率运算的问题,该方法为不二之选。
例2:曲线,在曲线C上,过点A作曲线C的两条弦AD,AE,且AD,AE斜率为,并满足,试推断有何变化规律。
解:此题应用抛物线点差法即可快速求解
已知:,
设
由于点差法上题已证,此处直接应用结论
又
又直线
时直线方程成立
直线恒过点(-1,-2)
做了以上两道例题,我们发现一个小结论:过抛物线上一定点,作两条直线,斜率分别为,两条直线分别于抛物线交于两点。当或者为定值时,直线必過定点。不妨推导一下上有一定点,任作两条弦PA,PB,使得,则AB过定点
同理
代入化简
所以过定点
同理,若将改为
则有AB过定点
代入化简
所以定点为
其实,以上小结论不光针对抛物线,对于椭圆和双曲线也同样成立。换句话说,它是圆锥曲线的一个普适结论,最近的2017高考新课标乙卷就以该结论出题,题目如下:
例3:已知抛物线过点P(2,0)作不垂直于x轴的直线,交抛物线于A,B两点,F为抛物线焦点,再分别作直线AF,BF与抛物线交于点M,N,设直线AB,MN斜率分别为,求证为定值。
解:设
同理直接应用结论
此时应通过联立AM的方法来求出的关系,从而实现消元求解
首先确定一个小结论:设
为直线的横截距。即:直线与抛物线(开口向右)交于两点,纵坐标乘积等于
同理
由抛物线点差法可知:
此题较为复杂,若用传统方法联立的思想,需要利用直线和抛物线联立,出坐标之间的关系,再将分别于抛物线联立,表示出两点坐标,再求出斜率,最后进行消元求解。整个过程非常复杂,在考场上时间紧张,几乎不可能完成,而此类题往往分值较大,失掉非常可惜。可见,熟练掌握抛物线点差法是攻克此类题型的关键。