定点问题是解析几何考查重点,也是近年来高考命题的热点.此类问题常与轨迹问题,曲线系问题等相结合,考查直线与圆、圆锥曲线、直线和圆锥曲线位置关系等相关知识,命题具有综合性强、难度大、运算量大的特点,其中蕴含着化归与转化、函数和方程等很多数学思想方法.
解题的关健在于寻找题中用来联系已知量与未知量的垂直关系、中点关系、方程、不等式,然后将已知量与未知量代入上述关系,通过整理,变形转化为过定点的直线系、曲線系来解决.但是定点问题类型很多,方法技巧也很杂,下面选择解析几何中的常见定点问题的经典案例加以分类阐述.
一、直线过定点问题
例1 已知A,B是抛物线y2=2px(p>0)上异于原点O的两个不同点,直线OA和OB的倾斜角分别为α和β,且α+β=π4时,证明:直线AB恒过定点,并求出该定点的坐标.
二、圆过定点问题
例3 平面直角坐标系xOy中,如图,已知椭圆C:x24+y21=1的上、下顶点分别为A、B,点P在椭圆C上且异于点A、B,直线AP、BP与直线l:y=-2分别交于点M、N.
(1)设直线AP、BP的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值;
(2)当点P运动时,以MN为直径的圆是否经过某定点?请证明你的结论.
当然,定点问题也还有很多其他的类型,上述案例可能不能全部囊括,然而其求解方法应该都加以了阐述.特别要强调的是,当直线方程或者一些条件难以化简时,要想到首先运用特殊法,找到定点,然后加以证明,以达到简化运算的目的.
(作者:范习昱,镇江市丹徒高级中学)