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構造法巧解定點定值問題
構造法巧解定點定值問題
湖北省陽新縣高級中學 鄒生書

本文筆者向大家介紹一種行之有效的特殊方法──構造關于“

的二次方程解題。即若直線
與曲線
相交于不同兩點
,則
兩點的坐標滿足關于
的齊次方程:

兩邊除以

便可構造出關于
的二次方程,
是這個關于
的方程的兩個根,當問題涉及或可轉化為
時,我們便可利用根與系數的關系解題。本文筆者將運用這一方法來解決圓錐曲線與周直角、等腰三角形相關的定點定值問題。

性質1  已知點

是拋物線
上的一個定點,
是拋物線上的兩個動點。

    1

,則直線
過定點

2)若直線

軸圍成以點
為頂點的等腰三角形,則直線
的斜率為定值

證明  將拋物線

按向量
平移得拋物線

。又點
在拋物線
上,故
,代入上式得
①。

拋物線

上的定點
和動點
分別對應拋物線
上的定點
和動點
,設直線
的方程為
,代入①得,
。當
時,兩邊除以
得,
。因為點
的坐標滿足這個方程,所以
是這個關于
的方程的兩個根。

    (1)若

,因為平移前后垂直關系不變,所以
,即
,整理得
。由此知點
在直線
上,即直線
過定點
,從而
直線
過定點

2)依題意知直線

的傾斜角互補且斜率存在,由平移性質知直線
的傾斜角也互補且斜率存在,所以
,即
,于是

因為

所以
,故
直線
的斜率為定值

性質已知點

是橢圓
上的一個定點,
是橢圓上的兩個動點。

1)若

,則直線AB過定點

2)若直線

軸圍成以點
為頂點的等腰三角形,則直線
的斜率為定值

證明  將橢圓

按向量
平移得橢圓

。又點
在橢圓
上,所以
,代入上式得
①。

橢圓

上的定點
和動點
分別對應橢圓
上的定點
和動點
,設直線
的方程為
,代入①得
。當
時,兩邊除以
得,
。因為點
的坐標滿足這個方程,所以
是這個關于
的方程的兩個根。

(1)若

,由平移性質知
,所以

,所以
。由此知點

在直線
上,即直線
過定點
,從而
直線AB過定點
過定點

2)依題意知直線

的傾斜角互補且斜率存在,由平移性質知,直線
的傾斜角也互補且斜率存在,所以
,即
,由此得
所以
,故
直線AB的斜率為定值

同理可證雙曲線有如下:

性質已知點

是雙曲線
上的一個定點,
是雙曲線上的兩個動點。

1)若

,則直線AB過定點

2)若直線

軸圍成以點
為頂點的等腰三角形,則直線
的斜率為定值

綜合歸納以上性質可得圓錐曲線有如下一般性結論:

性質已知點

是圓錐曲線上的一個定點,
是曲線上的兩個動點。

1)若

,則直線
過定點;

2)若直線

與焦點所在的軸
成等角,則直線
的夾角為定值。

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