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常青藤实验中学2013届高三理科数学研究性学习(40)
专题:2010年江苏高考数学解析几何试题的背景探源及解法优化技巧简介
引例:(2010年江苏高考数学18题)
在平面直角坐标系中,如图,已知椭圆的左、右顶点为A、B,右焦点为F.设过点T()的直线TA、TB与椭圆分别交于点M、,其中m0,.
(1)设动点P满足,求点P的轨迹;
(2)设,求点T的坐标;
(3)设,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关)
一、试题背景探源
椭圆极点和极线的定义与作图:已知椭圆(a>b>0),则称点和直线为椭圆的一对极点和极线.极点和极线是成对出现的.
从定义我们共同思考和讨论几个问题并写下你的思考:
(1)若点在椭圆上,则其对应的极线是什么?
(2)椭圆的两个焦点对应的极线分别是什么?
过椭圆外任意一点的极线的作法:
当点P在椭圆内(外、上)时,此时点
对应的极线和椭圆的位置关系如何?
二、高观点下的试题新解
思考:能否利用极线和极点的知识重新给出第3问的合理分析和解释?
三、类题再现
(2009年福建)已知椭圆C的离心率e=,长轴的左右端点分别为(-2,0),(2,0),如图所示.(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线x=my+1与椭圆C交于两点P,Q,直线与交于点S,试问:当m变化时,点S是否恒在一条定直线上?若是,请写出这条直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由.
下面探索解析几何问题中的两个技巧
用“α法”求直线方程
已知两点坐标,求经过这两点的直线方程.通常采取的方法是,或者“点斜式”,或者“两点式”.其实采用下面介绍的“α法”,运算将更加迅速简洁.现介绍如下:
若A(,),B(,),求直线AB的方程.
先将两个点的坐标上下对齐书写,假设最终求出的直线方程为Ax+By+C=0,则,,
这种方法既形象直观,又运算简洁,更重要的是避免了许多情况下,因为字母运算时需要分类讨论的繁琐.大家不妨以“若A(-2,1),B(3,-1),求直线AB的方程”为例试试看.
⑵巧妙分解因式
通常由直线方程与二次曲线方程联立方程组求交点坐标,这种运算是可怕的,尤其是含有大量字母运算时,但当直线与二次曲线有一个已知公共点时,则可以借助分解因式的技巧,很方便地求出另一个公共点的坐标.下面以椭圆为例讲解这种运算技巧:
若公共点为,椭圆方程为,设直线方程为,则
由得,,将代入上式得,显然有公因式,从而很方便地求出另一个交点坐标.
练习:已知⊙C过点P(1,1),且与⊙M:关于直线x+y+2=0对称.(1)求⊙C的方程;
(2)过点作两条相异直线分别与⊙C相交于,且直线和直线的倾斜角互补,O为坐标原点,试判断直线OP和AB是否平行?请说明理由.