用直线参数方程巧解高考题
2017-05-19张蔡莉
张蔡莉
【摘要】直线参数方程是高中数学“平面解析几何”中的重要内容,可用来解决解析几何题型中常见的相交弦问题、最值问题和“定点”“定值”问题.因为其中t的特殊几何意义,可以直接解决相交弦问题;而因其参数方程的特点,使用它解题时,可以将相关量放在同一参数下,减少了问题中的变量,达到简化结构、优化运算的效果.
【关键词】直线参数方程 解析几何 最值 定点定值
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)12-0210-01
解析几何问题是高考考查运算求解能力和逻辑推理能力的主要题型,其得分率一直位于所有题型后几位,主要原因有二:一是考生找不到解题思路;而是有思路但运算过于复杂,不能得到正确的结果.在一些高考题中,笔者发现,直线参数方程的使用,可以较好的解决上述困难.
一、相交弦长及其中点问题
例1.(2016年江苏)平面直角坐标系中,已知直线的参数方程为,椭圆C的参数方程为,设直线与椭圆相交于A,B两点,求线段AB的长.
解法一:把直线,椭圆参数方程转化为直角坐标方程,联立方程,利用韦达定理求解.
解法二:因为直线参数为标准形式,且过点P(1,0),设点A,B对应的参数为
因为:椭圆的直角坐标方程为,联立直线和椭圆方程
一般地,经过点,倾斜角为的直线的參数程为,若A,B为直线上两点,对应的参数为,线段AB的中点为M,点M所对应的参数为t0,以下结论经常用到:
相交弦有关的绝大多数问题,直线参数方程的使用,可以比普通方程的解法,少更多的运算步骤,可以较好地提高解题效率.
二、最值问题
例2.直线过点P(1,1)与椭圆相交于A,B两点,求|PA|·|PB|的最大值
解:设直线的倾斜角为 ,参数方程为代入椭圆方程:
可以借助直线参数方程将未知条件转化为已知条件表达,最后把它变成求函数的最值问题.这样的解题思路,是使用参数方程后,自然就得到的.
三、定点和定值问题
例3.(2008年安徽)设椭圆C:过点M,且左焦点为
(1)求椭圆的方程
(2)当过点P(4,1)的动直线与椭圆相交与不同的A,B点时,在线段AB上取点Q,满足,证明:点Q总在某条定直线上。
解:(1)略
(2)设过点P的直线方程为,点A,B,Q对应的参数为
把直线方程代入椭圆方程:得:
把t0代回直线的参数方程得:
消去,得到直线
同样的解法可以应用到以下高考题中(解答过程略):(2015四川)椭圆E:的离心率为,点P(0,1)在短轴CD上,且
(1)求椭圆方程
(2)设O为原点,过点P的动直线与椭圆交于A,B两点,是否存在常数,使为定值,若存在,求的值;若不存在,说明理由.
可见,直线的参数方程,可以为解决一些题型提供了更为简单的思路和简便的方法.教师在教学中一方面应对直线方程的应用进行更深入的研究;一方面在解决解析几何问题时,也应多个角度分析问题和解决问题,让学生用其合适的方法解决问题,提高解题信心,提升解决问题的能力.