韦达定理的风采
2018-07-23刘兰芝
刘兰芝
中学学习的韦达定理,在今后的数学学习中一直都起着很重要的作用,它在中学阶段的学习和考题中都是重点内容,因此,对此定理要给以重视,要学好用好。下面看看韦达定理与其它知识的合作风采。
一、韦达定理与中点坐标公式联袂合作
例1.(2008·陕西卷)抛物线 ,直线 交C于A、B两点,M是线段AB的中点,过M做x轴的垂线交C于点N。
(Ⅰ)证明:抛物线C在N处的切线与AB平行;
(Ⅱ)是否存在实数k使 ,若存在,求k的值;若不存在,请说明理由。
[解析](Ⅰ)设A(x1,2x12), B(x2,2x22) ,
因为 , ,把 代入 得 ,即抛物线C在N处的切线的斜率为k,亦即抛物线C在N处的切线与AB平行。(第(Ⅱ)问在例3中解答)
[評析]在解题过程中,若涉及到直线与圆锥曲线,线段的中点时,一般就用韦达定理和线段的中点坐标公式来求解。
例2.(2005·湖北卷)设A、B是椭圆 上的两点,点N(1,3)是线段AB的中点,AB的垂直平分线与椭圆交于C、D。
(Ⅰ)确定λ的取值范围,并求直线AB的方程;(Ⅱ)题目略。
[解析]设直线AB的方程为 ,
A(x1,y1), B(x2,y2) ,
得 ,故
由中点公式得 代入 ,得λ>12。
所以,λ的取值范围是λ>12,直线AB的方程为 。
[评析] 一般地,解含常数的一元二次方程时,常设出方程的两根,通过整体代换得到需要的答案,而其两根不需要求出,即设而不求。
二、韦达定理与弦长公式亲密联合
例3 .(2008·陕西卷)抛物线 ,直线 交C于A、B两点,M是线段AB的中点,过M做x轴的垂线交C于点N。
(Ⅰ)证明抛物线C在N处的切线与AB平行;
(Ⅱ)是否存在实数k,使 ,若存在,求k的值;若不存在,请说明理由。 (此题为例1)
[解析](Ⅱ)设A(x1,2x12), B(x2,2x22) ,由(Ⅰ)得 ,
[评析]在与圆锥曲线题目里,遇到线段时,常用韦达定理和弦长公式联合解决问题。
三、韦达定理与垂直向量的交汇
例4.(2008·辽宁卷)在平面直角坐标系xoy中,点P到两点(0, 、(0, 的距离之和等于4,设点P的轨迹为C,直线 与C交于A、B两点。
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)若 ,求k的值。
[解析](Ⅰ)设P (x,y), A(x1,y1), B(x2,y2) ,
[评析]若两向量垂直,则 ,明显需要用到韦达定理求解。
四、韦达定理与数列的协调对接
例5.(2008·全国I卷)双曲线的中心为原点O,焦点在x轴上,两条渐近线分别是 ,经过右焦点F垂直于 的直线分别交 于A、B点。已知 , , 成等差数列,且 与 同向。
(Ⅰ)求双曲线的离心率;
(Ⅱ)设AB被双曲线截得的线段长为4,求双曲线的方程。
[解析](Ⅰ)设双曲线的方程为 ,右焦点
[评析]该题目里给出了直线与圆锥曲线相交所成线段的等量关系,需按题意列出等式,代入韦达定理对应的代数式,解出参数的值,则可得到题目所要的答案。
韦达定理在解析几何的解题中应用比较广泛,其算理简单,算法单一,只需在化简计算时仔细认真点,则可轻松拿到解析几何的高分。