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例析圆锥曲线三类弦问题求解策略

2019-08-14蔡海涛

数理化解题研究 2019年19期
关键词:弦长准线中点

蔡海涛

(福建省莆田第二中学 351131)

解析几何是高考数学的重要考查内容,常作为试卷中高分选拔的试题.而直线与圆锥曲线位置关系问题又是解析几何中常见的重要类型,纵观近年来的高考题,圆锥曲线三类弦问题问题须引起我们关注.本文例谈这几类问题,并探究其求解策略.

在解决直线与圆锥曲线的弦长问题时,通常应用韦达定理与弦长公式.若涉及到“三类弦”(焦点弦、中点弦、原点弦)问题,则可根据各自的几何特征,简化运算,巧妙求解.

一、焦点弦

例1 (2018年高考全国Ⅱ卷·理19)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过F且斜率为k(k>0)的直线l与C交于A,B两点,|AB|=8.

(1)求l的方程;(2)求过点A,B且与C的准线相切的圆的方程.

解(1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x-1)(k>0).

(2)所求圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=16或(x-11)2+(y+6)2=144.(过程略)

评注本题直线l过焦点F,故|AB|的长即为焦点弦长,所以把|AB|转化为|AF|与|BF|两条焦半径的和,再利用定义,把这两条焦半径转化为到准线的距离,问题得以解决.一般地,焦点弦问题常常可以利用定义来解决,可使得运算简化,轻松求解.

二、中点弦

解(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),

评注与圆锥曲线的弦的中点有关问题,我们称之为圆锥曲线的中点弦问题.一般地,中点弦问题通常可以利用“点差法”,使得运算简化,快速解决问题.

三、原点弦

(1)求椭圆的方程;

(2)设直线l:y=kx(k>0)与椭圆在第一象限的交点为P,且l与直线AB交于点Q.

两边平方,整理得56k2-50k+11=0

四、巩固训练

(1)试证:若a、b、c不是等比数列,则椭圆E一定不是黄金椭圆;

(1)证明:点P在C上;

(2)设点P关于点O的对称点为Q,证明:A、P、B、Q四点在同一圆上.

3.(1)略;(2)A、P、B、Q四点在以N为圆心,NA为半径的圆上.

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