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用方程思想解答直线与圆锥曲线问题的思路

2023-07-14吴维军

语数外学习·高中版中旬 2023年5期
关键词:韦达一元二次方程斜率

吴维军

直线与圆锥曲线问题比较常见,常见的命题形式有:(1)判断直线与圆锥曲线的位置关系;(2)根据直线与圆锥曲线的位置关系求直线或圆锥曲线的方程,求参数的取值范围.此类问题侧重于考查直线与圆锥曲线的位置关系,直线的方程、斜率,圆锥曲线的方程、定义、几何性质.

解答此类问题常需用到方程思想.运用方程思想解答直线与圆锥曲线问题的步骤为:

第一步,引入参数,设出直线的方程、斜率,曲线的方程,点的坐标.一般需根据题意明确已知量,将未知的量用参数表示出来;

第二步,将直线与曲线的方程联立,消去其中一个元,从而得到一个一元二次方程;

第三步,求出方程的判别式△的表达式,并在保证判别式△>0的前提条件下,写出根与系数之间的关系式(韦达定理);

第四步,根据韦达定理进行整体代换,得到含参等量关系式;

第五步,通过等量代换,将第一步中设出来的参数消除掉.消参的常用方法有整体代入消参、局部换元消参等;

第六步,化简所得的结果,根据相关的公式、性质、定义求得问题的答案.

在上述六步中,比较关键的步骤是第一、四步.若设出的参数合适,则能简化运算,否则会陷入计算的困境.而在运算的过程中,利用韦达定理,不仅可以绕开繁琐的求根过程,还可以快速找到两根之间的关系,通过整体代换来简化运算.

例题:

解:

解答本题,要先根据题意设出直线的方程;然后将直线与椭圆的方程联立,通过消元构造一元二次方程;再根据韦达定理和弦长公式求得|PQ|\MN|; 最后通过消参,运用基本不等式求得的最小值.在设直线的方程时,要明确已知条件,若已知直线上某个点 P 的坐标(xo,yo), 则需设出直线的斜率h, 得到直线的点斜式方程: y-yo=h(x-x?);若已知直线的斜率 ho,则需设出直线的截距m, 得到直线的斜截式方程: y=h?x+m;若题目中斜率、截距都是未知的,則需引入参数h 和 m, 设直线的方程为y=hx+m.

虽然直线与圆锥曲线问题的难度较大,解题时的运算量较大,但是我们只要灵活运用方程思想建立方程(组),巧妙运用韦达定理,即可简化运算,快速求得问题的答案.

(作者单位:江苏省如东县马塘中学)

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