用极点三角形解圆锥曲线直线过动点问题

  • Post author:
  • Post category:数学
  • Post comments:0评论

**分四步,一、设点设直线,二、联立用韦达,三、三点共线用斜率关系列等式,四、根据极点刻意去配凑

用极点三角,计算出过n=1,配凑(n-1)的因式

拾之九八
例一:北京卷:已知椭圆C:x28+y24=1,与y轴的交点为A,B点A位于B的上方),直线 y=kx+4与曲线C交于不同的两点M,N,AM,BNG,求证:点G纵坐标为定值。
预判:(0,4)点的极线为 0x8+4y4=1y=1G线
6acf0beb533193ef790ff36b4b9bc86.jpg
一、设点、设直线:
设三点M(x1,y1),N(x2,y2),G(m,n),A(0,2),B(0,2)线lMN:y=kx+4
二、联立方程写韦达;
{y=kx+4x2+2y28=02(kx+4)2+x28=0(2k2+1)x2+16kx+24=0
x1+x2=16k2k2+1x1x2=242k2+1
三、三点共线用斜率列等式,
MBG三点共线:y1+2x1=n+2m(1)
NAG三点共线:y22x2=n2m(2)
两式相除,得:y1+2x1x2y22=n+2n2
四、交叉相乘再按需要配凑n-1:
(n+2)x1(y22)=(n2)x2(y1+2)(n+2)x1(kx2+2)=(n2)x2(kx1+6)
(n+2)kx1x2+2(n+2)x1=(n2)kx2x1+6(n2)x2
4kx1x2+2(n1+3)x16(n11)x2=0
2kx1x2+(n1)(x13x2)+3(x1+x2)=0
2k242k2+1+(n1)(x13x2)+316k2k2+1=0(n1)(x13x2)=0
n=1 G点定直线y=1



例2:江苏卷例题:x29+y25=1左右顶点为A,B,设过点T(t,m)的直线TA,TB与椭圆分别交于m(x1,y1),N(x2,y2),m>0,y1>0,y2<0.t=9,线MNx
416b9ec26c6285455629c3e1646e9f4.jpg
定点G(n,0)的极线为x=9,nx9+0y5=1x=9n=1n1
一、设点设直线:
M(x1,y1),N(x2,y2),线MNG(n,0),lMN=ty+nA(3,0),B(3,)·
二、联立方程
{x=ty+n5x2+9y25×9=05(ty+n)2+9y25×9=0

(5t2+9)y2+10nty+5×(n29)=0
y1+y2=10nt5t2+9y1y2=5(n29)5t2+9
三、三点共线斜率有等式
kAM=y1x1+3=m12=kTA(1)
kBN=y2x23=m6=kTB(2)
两式相除,得:y1x1+3x23y2=12
y2(x1+3)=2y1(x23x1y2+3y2=2x2y16y1

第四步:刻意构造(n-1)的因式分解式
从上式可以看出,消去x比消y简单一些。
(ty1+n)y2+3y2=2(ty2+n)y16y1
ty1y2+2(n3)y1(n+3)y2=0
ty1y2+2(n12)y1(n1+4)y2=0
ty1y2+(n1)(2y1y2)4(y1+y2)=0
t5(n29)5t2+9+(n1)(2y1y2)410nt5t2+9=0
5t(n2+8n9)5t2+9+(n1)(2y1y2)=0
(n1)[5t(n+9)5t2+9+(2y1y2)]=0
n1=0n=1,直线过定点G(1,0)
对第四步的处理还有以下两种方法:

法二、

y1x1+3x23y2=12
kAMkBM=b2a2=59
kAM=y1x1+3=591kBM=59x13y1
y1x1+3x23y2=59x13y1x23y2=12
x13y1x23y2=x1x23(x1+x2)+9y1y2
x1x2=(ty1+n)(ty2+n)=t2y1y2+nt(y1+y2)+n2
3(x1+x2)=3(ty1+n+ny2+n)=3t(y1+y2)6n
=t2y1y2+t(n3)(y1+y2)+n26n+9
x1x23(x1+x2)+9y1y2=t2y1y2+t(n3)(y1+y2)+(n3)2y1y2
=t25(n29)+t(n3)(10nt)+(n3)2(5t2+9)5(n29)
y1+y2=10nt5t2+9y1y2=5(n29)5t2+9
5n2t259t210n2t2+30nt2+5n2t230nt2+95t2+9(n3)25(n29)
=9(n3)25(n+3)n3)=9512
n3n+3=12n=1

法三、韦达定理的和积互化处理非对称韦达定理。
y1x1+3x23y2=12=
y1(ty2+n3)y2(ty1+n+3)=ty1y2+(n3)y1ty1y2+(n+3)y2
y1+y2=10nt5t2+9y1y2=5(n29)5t2+9
y1y2=λ(y1+y2)λ=n292nt
ty1y2+(n3)y1ty1y2+(n+3)y2=tn292nt(y1+y2)+(n3)y1tn292nt(y1+y2)+(n+3)y2
=(n29)(y1+y2)2n(n3)y1(n29)(y1+y2)2n(n+3)y2=(n3)[(n+3)(y1+y2)2ny1](n+3)[(n3)(y1+y2)2ny2]
=(n3)[y1(3n)+y2(n+3)](n+3)[y1(n3)y2(n+3)]=n3n+3=12
n=1

发表回复