内容正文:
齐次式解决双斜率问题
齐次式:各个单项式的次数相同的多项式式子;
齐次方程:方程中所有非零项的未知数的次数相同.
总述:在圆锥曲线中,有一类题目:它们都有一个定点,同时会往往出现两斜率的乘积的关系式,题目的设置往往是证明直线过定点,或是证明斜率的关系为定值,此类题目我们往往采用齐次式解决.
1、 证明直线过定点
例1:椭圆C:+y2=1,C(0,1),设直线l不过点P,且与C交于A、B两点,若kPA+kPB=1,证明:直线l过定点.
直接把定点的横纵坐标带进圆锥曲线方程中即可
解:将C往下平移一个单位,得到C1:+(y+1)2=1
即x2+4y2+8y=0① P1(0,0)
设平移后的l为l1
l1不过原点 设l1:nx+my=1②
把②带进①得:x2+(4+8m)y2+8nxy=0
两边同除x2得:(4+8m)()2+8n+1=0
则kPA、kPB分别是上述方程的两个根
则kPA+kPB=-1
则8n=4+8m
即2n=1+2m n=m
带回直线方程:(x+y)m1=0 过定点(2,-2)求出来的定点横纵坐标分别直接加上原定点的坐标即可
则在原坐标系中,直线l过定点(2,-1)
2、 求证斜率关系为定值
例2:已知抛物线E:x2=2y,C(0,2) ,直线l:y=kx+2与C交于A、B两点,求证:KCAKCB+K2为定值.
解:将E向上平移两个单位,以为原点建系
则E1:x2=2(y2) ①
易知AB不过原点C1
设AB:mx+ny=1②
把②带入①得:x2-2y(mx+ny)+4(mx+ny)2=0
即(1+4m2)x2+(8mn2m)xy+(4n22n)y2=0
两边同除x2得:(4n22n)()2(8mn2)1+4m2=0
根的关系:KCAKCB K=
因AB在新系中过定点(0,4)
带入②得:n
则KCAKCB+K2+(2416m2+16m2=4
即KCBKCA+K24.
课后练习:
1、
:已知椭圆,设直线不经过点的直线交于两点,若直线的斜率之和为,证明:直线恒过定点.
(第1题图) (第2题图)
2、已知椭圆,过其上一定点作倾斜角互补的两条直线,分别交于椭圆于两点,证明:直线斜率为定值.
答案:
1、解:以点为坐标原点,建立新的直角坐标系,如图所示:
旧坐标 新坐标
即
所以
原来则转换到新坐标就成为:
设直线方程为:
原方程:则转换到新坐标就成为:
展开得:
构造齐次式:
整理为:
两边同时除以,则
所以所以
而对于任意都成立.
则:,故对应原坐标为所以恒过定点.
2、解:以点为坐标原点,建立新的直角坐标系,如图所示:
旧坐标 新坐标
即
所以
原来则转换到新坐标就成为:
设直线方程为:
原方程:则转换到新坐标就成为:
展开得:
构造齐次式:
整理为:
两边同时除以,则
所以所以
而.所以
平移变换,斜率不变,所以直线斜率为定值.
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