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高中数学—降维打击(十六、再总结定直线反推定点的方法)

更新时间:作者:小小条

前面连续几讲都在说定点定值问题,把定点定值与极点极线思想紧密联系起来,包括其中的一类典型——蝴蝶模型。但你可以观察到,所举的例子都是从极点出去,先确定极线。

今天,就反过举一个例子,是从极线出发,来确定极点,实际上就是如何求定点的问题。同样,采用不同的方法分别来说明,当然,最开始,还是使用我一直力推的极点极线思想,这是大部分资料都不会讲的内容。

分析:我们还是首先从极点极线思想出发,若把给出的定直线x=9看成是极线,这条极线在椭圆外部,则它对应的极点必然在椭圆内部(参见《十一、由蒙日圆的构造引申到极点极线》(点击可跳转)),我们还是根据前面讲的极点极线方程改写规则,有:

高中数学—降维打击(十六、再总结定直线反推定点的方法)

但对于这道大题,我们需要证明。一种方式是假设过的就是这个定点P,再设CD的斜率为k,这样就有了CD直线方程,这由这个直线方程与椭圆联立,分别得到C、D两点坐标,则直线AC、BD方程就有了,当这两条直线与定直线x=9如果相交在同一个点上,也就是它们当x=9时的纵坐标相等时,这种假设就成了。但这种方式肯定也要用到非韦达代换,因为直线方程与椭圆联立时,不可能方便求出C、D两点坐标。

所以,我们用另一种方式,与上一讲的一样,在直线x=9任取一点,这个点分别与A、B两点的相连的直线方程易求,这两个直线方程与椭圆联立后,C、D两点的坐标也易求,再说明C、D两点与我们假设的P(1, 0)点在同一条直线上即可。

下面还是一样,我们用前几讲中提到的方法再来演示一遍。

方法二看起来与方法一的大部分步骤相同,但就是最后这一步,是需要你有这种常识的,或者说是一种分析逻辑。就是为什么要令y=0。

我们说CD在椭圆中转动,除了与x轴平行,它肯定是要穿过x轴的,也就是必有y=0。我们需要知道的是,当它每次穿过x轴时,是不是固定从同一点穿过,所以最后一步,通过令y=0,看x是不是一个常数。所以先得有这个逻辑判断。

当有了这个逻辑判断后,最后一步的化简过程实际上是很麻烦的,因为很容易出错,所以总体来说,还是极点极线的方式更好一些,因为最后证明三点一线时,那个化简要简单得多。

方法三:设线解点

这种方法就是在方法一中曾分析过的,没有采用的另一种方式。但是,这道题仍然可以用这种方式,是因为这道题比较特殊,

可以看到,非韦达代换十分繁琐,不仅运算量,过程多,容易出错,还需要相当技巧,最后步,还需要你逻辑十分清楚,只分子的系数互为相反数时,才能整除分母,从而使x为一个常数,也就是定点值。

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