圆锥曲线魔法-1

Wed Sep 11 2024
4 分钟

前言#

这只是博主对自己最近学习的一些内容的整理喵(不能算是笔记吧?),仅作分享交流用,一起加油!

老师曾说,圆锥曲线,只要你有的计,那就行了。可是,仅仅有这显然是不行的。诚然,圆锥曲线这种题目只要嗯算便可,但是你总不能一道题目死磕个五六十分钟吧?所以掌握一些方法是很必要的!刚好老师讲了一些奇技淫巧,赶忙记录一下。

因为博主太烂懒得打数学公式了,所以很多题解都用图片展示了唔。

非对称韦达定理#

众所周知,圆锥曲线最常见的题型就是联立方程组得到韦达定理,再通过几何关系利用韦达定理解决问题。但是有的时候几何关系化简后尴尬了,居然没有对称的韦达定理表达式?只留下单个的根,这怎么办呢?

例题一#

求证有过椭圆的焦点F(1,0)F(1,0)交椭圆x242+y232=1\frac{x^{2}}{4^{2}}+\frac{y^{2}}{3^{2}}=1MMNN,有AABB为左右顶点,设MAMANBNB有斜率k1k_{1}k2k_{2},有k1k2\frac{k_{1}}{k_{2}}为定值。

提示:反设直线得韦达定理求解。

例题二#

已知C:y2=4xC:y^2=4xA(x1,y1)A(x_1,y_1)B(x2,y2)B(x_2,y_2)分别在一、四象限,且x1x2+y1y2=94x_1x_2+y_1y_2=\frac{9}{4},求ΔABO\Delta A B OΔAFO\Delta A F O面积的和的最小值。

提示:反设直线得韦达定理+主元法用基本不等式。

这道题目我自己有点奇怪,因为我做的时候没有遇到不良结构的问题,用基本不等式就直接拿出来了。所以我这个方法和非对称韦达定理的关系不大,可能是我自己使用的方法避免了这个问题,只是连我自己也不明白我是怎么做到的。

题解#

同构法 + 齐次化#

我总想用几句话概括这六个字的精髓,发现太难了。同构法不就是找结构相似的多项式吗?说说简单,但是要能找到确切有用的很难,换句话说,你应该明白自己需要什么,再去同构。这几句话就概括不来了。

齐次化相信我不用多说了。不过我觉得例题二的方法应该没几个人见过,如此巧妙的构思——不仅仅是变形,直线的设法也很有讲究——还真不是随随便便能想得到的。答案放出来一看很少很简单,自己上手做做可就不同了。

例题一#

已知C:y2=4xC:y^2=4x,过焦点FF的直线ABABCCAABB,其中AAyy轴左侧且kAB>0k_{AB}>0。现P(1,0)P(1,0)连结AABBCCEEFF两点,问是否存在AB=λEF\overrightarrow{AB}=\lambda\overrightarrow{EF}?

提示:通过相似三角形建立同构。

下面我有一个向量写错了,以我文本打的为准!

还有小题一嘴,这个题目我刚开始自己做傻了吧唧用两点式算了半天结果算出了 lambda 和斜率的关系,绷不住了。没想到最后斜率算出来带进去倒是对的,只是那个时候已经过去一节自修课了……

例题二#

已知A(2,1)A(2,1)C:x2a2+y2a21=1C:\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{a^{2}-1}=1上,llCCPPQQ,有直线APAPAQAQ的斜率之和为00,求ll的斜率。

提示:修改原椭圆方程迎合所求。

此题最通用的方法就是死算,这里提供的题解算是另辟蹊径了(奇技淫巧)。