高中數學:定比點差法及其應用

高中數學:定比點差法及其應用

高中數學:定比點差法及其應用

一、定比分點

高中數學:定比點差法及其應用,則稱點為點高中數學:定比點差法及其應用、的

高中數學:定比點差法及其應用定比分點.

高中數學:定比點差法及其應用時,點在線段

高中數學:定比點差法及其應用上,稱為內分點;

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高中數學:定比點差法及其應用)時,點在線段的延長線上,稱為外分點.

定比分點座標公式:若點,,,則點的座標為

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二、點差法

點差法其實可以看作是方程的相減,是對方程的一個巧妙的處理。

若點在有心二次曲線

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上,則有

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兩式作差得

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此即有心二次曲線的垂徑定理,可以解決與弦的中點相關的問題.

1、弦的中點

點差法一個妙用:

例1 已知橢圓 ,直線 交橢圓於 兩點, 為 的中點,求證: 為定值。

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分析 用常規方法設直線也可以解決,但是計算就很繁雜,在這裡使用點差法。

解 設 , ,

在橢圓上: ,

作差得:

即: ,

因為

所以 ,為定值。

以上結論與弦的中點有關,也稱為垂徑定理。

考慮當橢圓為圓的時候, ,則 , ,正好也符合圓的“垂徑定理”。

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在雙曲線中 同樣有類似的結論,但定值為 ,在這裡就不再推導了。

2、弦上的定比分點

當弦上的點不再是中點時,就成了定比分點:

設 , , ,則 點座標可以表示為:

證明 設 , ,化簡可得:

,同理

這時候就出現了 這樣形式的式子。

如果再湊出 ,可能大家就會有點感覺了:

可以將橢圓的方程乘上一個 再作差,得到這樣的式子。

因此我們想到了“定比點差法”這樣的技巧。

例2 已知橢圓 , 在橢圓外,過 作直線 交橢圓於 兩點, 在線段 上且滿足: ,求證:點 在定直線上。

分析 按照以上思路,要出現 和 這樣的式子,很容易想到設 的座標,再表示出 的座標。

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解 設 , , ,

則 ,結合圖形得:

則 ,

在橢圓上: ①, ②

得:

,所以 在定直線 上。

下面介紹定比點差法

若點在有心二次曲線上,則有

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兩式作差得

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這樣就得到了

高中数学:定比点差法及其应用高中数学:定比点差法及其应用
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例7、過異於原點的點高中數學:定比點差法及其應用引橢圓

高中數學:定比點差法及其應用的割線,其中點在橢圓上,點是割線上異於的一點,且滿足高中數學:定比點差法及其應用.求證:點在直線
高中數學:定比點差法及其應用上.

證明:直接運用定比點差法即可.

設,則有高中數學:定比點差法及其應用,設

高中數學:定比點差法及其應用,則有高中數學:定比點差法及其應用又因為點在橢圓上,所以有
高中數學:定比點差法及其應用兩式作差得高中數學:定比點差法及其應用兩邊同除以
高中數學:定比點差法及其應用,即可得到高中數學:定比點差法及其應用命題得證.

例8、已知橢圓高中數學:定比點差法及其應用,過定點高中數學:定比點差法及其應用的直線與橢圓交於兩點(可以重合),求

高中數學:定比點差法及其應用的取值範圍.

解析:設,,則

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於是

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,於是

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又因為點在橢圓上,所以有

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兩式相減得

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將(1)代入(2)中得到

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由(1)(3)解得

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從而解得的取值範圍為

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,於是的取值範圍為

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例9、高中數學:定比點差法及其應用高中數學:定比點差法及其應用為橢圓的左、右焦點,為橢圓上任意一點,直線

高中數學:定比點差法及其應用分別交橢圓於異於的點、,若高中數學:定比點差法及其應用
高中數學:定比點差法及其應用,求證:高中數學:定比點差法及其應用

證明:設,,,則高中數學:定比點差法及其應用於是有高中數學:定比點差法及其應用又由點

高中數學:定比點差法及其應用在橢圓上得到高中數學:定比點差法及其應用兩式相減得
高中數學:定比點差法及其應用從而有高中數學:定比點差法及其應用結合(4)式可解得
高中數學:定比點差法及其應用同理可得高中數學:定比點差法及其應用結合(5)式得到
高中數學:定比點差法及其應用於是有高中數學:定比點差法及其應用整理得,命題得證.

例10、已知橢圓高中數學:定比點差法及其應用,點高中數學:定比點差法及其應用,過點作橢圓的割線,

高中數學:定比點差法及其應用為關於高中數學:定比點差法及其應用軸的對稱點.求證:直線
高中數學:定比點差法及其應用恆過定點.

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解析:因為高中數學:定比點差法及其應用三點共線,高中數學:定比點差法及其應用三點也共線,且

高中數學:定比點差法及其應用三點都在橢圓上,我們用定比點差法去解決這個問題.

設,,則高中數學:定比點差法及其應用,設與軸的交點為

高中數學:定比點差法及其應用,,高中數學:定比點差法及其應用,則
高中數學:定比點差法及其應用於是有高中數學:定比點差法及其應用由點
高中數學:定比點差法及其應用在橢圓上得高中數學:定比點差法及其應用兩式相減得
高中數學:定比點差法及其應用將(2)代入(3)得高中數學:定比點差法及其應用

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