抛物线的双切线模型

切线在圆锥曲线综合题中高频率地出现,举个栗子如下.

抛物线的双切线模型


配图如下.

抛物线的双切线模型


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研究切线问题的通法

研究圆锥曲线的切线,有两个方法.

  • 联立直线方程与圆锥曲线的方程,利用判别式等于零;

  • 利用导数的几何意义求解切线.

  • 本题第1问涉及到切点的横坐标,所以我们采用方法2来处理.

    抛物线的双切线模型


    所以,A,M,B三点的横坐标成等差数列.

    第2问给出弦长,需要利用弦长公式建立方程.为求弦长,就必须准备计算出x1+x2,x1x2,还有直线的斜率.

    2

    抛物线弦的斜率算法比较特别

    在抛物线中,弦所在直线的斜率计算也是有技巧的,与弦中点的坐标息息相关.

    抛物线的双切线模型


    上面用到了“方程的思想”,即当两个量都满足同一个等式时,我们可以把这两个量看作方程的两根,从而简化运算.

    3

    是否存在问题:找准关系

    第3问属于探究式问题.

    这一问信息量很大,大家理解意思了吗?

    我们首先要捋清各量之间的关系.

    点M的位置决定了AB的方程,同时决定了点A,B的坐标.根据向量OA和向量OB的和决定了点C的位置,点C关于直线AB作对称点得到点D,然后判断点D是否有可能在抛物线上.

    就是这么个事儿.

    为此我们需要做下面几件事.

  • 写出AB的方程

  • 求出C点坐标

  • 求出C点关于直线AB的对称点D

  • 判断点D有无可能在抛物线上

  • 4

    抛物线的弦所在直线方程通常代入中点

    下面开始执行.

    如何写AB的方程呢?

    通过上面的计算,我们知道,AB的斜率能够用M点的坐标来表示.

    如果我们利用点斜式来表示直线AB的话,我们发现,用A点或用B点代入点斜式方程,都不利于方程的简化.

    在已知x1+x2,x1x2的情况下,我们建议代入AB的中点,这样有利于简化方程.这就是技巧所在.

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    点关于直线的对称点

    再求C点关于AB的对称点.

    抛物线的双切线模型


    此处注意分类讨论,因为求对称点要用到两直线斜率相乘等于-1,但是也有斜率不存在的情况.

    抛物线的双切线模型


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    和你探讨:哪些地方能够简化运算、优化运算?

    题解完了,你是不是觉得运算量好大?

    运算量是圆锥曲线综合题的主要矛盾,你觉得哪些地方能够更加优化、运算更加简化?

    欢迎聪明的你提出更好的解法和算法.

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