金麗
【摘要】大家知道,關于圓錐曲線的統(tǒng)一性質和結論有許多,如能對這些性質和結論熟練理解和掌握,它不僅可以幫助我們快速解題,還有利于我們更加深刻地理解和認識圓錐曲線.本文從一個具體的題目出發(fā),淺析與圓錐曲線相關的統(tǒng)一性質和結論.
【關鍵詞】橢圓;雙曲線;拋物線
引題過拋物線C:y2=4x焦點F的直線L交拋物線C于P,Q兩點,若點P關于x軸對稱的點為M,則直線QM的方程可能為().
A.3x+2y+4=0B.3x-5y+6=0
C.2x+3y+4=0D.x-2y+1=0
解析本題考查直線與拋物線的位置關系.解決這題我們自然想到:若把“作點P的對稱點”變?yōu)椤白鼽cQ的對稱點”,又根據(jù)拋物線關于x軸對稱可以發(fā)現(xiàn):這些動直線QM過一定點,且在x軸上.根據(jù)這樣的想法進行解題得知:直線與x軸的交點是該拋物線的準線與x軸的交點.
性質1過拋物線C:y2=2px(p>0)焦點F的直線L交拋物線C于P,Q兩點,若點P關于x軸對稱的點為M(M與Q不重合),證明:直線QM一定通過該拋物線的準線與x軸的交點.
證明設P(x1,y1),Q(x2,y2),直線L方程:x=my+p2,則M(x1,-y1),
∴QM方程的斜率是k=y2+y1x2-x1,那么直線QM方程為:y-y2=y2+y1x2-x1(x-x2).
又點P,Q兩點均在拋物線C:y2=2px(p>0)上,∴x1=y212p,x2=y222p.
∴直線QM方程變?yōu)?/p>
y=y2+y1y222p-y212px-y222p+y2=2py2-y1x-y1y2y2-y1.
聯(lián)立拋物線C:y2=2px(p>0)與直線L方程:
y2=2px,x=my+p2, 消去x,得
y2-2pmy-p2=0,
∴y1y2=-p2.
∴直線QM方程為
y=2py2-y2x+p2y2-y1=2py2-y2x+p2.
∴直線QM過定點-p2,0,即過拋物線的準線與x軸的交點.
性質2設橢圓方程C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),過橢圓右焦點F2直線L交橢圓C于P,Q兩點,若點P關于x軸對稱的點為M(M與Q不重合),證明:直線QM一定通過該橢圓的右準線x=a2c與x軸的交點即為點a2c,0.
證明由題意可知,直線的斜率一定存在,設直線L方程是y=k(x-c),P(x1,y1),Q(x2,y2),則M(x1,-y1),直線QM方程的斜率是k=y2+y1x2-x1,那么直線QM方程為:y-y2=y2+y1x2-x1(x-x2),即
y=y2+y1x2-x1(x-x2)+y2
=k(x1+x2)-2kcx2-x1x-2kx1x2-kc(x1+x2)x2-x1.
聯(lián)立橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)與直線L方程:
y=k(x-c),x2a2+y2b2=1, 消去x,得(b2+a2k2)x2-2a2k2cx+a2k2c2-a2b2=0,根據(jù)韋達定理,得
x1+x2=2a2k2cb2+a2k2,
x1x2=a2k2c2-a2b2b2+a2k2,
代入上直線方程中得