1、构造齐次方程解决一类问题准备知识定理:若直线庆+叱+桂=取Q)与二次曲线+泣尸人+公+沙斗丁=交于p, Q两点,则p, Q与原点O连线的方程是3,3 八 V/ 友+可 ” 次+Wc A白工十七歹一(7 +(心+后尸)(-)+/(-)二o矍 程*氏十驾当 1 -=1证明:设点P的坐标为(工1,乃),则: -鼻了:+就仇+货;+以+叩+/ =0 又直线OP上任一点的坐标可设为(处,加),其中火,当工.二两,尸二初 时,有3,a 八 7 人+那八 一 /升+ 用:)&X +&D+C7 + +叨(-)+/(-)n再严:+ 坛训 + 干:+(以1 + 明 x-)+/(-)、二 N及 =)啊、呵必斗夕;+
2、为+, +,)=0,故直线上任一点的坐标 产1,5)都适合方程* ,从而直线OP上任一点都在方程*所表示的曲线上。 同理直线OQ1任 一点都在方程*所表示的曲线上。又设直线op, OQ勺方程分别是。/+5 = 0G = iZ ,则由上证明知方程*的 左边必含有因式,心=00 = 1,2),因为方程*的左边为关于的齐二次式, 根据多项式因式分解是唯一的,所以方程*必与小工+5 =稣=L2)两方程同解。 综上知:P, Q与原点O的连线方程可以表示为*。注意:本定理给出了直线与二次曲线相交时, 两交点与原点连线的直线方程 的构造法。若将方程*的左边展开整理后得到关于 E尸的齐二次方程加+加+守=0,
3、其中A-感+贝 B舅-的加斗2/, C=l -刖制,力则可以得到以下两个推论。推论1:若方程/+敢/+? = 0 00,炉-4月。0)表示过原点且不口 心 -4AC tan & = 重合的两条直线,则这两条直线的夹角 日满足A4C 。证明:因为方程为一+取9面=0 (CO)表示过原点且不重合的两条直C线,所以工学0,则其可以化为H-j4= 0,又日-4工C、0 ,所以该方程有两个不相等的实数根,这两个根就是这两条直线的斜率 瓦,右,则氏 +/.,=,尢北一,=一C C ,依两直线的夹角公式得:口 . J十%41tllt2- 4j4C*tail 岁= -= = -= tj4+C1+用用注意:本推
4、论给出了直线与圆锥曲线相交时, 相交弦对原点张角大小的计算 方法。推论2:方程兑/+方寸斗0/ = 口(不口方二-4刃。,0)表示过原点且不重合的两条直线,若这两条直线互相垂直,则 UU。证明:由推论1知:当这两条直线互相垂直时,日二90口,t儆日的值不存在, 门,月+C Ci?ot a 二土 1- o而gt日=0,即-4AC,所以d + C=0。注意:本推论给出了直线与圆锥曲线相交时, 相交弦对原点张直角问题的解 决方法。二例题例1 (97年上海高考题)抛物线方程为/=切+D %,直线并4y=股与X轴 的交点在抛物线的准线的右边。(1)求证:直线与抛物线总有两个交点;(2) 设直线与抛物线的
5、交点为q, r, QR ,求百关于脸的函数,(闻的表达式;42(3)在(2)的条件下,若抛物线的焦点F到直线了+y二冽的距离不大于万, 求少的取值范围。解:(1)由1犬+,=取 消去x整理得:婷+孙h用+D=o,则房 -1 -A=p(p + 4僧+ 4),因为直线工+尸二网与五轴的交点为(见0),所以 4,即p +4附+4,所以A=p(p + 4僧+4)0,故直线与抛物线总有两个交点兀+尸 r2犬+小-=1二 、 r 炉 二内+/?-(-)(2)由无十/二小得 演代入y三跃工+1)得, 产 加 尸 用,整理得-/-(物+ 2p)号rO+l)/=0 o依推论2得所以一受,即I的二条加lor即就与
6、法所成角的大小为7T - retail3例2: (04年全国卷R)给定抛物线C: /=布,F是C的焦点,过点F的直线 上与C相交于A, B两点。(1)设上的斜率为1,求应 与为 夹角的大小;(2) 设位二;0了,若;I邑也9,求?在尸轴的截距的变化范围。解:抛物线尸=4的焦点为F (1, 0)设直线的方程为了=土一1即工一=1代 入,口=4/得_/=4工/了),整理得4,_4沙_/=0。由推论1得(OArOB(取负值),所以4点=7T- arctan3tan 伍I 丽)二士 J/* = 土到1 i A+C 3例3(02年北京卷改编)设GM分别为不等边的重心与外心,忒-LQ).g(LQ),GM
7、/凝。(1)求C点的轨迹E的方程;(2)是否存在直线?,使?过点(0, 1),并与E相交于P, Q两点,且满足而 Q2=0。若存在,求出直线?的方程; 若不存在,说明理由?/+ 2L = 1卜* 02 土道)解:(1)二;。(2)假设存在直线l,其方程为P = H+1符合题设要求。I的方程即N -化工二1代=8戏整理得2/ - 6既y斗尸一与i = Q77r = V = 02=0及推论2得期-1=0,解得 3。故存在直线:3题设要求。工+1符合衣、1,0例4(05年山东卷)已知动圆过定点I 2 ),且于定直线X =-C2相切,其中口 。(1)求动圆圆心C的轨迹方程;(2)设A, B是轨迹上异于
8、原点的两个不同点, 直线OA OB的倾斜角分别为K产,当a产变化且a+产为定值日(口 歼) 时,证明直线AB恒过定点,并求出该定点的坐标。解:(1)艮=2/。,713,. v = 2P 元-(2)设直线AB的方程为尸=奴+占即b代入 =2/得整理得:y1犷- 2尹:严印N三0,因为羌工0 tan Q + tan jStan tan 声=2 phtan 璃+ tan ptan 口二 tan(tr+ 0二所以1 - tan tan 01.见=b-2pk由此解得2p+ 2P无=上二+ 2p) +t如6 。故直线AB恒过定点tand=- a+2二三当 2时,由 2得2pk1 ,所以6二2pk 。故直线的方程为: = 3 + 2p),因此直线AB过定点(-220)。(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分 来自网络,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)