定點(diǎn)問題常涉及直線、圓、雙曲線、橢圓、拋物線等.這類問題的難度一般較大.解題的關(guān)鍵在于建立有關(guān)定點(diǎn)的關(guān)系式,證明定點(diǎn)的坐標(biāo)與參變量無關(guān).下面結(jié)合一道例題,談一談求解定點(diǎn)問題的兩種途徑.
例題:已知橢圓 C 的方程為 y2 2 +x 2 =1 ,過點(diǎn) P ? è ? ? 1 3 ,0 的直線l交橢圓C于A,B兩點(diǎn),試探究以線段 AB為直徑的圓是否過定點(diǎn).若過,求出定點(diǎn)的坐標(biāo);若不過,請(qǐng)說明理由.
一、從特殊情形入手
由于無法確定定點(diǎn)的坐標(biāo)和位置,所以我們往往很難找到解題的切入口,此時(shí)不妨從特殊情形入手,如定點(diǎn)在交點(diǎn)、切點(diǎn)、端點(diǎn)、中點(diǎn)等處,可據(jù)此確定定點(diǎn)的坐標(biāo),再證明定點(diǎn)與變量無關(guān).
解
我們先從直線l的兩種特殊情形:與x軸、y軸平行入手,求得兩種情況下的圓的方程,據(jù)此確定兩圓的交點(diǎn) Q 即是以 AB 為直徑的圓恒過的定點(diǎn);然后根據(jù)韋達(dá)定理,通過向量運(yùn)算證明在一般情形下定點(diǎn)依然是Q點(diǎn).解答此類問題,關(guān)鍵是從特殊情形入手,即動(dòng)圓運(yùn)動(dòng)到某個(gè)特殊位置上的情形開始分析,據(jù)此求得定點(diǎn)的坐標(biāo),然后證明在一般情形下定點(diǎn)的坐標(biāo)與所設(shè)的參變量無關(guān).
二、從一般情形入手
要判斷某條曲線或直線是否過定點(diǎn),需先判定定點(diǎn)所在的位置,建立有關(guān)定點(diǎn)的動(dòng)直線方程或動(dòng)曲線方程;然后通過聯(lián)立方程、消元得到方程kf (x,y)+ g(x,y)=0 ;再根據(jù)曲線(或直線)過定點(diǎn)時(shí)與參數(shù)沒有關(guān)系,即方程對(duì)參數(shù)的任意值都成立,得到方程組 ì í ? f (x,y)= 0, g(x,y)= 0; 則該方程組的解即為定點(diǎn)的坐標(biāo).
解
我們從一般情形入手,先用參數(shù) t 表示出直線 l 的方程,并將直線與橢圓的方程聯(lián)立;再根據(jù)韋達(dá)定理和 QA· QB = 0 得到關(guān)于 t、m、n 三個(gè)變量的方程:tf (m,n)+ g(m,n)= 0 ;最后根據(jù)圓過定點(diǎn)時(shí)與參數(shù) t 無關(guān),得到方程組 f (m,n)= 0,g(m,n)= 0 ;最后通過解方程組確定定點(diǎn)的坐標(biāo).
總之,在解答定點(diǎn)問題時(shí),我們只有仔細(xì)審題,抓住題目中的關(guān)鍵信息,從特殊情形和一般情形入手,靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想、方程思想、轉(zhuǎn)化思想等,通過猜想、假設(shè)、求證、探索、推理、運(yùn)算等建立有關(guān)定點(diǎn)的關(guān)系式,才能夠順利獲得問題的答案.
(作者單位:江蘇省鹽城市京師實(shí)驗(yàn)學(xué)校)