橢圓中的定點(diǎn)和定值問(wèn)題

張曉帆

在橢圓問(wèn)題中，部分幾何量和參數(shù)無(wú)關(guān)，不會(huì)隨著參數(shù)大小的改變而改變，而定點(diǎn)和定值這兩個(gè)幾何量和參數(shù)無(wú)關(guān)，這就構(gòu)成了橢圓中的定點(diǎn)和定值問(wèn)題。

解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵在于引進(jìn)參數(shù)表示直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系等，然后根據(jù)等式恒成立、等式變形、數(shù)式變換等尋找不受參數(shù)影響的量。解決橢圓定點(diǎn)定值問(wèn)題不僅能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和邏輯思維的能力以及科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和堅(jiān)持不懈的學(xué)科精神，也培養(yǎng)了學(xué)生勇于創(chuàng)新、求真求實(shí)的思想品質(zhì)。本文給出橢圓中定點(diǎn)和定值問(wèn)題的解題策略，希望對(duì)廣大師生有所幫助。

類(lèi)型一：定點(diǎn)問(wèn)題

策略：合理選擇參變量證明直線恒過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題

評(píng)注：本題要求證明直線恒過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題，為了利用好兩直線斜率之和為-1的條件，需設(shè)出B、C兩點(diǎn)的坐標(biāo)，從而表示出兩條直線的斜率。而在設(shè)參數(shù)問(wèn)題的選取上，常用的方案有兩種，設(shè)直線或者設(shè)點(diǎn)，本題中，兩者兼具，只有合理選擇參數(shù)，才能減少運(yùn)算量，進(jìn)而求出定點(diǎn)的坐標(biāo)。

在本題第2小題的解題過(guò)程中，也有不少學(xué)生采用聯(lián)立消去x的方法進(jìn)行求解，這種方法則涵蓋了斜率不存在的情況，同樣值得肯定。而在課堂上，我也投影展示了這兩種不同的方法，并對(duì)這兩種方法進(jìn)行了及時(shí)的肯定。學(xué)生在進(jìn)行方法選擇的同時(shí)也鍛煉了自身的科學(xué)探究和邏輯思維的能力。

反思與感悟

要解決橢圓中的定點(diǎn)問(wèn)題，若題設(shè)條件中給出定點(diǎn)坐標(biāo)，則應(yīng)合理選擇參變量進(jìn)行驗(yàn)證;若題設(shè)并未給出定點(diǎn)坐標(biāo)，則首先需要確定定點(diǎn)的坐標(biāo)，常用的方法是利用從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想方法，先通過(guò)符合題設(shè)條件的一些特殊情況確定定點(diǎn)的坐標(biāo)，找到這個(gè)定點(diǎn)，明確解決問(wèn)題的方向與目標(biāo)，然后再進(jìn)一步探究和推導(dǎo)，得出一般情況下的結(jié)論。

類(lèi)型二：定值問(wèn)題

策略：用點(diǎn)坐標(biāo)作為參變量代入化簡(jiǎn)計(jì)算定值

例1（普陀區(qū)2018.12高三模擬）

評(píng)注：本題探究?jī)蓷l直線斜率的關(guān)系，選擇用橢圓上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)作為參變量，利用直線斜率的坐標(biāo)公式，表示出兩條直線的斜率，從而表示出其乘積。同時(shí)結(jié)合點(diǎn)坐標(biāo)滿足橢圓方程的條件，進(jìn)而得出兩條直線斜率乘積為定值的結(jié)論。解題過(guò)程中，點(diǎn)坐標(biāo)起到了良好的過(guò)渡作用。

本題關(guān)鍵在于選擇點(diǎn)坐標(biāo)作為參變量，學(xué)生也通過(guò)本題的求解鍛煉了自身的科學(xué)探究和邏輯思維能力。

反思與感悟

定值問(wèn)題的解決策略和定點(diǎn)問(wèn)題相類(lèi)似，策略是通過(guò)設(shè)參數(shù)或者取特殊情況來(lái)確定定值的大小，或者將此類(lèi)問(wèn)題所涉及的幾何式轉(zhuǎn)化成代數(shù)式抑或是三角問(wèn)題，然后再進(jìn)一步證明該式是恒定的。此外，定值問(wèn)題和證明問(wèn)題也很類(lèi)似，在求證結(jié)果是定值之前，已經(jīng)知道了該定值的結(jié)果。所以在進(jìn)行一般推導(dǎo)時(shí)，應(yīng)設(shè)出參數(shù)，再運(yùn)用推理，而推導(dǎo)到最終結(jié)果時(shí)，勢(shì)必會(huì)消去參數(shù)，得到需要的定值。

編輯 謝尾合