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一、试题呈现
例已知椭圆(a>b>0)的离心率为,A(a,0),B(0,b),0(0,0),△AOB的面积为1。
(1)求椭圆C的方程。
(2)设P为椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N。
求证:|AN|·|BM|為定值。
二、初识庐山
本题第一问的门槛低,能够较轻松地解决,问题是要注意椭圆的几何意义中的:a2=b2+c2,再结合已知条件中的和面积等于1就可以了。第二问倒是让人觉得有些难做,P为椭圆C上任意一点该怎么处理?如何求出|AN|·|BM|的值,本文尝试对这些问题进行回答。第一问易得a=2,b=1,c=、3。第二问要证明|AN|·IBM|为定值,只需设出P点的坐标(x0,y0),把P(x0,y0)当作已知点,结合A(2,0),就可以求出直线PA的方程,再令x=0,就可以求出点M的坐标,点B和点M都在y轴上,两点的纵坐标相减就得到|BM|的值。同理,可以求出|AN|的值,然后计算乘积即可。
另一种解法是:点P的坐标设为参数形式,其他的不变,也可以算出|AN|·|BM|的值。
三、拾级而上
首先我们要把第一问解决好,因为这样就更有信心去做第二问。我们一看就知道椭圆的方程是标准形式,那么椭圆的长轴在哪个坐标轴上呢?教科书上讲了“分母哪个大,焦点就在哪个坐标轴上”观察发现焦点在x轴上,椭圆是横着放的,离心率是,所以列出第一个等式:;再由△AOB的面积为1,列出第二个等式:;最后由椭圆的几何性质得出第三个等式:a2=b2+c2。
综合这三个等式得出:a=2,b=1,c=。
故椭圆的方程为:
接下来如何解决定值问题呢?
(一)对点P的坐标“设而不求”
这里的定值之所以难处理,关键就是点P的不确定性,怎么办呢?没关系!设P(x0,y0),把x0,y0当作已知数处理。又因为A(2,0),所以,由直线方程的点斜式得直线PA的方程:,再令x=0,就可以求出点M的坐标(,)。因为B(0,1),所以|BM|=,同理可求出|AN|的值。
(二)发现x0,y0的关系
因为P(x0,y0)在椭圆上,所以,即,代入|AN|·|BM|中,能算出结果吗?不要担心,一切都在意料之中!鼓足勇气去证明试试。
(三)尝试证明,收获成功的惊喜
|BM|=,同理可求出|AN|的值,具体过程如下:直线PB的方程为
因此将|BM|、|AN|放在一起相乘的结果是:
太棒啦!这个证明成功了!
四、另辟蹊径
在本题第二问的证明中,若P点的坐标不设为(x0,y0),而改设为参数形式,会不会
五、名师指点
1.有关定点、定值、轨迹的数学问题,可以根据需要设定一些未知数,不必求出未知数,在计算中可以巧妙地将未知数消去或代换,使问题的解决变得简捷明快,在这里不妨称为“设而不求”法。初次接触这一方法的人,无不惊叹它的微妙。
2.对程度较好的同学,还是应进行适当的训练,通过做典型的习题使自己熟悉各类试题中的变化,提高自己的解题能力。
3.在解题过程中既要大胆,又要细心。任意点的坐标先设出来不要紧,在随后的计算中会被约分,变成常数。
六、巩固练习
1.已知椭圆分别为椭圆的左右定点,P为椭圆上任意异于A,B的点,求证。
2.已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点0且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M,求证:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值。
答案及解析:
例已知椭圆(a>b>0)的离心率为,A(a,0),B(0,b),0(0,0),△AOB的面积为1。
(1)求椭圆C的方程。
(2)设P为椭圆C上一点,直线PA与y轴交于点M,直线PB与x轴交于点N。
求证:|AN|·|BM|為定值。
二、初识庐山
本题第一问的门槛低,能够较轻松地解决,问题是要注意椭圆的几何意义中的:a2=b2+c2,再结合已知条件中的和面积等于1就可以了。第二问倒是让人觉得有些难做,P为椭圆C上任意一点该怎么处理?如何求出|AN|·|BM|的值,本文尝试对这些问题进行回答。第一问易得a=2,b=1,c=、3。第二问要证明|AN|·IBM|为定值,只需设出P点的坐标(x0,y0),把P(x0,y0)当作已知点,结合A(2,0),就可以求出直线PA的方程,再令x=0,就可以求出点M的坐标,点B和点M都在y轴上,两点的纵坐标相减就得到|BM|的值。同理,可以求出|AN|的值,然后计算乘积即可。
另一种解法是:点P的坐标设为参数形式,其他的不变,也可以算出|AN|·|BM|的值。
三、拾级而上
首先我们要把第一问解决好,因为这样就更有信心去做第二问。我们一看就知道椭圆的方程是标准形式,那么椭圆的长轴在哪个坐标轴上呢?教科书上讲了“分母哪个大,焦点就在哪个坐标轴上”观察发现焦点在x轴上,椭圆是横着放的,离心率是,所以列出第一个等式:;再由△AOB的面积为1,列出第二个等式:;最后由椭圆的几何性质得出第三个等式:a2=b2+c2。
综合这三个等式得出:a=2,b=1,c=。
故椭圆的方程为:
接下来如何解决定值问题呢?
(一)对点P的坐标“设而不求”
这里的定值之所以难处理,关键就是点P的不确定性,怎么办呢?没关系!设P(x0,y0),把x0,y0当作已知数处理。又因为A(2,0),所以,由直线方程的点斜式得直线PA的方程:,再令x=0,就可以求出点M的坐标(,)。因为B(0,1),所以|BM|=,同理可求出|AN|的值。
(二)发现x0,y0的关系
因为P(x0,y0)在椭圆上,所以,即,代入|AN|·|BM|中,能算出结果吗?不要担心,一切都在意料之中!鼓足勇气去证明试试。
(三)尝试证明,收获成功的惊喜
|BM|=,同理可求出|AN|的值,具体过程如下:直线PB的方程为
因此将|BM|、|AN|放在一起相乘的结果是:
太棒啦!这个证明成功了!
四、另辟蹊径
在本题第二问的证明中,若P点的坐标不设为(x0,y0),而改设为参数形式,会不会
五、名师指点
1.有关定点、定值、轨迹的数学问题,可以根据需要设定一些未知数,不必求出未知数,在计算中可以巧妙地将未知数消去或代换,使问题的解决变得简捷明快,在这里不妨称为“设而不求”法。初次接触这一方法的人,无不惊叹它的微妙。
2.对程度较好的同学,还是应进行适当的训练,通过做典型的习题使自己熟悉各类试题中的变化,提高自己的解题能力。
3.在解题过程中既要大胆,又要细心。任意点的坐标先设出来不要紧,在随后的计算中会被约分,变成常数。
六、巩固练习
1.已知椭圆分别为椭圆的左右定点,P为椭圆上任意异于A,B的点,求证。
2.已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点0且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M,求证:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值。
答案及解析: