今天學(xué)生問了一個與中點弦有關(guān)的題目,利用點差法可得出圓錐曲線中與中點弦有關(guān)的三種常用結(jié)論,即弦長所在直線的斜率與原點到弦中點直線的斜率乘積為定值,與中點弦有關(guān)的題型常見于求直線的斜率或圓錐曲線的離心率,但如果所給的不再是中點,而是三等分點時,又該怎么處理,先看下面的常規(guī)題目:

題目很簡單,根據(jù)題目所給的傾斜角和中垂線可求出直線OM傾斜角,利用中點弦結(jié)論可確定出b2/a2的值,進而求出離心率,這是中點弦最常見的用法。

但如果給出的是三等分點,又該怎么處理?思路有兩個,一是三等分點畢竟也是中點,確定另外一個等分點,再確定弦的中點坐標(biāo),也可以使用中點弦結(jié)論,但很多題目中給出三等分點其實也是讓用中點弦來處理,如下題:


分析:C,D是兩個三等分點,所以CD的中點也是整個弦長的中點,取CD的中點,可知CE=OE,即MN所在直線的斜率和OE所在斜率互為相反數(shù),利用中點弦結(jié)論可求出MN所在直線的斜率和直線方程,過程如下:

上題還是過于特殊,兩個三等分點正好是直線與坐標(biāo)軸的交點,若是一般情況,如下題所示:

分析:由于N點在第一象限內(nèi),所以N點肯定為靠近直線與右支交點處的三等分點,取另外一個三等分點A,可根據(jù)N點坐標(biāo)設(shè)出A,Q的坐標(biāo),再求出P點坐標(biāo),題目中求l的方程,只需再求出P或Q點的坐標(biāo)即可,即用一組方程組求出某點的坐標(biāo)即可。
此時利用中點弦的思想,求出AN的中點,利用斜率乘積為定值,此時的式子不僅過于復(fù)雜,而且還缺少另外一個與之組合的方程,若分別將P,Q兩點帶入雙曲線中解方程組,方程組中既有二次項又有一次項和常數(shù)項,聯(lián)立之后過于復(fù)雜,不妨先對將P,Q兩點帶入的方程進行化簡,用最基礎(chǔ)的類似于點差法思想去化簡:

觀察框住的兩個式子,展開之后都有二次項和常數(shù)項,若2式乘2再與1式相加可直接消去一次項,若2式乘4再減去1式可直接消去二次項,利用兩個方程化簡即可求出s,t,從而求出直線的斜率和方程。
與三等分點與中點弦結(jié)合的題目較少,有些三等分點可轉(zhuǎn)化為中點弦問題直接利用結(jié)論處理,其他的可按照將直線與圓錐曲線的兩個交點帶入曲線方程,對曲線方程變形化簡即可,這種方法也是最常規(guī)點差法的變式,方法可歸納為點差點和法。
