摘要:有一類動態數學問題要求探尋定點、定值情況,該問題能充分體現學生的數學能力和數學素養,解決這類問題關鍵是要學會用特殊位置或極限等思想方法先得結果,再用通性通法來進行嚴密論證。
關鍵詞:動態問題 定點 定值 特殊位置 極限思想
在好多數學綜合試題,尤其是平面解析幾何中的壓軸題中,經常以“動直線是否過定點”,“直線的斜率是否為定值”等問題來考察學生的自主探索能力,解這一類問題能充分體現學生的數學能力和數學素養,解決這類問題關鍵是要學會用特殊位置或極限等思想方法得結果,再用通性通法來進行論證。下面舉例說明:
例:設點E、F分別是橢圓C: 的左、右焦點,過點E垂直于橢圓長軸的直線交橢圓于A、B兩點,是正三角形
(1)求橢圓的離心率;
(2)設橢圓C的焦距為2,過點且不與坐標軸重合的直線交橢圓C于M、N兩點,點M關于x軸的對稱點為M′。求證:直線過軸一定點,并求此定點坐標。(九江市2012屆高三第一次模擬考試試題第20題)
分析:(1)問由橢圓定義可知
(2)由題意知,用幾何畫板作出圖,拖動M點,使得點M與點N越來越接近,極限位置就是點M、N重合,即過點作橢圓的切線,此時仍然垂直x軸,則定點的橫坐標就是切點的橫坐標,因此在計算過程中就有目標了。
變式訓練:
1.已知橢圓C: ,過右焦點F作兩條傾斜角互補的直線分別與橢圓交于 軸上方的A、B兩點,試證明直線AB過 軸一定點,并求此定點坐標。
分析:先用特殊情況找出定點坐標,再證明。具體一點講就是當傾斜角都是90°時,則A、B兩點重合,由橢圓的割線變成了橢圓的切線,且切點與右焦點F的橫坐標相同,如圖,這樣只需要找相應切線與 軸交點,即為所求的定點。因此定點就是(2,0) 。再證明
已知橢圓 )的離心率為 ,并且
直線 是拋物線 的一條切線(1)
求橢圓的方程; (2)過點 的動直線 交橢圓C于A、B兩點,試問在坐標平面上是否存在一個定點T,使得以AB為直徑的圓恒過點T?若存在求出定點坐標,不存在請說明理由。
分析:(1)由已知條件易知橢圓方程: ;
(2)先用特殊情況找出定點坐標,再證明。考慮過點
總之,此類問題的解決如果選擇了特殊情況或極限思想先得結果,再用基本思維來證明或求解,成功率會大大增加,希望同學們加強這方面的訓練。