定比点差法公式的入可以等于1吗?

如题所述

与圆锥曲线的线段定比分点问题通常以向量的形式给出,重点考查向量系数的处理以及点和点之间利用坐标进行转化,此时存在比例的线段并不一定是弦长,也可能是一条普通的线段,因此根据线段是不是弦长处理起来的方法也不同。

如若是特殊的弦长:焦点弦,则在焦点弦中我们有可以直接利用的公式,即线段倾斜角,离心率和线段等分比例之间存在特定的关系式:

注意上述公式中不包含双曲线外分弦的情况,另外对角度的确定以及线段比值都必须提前做出限定,具体不再详述。

此外焦点弦长的公式也必须熟练掌握,公式在处理一些小题时可以很快的写出弦长,从而避免小题“大”做,公式如下,重点注意抛物线中的焦点弦长公式:

若不是弦长,此时可以通过比值找到两点之间横/纵坐标之间的转化关系,或者利用向量之间的比值关系找到比值λ和其中一个变量x1/x2/y1/y2的等量关系,此时可以根据λ的范围求变量的范围,也可以通过变量的范围求λ的范围,这在求λ取值范围中经常用到。

下面给出高考中与向量定比分点结合常见的题型:

题型一:已知比值λ,求其他未知量,例如点坐标,斜率,直线方程等等

注意此时向量所在的直线过定点F2,此时的线段并不是弦长,共线向量的比值关系可以转化为线段长度的比值关系,而长度的比值关系可以转化为对应坐标的比值关系,即P,Q两点横坐标的关系,根据条件求出两点的横坐标,利用比值求出未知量m即可。

题目和上题类似,向量所在的线段PB不是弦长,此时将向量比转化线段长度比可以得到横纵坐标之间的关系,此时直线和双曲线联立之后关于x的一元二次方程的两个解x1,x2就确定了,将x1,x2转化为一个,再利用韦达定理两根的和与积即可消去剩余的一个根,解得就是a的值。

题目给出线段长度的比值,我们可以转化为向量的比值,进而可以找到椭圆上的点Q与另外两个相对定点坐标的转化关系,求得点Q的坐标,最后利用点Q在椭圆上,带入即可求出所需的未知量。

题目中向量所在的线段AB为弦长,所以肯定要用到直线与双曲线联立之后韦达定理的形式,题目只需要利用λ1,λ2的和为定值,将λ1,λ2表示成A,B两点坐标的形式即可,利用和为定值即可求出未知量k,但是此时需要选择使将λ转化为横坐标还是纵坐标的形式,根据坐标可以看出转化为x比转化为y更复杂,因此选择转化为y即可。

题型二:求λ的取值范围或最值

这种题目总的解题思路是找到λ和其中一个变量的等量关系,利用变量的有界性求得λ的取值范围,题目的关键在于如何找到这种等量关系。

将线段比值转化为向量比值,并设出比值λ,此时线段所在的长度PF不是弦长,P,F点为已知相对定点,分别表示出P,F两点的坐标,再利用比值关系将点A的坐标根据比值λ和P,F两点的坐标表示出来,利用点A在椭圆上带入即可找到λ和a,b,c之间的关系,将a,b,c转化为离心率,利用离心率的有界性即可求出λ的取值范围。

本题目在上次内容中用点差法给出了,但是对比上题会发现M,N均为椭圆上的动点,动点个数比上题多一个,所以再利用上述方法反而不简单,当然利用向量的比值可以找到两点坐标之间的转化关系,如果这样需要写出两个方程才可以,不如还是使用上节内容的点差法简单,相似的问题还有下面例7.

题型三:已知λ取值范围,求其他未知量的最值或取值范围

这种题目类似于给定义域求值域,所以总体思路是将所求的目标函数用λ表示出来,再利用λ的取值范围求出所求未知量的取值范围即可。

此时P,Q两点均为抛物线上的点,利用给出的向量比例关系和P,Q自身符合抛物线的方程即可用λ表示出x1,x2进而求出目标函数的最值即可。

做法同上,点A,B为抛物线上的点,结合向量比值关系和抛物线方程即可用λ表示出x1,x2,目标函数是求直线在y轴截距的取值范围,因此利用两点式求出直线方程即可,最后把截距转化为只含有λ的形式求最值。

本题目中给出了两个带有向量比值的式子,题干中向量的式子和所求条件中向量的式子中的向量并不相同,因此可运用向量的加减法将向量AP,PB转化为向量OA,OB,OP的形式即可求出λ的值,因此向量之比转化为线段长度之比即可找到A,B两点坐标之间的转化关系,注意此时A,B两点均为椭圆上,所以常规做法,直线与椭圆联立,写出韦达定理的表达式,消去一个变量得到一个关于k和m的等式,可以k当做任意的变量,即可求出m的取值范围,做法和第二题相似。

题型四:存在性问题或求得满足条件的λ值

这种题型是求出满足特定条件的λ值,也可以结合直径圆问题出现,关于直径圆问题在以后会给出,此类问题会给出一个特定的条件,例如长度,例如共线等等,难度不大。

本题目中若存在这样的实数λ,由于A,B,C,D不共线,所以令A,B所在的直线和C,D所在的直线斜率相等即可,无需求出对应的λ值。题目的关键是如何理解条件中给出的向量表达式,这种形式的表达式在向量专题中三角形四心问题中给出过,表示角平分线所在的向量,由于题目中可求出A,B所在直线的斜率,因此只需要分别求出C,D两点的坐标即可。

A,B为焦点弦,可以直接利用焦点弦长公式求出对应的线段比例λ,也可以根据焦点弦长求出对应A,B两点的横坐标,从而将λ用坐标的形式表示出来,进而求值。

如果题目是小题,可以直接套用公式求出:

总结:

向量的比值和长度的比值之间经常互相转化。做题时需要分清向量所在的直线是不是弦长,如果是弦长,则两点的横坐标或纵坐标均可利用λ表示出来(经常用到抛物线中,椭圆里面就有点复杂了一般不用)注意利用向量的比值找到两点坐标之间的转化关系。

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