同一骨架 2022 年重庆预赛 · P006775
用方向向量参数化过已知曲线点的直线,代入二次方程后先剥去已知交点的零根;第二根中的方向投影或二次型,随后直接控制有向比例或长度乘积。
前题比较同一直线在两个圆中的第二交点,比例必须带方向;后题比较两条平行线在同一椭圆中的截长,最终长度取绝对值,并排除与所需轴交点不相容的方向。
设 是椭圆
的一条过中心的弦,过椭圆的左顶点 作 的平行线,交椭圆于另一点 , 交 轴于点 。求证:
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
两条平行线使用同一个方向向量参数化。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
中心弦的半长由椭圆二次型直接给出; 过左顶点的直线代入椭圆后,一个交点参数已知为 ,另一根可立即求出。 这种统一参数法比分类讨论弦的斜率更稳妥,也不会遗漏斜率为零的情形。
记椭圆中心为 ,左顶点为 。取 的一个方向向量 。题目中的直线还与 轴相交,故 。 记
中心弦所在直线上的点可写成 。代入椭圆得 ,所以
过 的平行线写成 。它与 轴相交时 ,故
把 代入椭圆方程,得到
即
对应点 ,故另一交点 对应 ,从而
因此
命题得证。
方向向量可任意倍缩,但等式两侧的表达式均不随这一选择改变。 若 ,过左顶点的平行线就是切线 ,既无“另一点 ”也不与 轴相交, 故题面已经排除了该退化方向。
椭圆中涉及平行弦与长度乘积时,可用同一方向向量参数化相关直线。 二次型 同时控制中心弦半径和过已知椭圆点的第二交点参数,乘积中的方向分量因而自然消去。
让中心弦和过顶点弦共用方向参数,使四段长度中的方向模和二次系数成对消去,并排除无y轴交点的竖直方向。
同一骨架 2022 年重庆预赛 · P006775
用方向向量参数化过已知曲线点的直线,代入二次方程后先剥去已知交点的零根;第二根中的方向投影或二次型,随后直接控制有向比例或长度乘积。
前题比较同一直线在两个圆中的第二交点,比例必须带方向;后题比较两条平行线在同一椭圆中的截长,最终长度取绝对值,并排除与所需轴交点不相容的方向。
已记下,谢谢!