同一骨架 2011 年安徽预赛 第 12 题 · P010815
从双曲线顶点引割线,把已知顶点这一根先剥离,另一交点就成为斜率的有理式;两条线的参数关系再化为低次和积条件,避免逐次求复杂根式。
前题是两条倒数斜率下的度量条件,平方后仍须保绝对值及重合禁点;后题由固定弦交点得到参数积,再证明新交点位于定直线上,分支范围负责排渐近方向。
已知 为双曲线
的右顶点,过点 斜率分别为 的直线 分别与双曲线 交于另外两点 ,其中 。若点 满足
则 的面积为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
用过已知点的直线参数求圆锥曲线第二交点;三角形面积等于两边向量行列式绝对值的一半,不能随点的位置去掉绝对值。
想法从哪来:距离条件含三个点间长度,逐个求坐标再硬消元很重。先注意两条直线都过顶点,代入双曲线时已有一个已知交点,第二交点可以直接用斜率表示;斜率又互为倒数,因此一个正参数就够。距离平方中会出现相同的二次因子,先保留因式形态而不全部展开,约去后只剩参数平方的绝对值关系。绝对值代表参数落在两条渐近方向之间或之外,必须分支解。两个合法参数互为倒数,本质上只是交换M、N,所以面积应一致,这也提供一个很有效的回代检查。
用过右顶点直线的斜率参数表示第二交点。令 后,,距离条件只剩 的一个绝对值方程。
右顶点为 。斜率为 的直线 与双曲线的另一交点为
令 ,,则 。代入上式并直接计算可得
故题设等价于
当左侧括号内的乘积非负时,(1)化为
得 或 ;当该乘积为负时,所得方程 的判别式小于 。因此只有上述两个正解。
由
并利用(1),可得
分别代入 与 ,结果均为
两个解均避开 的退化斜率,且 ,所以 不重合;面积公式中的绝对值已覆盖点的方向差异。
圆锥曲线上过定点的第二交点常适合用直线斜率参数化;成对倒数斜率再令 ,可显著降低距离式的次数。
要用互为倒数的斜率同时参数化两交点,化简距离比后按符号解方程,并把两个参数分支统一到同一面积。
同一骨架 2011 年安徽预赛 第 12 题 · P010815
从双曲线顶点引割线,把已知顶点这一根先剥离,另一交点就成为斜率的有理式;两条线的参数关系再化为低次和积条件,避免逐次求复杂根式。
前题是两条倒数斜率下的度量条件,平方后仍须保绝对值及重合禁点;后题由固定弦交点得到参数积,再证明新交点位于定直线上,分支范围负责排渐近方向。
已记下,谢谢!