圆锥曲线齐次式与斜率之积(和)为定值
例1:为椭圆上两个动点,且,过原点作直线的垂线,求的轨迹方程.
解法一(常规方法):设,,设直线方程为,联立化简可得:
,所以
因为所以
又因为直线方程等价于为,即对比于,则代入中,化简可得:.
解法二(齐次式):
设直线方程为,联立
化简可得:
整理成关于的齐次式:,进而两边同时除以,则
因为所以,
又因为直线方程等价于为,即对比于,则代入中,化简可得:.
例2:已知椭圆,设直线不经过点的直线交于两点,若直线的斜率之和为,证明:直线恒过定点.
解:以点为坐标原点,建立新的直角坐标系,如图所示:
旧坐标 新坐标
即
所以
原来则转换到新坐标就成为:
设直线方程为:
原方程:则转换到新坐标就成为:
展开得:
构造齐次式:
整理为:
两边同时除以,则
所以所以
而对于任意都成立.
则:,故对应原坐标为所以恒过定点.
例3:已知椭圆,过其上一定点作倾斜角互补的两条直线,分别交于椭圆于两点,证明:直线斜率为定值.
解:以点为坐标原点,建立新的直角坐标系,如图所示:
旧坐标 新坐标
即
所以
原来则转换到新坐标就成为:
设直线方程为:
原方程:则转换到新坐标就成为:
展开得:
构造齐次式:
整理为:
两边同时除以,则
所以所以
而.所以
平移变换,斜率不变,所以直线斜率为定值.
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