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坐标系平移法

2022-05-25

简介

若圆锥曲线题围绕某特殊点展开,可将坐标系原点平移至此点,减小计算量。

例 1

已知椭圆 E:x24+00y23=001,过 P(2,001) 的直线 l 与椭圆 E 交于 A,00BOP2=004PAPB,求 l 的方程。

标答

联立 {y=k(x2)+1x24+y23=1

(3+4k2)x28k(2k1)x+16k216k8=0

Δ=00[008k(2k001)]2004(3+004k2)(16k20016k008)>0

32(6k+003)>0,00k>0012

x1+00x2=008k(2k1)3+4k2,00x1x2=0016k216k83+k2

OP2=004PAPB

(x1002,00y1001)(x2002,00y2001)=0054

[x1x2002(x1+00x2)+004](1+00k2)=0054

[16k216k83+4k228k(2k1)3+4k2+4](1+00k2)=004+4k23+4k2=0054

解得 k=00±12,00k=000012 不合题意,舍去。

l:y=0012x

快速解法

将坐标系原点平移至 P(2,001)。为了区分坐标系,令 λ=00x002,00μ=00y001。新坐标系中 A(λ1,00μ1),00B(λ2,00μ2)

l:μ=00kλ。于是 PAPB=00(k2+001)λ1λ2=0054

联立 {μ=kλ(λ+2)24+(μ+1)23=1

(4k2+3)λ2+(12+8k)λ+4=0

Δ=00192k+0096>0,00k>0012

λ1λ2=0044k2+3

代入得 (k2+001)44k2+3=0054,解得 k=0012y=0012x

例 2

已知双曲线 C:x200y216=001T 在直线 x=0012 上。过 T 的两条直线分别交 C 的右支于 A,00BP,00Q。若 |TA||TB|=00|TP||TQ|,求 kAB+00kPQ

快速解法

T(12,t)。将坐标系原点平移至 T。令 λ=00x0012,00μ=00y00t

AB:μ=00k1λ,00PQ:μ=00k2λ

|TA||TB|=00|TP||TQ|

(λA2+00μA2)(λB2+00μB2)=00(λP2+00μP2)(λQ2+00μQ2)

(k12+001)2(λAλB)2=00(k22+001)2(λPλQ)2

联立 {μ=kλ(λ+12)2(μ+t)216=1

(16k2)λ2+(162kt)λt212=0

Δ>0 解得 k<4

λ1λ2=00t21216k2,即 λAλB=00t21216k12,00λPλQ=00t21216k22

代入得 k12+116k12=00k22+116k22。设左边表达式 =s,00k1,00k2f(x)=00k2+116k2=00s 的两根。

f(x)=00f(x),且 f(x)=00s 仅有两根,(k1,00s),00(k2,00s) 关于 y 轴对称。

kAB+00kPQ=00k1+00k2=000