在一个圆中找最大的两个直角(第二百一十六夜)

高二的小伙伴应该学到《圆锥曲线》了,相信一大波吐槽在路上。

关于圆锥曲线的吐槽从来就没有消停过,还真不全是矫揉造作,无病呻吟,我能理解。圆锥曲线有难度,这个应该承认。

难也得学,分数不是大风刮来的,所以没有选择。可话又说回来,谁还不是一样,前仆后继,向死而生。

下面给出一道南开中学的月考题,仔细思量,也许可以窥见端倪。

1 围观:一叶障目,抑或胸有成竹

在一个圆中找最大的两个直角(第二百一十六夜)(1)

圆锥曲线的题目可易可难,纵观近几年高考,无一不是。

本题并不新奇,但却非常典型。第一问求方程,第二问求面积的最值,尤其适合成绩中档的学生,是深刻领悟解题精髓的模板。

2 套路:手足无措,抑或从容不迫

在一个圆中找最大的两个直角(第二百一十六夜)(2)

在一个圆中找最大的两个直角(第二百一十六夜)(3)

3 脑洞:浮光掠影,抑或醍醐灌顶

第一问,直线bx ay-ab=0恰好过椭圆的右顶点与上顶点,等面积法与点到直线的距离效果一致。

第二问,实质上是直线过定点问题。这里的定点D,可先由对称性判断在x轴上(如下图所示)。一旦定点的坐标确定,面积便易如反掌。

在一个圆中找最大的两个直角(第二百一十六夜)(4)

【法1】,韦达定理。反设直线方程并联立椭圆方程,化简得到韦达定理;以BC为直径的圆过点A,则AB⊥AC,于是向量(或斜率)派上用场;代入韦达定理,求得定点坐标,进而求得三角形面积的最值。

法1思路清晰,步骤严谨,单刀直入,一气呵成,是叨叨所提倡的方法。

【法2】,直径式圆。将直线代入椭圆,分别消去变量y与x得到两个一元二次方程,然后将两个方程相加得到以BC为直径的圆的方程;代入点A的坐标即可求得定点坐标,剩下的与法1一致。

直径式圆的方程在教材的习题中有,是解题的神器,往往不经意间解题于无形。

【法3】,齐次化。以A点为坐标原点,建立新的直角坐标系,并由此确定椭圆方程;在新坐标系下设直线的方程,联立椭圆得到齐次方程,则直线AB与AC的斜率即为方程的两根,由韦达定理求得定点坐标;接下来与法1一致。

另外,本题亦可采用“点乘双根法”,限于篇幅,不作赘述,感兴趣的可自行尝试。

在一个圆中找最大的两个直角(第二百一十六夜)(5)

4 操作:行同陌路,抑或一见如故

在一个圆中找最大的两个直角(第二百一十六夜)(6)

在一个圆中找最大的两个直角(第二百一十六夜)(7)

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