每日一题[18] 巧转换,妙联立

有时候,好题并不是取决于题目的来源或是出处,而是自己的审美爱好.这点在平面解析几何试题中表现的尤其明显.一样的条件,不同的解读与转换方式会带来解法风格的截然不同.接下来的这道普普通通的试题就是典范.

cover已知直线\(y=k(x+2)(k>0)\)与抛物线\(C:y^2=8x\)相交于\(A\)、\(B\)两点,\(F\)为\(C\)的焦点.若\(FA=2FB\),则\(k=\)________.

QQ20150202-3


正确的答案是\(\dfrac{2\sqrt 2}3\),

设\(M(-2,0)\),\(A(x_1,y_1)\),\(B(x_2,y_2)\),则根据题意由\[FA=2FB\]得\[x_1+2=2(x_2+2)\qquad\cdots (1)\]

接下来,如何处理\(M\)、\(A\)、\(B\)三点共线变成了问题的关键.

法一(利用中点公式处理共线)

不难推知\(B\)平分线段\(AM\),于是\[\begin{cases}x_1+2=2(x_2+2)\\y_1=2y_2\end{cases}\]

其中由\(y_1=2y_2\)可得\[x_1=4x_2\qquad\cdots (2)\]

综合(1)(2),可解得\(x_2=1\),进而\(y_2=2\sqrt 2\),因此不难求得\(k=\dfrac{2\sqrt 2}3\).

法二(利用直线与抛物线联立)

联立直线与抛物线,得\[k^2(x+2)^2=8x,\]整理为\[k^2(x+2)^2-8(x+2)+16=0.\]

由于\[\dfrac{x_1+2}{x_2+2}=2,\]因此\[8^2-\left(2+\dfrac 12+2\right)\cdot k^2\cdot 16=0,\]解得\[k=\dfrac{2\sqrt 2}3.\]


    法二中利用了这个结论:

如果方程\[ax^2+bx+c=0(a\neq 0)\]的两根之比为\(\lambda(\lambda\neq 0)\),则\[b^2-\left(\lambda+\dfrac{1}{\lambda}+2\right)ac=0.\]

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