圆锥曲线硬解定理,又称圆锥曲线联立公式,其实是一套求解
椭圆(或双曲线)与直线相交时,
联立方程求判别式、
韦达定理与相交弦长的结果公式,常应用于解析几何。
定理内容
若曲线,(m、n≠0)与直线 相交于 两点,则:
其中 ; 。
定理说明
应用该定理于
①椭圆时:
焦点位x轴时: ,应将 代入。
焦点位于y轴时: ,应将 代入。
②双曲线时:
焦点位于x轴时: ,应将 代入,同时 不应为零,即 不为零;
焦点位于y轴时: ,应将 代入,同时 不应为零,即 不为零
求解 与 时,只须将 与 的值互换且 与 的值互换。可知 与 的值不会因此而改变。
定理补充
联立曲线方程与 是现行高考中比联立 更为普遍的现象。其中联立后的二次方程是标准答案中必不可少的一项, , 都可以直接通过韦达定理求得,唯独弦长的表达式需要大量计算。这里给出一个CGY-EH的斜率式简化公式,以减少记忆量,以便在考试中套用。
若曲线 与直线: 相交于 两点,则:
这里的 既可以是常数,也可以是关于 的代数式。
由这个公式我们可以推出:
若曲线 为椭圆: ,则
若曲线 为双曲线: ,则
由于在高考中CGY-EH定理不可以直接应用,因此现提供参考解题步骤:
解:
由 ,得
设
由韦达定理,得: ①, ②;
由 ,代入①②式,化简得:
所以
注:对于椭圆: 与直线: ,联立得:
;
对于双曲线: 与直线: ,联立得:
定理证明
设曲线: (mn 0,且m,n不同时为负数)与直线: 相交于E、F两点,联立两式,得二次方程:
根据韦达定理,得:
由于 的意义仅在于正负性,且 恒成立,可令 ,则 与 同号
由
(或 )
可得
令 ,则可得CGY-EH定理: