🟦 定比点差法

定比分点、调和点列与圆锥曲线

定比分点公式以及定比点差法

1. 定比分点公式推导

已知 ,,若点 满足 ,求点 的坐标。

由 ,

可得

2. 向量形式的定比分点公式

由向量的定比分点恒等式可知 ,

即

3. 定比点差法(椭圆上两点的应用)

当 , 为椭圆上的两点, 为弦 上任意一点时: 设点 满足 。

若 , 在椭圆 上,则 ,。

点 满足 ,则 ,。

(1) (2) 得: 联立消元后即可用 与定比 表示 .

定比点差口诀: 只设三点不设线, 定比分点算分点; 曲线上点代曲线; 乘以 后再作差; 作差之后代公式。

9.2 定点分比题型归纳

类型1:

点 满足 若 在椭圆 上,则 ,。 点 满足 ,则 因此: 如果可以求… 求出 的值,那么点 的轨迹就是椭圆。

类型 2:

存在定点 ,动点 满足定比条件 条件: 在椭圆 上,定点 满足 ,动点 满足 ,则 的轨迹为直线 (即 成调和点列)。 推导过程: - 由 ,得: - 由 ,得: - 计算: 此时动点 在直线 上(与极点极线结论一致)。 注意:此条件还可以表述为:(调和点列)。

类型 3:

曲线上两点 满足双定比条件 条件: 在双曲线 上,定点 和定点 满足 ,且 为定值。 推导: - 由 ,得: - 代入双曲线方程 即可进行后续化简。 将 作为未知数整理,可得: 即: 同理,对于点 : 由 ,

得: 代入双曲线方程 , 可得: 将 作为未知数整理,

可得: 所以, 为方程 的两根。

由韦达定理:

2. 调和点列的概念

点 在线段 上,满足 的点 唯一; 若改为直线 ,满足 ,则称 为调和点列, 调和分割点 。 若 且 ,则 调和分割 ,同时 也调和分割 。

3. 定比分点和调和点列支配下的圆锥曲线

定理1(椭圆/双曲线)

设 为椭圆或双曲线上两点,若存在 满足 ,则

定理2(抛物线)

抛物线 中, 为抛物线上两点,若存在 满足 ,则

4. 轴点弦与定比点差法妙用

类型一

定点在 轴 过定点 的直线与椭圆 交于 ,设 , 则直线 上必存在点 满足 ,由定比点差法得:

类型二

定点在轴 过定点 的直线与椭圆 交于 ,设 , 则直线 上必存在点 满足 ,由定比点差法得: 联立等式(三炮齐鸣,天下太平):

类型三

抛物线三炮齐鸣 过定点 的直线 与抛物线 相交,设 ,则:

5. 中点截距定理“1+1类型”

椭圆 , 为椭圆上两点, 在 轴上,存在直线 、点 , 延长交 于 ,则:

(1)

(2) 直线 轴

(3)

6. 圆锥曲线角平分线定理“1+1类型”

交椭圆 长轴(短轴)于点 , 是椭圆上关于长轴(短轴)对称的两点。

圆锥曲线角平分线定理

交椭圆长轴(短轴)于 , 关于长轴(短轴)对称,直线 交长轴(短轴)于 ,则 双曲线具有相同性质,抛物线相关结论前文已给出。

7. 轴点弦引双线「1+2」类型

一条轴点弦可得到三炮齐鸣的两个点坐标;当两点分属不同直线时,其交点会产生特殊定值,为高考高频模型。 由单参数 引出两条直线,解题常用两次三点共线或两直线斜率关系,称为1+2类型。

8. 焦弦常数与蝴蝶定理「2+1」类型

焦弦常数 为椭圆/双曲线上任一点,过焦点 作弦 ,满足 ,则

推广:焦点替换为 ,则

坎迪定理(椭圆蝴蝶定理)

为椭圆上动点,, 与 交于点 ,则