张淼
若 A(x1,y1)、B(x2,y2),则直线AB的斜率为 k = y2 - y1 x2 - x1 , 该式即为直线的斜率公式.直线的斜率公式的应用比 较广泛,不仅可以用于求直线的斜率和倾斜角,还可 以用于求圆锥曲线中点弦的方程、证明分式不等式、 求分式函数的最值.下面结合实例来进行探讨.
一、求圆锥曲线中点弦的方程
圆锥曲线中点弦是指直线与圆锥曲线相交于两点时,过这两点所在弦的中点的直线.求圆锥曲线中点弦的方程,需先将两个交点的坐标分别代入圆锥曲线的方程并作差;
再根据中点坐标公式将差式化简,得到只含有两点的纵坐标之差、横坐标之差的式子,这样便可直接根据直线的斜率公式求得中点弦的斜率和方程.运用直线的斜率公式求圆锥曲线中点弦的方程,能有效地简化运算,大大提升解题的正确率.
例1.
解:
我们将两交点的坐标分别代入抛物线和圆的方 程中,并作差,便可得到关于两点横纵坐标之和、差的 关系式,再结合中点的坐标公式和直线的斜率公式, 即可化未知为已知,顺利求得弦的方程.
二、证明分式不等式
有些分式不等式的结构较为特殊,单凭观察或计 算并不能证明不等式,此时可以将分子、分母视为两 点横纵坐标之差的关系式,将分式看作某条直线的斜 率,通过比较直线斜率的大小来证明不等式.
例2
证明:
通过观察,可以发现所要证明的式子与直线斜率 的公式相似,于是构造出直线,运用斜率和倾斜角之 间的关系来证明不等式.证明分式不等式,要将不等式 与直线的斜率公式相关联,根据斜率公式以及直线倾 斜角的取值范围来建立新关系.
三、求分式函数的最值
对于与直线斜率公式的结构类似的分式函数,我 们可将其與直线的斜率公式关联起来,将函数式看作 两点所在直线的斜率,通过讨论直线的斜率和倾斜角 的取值范围,来间接求得函数式的最值.
例3
解:
根据分式函数的结构特征,将其看作点 P(2, 1)和点 M(-cosa,-sina)连线的斜率,并构造单位圆,即可从几何角度,通过讨论直线与圆的位置关系,确定直线斜率的最值,从而确定函数的最值.
可见,运用直线的斜率公式来解题,可使解题的思路更加清晰,更加有条理性,这样往往会大大降低解题的难度,缩短解题的时间.
(作者单位:华东师范大学盐城实验中学)
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