《學髓之道:我的逆襲法典》第65章 來自林天的不解:“這題需要這麼麻煩?”(1)

作者:孟旬·9個月前

晚自習的尾聲,空氣裡漂浮著一種混合了疲憊與解脫的微妙氣息。凌凡剛剛從那場由趙鵬引發的“眼瞎烏龍”講解戰中脫身,雖然過程啼笑皆非,但內心卻因思維流程得到驗證而充盈著一種紮實的滿足感。他重新將注意力集中回自己的戰場——那道即將攻克的橢圓壓軸題。

4, 3√3 k), N(-4, 3√3 / k), 其中k = tan(θ/2)。座標已被“靈感筆記”中記錄的半形公式化簡得極致簡潔。

他深吸一口氣,開始最後的衝鋒——求直線的方程。

他採用兩點式。設x1, y1), N(x2, y2),則直線的斜率: k_= (y2 - y1) / (x2 - x1) = 【 (3√3 / k) - (3√3 k) 】 / 【 (-4) - 4 】 = 【 3√3 (1/k - k) 】 / (-8) 化簡:= 【 3√3 ( (1-k2)/k ) 】 / (-8) = - (3√3 (1-k2)) / (8k)

接著,他用點斜式,取點4, 3√3 k): y- 3√3 k = k_ * (x - 4) 即 y- 3√3 k = 【 - (3√3 (1-k2)) / (8k) 】 * (x - 4)

這個方程看起來依然複雜,含有引數k。但他記得目標:證明恆過定點。這意味著這個方程應該能整理成某種形式,其中引數k的影響會被抵消,或者方程始終滿足某個固定點的座標。

他嘗試著將方程去分母,兩邊同時乘以8k: 8k(y - 3√3 k) = -3√3 (1-k2) (x - 4) 展開左邊:8k y - 24√3 k2 = -3√3 (1-k2)(x-4) 展開右邊:= -3√3 (x-4) + 3√3 k2 (x-4)

將含有k2的項移到一邊,不含k的項移到另一邊: 8k y- 24√3 k2 - 3√3 k2 (x-4) = -3√3 (x-4) 合併k2項:8k y - 3√3 k2 【 8 + (x-4) 】 = -3√3 (x-4) // -24√3 = -3√3 * 8 即:8k y - 3√3 k2 (x + 4) = -3√3 (x-4)

這個方程對於任意k(即對於橢圓上任意點P)都要成立,並且要導致過定點。觀察這個式子,它含有k的一次項和二次項。一個思路是將其視為關於k的方程,要求它對所有k都成立,那麼k的各次冪的係數必須分別等於零?(但這似乎不對,因為k是變化的)

他正在苦苦思索如何從這個方程中挖掘出“恆過定點”的資訊,一個身影悄無聲息地停在了他的桌旁。

凌凡下意識地抬頭,映入眼簾的是林天那張總是帶著幾分懶散和漠然的臉。林天似乎剛睡醒,眼角還帶著一絲惺忪,但那雙眼睛看向凌凡草稿紙時,卻閃過一抹銳利的光。

“橢圓定點題?”林天的聲音很平淡,聽不出情緒,他目光掃過凌凡那寫滿了化簡過程和最終那個複雜方程的草稿紙,眉頭幾不可察地微微蹙起,“你這麼做……不覺得太麻煩了嗎?”

凌凡的心猛地一跳。麻煩?他覺得自己已經運用了靈感,化簡了座標,每一步都邏輯清晰,怎麼在林天的眼裡,就成了“麻煩”?

一種混合著不服氣和不自信的情緒湧上來。他穩住心神,儘量平靜地問:“那……應該怎麼做?”

林天沒直接回答,而是隨手從凌凡筆袋裡抽了一支鉛筆,俯下身,在凌凡草稿紙的空白處畫了起來。

他沒有設引數θ,也沒有進行任何三角變換。

他只是很簡單地設點P(x0, y0),且滿足橢圓方程 x02/4 + y02/3 = 1。

然後,他寫: 直線AP方程:A(-2,0), P(x0,y0), 兩點式求得方程。 求:AP與x=4的交點。直接將x=4代入AP方程,用x0, y0表示出縱座標y_ 同樣, 直線BP方程:B(2,0), P(x0,y0)。 求N點:N是BP與x=-4的交點。將x=-4代入BP方程,得到N的縱座標y_N。

林天寫得很快,表示式看起來確實比凌凡的三角形式要複雜一些,涉及x0, y0。凌凡心中稍安,覺得似乎也沒簡單到哪裡去。

但接下來,林天的操作讓凌凡瞪大了眼睛。

林天並沒有去求直線的方程!

他只是在草稿紙上寫下一行字: 【欲證過定點,可考慮的任意兩位置交點】

隨即,林天特殊取點!他並不是隨機取,而是選擇了兩個極其特殊的P點位置。

第一種情況:他取P為橢圓上頂點(0, √3)!【因為橢圓y軸上的點計算最簡單】 代入計算: P(0,√3) AP方程:過A(-2,0)和P(0,√3),斜率=√3/2,方程:y = (√3/2)(x+2) 求x=4代入,y_= (√3/2)(4+2) = (√3/2)6 = 3√3 → 4, 3√3) BP方程:過B(2,0)和P(0,√3),斜率=√3/(0-2)= -√3/2,方程: y = (-√3/2)(x-2) 求N:x=-4代入,y_N = (-√3/2)(-4-2) = (-√3/2)(-6) = 3√3 → N(-4, 3√3) 此時,直線:4,3√3), N(-4,3√3), 是一條水平線 y = 3√3。

第二種情況:他取P為橢圓下頂點(0, -√3)! P(0,-√3) AP方程:過A(-2,0)和P(0,-√3),斜率=-√3/2,方程:y = (-√3/2)(x+2) 求x=4代入,y_= (-√3/2)(4+2) = (-√3/2)6 = -3√3 → 4, -3√3) BP方程:過B(2,0)和P(0,-√3),斜率=(-√3)/(0-2)= √3/2,方程: y = (√3/2)(x-2) 求N:x=-4代入,y_N = (√3/2)(-4-2) = (√3/2)(-6) = -3√3 → N(-4, -3√3) 此時,直線:4,-3√3), N(-4,-3√3), 是一條水平線 y = -3√3。

寫完這兩種情況,林天停下了筆。

凌凡看著這兩個結果:一條是y=3√3,一條是y=-3√3。這兩條水平線,怎麼可能有交點?沒有交點,怎麼找定點?

就在凌凡疑惑之際,林天的手指在這兩個y值上點了點,淡淡地說:“這兩條線平行,說明定點不在水平方向上。但注意,這兩種情況下,N的橫座標都是4和-4。也就是說,無論P取上頂點還是下頂點,直線都是水平的。”

”……以所。能可不然顯這?3√3-=y和3√3=y足滿時同然必,標座縱的點定個這,點定個某過恆果如,明說這“:轉一鋒話天林,後然

。凡凌眼一了看,頓了頓天林

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