高中數學圓錐曲線解題技巧
解答數學圓錐曲線試題,需要較強的代數運算能力和圖形認識能力,要能準確地進行數與形的語言轉換和運算,推理轉換,並在運算過程中注意思維的嚴密性,以保證結果的完整。下面小編給你分享,歡迎閱讀。
1.充分利用幾何圖形的策略
解析幾何的研究物件就是幾何圖形及其性質,所以在處理解析幾何問題時,除了運用代數方程外,充分挖掘幾何條件,並結合平面幾何知識,往往能減少計算量。
例:設直線3x+4y+m=0與圓x+y+x-2y=0相交於P、Q兩點,O為座標原點,若OP⊥OQ,求m的值。
2.充分利用韋達定理的策略
我們經常設出弦的端點座標但不求它,而是結合韋達定理求解,這種方法在有關斜率、中點等問題中常常用到。
例:已知中心在原點O,焦點在y軸上的橢圓與直線y=x+1相交於P、Q兩點,且OP⊥OQ,|PQ|=,求此橢圓方程。
3.充分利用曲線方程的策略
例:求經過兩已知圓C:x+y-4x+2y=0和C:x+y-2y-4=0的交點,且圓心在直線l:2x+4y-1=0上的圓的方程。
4.充分利用橢圓的引數方程的策略
橢圓的引數方程涉及正、餘弦,利用正、餘弦的有界性,可以解決相關的求最值的問題。這也就是我們常說的三角代換法。
例:P為橢圓+=1上一動點,A為長軸的右端點,B為短軸的上端點,求四邊形OAPB面積的最大值及此時點P的座標。
5.線段長的幾種簡便計算策略
***1***充分利用現成結果,減少運算過程。
求直線與圓錐曲線相交的弦AB長:把直線方程y=kx+b代入圓錐曲線方程中,得到型如ax+bx+c=0的方程,方程的兩根設為x,x,判別式為△,則|AB|=•|x-x|=•,若直接用結論,能減少配方、開方等運算過程。
例:求直線x-y+1=0被橢圓x+4y=16所截得的線段AB的長。
***2***結合圖形的特殊位置關係,減少運算。
在求過圓錐曲線焦點的弦長時,由於圓錐曲線的定義都涉及焦點,結合圖形運用圓錐曲線的定義,可迴避複雜運算。
例:F、F是橢圓+=1的兩個焦點,AB是經過F的弦,若|AB|=8,求|FA|+|FB|的值。
***3***利用圓錐曲線的定義,把到焦點的距離轉化為到準線的距離。
例:點A***3,2***為定點,點F是拋物線y=4x的焦點,點P在拋物線y=4x上移動,若|PA|+|PF|取得最小值,求點P的座標。
高中數學圓錐曲線題型
1.中點弦問題
具有斜率的弦中點問題,常用設而不求法***點差法***:設曲線上兩點為***x,y***,***x,y***,代入方程,然後兩方程相減,再應用中點關係及斜率公式,消去四個引數。
例:給定雙曲線x-=1,過A***2,1***的直線與雙曲線交於兩點P和P,求線段PP的中點P的軌跡方程。
2.焦點三角形問題
橢圓或雙曲線上一點P,與兩個焦點F、F構成的三角形問題,常用正、餘弦定理。
例:設P***x,y***為橢圓+=1上任一點,F***-c,0***,F***c,0***為焦點,∠PFF=α,∠PFF=β。
***1***求證:離心率e=;
***2***求|PF|+|PF|的最值。
3.直線與圓錐曲線位置關係問題
直線與圓錐曲線的位置關係的基本方法是解方程組,進而轉化為一元二次方程後利用判別式,應特別注意數形結合的辦法。
例:拋物線方程y=p***x+1******p>0***,直線x+y=t與x軸的交點在拋物線準線的右邊。
***1***求證:直線與拋物線總有兩個不同交點。
***2***設直線與拋物線的交點為A、B,且OA⊥OB,求p關於t的函式f***t***的表示式。
4.圓錐曲線的有關最值問題
圓錐曲線中的有關最值問題,常用代數法和幾何法解決。若命題的條件和結論具有明顯的幾何意義,一般可用影象性質來解決。若命題的條件和結論體現明確的函式關係式,則可建立目標函式***通常利用二次函式,三角函式,均值不等式***求最值。下題中的***1***,可先設法得到關於a的不等式,通過解不等式求出a的範圍,即:“求範圍,找不等式”。或者將a表示為另一個變數的函式,利用求函式的值域求出a的範圍。對於***2***,首先要把△NAB的面積表示為一個變數的函式,然後再求它的最大值,即“最值問題,函式思想”。
例:已知拋物線y=2px***p>0***,過M***a,0***且斜率為1的直線L與拋物線交於不同的兩點A、B,|AB|≤2p,***1***求a的取值範圍;***2***若線段AB的垂直平分線交x軸於點N,求△NAB面積的最大值。
5.求曲線的方程問題
***1***曲線的形狀已知,這類問題一般可用待定係數法解決。
例:已知直線L過原點,拋物線C的頂點在原點,焦點在x軸正半軸上。若點A***-1,0***和點B***0,8***關於L的對稱點都在C上,求直線L和拋物線C的方程。
***2***曲線的形狀未知,求軌跡方程。
例:已知直角座標平面上點Q***2,0***和圓C:x+y=1,動點M到圓C的切線長與|MQ|的比等於常數λ***λ>0***,求動點M的軌跡方程,並說明它是什麼曲線。
6.存在兩點關於直線對稱問題
在曲線上兩點關於某直線對稱問題,可按如下方法解題:求兩點所在的直線,求這兩直線的交點,使這交點在圓錐曲線形內。當然也可利用韋達定理並結合判別式來解決。
例:已知橢圓C的方程+=1,試確定m的取值範圍,使得對於直線y=4x+m,橢圓C上有不同兩點關於直線對稱。
7.兩線段垂直問題
圓錐曲線兩焦半徑互相垂直問題,常用k•k==-1來處理或用向量的座標運算來處理。
例:已知直線l的斜率為k,且過點P***-2,0***,拋物線C:y=4***x+1***,直線l與拋物線C有兩個不同的交點。***1***求k的取值範圍;***2***直線l的傾斜角θ為何值時,A、B與拋物線C的焦點連線互相垂直。
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