王馨舸
【摘 要】高中數學學習中,圓錐曲線作為高考的重要考點之一,很多學生掌握起來相對困難。基于此,筆者在文中列出了三種具有代表性的易錯題,并對其例題進行分析,最后總結了幾類常用解題方法。
【關鍵詞】圓錐曲線;易錯題型;剖析
1不能充分利用概念定義(定義法、“設而不求”法)
例1.定長為3的線段AB的兩個端點在y=x2上移動,AB中點為M,求M到x軸的最短距離。
解析:此題有多種解法:①可直接利用拋物線設點,如設,設AB中點M(x0,y0),通過使用弦長公式以及中點公式可求出y0關于x0的函數表達式,再利用函數思想即可求出此題最短距離。②M到x軸的距離屬于“點線距離”,可以先行考慮M到準線的距離,使用定義法。通過兩種方法解題,可將其進行比較。
解法一:設,AB中點M(x0,y0)
由①可得
即
由②、③得
代入④可得
解法二:
總結:解法一通過列方程組,通過消元消除x1與x2,最終組成y0關于x0的函數,這是一種“設而不求”的解題方法。解法二充分利用了拋物線的定義,巧妙地將中點M到x軸的距離轉化成其到準線之間的距離,利用梯形中位線性質,轉化為A、B到準線的距離之和,結合定義與“三角形中兩邊之和大于第三邊”的屬性,簡捷地求解出了結果,兩種方法可形成明顯的對比。
筆者在此將解圓錐曲線問題的定義法與“設而不求”的解題方法總結如下:
定義法:
(1)橢圓有兩種定義。第一定義中,r1+r2=2a。第二定義中,r1=ed1,r2=ed2。
(2)雙曲線有兩種定義。第一定義中,r1-r2=2a,當r1>r2時,注意r2的最小值為c-a;第二定義中,r1=ed1,r2=ed2,尤其應注意第二定義的應用,常常將半徑與“點到準線的距離”相互轉化。
2忽視隱含條件(韋達定理法)
例2.已知橢圓過其左焦點且斜率為1的直線與橢圓及準線從左到右依次交與A、B、C、D,設,(1)求;(2)求的最值。
解析:點A、D與B、C來自于“不同系統”,A、D交與準線,B、C處于橢圓之上。直接求解將過于復雜,可以將這些點連成的線段投影到x軸上,可得:
再使用韋達定理即可得到答案。
(韋達定理:一元二次方程中,兩根之和,兩根之積)
解:(1)橢圓中,
,左焦點
將,代入橢圓方程得:
設,
則
(2),
3多動點問題的解題思路不清(判別式法)
例3.已知橢圓和點,過P作直線交橢圓于A、B兩點,在線段AB上取點Q,使,求動點Q的軌跡所在曲線的方程。
解析:此題為軌跡問題,學生解題過程中遇到的主要難點是受多動點的困擾。解此類問題通常可使用通過參數法,第一步要做的是選參,想辦法將Q的橫、縱坐標利用參數來表達,達到消參的目的。由于點Q(x,y)的變化是由直線AB的變化引起的,自然可以選擇直線AB的斜率k作為參數,那么怎樣聯系起來呢?①利用點Q在直線AB之上;②利用題目中的條件:進行轉化。由A、B、P、Q四點共線,可得到:,建立x和k的關系,需要將AB的方程式代入橢圓方程,再使用韋達定理解題。
解:設,則由得:,解得:
設直線AB的方程為:,代入橢圓方程,消除y得到下列關于x的一元二次方程:
代入①,化簡可得
③式與聯立可消除k得到:,
在②式中,由,解得,結合③式可求得。則點Q的軌跡方程為:
3總結
由方程組進行消元,將產生一個標準的關于一個變量的一元二次方程,其判別式、韋達定理模塊思維易于想到。其中,難點在于引參,活點在于用參,重點在于消參,此為幾何綜合問題求解的關鍵步驟。
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