摘要:为帮助同学们学好圆锥曲线解答题,提高成绩,战胜高考,可从四个方面着手:知识储备、方法储备、思维训练、强化训练。
关键词:知识储备方法储备思维训练强化训练。
第。一、知识储备:
1. 直线方程的形式。
1)直线方程的形式有五件:点斜式、两点式、斜截式、截距式、一般式。
2)与直线相关的重要内容。
倾斜角与斜率。
点到直线的距离 ③夹角公式:
3)弦长公式。
直线上两点间的距离:
或。4)两条直线的位置关系。
2、圆锥曲线方程及性质。
1)、椭圆的方程的形式有几种?(三种形式)
标准方程:距离式方程:
参数方程:2)、双曲线的方程的形式有两种。
标准方程:距离式方程:
3)、三种圆锥曲线的通径你记得吗?
4)、圆锥曲线的定义你记清楚了吗?
如:已知是椭圆的两个焦点,平面内一个动点m满足则动点m的轨迹是( )
a、双曲线; b、双曲线的一支; c、两条射线; d、一条射线。
5)、焦点三角形面积公式:
其中)6)、记住焦半径公式:(1),可简记为“左加右减,上加下减”。
6)、椭圆和双曲线的基本量三角形你清楚吗?
第。二、方法储备。
1、点差法(中点弦问题)
设、,为椭圆的弦中点则有。
;两式相减得。
2、联立消元法:你会解直线与圆锥曲线的位置关系一类的问题吗?经典套路是什么?如果有两个参数怎么办?
设直线的方程,并且与曲线的方程联立,消去一个未知数,得到一个二次方程,使用判别式,以及根与系数的关系,代入弦长公式,设曲线上的两点,将这两点代入曲线方程得到两个式子,然后-,整体消元···若有两个字母未知数,则要找到它们的联系,消去一个,比如直线过焦点,则可以利用三点a、b、f共线解决之。若有向量的关系,则寻找坐标之间的关系,根与系数的关系结合消元处理。一旦设直线为,就意味着k存在。
例1、已知三角形abc的三个顶点均在椭圆上,且点a是椭圆短轴的一个端点(点a在y轴正半轴上).
1)若三角形abc的重心是椭圆的右焦点,试求直线bc的方程;
2)若角a为,ad垂直bc于d,试求点d的轨迹方程。
分析:第一问抓住“重心”,利用点差法及重心坐标公式可求出中点弦bc的斜率,从而写出直线bc的方程。第二问抓住角a为可得出ab⊥ac,从而得,然后利用联立消元法及交轨法求出点d的轨迹方程;
解:(1)设b(,)c(,)bc中点为(),f(2,0)
则有两式作差有
f(2,0)为三角形重心,所以由,得由得,代入(1)得直线bc的方程为。
2)由ab⊥ac得 (2)
设直线bc方程为,得。
代入(2)式得。
解得或直线过定点(0,,设d(x,y)
则即。所以所求点d的轨迹方程是。
4、设而不求法。
例2、如图,已知梯形abcd中,点e分有向线段所成的比为,双曲线过c、d、e三点,且以a、b为焦点当时,求双曲线离心率的取值范围。
分析:本小题主要考查坐标法、定比分点坐标公式、双曲线的概念和性质,推理、运算能力和综合运用数学知识解决问题的能力。建立直角坐标系,如图,若设c,代入,求得,进而求得再代入,建立目标函数,整理,此运算量可见是难上加难。
我们对可采取设而不求的解题策略,建立目标函数,整理,化繁为简。
解法一:如图,以ab为垂直平分线为轴,直线ab为轴,建立直角坐标系,则cd⊥轴因为双曲线经过点c、d,且以a、b为焦点,由双曲线的对称性知c、d关于轴对称
依题意,记a,c,e,其中为双曲线的半焦距,是梯形的高由定比分点坐标公式得
设双曲线的方程为,则离心率。
由点c、e在双曲线上,将点c、e的坐标和代入双曲线方程得。
由①式得。将③式代入②式,整理得 ,故。
由题设得, 解得
分析:考虑为焦半径,可用焦半径公式, 用的横坐标表示,回避的计算, 达到设而不求的解题策略.
解法二:建系同解法一,又,代入整理,由题设得,解得。
5、判别式法。
例3已知双曲线,直线过点,斜率为,当时,双曲线的上支上有且仅有一点b到直线的距离为,试求的值及此时点b的坐标。
分析1:解析几何是用代数方法来研究几何图形的一门学科,因此,数形结合必然是研究解析几何问题的重要手段。 从“有且仅有”这个微观入手,对照草图,不难想到:
过点b作与平行的直线,必与双曲线c相切。 而相切的代数表现形式是所构造方程的判别式。 由此出发,可设计如下解题思路:
解题过程略。
分析2:如果从代数推理的角度去思考,就应当把距离用代数式表达,即所谓“有且仅有一点b到直线的距离为”,相当于化归的方程有唯一解。 据此设计出如下解题思路:
简解:设点为双曲线c上支上任一点,则点m到直线的距离为:
于是,问题即可转化为如上关于的方程。
由于,所以,从而有。
于是关于的方程。
由可知:方程的二根同正,故恒成立,于是等价于。
由如上关于的方程有唯一解,得其判别式,就可解得 .
点评:上述解法紧扣解题目标,不断进行问题转换,充分体现了全局观念与整体思维的优越性。
例4已知椭圆c:和点p(4,1),过p作直线交椭圆于a、b两点,**段ab上取点q,使,求动点q的轨迹所在曲线的方程。
分析:这是一个轨迹问题,解题困难在于多动点的困扰,学生往往不知从何入手。其实,应该想到轨迹问题可以通过参数法求解。
因此,首先是选定参数,然后想方设法将点q的横、纵坐标用参数表达,最后通过消参可达到解题的目的。
由于点的变化是由直线ab的变化引起的,自然可选择直线ab的斜率作为参数,如何将与联系起来?一方面利用点q在直线ab上;另一方面就是运用题目条件:来转化。
由a、b、p、q四点共线,不难得到,要建立与的关系,只需将直线ab的方程代入椭圆c的方程,利用韦达定理即可。
通过这样的分析,可以看出,虽然我们还没有开始解题,但对于如何解决本题,已经做到心中有数。
在得到之后,如果能够从整体上把握,认识到:所谓消参,目的不过是得到关于的方程(不含k),则可由解得,直接代入即可得到轨迹方程。从而简化消去参的过程。
简解:设,则由可得:,解之得1)
设直线ab的方程为:,代入椭圆c的方程,消去得出关于 x的一元二次方程:
代入(1),化简得3)
与联立,消去得:
在(2)中,由,解得 ,结合(3)可求得
故知点q的轨迹方程为: (
点评:由方程组实施消元,产生一个标准的关于一个变量的一元二次方程,其判别式、韦达定理模块思维易于想到。 这当中,难点在引出参,活点在应用参,重点在消去参。
,而“引参、用参、消参”三步曲,正是解析几何综合问题求解的一条有效通道。
6、求根公式法。
例5设直线过点p(0,3),和椭圆顺次交于a、b两点,试求的取值范围。
分析:本题中,绝大多数同学不难得到:=,但从此后却一筹莫展, 问题的根源在于对题目的整体把握不够。
事实上,所谓求取值范围,不外乎两条路:其一是构造所求变量关于某个(或某几个)参数的函数关系式(或方程),这只需利用对应的思想实施;其二则是构造关于所求量的一个不等关系。
分析1: 从第一条想法入手,=已经是一个关系式,但由于有两个变量,同时这两个变量的范围不好控制,所以自然想到利用第3个变量——直线ab的斜率k. 问题就转化为如何将转化为关于k的表达式,到此为止,将直线方程代入椭圆方程,消去y得出关于的一元二次方程,其求根公式呼之欲出。
简解1:当直线垂直于x轴时,可求得;
当与x轴不垂直时,设,直线的方程为:,代入椭圆方程,消去得解之得
因为椭圆关于y轴对称,点p在y轴上,所以只需考虑的情形。
当时,所以 ==
由 , 解得 ,所以 ,综上 .
分析2: 如果想构造关于所求量的不等式,则应该考虑到:判别式往往是产生不等的根源。
由判别式值的非负性可以很快确定的取值范围,于是问题转化为如何将所求量与联系起来。 一般来说,韦达定理总是充当这种问题的桥梁,但本题无法直接应用韦达定理,原因在于不是关于的对称关系式。 原因找到后,解决问题的方法自然也就有了,即我们可以构造关于的对称关系式。
简解2:设直线的方程为:,代入椭圆方程,消去得。
则令,则,在(*)中,由判别式可得 ,从而有 ,所以 ,解得 .结合得。
综上,.点评:范围问题不等关系的建立途径多多,诸如判别式法,均值不等式法,变量的有界性法,函数的性质法,数形结合法等等。 本题也可从数形结合的角度入手,给出又一优美解法。
解题犹如打仗,不能只是忙于冲锋陷阵,一时局部的胜利并不能说明问题,有时甚至会被局部所纠缠而看不清问题的实质所在,只有见微知著,树立全局观念,讲究排兵布阵,运筹帷幄,方能决胜千里。
第。三、推理训练:数学推理是由已知的数学命题得出新命题的基本思维形式,它是数学求解的核心。
以已知的真实数学命题,即定义、公理、定理、性质等为依据,选择恰当的解题方法,达到解题目标,得出结论的一系列推理过程。在推理过程中,必须注意所使用的命题之间的相互关系(充分性、必要性、充要性等),做到思考缜密、推理严密。通过编写思维流程图来锤炼自己的大脑,快速提高解题能力。
例6椭圆长轴端点为,为椭圆中心,为椭圆的右焦点,且,.(求椭圆的标准方程;
ⅱ)记椭圆的上顶点为,直线交椭圆于两点,问:是否存在直线,使点恰为的垂心?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由。
攻克圆锥曲线解答题的策略
摘要 为帮助高三学生学好圆锥曲线解答题,提高成绩,战胜高考,可从四个方面着手 知识储备 方法储备 思维训练 强化训练。关键词 知识储备方法储备思维训练强化训练。第。一 知识储备 1.直线方程的形式。1 直线方程的形式有五件 点斜式 两点式 斜截式 截距式 一般式。2 与直线相关的重要内容。倾斜角与斜...
攻克圆锥曲线解答题的策略
摘要 为帮助高三学生学好圆锥曲线解答题,提高成绩,战胜高考,可从四个方面着手 知识储备 方法储备 思维训练 强化训练。关键词 知识储备方法储备思维训练强化训练。第。一 知识储备 1.直线方程的形式。1 直线方程的形式有五件 点斜式 两点式 斜截式 截距式 一般式。2 与直线相关的重要内容。倾斜角与斜...
圆锥曲线解答题
解答题。15 点a b分别是椭圆长轴的左 右端点,点f是椭圆的右焦点,点p在椭圆上,且位于轴上方,求点p的坐标 16.1 已知椭圆c的焦点f1 0 和f2 0 长轴长6,设直线交椭圆c于a b两点,求线段ab的中点坐标。2 已知双曲线与椭圆共焦点,它们的离心率之和为,求双曲线方程。17 已知抛物线c...