圆锥曲线取值范围问题的求解策略
2018-11-28吕红霞
吕红霞
(江苏省江阴市成化高级中学,江苏江阴 214423)
引 言
圆锥曲线中的取值范围问题,历来是高考命题的热点与重点,这类问题具有很强的综合性,解决这类问题的关键是找到隐含的不等式。学生只有审读题目,仔细分析,才能让这种不等关系 “浮出水面”,因而这类问题往往令考生“闻题色变”[1]。那么这类取值范围问题该如何建立不等关系呢?本文举例说明。
一、利用根的判别式构造不等式
从直线和圆锥曲线的位置关系出发,往往可以利用根的判别式构建不等式,再解这个不等式就可求出参数的取值范围。
思路1:可通过联立方程,消去变量(如消去 y),得到关于 x的二次方程,因为直线与椭圆有公共点,所以Δ≥0在x∈R恒成立,从而将问题转化为恒成立问题,解出m即可。
思路2:从所给含参直线 y=kx+ 1入手可知直线过定点(0,1),所以若过定点的直线均与椭圆有公共点,则该点位于椭圆的内部或椭圆上,所以代入(0,1)后即因为是椭圆,所以m≠7,故m的取值范围是 [(1,7)∪(7,+∞)]。
比较两种思路,第一种思路比较传统,通过根的个数来确定直线与椭圆位置关系,进而将问题转化为不等式恒成立问题求解;第二种思路是抓住点与椭圆位置关系的特点,即若点在封闭曲线内,则过该点的直线必与椭圆相交,从而以定点为突破口巧妙解决问题。在思路2中,从含参直线能发现点在椭圆内。当然解答本题还要注意细节,椭圆方程中x2,y2的系数不同,所以 m≠7。
二、利用点与圆锥曲线的位置关系构造不等式
点在曲线内,或曲线外,或在曲线的上、下、左、右,都可以用不等式来描述,利用这个不等式有时也可得到参数的取值范围,例1中的思路2就体现了这个方法。
思路:利用点差法求出弦的中点坐标,而中点又在椭圆内部。
三、利用几何特征构造不等式
圆锥曲线是数与形的结合体,从几何角度看,它也具有几何图形的特征,利用这些特征也可以构造不等式,如三角形的两边之和大于第三边、直角三角形的斜边大于直角边、圆中的直径是最长的弦等。
例3:已知F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,对于左支上任意一点P都有为实半轴长),则此双曲线的离心率e的取值范围是( )。
求双曲线与椭圆的离心率的取值范围,一般需构造一个关于a,b,c的不等式,属于较难的一类问题,往往要从几何图形中去找,或利用双曲线与椭圆的几何性质。
四、利用函数的值域构建不等关系
对于某些取值范围问题,可以通过建立函数关系,把取值范围问题转化为函数的值域问题,即利用函数的值域构建不等关系。
当所求问题的取值范围的量可以写成关于某个函数关系时,一般可采用函数思想来解,但必须先明确这个函数的定义域,这样才可通过定义域求出函数的值域,即得到原问题的取值范围。
结 语
从以上四个例子分析可以看出,对于圆锥曲线的取值范围问题,可利用根的判别式构造不等式,利用点与圆锥曲线的位置关系构造不等式,利用几何特征构造不等式,利用函数的值域构建不等关系。构造不等式应具体问题具体分析,数形结合是根本[2]。