圆锥曲线解题四策略
2019-06-22江苏省宜兴市官林中学
☉江苏省宜兴市官林中学 蒋 敏
☉江苏省宜兴市官林中学 吴燕江
圆锥曲线是高中数学的一个重点内容,同时也是每年高考的一个热点问题.我们在圆锥曲线的解题过程中,应尽量做到定义、方程、图形、性质的有机联系和对比,在联系和对比中掌握重点,突破难点.下文举例说明.
一、围绕定义作文章
打开课本,我们发现教材都是从日常生活及实际应用出发,结合图形给出了椭圆、双曲线、抛物线的第一定义;同时又用动点与定点的距离和它到定直线的距离的比为常数根据e与1的大小关系给出了圆锥曲线的统一定义.因此解题过程中应紧扣定义,利用好第一定义和统一定义,许多疑难问题则可迎刃而解!
点评:此题是双曲线中有关焦点三角形的问题,解题时应充分利用双曲线的定义及三角形的特征.除上述解法外,还可以先设出双曲线的方程,再利用条件=2求出点M的坐标,然后通过将点M的坐标代入双曲线方程,从而求出a2.
二、巧思妙想求方程
平面解析几何研究的一个主要问题是:根据已知条件,求出表示平面曲线的方程.高考中经常考查轨迹方程这一知识点,这就要求同学们在平时的训练中,不仅要熟练掌握定义法、直译法、相关点法、待定系数法等常用方法,更应积极思考,巧妙利用平面向量,注意解题思维的优化创新.
例2 已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与该椭圆相交于P,Q两点,且OP⊥OQ,|PQ|=求椭圆的方程.
点评:本题中若直接利用根与系数的关系将x1+x2和x1x2代入弦长公式,则可预见运算量较大,不代先算,既体现思维的整体性,又体现运算的合理性、策略性、简捷性.本题也可先利用根与系数的关系将x1+x2和x1x2代入(*),化简得m+n=2,再分别化简根与系数的关系和弦长公式,这样的运算顺序也可达到简捷的目的.
三、优化思维导性质
平面解析几何研究的另一个主要问题是:通过方程,研究平面曲线的性质.每年高考中涉及焦点、离心率、准线、渐近线等性质的选择、填空题还真不少!这就要求同学们在掌握基本几何性质的基础上,更应该发散思维、优化思维,既要保证正确率,又要节省时间.
例3若双曲线(a>0,b>0)的两条渐近线互相垂直,则其离心率e=( ).
解析:因为等轴双曲线的离心率且两条渐近线y=±x互相垂直,反之亦成立.所以选C.
四、数形结合探思路
大家知道,解析几何是运用代数方法来探究几何问题,在探究几何图形时,往往运用了坐标法,但由于几何研究的对象是图形,而图形的直观呈现性会帮助我们发现问题,启发我们探寻解题的思路,找到解决问题的有效方法,所以,在解决解析几何问题时,要注意观察、分析图形的特征,将形与数结合起来.
图1
例4已知椭圆C的方程为的两条渐近线方程为l1,l2,过椭圆C的右焦点F作直线l,使l与l2交于点P,设l与椭圆C的两交点从上至下依次为A,B(如图1),求的最大值,以及取得最大值时椭圆C的离心率e的值.
解析:这道题的几何条件关系虽然已经很明确了,但相对而言还是比较繁杂,如直接运用两点间的距离公式来构建比值求最大值,不难发现,非常烦琐.应先将目标比值通过化归思想等价转换为与点F相关的比值,再运用“降维”的理念,把条件转化为求y轴上的坐标关系.而这些都建立在数形结合的基础上.
点评:解析几何是用代数的方法来研究并解决几何问题,自然离不开计算,更离不开图形.故应充分利用图形,将其转化为代数关系.
当然,圆锥曲线的解题策略远不止以上提及的四点,但无论采用何种策略,将图形关系转化为代数关系,并进行合理的计算,是永远不变的“策略”.