佘媛媛 張世林
本部分內(nèi)容主要以解答題形式考查,往往是試卷的壓軸題之一,一般以直線與圓錐曲線、圓與圓錐曲線為載體,考查弦長、定點、定值、最值、范圍問題或探索性問題,試題難度較大,能力要求高,綜合性強.
圓錐曲線中的范圍、最值問題
圓錐曲線的最值與范圍問題的常見解法:①幾何法:若題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征和意義,則考慮利用圖形性質(zhì)來解決;②代數(shù)法:若題目的條件和結(jié)論能體現(xiàn)一種明確的函數(shù)關(guān)系,則可首先建立起目標(biāo)函數(shù),再求這個函數(shù)的最值.
例1 如 圖,點是橢圓的一個頂點,的長軸是圓的直徑.是過點且互相垂直的兩條直線,其中交圓于兩點,交橢圓于另一點.
(1)求橢圓的方程;
(2)求面積取最大值時直線的方程.
解析 (1)
(2)設(shè),,,由題意知,直線的斜率存在,不妨設(shè)其為,
當(dāng)且僅當(dāng)時取等號.
故所求直線的方程為.
點撥 在利用代數(shù)法解決最值與范圍問題時常從以下五個方面考慮:(1)利用判別式來構(gòu)造不等關(guān)系,從而確定參數(shù)的取值范圍;(2)利用已知參數(shù)的范圍,求新參數(shù)的范圍,解這類問題的核心是在兩個參數(shù)之間建立等量關(guān)系;(3)利用隱含或已知的不等關(guān)系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;(4)利用基本不等式求出參數(shù)的取值范圍;(5)利用函數(shù)的值域的求法,確定參數(shù)的取值范圍.
圓錐曲線中的定值、定點問題
定值、定點問題必然是在變化中所表現(xiàn)出來的不變的量,處理時直接推理求出定值,也可先通過特定位置猜測結(jié)論后進行一般性證明. 對于客觀題,通過特殊值法探求定點、定值能達到事半功倍的效果.
例2 已知橢圓的中心在原點,焦點在軸上,離心率等于,它的一個頂點恰好是拋物線的焦點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)已知點P(2,3),Q(2,-3)在橢圓上,點A,B是橢圓上不同的兩個動點,且滿足∠APQ=∠BPQ,試問直線AB的斜率是否為定值,請說明理由.
解析 (1)
(2)當(dāng)時,的斜率之和為,設(shè)直線的斜率為,
則的斜率為,.
由整理得,
同理,的直線方程為,
可得.
∴直線的斜率為定值.
點撥 定值問題就是在運動變化中尋找不變量的問題,基本思想是使用參數(shù)表示要解決的問題,再證明要解決的問題與參數(shù)無關(guān). 在這類試題中選擇消元的方向是非常關(guān)鍵的.
圓錐曲線中的探索性問題
探索性問題主要是存在性問題,求解時一般先假設(shè)存在,然后進行合理的推理論證,若得到的結(jié)論合符情理則假設(shè)成立,若得到矛盾的結(jié)論則假設(shè)不成立.
例3 如圖,拋物線的焦點為,拋物線上一定點.
(1)求拋物線的方程及準(zhǔn)線的方程;
(2)過焦點的直線(不經(jīng)過點)與拋物線交于兩點,與準(zhǔn)線l交于點M,記QA,QB,QM的斜率分別為,問是否存在常數(shù),使得成立. 若存在,求出的值;若不存在,說明理由.
解析 (1)把代入,得,
所以拋物線方程為,準(zhǔn)線的方程:.
(2)由條件可設(shè)直線的方程為,.
由拋物線準(zhǔn)線:可知,.
又,所以①.
把直線的方程代入拋物線方程,并整理可得,
設(shè),,由根與系數(shù)的關(guān)系知,
又,則.
因為共線,
所以,即.
所以
②.
綜合①②可知,即存在常數(shù),使得成立.
點撥 解析幾何中的探索性問題,從類型上看,主要是存在類型的相關(guān)題型.解決問題的一般策略是先假設(shè)結(jié)論成立,然后進行演繹推理或?qū)С雒?,即可否定假設(shè)或推出合理結(jié)論,驗證后肯定結(jié)論. 對于“存在”或“不存在”的問題,直接用條件證明或采用反證法證明.解答時,不但需要熟練掌握圓錐曲線的概念、性質(zhì)、方程及不等式、判別式等知識,還要具備較強的審題能力、邏輯思維能力以及運用數(shù)形結(jié)合的思想分析問題和解決問題的能力.