江蘇省揚州中學教育集團樹人學校(225000)
李冬明 ●
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巧用圓錐曲線的定義解題
江蘇省揚州中學教育集團樹人學校(225000)
李冬明 ●
圓錐曲線的定義反映了它們的本質特征,它是推導圓錐曲線方程和研究幾何性質的依據(jù),又是解題常用的一把鑰匙.在處理解析幾何問題時,若能結合圓錐曲線的定義來考慮,可以避免繁瑣的計算過程,達到化繁為簡、事半功倍的效果.
圓錐曲線;定義;焦點;離心率
我們知道,課本上給出的圓錐曲線的定義有兩種不同的形式,第一定義體現(xiàn)了“質”的區(qū)別,第二定義體現(xiàn)了“形”的統(tǒng)一.巧用圓錐曲線的定義解題是解決有關問題的重要策略,要引起重視.以下舉例說明圓錐曲線的定義在解題中的應用.
例1 在圓C:(x+1)2+y2=25內有一點A(1,0),Q為圓C上一點,AQ的垂直平分線與C,Q的連線的交點為M,求M點的軌跡方程.
變式1:已知定點A(0,7),B(0,-7),C(12,2),以C點為一個焦點,作過點A、B兩點的橢圓,則另一焦點F的軌跡方程是____.
變式2:到定點A(2,0)的距離比到直線x+1=0的距離大1的點M的軌跡方程是____.
解析 根據(jù)題意知,點M到定點A(2,0)的距離與到直線x=-2的距離相等,故M點的軌跡是以A為焦點的拋物線,方程為y2=8x.
解析 方法一根據(jù)第二定義,由點P到右準線的距離求出它到右焦點的距離,再由第一定義求出點P到左焦點的距離;方法二由點P到右準線的距離求出它到左準線的距離,再由第一定義求出點P到左焦點的距離.
變式:我們把焦點相同,且離心率互為倒數(shù)的橢圓和雙曲線稱為“相關曲線”.已知F1、F2是一對相關曲線的焦點,P是它們在第一象限的交點,當∠F1PF2=60°時,這一對相關曲線中雙曲線的離心率是____.
解析 如圖,分別過點A、B及圓心M作雙曲線右準線l1的垂線,垂足分別為A*、B*、M*.則
(其中e為雙曲線的離心率,R為圓的半徑)
故以AB為直徑的圓與雙曲線的右準線有2個交點.
探究:若將“雙曲線”改為“橢圓”、“拋物線”會有幾個交點?
綜上,運用圓錐曲線的定義解題,不僅能抓住問題的本質,還能避開復雜的運算,使問題巧妙獲解.利用圓錐曲線的定義解題的關鍵是先識別出可用定義解題的題目,應注意以下幾種情形:
(1)題目中有到兩定點間距離關系的條件或動點到定點、定直線距離關系的條件,應考慮是否可利用圓錐曲線的定義解題;
(2)已知定曲線方程,在已知或未知關系中有動點到準線、焦點距離時,可補上動點到相應焦點、另一焦點或相應準線的距離,再考慮是否可用定義解題;
(3)當已知或未知條件中的點構成三角形(其中有焦點、曲線上的點),常常將定義與解三角形有關知識與方程綜合使用;
(4)當題目中等量關系不夠用時,應考慮用定義解題.總之,靈活應用圓錐曲線的定義解題,優(yōu)解題思路,方便求解.
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1008-0333(2017)13-0007-02