☉安徽省合肥一六八中學 吳日明
圓錐曲線常見錯誤歸因分析
☉安徽省合肥一六八中學 吳日明
圓錐曲線是解析幾何的核心內容,也是歷年高考重點考查內容,每年的高考中都占有較大的比例,其中有諸多盲點或者陷阱的知識點,本文將一些常見的錯誤進行簡要歸因分類,引起共鳴,增強一定的免疫力.
在歷年高考中,圓錐曲線的定義是一個常考點.特別是橢圓定義與雙曲線定義,雙曲線定義有一個“絕對值”的增加區(qū)分,要注意正確小心使用,不可混淆.
盲解:因為雙曲線的兩個焦點恰好分別為F1(-5,0),F2(5,0),由雙曲線的定義知||PF1|-|PF2||=8,所以|PF1|=16.5或|PF1|=0.5,故點P到點(-5,0)的距離為16.5或0.5.
分析:由焦半徑知,雙曲線左支上的點到左焦點的距離d=-a-ex,顯然x=-a時,d=c-a為最短距離1,所以|PF1|=0.5不合題意,事實上,在求解此類問題時,應靈活運用雙曲線的定義,分析出點P的存在情況,然后再求解.本題中,或者因左支上的點到右焦點的最短距離為9>8.5,故點P只能在右支上,故|PF1|=16.5.
在解關于圓錐曲線的有關最值題時,要考慮圓錐曲線本身變量的隱含范圍,而在進行純代數運算時常常會忽略它.
分析:圓錐曲線上點的橫縱坐標存在其本身固有的范圍,求有關最值時若忽視了這一點,就會出現上述解法中的錯誤,事實上,本題中還應考慮到-2≤x≤2,于是可輕松得到z的最大值與最小值分別為9與.
在求圓錐曲線方程時,要注意焦點在x軸上還是在y軸上(長短軸與實虛軸).
其實這兩解互為共軛雙曲線方程,疵解的原因就是不針對具體情況進行認真分類考慮,而只是盲目的簡單互換.
在方程進行變形時還應注意范圍的變化,這樣才可以避免出錯.
分析:盡管上面的解法的最后結果是正確的,但這種解法卻是錯誤的,結果正確只是碰巧而已,當y=時,d2有最大值,這步推理是錯誤的,沒有考慮y的取值范圍,事實上,由于點(x,y)在橢圓上,所以-b≤y≤b,因此,在求d2的最大值時,應分類討論如下:
當y=-b時,d2取最大值,此時的d是點P)與橢圓和y軸負半軸交點的距離,由d2==7,得b=+,這與b<矛盾,因此舍去.
在解關于圓錐曲線的綜合題或運用圓錐曲線性質時,要注意一些隱藏條件,避免出現增解.
增解一:假設存在直線l,設其方程為y-1=k(x-1).
故直線l存在,其方程為y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
于是直線l存在,其方程為y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.
分析:以上兩種解法出錯的原因都在于忽視了隱含條件“直線l與雙曲線有兩個交點”,故應該還有限制條件:Δ=4k(2k-1)2-4(2-k2)(-k2+2k-3)>0,得k<,顯然符合題設的直線l不存在.
關于中點問題一般可以采用兩種方法解決:(1)聯(lián)立方程組,消元,利用根與系數的關系進行設而不解,從而簡化運算解題;(2)利用“點差法”求出與中點、斜率有關的式子,進而求解.不管應用何種方法都必須注意判別式Δ的限制.因為對于圓、橢圓這種封閉的曲線,以其內部一點為中點的弦是存在的,而對于雙曲線,這樣的弦就不一定存在,故求出直線的斜率k值后需用判別式判定此時直線是否與雙曲線有交點.