吳偉燕
(浙江省寧波市姜山中學 315191)
圓錐曲線習題一般難度較大,對學習者的分析以及運算能力要求較高.為提高學習者解答圓錐曲線題的能力,應注重解題方法的灌輸,尤其應做好數形結合法在解題中的應用示范,提高學習者的數形結合意識,使其更好地把握應用細節(jié),順利、高效突破相關習題.
直線與圓錐曲線的關系是高中數學中的熱門考點.解答該類問題的思路有兩種:一種是代數方法,借助復雜的運算進行求解.一種是幾何方法,通過數形結合,借助幾何圖形的相關性質進行解答.
該題難度中等.因不知道點M的具體位置,因此,解題時應先分析出點M的位置.根據題干描述畫出對應圖形,運用數形結合法借助直線平行性質尋找角度和|MF|與|MA|比值的關系得出直線與拋物線相切,而后合理設出直線參數不難解答.
解析設點M為第一象限的點,過點M向直線x=-1引垂線,垂足為點B,畫出圖1所示圖形,則BM∥x軸,∠BMA=∠MAF.
圖1
設直線AM為y=k(x+1),將其和y2=4x聯(lián)立,整理,得k2x2+(2k2-4)x+k2=0.
①
其中Δ=-16k2+16=0,解得k=±1,將k=1代入①解得x=1,此時y=±2,即M(1,2).
解答問題不僅需要搞清楚圓錐曲線中各參數之間的關系,如橢圓以及雙曲線方程中a,b,c的關系是不一樣的,而且離心率的范圍也不同,需要具體問題具體分析,尤其是提高數形結合應用意識,迅速找到解題的切入點.
該題難度中等,考查的知識點較多.很多學習者閱讀題目后不加思索,只考慮一種情況,導致求得的結果不全面.
解析根據題干描述不確定A,B的位置關系,需要進行分類討論.
圖2
(2)當點A,B在y軸異側時,設點A在第一象限,如圖3,則|AF|=b,|OF|=c,|OA|=a.
圖3
由勾股定理可得|OB|2=|AB|2+a2.
則∠BOA=∠AOF=60°.
求解圓錐曲線相關的最值問題時常將其轉化為函數或者不等式問題,運用函數以及不等式的性質進行分析.但是該種解題思路的運算量較大,尤其在解答選擇題、填空題時應注重另辟蹊徑,避免不必要的時間浪費.其中運用數形結合法,借助等量代換、對稱等知識可達到化難為易的良好效果,是解答圓錐曲線選擇題以及填空題的常用方法.
例3已知拋物線y2=4x上存在一點A(4,4),點F是拋物線的焦點,在直線x=-1上存在一動點P,則|PA|+|PF|的最小值為( ).
該題難度不大,但是具有一定技巧,若采用的解題思路不正確,則難以有效突破.課堂上可預留時間先要求學習者思考,而后運用數形結合思想進行解答,并要求學習者做好聽課總結,在頭腦中建立清晰的解題模型.
解析由拋物線的方程為y2=4x,易求得點F(1,0)以及準線為直線x=-1.要求|PA|+|PF|的最小值則可運用幾何知識進行分析.
根據題意畫出圖4所示圖象,設點F關于直線x=-1的對稱點為F′(-3,0),連接PF′,則|PF′|=|PF|,即|PA|+|PF|=|PA|+|PF′|.
圖4
解答圓錐曲線參數范圍類的問題常轉化為求解函數的值域問題.解題時先構建函數,而后分析出函數定義域范圍.但是針對部分圓錐曲線習題根本無法構建相關函數,運用函數方法行不通.在這種情況下應注重考慮運用數形結合法進行解答.
A.[2,+∞) B.[1,2] C.[1,+∞) D.(0,2]
對于a|x|+b|y|=1,當x>0,y≥0時為直線ax+by=1;當x≥0,y≤0時為直線ax-by=1;當x≤0,y≥0時為直線-ax+by=1.
圖5
本文結合自身教學經驗,選擇四道較為典型的習題,探討數形結合在解答圓錐曲線中的應用,得出如下結論:其一,圓錐曲線習題設問的角度、考查的知識點存在較大差異,但是牢固掌握圓錐曲線的圖象、性質是解題的基礎.其二,影響圓錐曲線解題正確率的因素較多,其中運算能力、解題思路帶來的影響較為明顯.