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解答圓錐曲線問題的兩個常用技巧

2022-03-25 01:01邵凌云
語數外學習·高中版中旬 2022年1期
關鍵詞:橫坐標定值拋物線

邵凌云

圓錐曲線是高考數學中的重要考點.圓錐曲線問題的命題方式有很多種,如求圓錐曲線的方程、求點到圓錐曲線的最小距離、求參數的取值范圍、判斷直線與圓錐曲線的位置關系等.而解答圓錐曲線問題常用到兩個技巧:運用平面幾何知識以及方程思想.下面結合實例來進行探討.

一、運用平面幾何知識

對于一些與距離、面積、三角形、平行四邊形、圓有關的圓錐曲線問題,我們常常需借助平面幾何知識來解題.在解題時,可先根據題意繪制出相應的幾何圖形,以便明確點、直線、曲線的位置關系,然后將問題轉化為平面幾何問題,通過研究三角形、平行四邊形、圓等平面圖形的性質以及邊角關系,從而建立關系式,求得問題的答案.

例1.拋物線 y2=4x 的焦點為 F,準線為l,經過 F 且斜率為 的直線與拋物線在 x 軸上方的部分相交于點 A,AK⊥ l,垂足為 K,則△AFK 的面積是(? ).

A.4 ?B.3? C.4 D.8

解:由直線的斜率為 可知直線的傾斜角為

,從而可得∠KAF = ,

所以根據三角形的面積公式可得 S△AKF=AK ?AF sin ,

由拋物線性質可得AK =AF ,

由圖可得xA=OF +FM =OF +AF ,由焦半徑公式可得:AF 所以xA=OF +xA+1,解

得xA=3,從而可得AF =xA+1=4,

所以 S△AKF=AF 2 sin=4 .

因此答案為C.

要求得△AFK 的面積,我們需借助三角形的面積公式求得△AFK 的面積的表達式,求得三角形的一個夾角后便可將問題轉化為求 AF 的長度問題,借助拋物線、直角三角形的性質以及點、線段的位置關系求得 AF 的長度,從而求得問題的答案.

二、運用方程思想

方程思想是解答圓錐曲線問題的重要方法,尤其是在解答定值問題、直線與曲線位置關系問題、參數問題、交點問題時,運用方程思想可使問題快速獲解.在運用方程思想解題時,需先根據題意將直線與曲線的方程聯立,通過消元構造一元二次方程,然后運用韋達定理、方程的判別式,或通過解方程求得問題的答案.

例2.若 A,B 為橢圓C:+y2=1的左右兩個頂

點,過點(1,0)的直線 l 交橢圓于 M,N 兩點(M,N與A, B不重合) ,證明直線 AM 與直線 BN 交點的橫坐標為 定值.

解:

首先設出直線l 的方程以及 M、 N 的坐標,再將直線與曲線的方程聯立得到一元二次方程,根據韋達定理求得 y1+y2、y1y2的表達式,進而得到直線 AM 與直線 BN 交點的橫坐標,最后通過化簡證明其橫坐標為定值4.

相比較而言,方程思想在解答圓錐曲線問題中的應用較為廣泛,但是運用平面幾何知識來解答圓錐曲線問題,可減少運算量,簡化解題過程.解答圓錐曲線問題的手段還有很多種,如設而不求、采用點差法等.圓錐曲線問題的綜合性和抽象性較強,同學們在解題時需學會變通,靈活選擇合適的手段進行求解.

(作者單位:江蘇省阜寧中學)

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