高中数学解析几何解题方法

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又由解得交点。

交点在椭圆内,则有(7)两线段垂直问题

圆锥曲线两焦半径互相垂直问题,常用

,得。

来处理或用向量的坐标运算来处理。

典型例题 已知直线的斜率为,且过点,抛物线,直线与抛物线C有两个不同的交

点(如图)。

(1)求的取值范围;

(2)直线的倾斜角为何值时,A、B与抛物线

相垂直。

y 分析:(1)直线代入抛物线方程得 B , A P 由,得。 (-2,0) O x (2)由上面方程得,

C的焦点连线互

,焦点为。

由,得,

??arctan22或????arctan

2 2B:解题的技巧方面

在教学中,学生普遍觉得解析几何问题的计算量较大。事实上,如果我们能够充分利用几何图形、韦达定理、曲线系方程,以及运用“设而不求”的策略,往往能够减少计算量。下面举例说明:

(1)充分利用几何图形

解析几何的研究对象就是几何图形及其性质,所以在处理解析几何问题时,除了运用代数方程外,充分挖掘几何条件,并结合平面几何知识,这往往能减少计算量。 典型例题 设直线的值。 解:

过原点,并且

与圆

相交于P、Q两点,O为坐标原点,若

,求

是圆的直径,圆心的坐标为

在直线

上,

即为所求。

,PQ是圆的直径,圆心在直线,将会增大运算量。

评注:此题若不充分利用一系列几何条件:该圆过原点并且上,而是设

再由

和韦达定理求

评注:此题若不能挖掘利用几何条件

,点M是在以OP为直径的圆周上,而利用参数方程等方法,

计算量将很大,并且比较麻烦。

二. 充分利用韦达定理及“设而不求”的策略

我们经常设出弦的端点坐标而不求它,而是结合韦达定理求解,这种方法在有关斜率、中点等问题中常常用到。典型例题 已知中心在原点O,焦点在轴上的椭圆与直线相交于P、Q两点,且

求此椭圆方程。 解:设椭圆方程为

,直线

与椭圆相交于P

两点。

由方程组消去后得

,得

(1)

又P、Q在直线

上,

把(1)代入,得,

化简后,得 (4) 由

,得

把(2)代入,得 代入(4)后,解得 由

,得

,解得 。

所求椭圆方程为

评注:此题充分利用了韦达定理及“设而不求”的策略,简化了计算。

三. 充分利用曲线系方程

利用曲线系方程可以避免求曲线的交点,因此也可以减少计算。 典型例题 求经过两已知圆

上的圆的方程。

解:设所求圆的方程为:

其圆心为C( 又C在直线上,

,解得

,代入所设圆的方程得

, 和

0的交点,且圆心在直线:

所求。

评注:此题因利用曲线系方程而避免求曲线的交点,故简化了计算。 四、充分利用椭圆的参数方程

椭圆的参数方程涉及到正、余弦,利用正、余弦的有界性,可以解决相关的求最值的问题.这也是我们常说的三角代换法。

x2y2典型例题 P为椭圆2?2?1上一动点,A为长轴的右端点,B为短轴的上端点,求四边形OAPB面积的最大值

ab及此时点P的坐标。

五、线段长的几种简便计算方法

① 充分利用现成结果,减少运算过程

一般地,求直线与圆锥曲线相交的弦AB长的方法是:把直线方程

代入圆锥曲线方程中,得到型如

的方程,方程的两根设为,,判别式为△,则

△,若1?k2·|a|

直接用结论,能减少配方、开方等运算过程。 例 求直线

被椭圆

所截得的线段AB的长。

② 结合图形的特殊位置关系,减少运算

在求过圆锥曲线焦点的弦长时,由于圆锥曲线的定义都涉及焦点,结合图形运用圆锥曲线的定义,可回避复杂运算。 例

是椭圆

的两个焦点,AB是经过

的弦,若

,求值|F2A|?|F2B|

③ 利用圆锥曲线的定义,把到焦点的距离转化为到准线的距离 例 点A(3,2)为定点,点F是抛物线最小值,求点P的坐标。

的焦点,点P在抛物线上移动,若取得

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