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高考数学必做解答题——解析几何

2014-09-18赵攀峰

数学教学通讯·初中版 2014年7期

赵攀峰

1 利用函数思想破解解析几何问题

( )必做1 在平面直角坐标系xOy中,椭圆C: + =1(a>b>0)的上顶点到焦点的距离为2,离心率为 .

(1)求a,b的值.

(2)设P是椭圆C长轴上的一个动点,过点P作斜率为k的直线l交椭圆C于A,B两点.

①若k=1,求△OAB面积的最大值;

②若PA2+PB2的值与点P的位置无关,求k的值.

破解思路 第(2)问的第1小题直接设出直线方程为y=x-m,将△OAB的面积用参数m表示,即建立关于参数m的目标函数,此时可用换元法结合二次函数求最值,也可用基本不等式求最值;第2小题同样是将PA2+PB2表示为关于m的目标函数,因其取值与点P的位置无关,故目标函数中参数m的系数应为0,由此可解得k的值.

精妙解法 (1)由题设可知a=2,e= = ,所以c= ,故b=1. 因此,a=2,b=1.

(2)由(1)可得,椭圆C的方程为 +y2=1. 设点P(m,0)(-2≤m≤2),点A(x1,y1),点B(x2,y2).

①若k=1,则直线l的方程为y=x-m. 联立直线l与椭圆C的方程,即y=x-m, +y2=1.将y消去,化简可得 x2-2mx+m2-1=0. 从而有,x1+x2= ,x1·x2= ,S△OAB= ·m·y -y = ·mx1-x2= ·m· . 因此,(S )2= (5-m2)×m2≤ · =1. 又-2≤m≤2,即m2∈[0,4]. 所以,当5-m2=m2,即m2= ,m=± 时,S△OAB取得最大值1.

②设直线l的方程为y=k(x-m). 将直线l与椭圆C的方程联立,即y=k(x-m), 摇 +y2=1.将y消去,化简可得(1+4k2)x2-8mk2x+4(k2m2-1)=0,解此方程,可得x1+x2= ,x1·x2= . 所以,PA2+PB2=(x1-m)2+y +(x2-m)2+y = (x +x )-2m(x1+x2)+2m2+2= ( 鄢). 因为PA2+PB2的值与点P的位置无关,即( 鄢)式取值与m无关,所以有-8k4-6k2+2=0,解得k=± . 所以,k的值为± .

极速突击 备考时要重点掌握“设而不求,整体代换”的技巧,以此简化数学运算,从而达到直接、快速、准确的解题效果. 基本步骤如下:

第一步,设直线y=kx+b与圆锥曲线F(x,y)=0的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).

第二步,联立F(x,y)=0,y=kx+b消y得x的方程ax2+bx+c=0(或消x得y的方程ay2+by+c=0).

第三步,根据韦达定理得x1+x2= - ,x1x2= .

第四步,应用违达定理,解决弦长、中点等问题,

(1)弦长公式AB= · ,或者是AB= ;

(2)中点公式,线段AB的中点坐标是 , +b.

( )必做2 如图1,已知椭圆E: + =1(a>b>0)的离心率是 ,P1,P2是椭圆E的长轴的两个端点(P2位……

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