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用圆锥曲线的统一方程解题

2016-04-23许正川

数学教学通讯·高中版 2016年3期
关键词:解题探究

许正川

摘 要:关于椭圆、双曲线、抛物线的有关问题,往往都是利用它们各自的标准方程进行探究,所得结果也往往彼此不同,好似互不关联. 利用圆锥曲线的统一定义,建立一个统一方程便能克服上述困难.

关键词:圆锥曲线;统一方程;解题;探究

关于椭圆、双曲线、抛物线的有关问题,往往都是利用它们各自的标准方程进行探究,所得结果也往往彼此不同,好似互不关联.而进行计算或论证时,也比较繁杂冗长,有时要用难以想到的技巧,增加了解这类问题的难度. 如果我们利用圆锥曲线的统一定义,建立一个统一方程,以此为工具,有时可较好地克服上述困难,也较易看出它们有关结论的关联,从而加深我们对圆锥曲线本质的理解.

若圆锥曲线C的一个焦点为F,与其相对应准线为l,离心率为e,以F为坐标原点,过F且与l垂直的直线为x轴建立直角坐标系,设直线l的方程为x+p=0(p>0),圆锥曲线C上任一点M(x,y),M至l之距为d,则由圆锥曲线的定义,有=e,即=e,

整理得(1-e2)x2-2pe2x+y2-e2p2=0. (1)

当e≠1时,此圆锥曲线的两轴方程为x=,y=0,中心O′

当e=1时,圆锥曲线有一条轴,y=0.

下面举数例加以说明.

例1 (2015年全国高考数学(全国新课程)卷第20题的推广)

已知直线l不过圆锥曲线C:(1-e2)x2-2pe2x+y2-e2p2=0(e≠1)中心O′,也不平行于坐标轴,与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M,求证:直线O′M与直线l的斜率之积为e2-1,是一定值.

证明:由题意,直线l的斜率存在,且不为0,可设其方程为y=kx+b(k≠0),代入C的方程(1-e2)x2-2pe2x+y2-e2p2=0,

例2 (2015年全国高考福建数学(文科)卷第19题的推广)F为圆锥曲线C:(1-e2)x2-2pe2x+y2-e2p2=0的焦点,过F的直线交C于A,B两点,G(-p,0),求证……

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