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圆锥曲线易错题案例剖析

2017-04-02王馨舸

都市家教·上半月 2017年2期
关键词:圆锥曲线剖析

王馨舸

【摘 要】高中数学学习中,圆锥曲线作为高考的重要考点之一,很多学生掌握起来相对困难。基于此,笔者在文中列出了三种具有代表性的易错题,并对其例题进行分析,最后总结了几类常用解题方法。

【关键词】圆锥曲线;易错题型;剖析

1不能充分利用概念定义(定义法、“设而不求”法)

例1.定长为3的线段AB的两个端点在y=x2上移动,AB中点为M,求M到x轴的最短距离。

解析:此题有多种解法:①可直接利用抛物线设点,如设,设AB中点M(x0,y0),通过使用弦长公式以及中点公式可求出y0关于x0的函数表达式,再利用函数思想即可求出此题最短距离。②M到x轴的距离属于“点线距离”,可以先行考虑M到准线的距离,使用定义法。通过两种方法解题,可将其进行比较。

解法一:设,AB中点M(x0,y0)

由①可得

由②、③得

代入④可得

解法二:

总结:解法一通过列方程组,通过消元消除x1与x2,最终组成y0关于x0的函数,这是一种“设而不求”的解题方法。解法二充分利用了抛物线的定义,巧妙地将中点M到x轴的距离转化成其到准线之间的距离,利用梯形中位线性质,转化为A、B到准线的距离之和,结合定义与“三角形中两边之和大于第三边”的属性,简捷地求解出了结果,两种方法可形成明显的对比。

笔者在此将解圆锥曲线问题的定义法与“设而不求”的解题方法总结如下:

定义法:

(1)椭圆有两种定义。第一定义中,r1+r2=2a。第二定义中,r1=ed1,r2=ed2。

(2)双曲线有两种定义。第一定义中,r1-r2=2a,当r1>r2时,注意r2的最小值为c-a;第二定义中,r1=ed1,r2=ed2,尤其应注意第二定义的应用,常常将半径与“点到准线的距离”相互转化。

2忽视隐含条件(韦达定理法)

例2.已知椭圆过其左焦点且斜率为1的直线与椭圆及准线从左到右依次交与A、B、C、D,设,(1)求;(2)求的最值。

解析:点A、D与B、C来自于“不同系统”,A、D交与准线,B、C处于椭圆之上。直接求解将过于复杂,可以将这些点连成的线段投影到x轴上,可得:

再使用韦达定理即可得到答案。

(韦达定理:一元二次方程中,两根之和,两根之积)

解:(1)椭圆中,

,左焦点

将,代入椭圆方程得:

设,

(2),

3多動点问题的解题思路不清(判别式法)

例3.已知椭圆和点,过P作直线交椭圆于A、B两点,在线段AB上取点Q,使,求动点Q的轨迹所在曲线的方程。

解析:此题为轨迹问题,学生解题过程中遇到的主要难点是受多动点的困扰。解此类问题通常可使用通过参数法,第一步要做的是选参,想办法将Q的横、纵坐标利用参数来表达,达到消参的目的。由于点Q(x,y)的变化是由直线AB的变化引起的,自然可以选择直线AB的斜率k作为参数,那么怎样联系起来呢?①利用点Q在直线AB之上;②利用题目中的条件:进行转化。由A、B、P、Q四点共线,可得到:,建立x和k的关系,需要将AB的方程式代入椭圆方程,再使用韦达定理解题。

解:设,则由得:,解得:

设直线AB的方程为:,代入椭圆方程,消除y得到下列关于x的一元二次方程:

代入①,化简可得

③式与联立可消除k得到:,

在②式中,由,解得,结合③式可求得。则点Q的轨迹方程为:

3总结

由方程组进行消元,将产生一个标准的关于一个变量的一元二次方程,其判别式、韦达定理模块思维易于想到。其中,难点在于引参,活点在于用参,重点在于消参,此为几何综合问题求解的关键步骤。

参考文献:

[1]杜志建,中学教材学习讲义—数学[M],北京出版社,2012.

[2]现代认知观下的数学概念学习与教学[M].江苏教育出版社,李善良著,2005

[3]高中数学课程中圆锥曲线的教学研究[D].徐忠才.西北师范大学2004

[4]四步搞定圆锥曲线[N].李刚.中国电脑教育报.2002

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