解析几何解题思维策略
解析几何大题的解题步骤和策略
解析几何大题的解题步骤和策略
当涉及解析几何大题时,下面是一般的解题步骤和策略:
1.阅读理解:仔细阅读题目,理解问题陈述、已知条件和要求,
确保对问题的要求和约束有清晰的理解。
2.建立坐标系:根据题目描述和已知条件,确定合适的坐标系。
选择适当的坐标可以简化问题的计算和分析。
3.列出方程:根据题目的几何关系,用已知条件建立方程。
可
以利用距离公式、斜率公式、点斜式等几何关系公式来列出方程。
4.解方程组:利用求解方程组的方法来找到未知变量的值。
可
以使用代入法、消元法、梯度下降法等方法来求解方程组。
5.分析图形特征:通过计算、分析和绘制图形,找出图形的性
质和特征。
可以利用角度、长度等几何性质来推断和解答问题。
6.检查和回答:在得出计算结果之后,进行合理性检查,确保
计算的准确性。
最后,回答问题,给出相应的解释和结论。
在解析几何大题时,要善于运用几何知识和创造性思维,注意问题的合理性和准确性。
同时,从不同的角度分析和解决问题,灵活运用几何性质和解题策略,可以更好地应对解析几何大题。
根据具体的题目和难度,可能需要使用不同的方法和技巧,因此灵活性和实践经验也是很重要的因素。
解析几何解题策略
用三角函数求最值要有主
元变换思想,把三角函数 化为单一三角函数是难点。
三.几何策略
若题目中的条件与结论能蕴涵特定的几何特征
及几何意义,那么不妨借助图形,利用几何性质或 定义来处理最值问题。
1. 赋予特定的几何意义
有些最值问题具有相应的几何意义,如求分数最值联想到斜率公式,求平 方和最值联想到距离公式,由
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3.线性规划 当实数对x、y所应的点
在一个区域或一条线段上
时 , 求 最 值题 可 以 从 线性 规划的角度去处理。如若x、
y满足 ,则–2 x + y 的最大
值是 (略解)
4.利用平面几何知识 解析几何与平面几何是
密切相关的,灵活运用平面
几何知识亦会使一些最值问 题易于解决。
设而不求是解析几何的重要解题策略,在许多题目的 解答中,常常可以起到简化计算的作用。许多同学会问:什 么情况下,可以通过设而不求解答问题呢?本文介绍设而不 求的若干实施途径,供大家参考。 一、利用直线方程的两点式求直线方程时,利用直线方程的定义,实现设而不求
二、解答有关点在圆锥曲线上的问题时,借助圆锥曲线定义,整体考虑,实现设而 不求
三、解答与圆锥曲线的弦的中点、斜率有关的问题时,通过代点相减,实现设而不 求
四、对多元问题,围绕解题目标,通过逐步消元,实现设而不求
3.判别式
利用判别式求最值要有主元变换的思想,而且原方程必须存在实数解, 即原问题中的最值是存在的。
4.均值不等式
用均值不等式求最值要积累“配凑”技巧与方法,同时三条件“一正二定三 相等”缺一不可。
二.三角策略
圆、椭圆、双曲线的
参数方程,为我们将某些 最值问题转化为三角问题 且利用三角函数的有界性 来研究提供了可能性。利
解析几何解题思路总结
解析几何巧妙解题思路总结解析几何巧妙解题思路总结一.直线和圆的方程一.直线和圆的方程1.理解直线的斜率的概念,理解直线的斜率的概念,掌握过两点的直线的斜率公式,掌握过两点的直线的斜率公式,掌握过两点的直线的斜率公式,掌握直线方程的点斜式、掌握直线方程的点斜式、掌握直线方程的点斜式、两点式、两点式、一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程.一般式,并能根据条件熟练地求出直线方程.2.掌握两条直线平行与垂直的条件,两条直线所成的角和点到直线的距离公式,能够根据直线的方程判断两条直线的位置关系.线的方程判断两条直线的位置关系. 3.了解二元一次不等式表示平面区域..了解二元一次不等式表示平面区域. 4.了解线性规划的意义,并会简单的应用..了解线性规划的意义,并会简单的应用. 5.了解解析几何的基本思想,了解坐标法..了解解析几何的基本思想,了解坐标法.6.掌握圆的标准方程和一般方程,了解参数方程的概念,理解圆的参数方程. 二.圆锥曲线方程二.圆锥曲线方程1.掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质..掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质. 2.掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质..掌握双曲线的定义、标准方程和双曲线的简单几何性质. 3.掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质..掌握抛物线的定义、标准方程和抛物线的简单几何性质. 4.了解圆锥曲线的初步应用..了解圆锥曲线的初步应用. 【例题解析】 考点1.1.求参数的值求参数的值求参数的值求参数的值是高考题中的常见题型之一求参数的值是高考题中的常见题型之一,,其解法为从曲线的性质入手其解法为从曲线的性质入手,,构造方程解之构造方程解之. . 例1.(2009年安徽卷)若抛物线22y px =的焦点与椭圆22162x y +=的右焦点重合,则p 的值为( )A .2-B .2C .4-D .4考查意图: 本题主要考查抛物线、椭圆的标准方程和抛物线、椭圆的基本几何性质. 解答过程:椭圆22162x y +=的右焦点为(2,0),所以抛物线222y px =的焦点为(2,0),则4p =,故选D. 考点2. 2. 求线段的长求线段的长求线段的长求线段的长也是高考题中的常见题型之一求线段的长也是高考题中的常见题型之一,,其解法为从曲线的性质入手其解法为从曲线的性质入手,,找出点的坐标找出点的坐标,,利用距离公式解之离公式解之. .例2.(2009年四川卷)已知抛物线y-x 2+3上存在关于直线x+y=0对称的相异两点A 、B ,则|AB|等于A.3 B.4 C.32D.42 考查意图: 本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系和距离公式的应用. 解:设直线AB 的方程为y x b =+,由22123301y x x x b x x y x bì=-+Þ++-=Þ+=-í=+î,进而可求出AB 的中点11(,)22M b --+,又由11(,)22M b --+在直线0x y +=上可求出1b =,∴220x x +-=,由弦长公式可求出221114(2)32AB =+-´-=.故选C 例3.(2006年四川卷)如图,把椭圆2212516x y +=的长轴的长轴AB 分成8等份,过每个分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部轴的垂线交椭圆的上半部分于1234567,,,,,,P P P P P P P 七个点,F 是椭圆的一个焦点,是椭圆的一个焦点, 则1234567PF P F P F P F P F P F P F ++++++=____________. 考查意图: 本题主要考查椭圆的性质和距离公式的灵活应用. 解答过程:由椭圆2212516x y +=的方程知225, 5.a a =\=∴12345677277535.2aPF P F P F P F P F P F P F a ´++++++==´=´= 故填35. 考点3. 3. 曲线的离心率曲线的离心率曲线的离心率曲线的离心率是高考题中的热点题型之一曲线的离心率是高考题中的热点题型之一,,其解法为充分利用其解法为充分利用: : (1)(1)椭圆的离心率椭圆的离心率e =ac ∈(0,1) (e 越大则椭圆越扁越大则椭圆越扁); );(2) (2) 双曲线的离心率双曲线的离心率e =ac ∈(1, (1, +∞+∞+∞) (e ) (e 越大则双曲线开口越大越大则双曲线开口越大). ).结合有关知识来解题结合有关知识来解题. .例4.(2008年全国卷)文(年全国卷)文(44)理()理(44)已知双曲线的离心率为2,焦点是(4,0)-,(4,0),则双曲线方程为双曲线方程为A .221412x y -=B .221124x y -=C .221106x y -= D .221610x y -=考查意图:本题主要考查双曲线的标准方程和双曲线的离心率以及焦点等基本概念. 解答过程:解答过程: 2,4,ce c a=== 所以22,12.a b \==故选(A). 小结: 对双曲线的标准方程和双曲线的离心率以及焦点等基本概念,要注意认真掌握.尤其对双曲线的焦点位置和双曲线标准方程中分母大小关系要认真体会. 例5.(2008年广东卷)已知双曲线9322=-y x ,则双曲线右支上的点P 到右焦点的距离与点P 到右准线的距离之比等于(到右准线的距离之比等于( )A. 2B.332 C. 2 D.4 考查意图: 本题主要考查双曲线的性质和离心率e =ac∈(1, +∞) 的有关知识的应用能力. 解答过程:依题意可知解答过程:依题意可知 3293,322=+=+==b a c a . 考点4.4.求最大求最大求最大((小)值求最大求最大((小)值, , 是高考题中的热点题型之一是高考题中的热点题型之一其解法为转化为二次函数问题或利用不等式求最大(小)值:特别是特别是,,一些题目还需要应用曲线的几何意义来解答一些题目还需要应用曲线的几何意义来解答. .例6.(2006年山东卷年山东卷))已知抛物线y 22=4x,=4x,过点过点P(4,0)P(4,0)的直线与抛物线相交于的直线与抛物线相交于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)两点,则y 12+y 22的最小值是的最小值是 . 考查意图: 本题主要考查直线与抛物线的位置关系,以及利用不等式求最大(小)值的方法. 解:设过点P(4,0)的直线为()()224,8164,y k x k x x x =-\-+=()()122222222122284160,8414416232.k x k x k k y y x x k k \-++=+æö\+=+=´=+³ç÷èø 故填32. 考点5 5 圆锥曲线的基本概念和性质圆锥曲线的基本概念和性质圆锥曲线的基本概念和性质圆锥曲线第一定义中的限制条件、圆锥曲线第二定义的统一性,都是考试的重点内容,要能够熟练运用;常用的解题技巧要熟记于心. 例7.(2007年广东卷文)年广东卷文)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆心在第二象限、半径为22的圆C 与直线y=x 相切于坐标原点O.椭圆9222y ax +=1与圆C 的一个交点到椭圆两焦点的距离之和为10. (1)求圆C 的方程;的方程;(2)试探究圆C 上是否存在异于原点的点Q ,使Q 到椭圆右焦点F 的距离等于线段OF 的长.若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. [考查目的]本小题主要考查直线、椭圆等平面解析几何的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.行推理运算的能力和解决问题的能力. [解答过程] (1) 设圆C 的圆心为的圆心为 (m, n) 则,222,m n n =-ìïí×=ïî 解得2,2.m n =-ìí=î所求的圆的方程为所求的圆的方程为 22(2)(2)8x y ++-= (2) 由已知可得由已知可得 210a = , 5a =. 椭圆的方程为椭圆的方程为 221259x y += , 右焦点为右焦点为 F( 4, 0) ; 假设存在Q 点()222cos ,222sin q q -++使QF OF =, ()()22222cos 4222sin 4q q-+-++=.整理得整理得 s i n 3c o s 22q q=+, 代入代入 22sin cos 1q q +=. 得:210cos 122cos 70q q ++= , 122812222cos 11010q -±-±==<-.因此不存在符合题意的Q 点. 例8.(2007年安徽卷理)年安徽卷理)如图,曲线G 的方程为)0(22³=y x y .以原点为圆心,以)0(>t t 为半径的圆分别与曲线G 和y 轴的轴的 正半轴相交于正半轴相交于 A 与点B. 直线直线 AB 与 x 轴相交于点C. (Ⅰ)求点(Ⅰ)求点 A 的横坐标的横坐标 a 与点与点 C 的横坐标c 的关系式;的关系式;(Ⅱ)设曲线G 上点D 的横坐标为2+a ,求证:直线CD 的斜率为定值. [考查目的]本小题综合考查平面解析几何知识,主要涉及平面直角坐标素中的 两点间距离公式、直线的方程与斜率、抛物线上的点与曲线方程的关系 ,考查运算能力与思维能力,综合分析问题的能力. [解答过程](I )由题意知,).2,(a a A 因为.2,||22t a a t OA =+=所以 由于.2,02a a t t +=>故有 (1)由点B (0,t ),C (c ,0)的坐标知,直线BC 的方程为.1=+t y c x又因点A 在直线BC 上,故有,12=+ta c a将(1)代入上式,得,1)2(2=++a a a ca 解得解得 )2(22+++=a a c . (II )因为))2(22(++a a D ,所以直线CD 的斜率为的斜率为1)2(2)2(2))2(22(2)2(22)2(2-=+-+=+++-++=-++=a a a a a a c a a k CD ,所以直线CD 的斜率为定值. 例9.已知椭圆2222x y E :1(a b 0)a b +=>>,AB 是它的一条弦,M(2,1)是弦AB 的中点,若以点M(2,1)为焦点,椭圆E 的右准线为相应准线的双曲线C 和直线AB 交于点N(4,1)-,若椭圆离心率e 和双曲线离心率1e 之间满足1ee 1=,求:,求: (1)椭圆E 的离心率;(2)双曲线C 的方程. 解答过程:(1)设A 、B 坐标分别为1122A(x ,y ),B(x ,y ),则221122x y 1a b+=,222222x y 1a b +=,二式相减得:,二式相减得: 21212AB 21212y y (x x )b k x x (y y )a -+==-=-+2MN 22b 1(1)k 1a 24---===--, 所以2222a 2b 2(a c )==-,22a 2c =, 则c2e a 2==;(2)椭圆E 的右准线为22a(2c)x 2c cc===,双曲线的离心率11e 2e==, 设P(x,y)是双曲线上任一点,则:是双曲线上任一点,则: 22(x 2)(y 1)|PM |2|x 2c ||x 2c |-+-==--,两端平方且将N(4,1)-代入得:c 1=或c 3=,当c 1=时,双曲线方程为:22(x 2)(y 1)0---=,不合题意,舍去;,不合题意,舍去;当c 3=时,双曲线方程为:22(x 10)(y 1)32---=,即为所求. 小结:(1)“点差法”是处理弦的中点与斜率问题的常用方法;“点差法”是处理弦的中点与斜率问题的常用方法; (2)求解圆锥曲线时,若有焦点、准线,则通常会用到第二定义. 考点6 利用向量求曲线方程和解决相关问题利用向量求曲线方程和解决相关问题利用向量给出题设条件,可以将复杂的题设简单化,便于理解和计算. 典型例题:典型例题:例10.(2008年山东卷)双曲线C 与椭圆22184x y +=有相同的焦点,直线y=x 3为C 的一条渐近线. (1)求双曲线C 的方程;的方程;(2)过点P(0,4)的直线l ,交双曲线C 于A,B 两点,交x 轴于Q 点(Q 点与C 的顶点不重合)当12PQ QA QB l l ==,且3821-=+l l 时,求Q 点的坐标. 考查意图: 本题考查利用直线、椭圆、双曲线和平面向量等知识综合解题的能力,以及运用数形结合思想,方程和转化的思想解决问题的能力. 解答过程:(Ⅰ)设双曲线方程为22221x y a b -=, 由椭圆22184x y +=,求得两焦点为(2,0),(2,0)-,\对于双曲线:2C c =,又3y x =为双曲线C 的一条渐近线的一条渐近线\3ba = 解得解得 221,3ab ==,\双曲线C 的方程为2213y x -=(Ⅱ)解法一:(Ⅱ)解法一:由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零. 设l 的方程:114,(,)y kx A x y =+,22(,)B x y ,则4(,0)Q k -. 1PQ QA l = ,11144(,4)(,)x y kkl \--=+. 111111114444()44x k k x k k y y l l l l ì=--ìï-=+ïï\Þííïï-==-îïî 11(,)A x y 在双曲线C 上,上,\2121111616()10k l l l +--=. \222211161632160.3k k l l l ++--=\2221116(16)32160.3k k l l -++-=同理有:2222216(16)32160.3k k l l -++-=若2160,k -=则直线l 过顶点,不合题意.2160,k \-¹12,l l \是二次方程22216(16)32160.3k x x k -++-=的两根. 122328163k l l \+==--,24k \=,此时0,2k D >\=±. \所求Q 的坐标为(2,0)±. 解法二:由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零存在且不等于零 设l 的方程,11224,(,),(,)y kx A x y B x y =+,则4(,0)Q k-. 1PQ QA l = , Q \分PA的比为1l . 由定比分点坐标公式得由定比分点坐标公式得1111111111144(1)14401x x k k y y l l l l l l l ìì-==-+ïï+ïï®íí+ïï=-=ïï+îî下同解法一下同解法一解法三:由题意知直线l 的斜率k 存在且不等于零存在且不等于零 设l 的方程:11224,(,),(,)y kx A x y B x y =+,则4(,0)Q k-. 12PQ QA QB l l == , 111222444(,4)(,)(,)x y x y kkkl l \--=+=+. 11224y y l l \-==, 114y l \=-,224y l =-,又1283l l +=-,121123y y \+=,即12123()2y y y y +=. 将4y kx =+代入2213y x -=得222(3)244830k y y k --+-=. 230k -¹ ,否则l 与渐近线平行. 212122224483,33k y y y y k k -\+==--. 222244833233k k k -\´=´--.2k \=±(2,0)Q \±. 解法四:由题意知直线l 得斜率k 存在且不等于零,设l 的方程:4y kx =+,1122(,),(,)A x y B x y ,则4(,0)Q k- 1PQ QA l = ,11144(,4)(,)x y kkl \--=+. \1114444k kx x kl -==-++.同理同理 1244kx l =-+. 1212448443kx kx l l +=--=-++. 即 2121225()80k x x k x x +++=. (*)又 22413y kx y x =+ìïí-=ïî消去y 得22(3)8190k x kx ---=. 当230k -=时,则直线l 与双曲线得渐近线平行,不合题意,230k -¹. 由韦达定理有:由韦达定理有: 12212283193k x x k x x k ì+=ïï-íï=-ï-î代入(*)式得)式得24,2k k ==±. \所求Q 点的坐标为(2,0)±. 例11.(2007年江西卷理)年江西卷理)设动点P 到点A(-l ,0)和B(1,0)的距离分别为d 1和d 2, ∠APB =2θ,且存在常数λ(0<λ<1=,使得d 1d 2 sin 2θ=λ. (1)证明:动点P 的轨迹C 为双曲线,并求出C 的方程;的方程;(2)过点B 作直线交双曲线C 的右支于M 、N 两点,试确定λ的范围, 使OM ·ON =0,其中点O 为坐标原点.为坐标原点.[考查目的]本小题主要考查直线、双曲线等平面解析几何的基础知识,考查综合 运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.运用数学知识进行推理运算的能力和解决问题的能力.[解答过程]解法1:(1)在PAB △中,2AB =,即222121222cos2d d d d q =+-,2212124()4sin d d d d q =-+,即2121244sin 212d d d d q l -=-=-<(常数),点P 的轨迹C 是以A B ,为焦点,实轴长221a l =-的双曲线.的双曲线.方程为:2211x y l l-=-.(2)设11()M x y ,,22()N x y ,①当MN 垂直于x 轴时,MN 的方程为1x =,(11)M ,,(11)N -,在双曲线上.在双曲线上.即2111511012l l l l l -±-=Þ+-=Þ=-,因为01l <<,所以512l -=. ②当MN 不垂直于x 轴时,设MN 的方程为(1)y k x =-.由2211(1)x y y k x l lì-=ï-íï=-î得:2222(1)2(1)(1)()0k x k x k l l l l l éù--+---+=ëû, 由题意知:2(1)0k l l éù--¹ëû,所以21222(1)(1)k x x k l l l --+=--,2122(1)()(1)k x x k l l l l --+=--. 于是:22212122(1)(1)(1)k y y k x x kl l l =--=--.因为0=×ON OM ,且M N ,在双曲线右支上,所以在双曲线右支上,所以 2121222122212(1)0(1)5121011231001x x y y k x x k x x l l l l l l l l l l l l l ll -ì+=ì-ì=ï>-ïïï+-+>ÞÞÞ<<+--íííïïï>+->>îîï-î. 由①②知,51223l -<≤.解法2:(1)同解法1 (2)设11()M x y ,,22()N x y ,,MN 的中点为00()E x y ,. ①当121x x ==时,221101MB l l l l l=-=Þ+-=-,因为01l <<,所以512l -=; ②当12x x ¹时,002222212111111y x k y x y xMN ×-=Þïïîïïíì=--=--l l l l l l . 又001MN BE y k k x ==-.所以22000(1)y x x l l l -=-;由2MON p =∠得222002MN x y æö+=ç÷èø,由第二定义得2212()222MN e x x a æö+-éù=ç÷êúëûèø 22000111(1)211x x x l l ll æö=--=+--ç÷--èø. 所以2220(1)2(1)(1)y x x l l l l -=--+-.于是由22000222000(1),(1)2(1)(1),y x x y x x l l l l l l l ì-=-ïí-=--+-ïî得20(1).23x l l -=-因为01x >,所以2(1)123l l->-,又01l <<,C BA oy x解得:51223l -<<.由①②知51223l -<≤.考点7 利用向量处理圆锥曲线中的最值问题利用向量处理圆锥曲线中的最值问题利用向量的数量积构造出等式或函数关系,再利用函数求最值的方法求最值,要比只利用解析几何知识建立等量关系容易. 例12.设椭圆E 的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,离心率为33,过点C(1,0)-的直线交椭圆E 于A 、B 两点,且CA2BC = ,求当AOB D 的面积达到最大值时直线和椭圆E 的方程. 解答过程:因为椭圆的离心率为33,故可设椭圆方程为222x 3y t(t 0)+=>,直线方程为my x 1=+,由222x 3y t my x 1ì+=í=+î得:22(2m 3)y 4my 2t 0+-+-=,设1122A(x ,y ),B(x ,y ), 则1224m y y 2m 3+=+…………① 又CA 2BC =,故1122(x 1,y )2(1x ,y )+=---,即12y 2y =-…………②由①②得:128m y 2m 3=+,224m y 2m 3-=+,则AOB 1221m S |y y |6||22m 3D =-=+=66322|m ||m |£+, 当23m 2=,即6m 2=±时,AOB D 面积取最大值,面积取最大值,此时2122222t32m y y 2m 3(2m 3)-==-++,即t 10=,所以,直线方程为6x y 102±+=,椭圆方程为222x 3y 10+=. 小结:利用向量的数量积构造等量关系要比利用圆锥曲线的性质构造等量关系容易. 例13.已知P A (x 5,y)=+,PB (x 5,y)=- ,且|P A||P B|6+= , 求|2x 3y 12|--的最大值和最小值. 解答过程:设P(x,y),A(5,0)-,B(5,0),因为|P A ||PB|6+=,且|AB|256=<,所以,动点P 的轨迹是以A 、B 为焦点,长轴长为6的椭圆,的椭圆,椭圆方程为22x y 194+=,令x 3cos ,y 2sin =q =q , 则|2x 3y 12|--=|62cos()12|4pq +-,当cos()14pq +=-时,|2x 3y 12|--取最大值1262+,当cos()14pq +=时,|2x 3y 12|--取最小值1262-. 小结:利用椭圆的参数方程,可以将复杂的代数运算化为简单的三角运算. 考点8 利用向量处理圆锥曲线中的取值范围问题利用向量处理圆锥曲线中的取值范围问题解析几何中求变量的范围,一般情况下最终都转化成方程是否有解或转化成求函数的值域问题. 例14.(2006年福建卷)年福建卷) 已知椭圆2212x y +=的左焦点为F , O 为坐标原点. (I )求过点O 、F ,并且与椭圆的左准线l 相切的圆的方程;相切的圆的方程; (II )设过点F 且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,两点, 线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点G ,求点G 横坐标的取值范围. 考查意图:本小题主要考查直线、圆、椭圆和不等式等基本知识,考本小题主要考查直线、圆、椭圆和不等式等基本知识,考 查平面解析几何的基本方法,考查运算能力和综合解题能力. 解答过程:(I )222,1,1,(1,0),: 2.a b c F l x ==\=-=-圆过点O 、F , \圆心M 在直线12x =-上. 设1(,),2M t -则圆半径13()(2).22r =---=由,OM r =得2213(),22t -+=解得 2.t =±\所求圆的方程为2219()(2).24x y ++±=(II )设直线AB 的方程为(1)(0),y k x k =+¹代入221,2x y +=整理得2222(12)4220.k x k x k +++-=直线AB 过椭圆的左焦点F ,\方程有两个不等实根. ylG ABF OF EP DBA Oy x记1122(,),(,),A x y B x y AB 中点00(,),N x y 则21224,21k x x k +=-+AB \的垂直平分线NG 的方程为001().y y x x k-=--令0,y =得222002222211.21212124210,0,2G G k k k x x ky k k k k k x =+=-+=-=-+++++¹\-<<\点G 横坐标的取值范围为1(,0).2- 例15.已知双曲线C :2222x y 1(a 0,b 0)a b-=>>,B 是右顶点,F 是右焦点,点A 在x 轴正半轴上,且满足|OA|,|OB|,|OF| 成等比数列,过F 作双曲线C 在第一、三象限的渐近线的垂线l ,垂足为P ,(1)求证:PA OP PA FP ×=×;(2)若l 与双曲线C 的左、右两支分别相交于点D,E ,求双曲线C 的离心率e 的取值范围. 解答过程:(1)因|OA |,|OB|,|OF| 成等比数列,故22|OB |a|OA |c |OF|== ,即2a A(,0)c , 直线l :ay (x c)b=--,由2a y (x c)a ab b P(,)bc c y xa ì=--ïïÞíï=ïî, 故:22ab a ab b ab PA (0,),OP (,),FP (,)c c c c c =-==-,则:222a b PA OP PA FP c×=-=×,即PA OP PA FP ×=× ;(或P A (OP FP)P A (PF PO)P A OF 0×-=×-=×=,即PA OP PA FP ×=× ) (2)由44422222222222222ay (x c)a a a c (b )x 2cx (a b )0b b b b b x a y a b ì=--ïÞ-+-+=íï-=î,由4222212422a c (a b )b x x 0a b b -+=<-得:4422222b a b c a a e 2e 2.>Þ=->Þ>Þ>(或由DFDO k k >Þa bb a->-Þ2222222222b c a a e 2e 2=->Þ>Þ>)小结:向量的数量积在构造等量关系中的作用举足轻重,向量的数量积在构造等量关系中的作用举足轻重,而要运用数量积,而要运用数量积,必须先恰当地求出各个点的坐标. 例16.已知a (x,0)= ,b (1,y)=,(a 3b)(a 3b)+^- ,(1)求点P(x,y)的轨迹C 的方程;的方程;(2)若直线y kx m(m 0)=+¹与曲线C 交于A 、B 两点,D(0,1)-,且|AD ||BD |=, 试求m 的取值范围. 解答过程:(1)a 3b +=(x,0)3(13(1,,y)(x 3,3y)+=+,a 3b -=(x,0)3(13(1,,y)(x 3,3y)-=--, 因(a 3b)(a 3b)+^- ,故(a 3b)(a 3b)0+×-=,即22(x 3,3y)(x 3,3y)x 3y 30+×--=--=,故P 点的轨迹方程为22x y 13-=. (2)由22y kx mx 3y 3=+ìí-=î得:222(13k )x 6kmx 3m 30----=, 设1122A(x ,y ),B(x ,y ),A 、B 的中点为00M(x ,y )则22222(6km)4(13k )(3m 3)12(m 13k )0D =----=+->,1226km x x 13k +=-,1202x x 3km x 213k +==-,002my kx m 13k=+=-, 即A 、B 的中点为223km m(,)13k 13k --, 则线段AB 的垂直平分线为:22m 13kmy ()(x )13k k 13k -=----, 将D(0,1)-的坐标代入,化简得:24m 3k 1=-,PQCBA xy O则由222m 13k 04m 3k 1ì+->ïí=-ïî得:2m 4m 0->,解之得m 0<或m 4>,又24m 3k 11=->-,所以1m 4>-, 故m 的取值范围是1(,0)(4,)4-+¥ . 小结:求变量的范围,要注意式子的隐含条件,否则会产生增根现象. 考点9 利用向量处理圆锥曲线中的存在性问题利用向量处理圆锥曲线中的存在性问题存在性问题,其一般解法是先假设命题存在,用待定系数法设出所求的曲线方程或点的坐标,再根据合理的推理,若能推出题设中的系数,则存在性成立,否则,不成立. 例17.已知A,B,C 是长轴长为4的椭圆上的三点,点A 是长轴的一个顶点,BC 过椭圆的中心O ,且AC BC 0×= ,|BC|2|AC|=, (1)求椭圆的方程;)求椭圆的方程;(2)如果椭圆上的两点P ,Q 使PCQ Ð的平分线垂直于OA ,是否总存在实数λ,使得PQ λAB =?请说明理由;请说明理由;解答过程:(1)以O 为原点,OA 所在直线为x 轴建立轴建立 平面直角坐标系,则A(2,0),设椭圆方程为222x y14b+=,不妨设C 在x 轴上方,轴上方,由椭圆的对称性,|BC|2|AC|2|OC||AC||OC|==Þ= ,又AC BC 0×=AC OC Þ^,即ΔOCA 为等腰直角三角形,为等腰直角三角形,由A(2,0)得:C(1,1),代入椭圆方程得:24b 3=, 即,椭圆方程为22x 3y 144+=; (2)假设总存在实数λ,使得PQ λAB =,即AB //PQ ,由C(1,1)得B(1,1)--,则AB 0(1)1k 2(1)3--==--,若设CP :y k(x 1)1=-+,则CQ :y k(x 1)1=--+,由22222x 3y 1(13k )x 6k(k 1)x 3k 6k 1044y k(x 1)1ì+=ïÞ+--+--=íï=-+î, 由C(1,1)得x 1=是方程222(13k )x 6k(k 1)x 3k 6k 10+--+--=的一个根,的一个根,由韦达定理得:2P P 23k 6k 1x x 113k --=×=+,以k -代k 得2Q 23k 6k 1x 13k+-=+, 故P Q P Q PQ P Q P Q yy k(x x )2k 1k x x x x 3-+-===--,故AB //PQ , 即总存在实数λ,使得PQ λAB =. 评注:此题考察了坐标系的建立、待定系数法、椭圆的对称性、向量的垂直、向量的共线及探索性问题的处理方法等,是一道很好的综合题. 考点10 利用向量处理直线与圆锥曲线的关系问题利用向量处理直线与圆锥曲线的关系问题直线和圆锥曲线的关系问题,直线和圆锥曲线的关系问题,一般情况下,一般情况下,是把直线的方程和曲线的方程组成方程组,是把直线的方程和曲线的方程组成方程组,进一进一步来判断方程组的解的情况,但要注意判别式的使用和题设中变量的范围. 例18.设G 、M 分别是ABC D 的重心和外心,A(0,a)-,B(0,a)(a 0)>,且GM AB =l ,(1)求点C 的轨迹方程;的轨迹方程;(2)是否存在直线m ,使m 过点(a,0)并且与点C 的轨迹交于P 、Q 两点,且OPOQ 0×= 若存在,求出直线m 的方程;若不存在,请说明理由. 解答过程:(1)设C(x,y),则x yG(,)33, 因为GM AB =l ,所以GM //AB ,则xM(,0)3,由M 为ABC D 的外心,则|MA ||MC |=,即2222x x ()a (x)y 33+=-+,整理得:2222x y 1(x 0)3a a+=¹;(2)假设直线m 存在,设方程为y k(x a)=-,由2222y k(x a)x y 1(x 0)3aa =-ìïí+=¹ïî得:22222(13k )x 6k ax 3a (k 1)0+++-=,设1122P(x ,y ),Q(x ,y ),则21226k a x x 13k +=+,221223a (k 1)x x 13k -=+,22212121212y y k (x a )(x a )k [x x a (x x )a ]=--=-++=2222k a 13k-+, 由OP OQ 0×=得:1212x x y y 0+=,即2222223a (k 1)2k a13k 13k --+=++,解之得k 3=±,又点(a,0)在椭圆的内部,直线m 过点(a,0),故存在直线m ,其方程为y 3(x a)=±-. 小结:(1)解答存在性的探索问题,一般思路是先假设命题存在,再推出合理或不合理的结果,然后做出正确的判断;然后做出正确的判断;(2)直线和圆锥曲线的关系问题,一般最终都转化成直线的方程和圆锥曲线的方程所组成的方程组的求解问题. 专题训练与高考预测专题训练与高考预测一、选择题一、选择题1.如果双曲线经过点(6,3),且它的两条渐近线方程是1y x 3=±,那么双曲线方程是(),那么双曲线方程是()A .22x y 1369-= B .22x y 1819-= C .22x y 19-= D .22x y 1183-= 2.已知椭圆2222x y 13m 5n +=和双曲线2222x y 12m 3n-=有公共的焦点,那么双曲线的的渐近线方程为(为( ) A.15x y 2=± B. 15y x2=± C. 3x y 4=± D. 3y x 4=± 3.已知12F ,F 为椭圆2222x y 1(a b 0)a b+=>>的焦点,M 为椭圆上一点,1MF 垂直于x 轴,轴, 且12FMF 60Ð=°,则椭圆的离心率为(,则椭圆的离心率为( ) A.12 B.22 C.33 D.324.二次曲线22x y 14m+=,当m [2,1]Î--时,该曲线的离心率e 的取值范围是(的取值范围是( )A.23[,]22B. 35[,]22C.56[,]22D. 36[,]225.直线m 的方程为y kx 1=-,双曲线C 的方程为22x y 1-=,若直线m 与双曲线C 的右支相交于不重合的两点,则实数k 的取值范围是(的取值范围是( )A.(2,2)-B.(1,2)C.[2,2)-D.[1[1,,2)6.已知圆的方程为22x y 4+=,若抛物线过点A(1,0)-,B(1,0),且以圆的切线为准线,则抛物线的焦点的轨迹方程为(抛物线的焦点的轨迹方程为( ) A. 22xy1(y0)34+=¹B. 22x y 1(y 0)43+=¹ C. 22x y 1(x 0)34-=¹ D. 22x y 1(x 0)43-=¹二、填空题二、填空题7.已知P 是以1F 、2F 为焦点的椭圆)0(12222>>=+b a by ax 上一点,若021=×PF PF 21tan 21=ÐF PF ,则椭圆的离心率为,则椭圆的离心率为 ______________ . 8.已知椭圆x 2+2y 2=12,A 是x 轴正方向上的一定点,轴正方向上的一定点,若过点若过点A ,斜率为1的直线被椭圆截得的弦长为3134,点A 的坐标是______________ . 9.P 是椭圆22x y 143+=上的点,12F ,F 是椭圆的左右焦点,设12|PF ||PF |k ×=,则k 的最大值与最小值之差是______________ . 10.给出下列命题:.给出下列命题:①圆22(x 2)(y 1)1++-=关于点M(1,2)-对称的圆的方程是22(x 3)(y 3)1++-=;F 2F 1A 2A 1PNM oy x FQoyx②双曲线22x y 1169-=右支上一点P 到左准线的距离为18,那么该点到右焦点的距离为292;③顶点在原点,对称轴是坐标轴,且经过点(4,3)--的抛物线方程只能是29y x 4=-;④P 、Q 是椭圆22x 4y 16+=上的两个动点,O 为原点,直线OP ,OQ 的斜率之积为14-,则22|OP ||OQ|+等于定值20 . 把你认为正确的命题的序号填在横线上_________________ . 三、解答题三、解答题 11.已知两点A(2,0),B(2,0)-,动点P 在y 轴上的射影为Q ,2PA PB 2PQ ×=, (1)求动点P 的轨迹E 的方程;的方程;(2)设直线m 过点A ,斜率为k ,当0k 1<<时,曲线E 的上支上有且仅有一点C 到直线m 的距离为2,试求k 的值及此时点C 的坐标. 12.如图,1F (3,0)-,2F (3,0)是双曲线C 的两焦点,直线4x 3=是双曲线C 的右准线,12A ,A是双曲线C 的两个顶点,点P 是双曲线C 右支上异于2A 的一动点,直线1A P 、2A P 交双曲线C 的右准线分别于M,N 两点,两点, (1)求双曲线C 的方程;的方程;(2)求证:12FM F N × 是定值. 13.已知OFQ D 的面积为S ,且OFFQ 1×= ,建立如图所示坐标系,,建立如图所示坐标系, (1)若1S 2=,|OF|2= ,求直线FQ 的方程;的方程;(2)设|OF|c(c 2)=³,3S c 4=,若以O 为中心,F 为焦点的椭圆过点Q ,求当|OQ |取得最小值时的椭圆方程. 14.已知点H(3,0)-,点P 在y 轴上,点Q 在x 轴的正半轴上,点M 在直线PQ 上,且满足HP PM 0×= ,3PM MQ 2=-,BAMQ E T HP o yx(1)当点P 在y 轴上移动时,求点M 的轨迹C ;(2)过点T(1,0)-作直线m 与轨迹C 交于A 、B 两点,若在x 轴上存在一点0E(x ,0),使得ABE D 为等边三角形,求0x 的值. 15.已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的长、短轴端点分别为A 、B ,从此椭圆上一点M 向x 轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点1F ,向量AB 与OM 是共线向量.是共线向量. (1)求椭圆的离心率e ;(2)设Q 是椭圆上任意一点,是椭圆上任意一点, 1F 、2F 分别是左、右焦点,求∠21QF F 的取值范围;的取值范围;16.已知两点M (-1,0),N (1,0)且点P 使NPNM PN PM MN MP ×××,,成公差小于零的等差数列,数列, (Ⅰ)点P 的轨迹是什么曲线?的轨迹是什么曲线? (Ⅱ)若点P 坐标为),(00y x ,q 为PN PM 与的夹角,求tan θ.参考答案参考答案一. 1.C .提示,设双曲线方程为提示,设双曲线方程为11(x y)(x y)33+-=l ,将点(6,3)代入求出l 即可. 2.D .因为双曲线的焦点在因为双曲线的焦点在x 轴上,故椭圆焦点为22(3m 5n ,0)-,双曲线焦点为22(2m 3n ,0)+,由22223m 5n 2m 3n -=+得|m |22|n |=,所以,双曲线的渐近线为6|n |3y x 2|m |4=±=± . 3.C .设1|MF |d =,则2|MF |2d =,12|FF |3d =,11212|FF |c 2c 3d3e a2a|MF ||MF |d 2d 3=====++ . 4.C .曲线为双曲线,且曲线为双曲线,且512>,故选C ;或用2a 4=,2b m =-来计算. 5.B .将两方程组成方程组,利用判别式及根与系数的关系建立不等式组将两方程组成方程组,利用判别式及根与系数的关系建立不等式组. 6.B .数形结合,利用梯形中位线和椭圆的定义数形结合,利用梯形中位线和椭圆的定义. 二.7.解:设c 为为椭圆半焦距,∵021=×PF PF ,∴21PF PF ^ . 又21tan 21=ÐF PF ∴ïïïîïïïíì==+=+212)2(122122221PF PF a PF PF c PF PF解得:255()93,cc e aa === . 选D . 8. 解:设A (x 0,0)(x 0>0),则直线l 的方程为y=x-x 0,设直线l 与椭圆相交于P (x 1,y 1),Q (x 2、y 2),由,由 y=x-x 0 可得3x 2-4x 0x+2x 02-12=0, x 22+2y 22=12 34021x x x =+,31222021-=×x x x ,则,则 2020221221212363234889164)(||x x xx x x x x x -=--=-+=-.∴||13144212x x x -×+=,即202363223144x -××=. ∴x 02=4,又x 0>0,∴x 0=2,∴A (2,0).9.1;22212k |PF ||PF |(a ex)(a ex)a e x =×=+-=- . 10.②④. 三. 11.解(1)设动点P 的坐标为(x,y),则点Q(0,y),PQ (x,0)=-,P A (2x,y)=-- ,PB (2x,y)=---,22P A PB x 2y ×=-+ ,因为2PA PB 2PQ ×= ,所以222x 2y 2x -+=,即动点P 的轨迹方程为:22y x 2-=; (2)设直线m :y k(x 2)(0k 1)=-<<,依题意,点C 在与直线m 平行,且与m 之间的距离为2的直线上,的直线上, 设此直线为1m :y kx b =+,由2|2k b |2k 1+=+,即2b 22kb 2+=,……①把y kx b =+代入22y x 2-=,整理得:222(k 1)x 2kbx (b 2)0-++-=,则22224k b 4(k 1)(b 2)0D =---=,即22b 2k 2+=,…………②由①②得:25k 5=,10b 5=,此时,由方程组222510y x C(22,10)55y x 2ì=+ïÞíï-=î . 12.解:(1)依题意得:c 3=,2a4c 3=,所以a 2=,2b 5=,所求双曲线C 的方程为22x y145-=;(2)设00P(x ,y ),11M(x ,y ),22N(x ,y ),则1A (2,0)-,2A (2,0),100A P (x 2,y )=+ ,200A P (x 2,y )=- ,1110A M (,y )3= ,222A N (,y )3=- , 因为1A P 与1A M 共线,故01010(x 2)y y 3+=,01010y y 3(x 2)=+,同理:0202y y 3(x 2)=--, 则1113F M (,y )3= ,225F N (,y )3=-, 所以12FM F N ×=1265y y 9-+=202020y 6599(x 4)---=20205(x 4)206541099(x 4)-´--=-- . 13.解:(1)因为|OF|2= ,则F(2,0),OF (2,0)=,设00Q(x ,y ),则00FQ (x 2,y )=- ,0OF FQ 2(x 2)1×=-= ,解得05x 2=,由0011S |OF ||y ||y |22=×== ,得01y 2=±,故51Q(,)22±,所以,PQ 所在直线方程为y x 2=-或y x 2=-+;(2)设00Q(x ,y ),因为|OF|c(c 2)=³,则00FQ (x c,y )=- ,)))设椭圆方程为22x y a b +=222594a4b í+=ïî所以,椭圆方程为x y106+=MQ 2-)2-Q(,0)3)(x,)22-22(k 2)k -,2(,)k k-2(x )k k k-=--2k=+2E(k+的距离等于3|2221212(x x )(y y )=-+-=22241k 1k k -×+,所以,422231k 21k k |k |-=+,解得:3k 2=±,011x 3= . 15.解:(1)∵a b y c x c F M M 21,),0,(=-=-则,∴acb k OM 2-= . ∵AB OM a b k AB与,-=是共线向量,∴a bac b -=-2,∴b=c,故22=e . (2)设1122121212,,,2,2,FQ r F Q r F QF r r a F F c q ==Ð=\+==22222221212122121212124()24cos 11022()2r r c r r r r c a a r r r r r r r r q +-+--===-³-=+ 当且仅当21r r =时,cos θ=0,∴θ]2,0[pÎ . 16.解:(Ⅰ)记P (x,y ),由M (-1,0)N (1,0)得)得(1,),PM MP x y =-=--- ),1(y x NP PN ---=-=, )0,2(=-=NM MN . 所以所以 )1(2x MN MP +=× . 122-+=×y x PN PM , )1(2x NP NM -=× . 于是,于是, NP NM PN PM MN MP ×××,,是公差小于零的等差数列等价于是公差小于零的等差数列等价于îîïíì<+---++=-+0)1(2)1(2)]1(2)1(2[21122x x x x y x 即 îíì>=+0322x y x . 所以,点P 的轨迹是以原点为圆心,3为半径的右半圆. (Ⅱ)点P 的坐标为),(00y x 。
浅谈解析几何中简化运算的常用策略
浅谈解析几何中简化运算的常用策略解析几何难在运算,要想突破这一难关,除了平时要注意培养良好的意志品质外,更主要的是要掌握一些有效减少运算量的方法,希望以下几种方法,对大家能有所帮助。
策略一追根溯源,回归定义圆锥曲线定义反映了圆锥曲线的本质特性,揭示了它们存在的条件及其所包含的性质,用定义解题,简捷明快,省时高效。
例1设是抛物线的焦点,直线过交抛物线于、两点,点满足条件;(1) 证明:以为直径的圆与抛物线的准线相切;(2) 若是抛物线上一点,且的最小值为5,求、的值。
分析:本题如果不用定义,就势必用点到直线的距离公式和两点间的距离公式,如(2)中,在求最小值时,遇到了两根式函数和的最值问题,相当复杂。
解:(1)设中点为,分别过、、点作准线的垂线,垂足分别为、、,由抛物线定义可知:所以,以直径的圆与准线相切。
(2)过作于,交抛物线于点,则为所求评注:利用圆锥曲线解题,应注意以下几种情形:①涉及椭圆、双曲线上的点与两个焦点构成的三角形问题,常用第一定义结合正、余弦定理来解决;涉及焦点、准线、离心率、圆锥曲线上的点等问题,常用第二定义。
②研究有关点间的距离的最值问题时,常用第一定义把曲线上的点到焦点的距离转化为到另一焦点的距离或利用第二定义把曲线上的点到焦点的距离转化为到其相应准线的距离,再结合图形利用几何意义去解决有关的最值问题。
策略二抓住本质,合理转化转化是解题的精髓,就是从未知向已知,从复杂向简单的化归转化过程,它具有很强的灵活性。
常要求我们抓住问题的本质,解放思想,克服思维定势。
好的转化方法不仅可以减小运算量,而且可以让人叹为观止,使人的心灵受到美的熏陶。
例2已知点A(3,0) , B(0,3)和抛物线。
若抛物线和线段AB恰有一个公共点,求m的取值范围。
分析:本题可以先把两曲线交点问题,转化为方程根的个数问题,进一步再利用数形结合求解。
本题若利用方程根的分布求m 的范围,运算量会比较大。
解:把线段AB的方程y =3-x ( )代入抛物线,得,于是原题化归为方在[0,3]内恰有一解。
高考数学如何应对解析几何的难题
高考数学如何应对解析几何的难题解析几何是高考数学中一个相对较为复杂和困难的知识点,无论是平面解析几何还是空间解析几何,都需要同学们具备较高的数学思维和分析能力,才能够顺利解决问题。
在高考中,解析几何常常是一道能够考察学生综合运用多种数学知识与技巧的题目,因此,如何应对解析几何的难题成为学生备战高考的重要环节。
本文将从几个方面为同学们介绍高考数学解析几何题目的解题技巧与策略。
一、充分理解题意在解析几何的难题中,题目通常会给出一定的几何条件或图形描述,并要求求解一些未知的几何性质或者计算一些几何量。
因此,同学们首先要做的就是充分理解题目中给出的条件和要求,举一反三,将所学知识与题目相结合,形成自己的解题思路。
二、熟练掌握基本几何定理与公式解析几何的难题往往需要建立几何模型,运用几何定理和公式来求解。
因此,同学们需要熟练掌握基本的几何定理与公式,例如平面解析几何中的点与直线的关系、直线与直线的关系、平面与平面的关系等,还有空间解析几何中的点与直线的关系、直线与平面的关系、平面与平面的关系等。
只有当我们熟练掌握了这些基本的几何定理与公式,才能在解析几何的题目中游刃有余。
三、灵活应用坐标系在解析几何的题目中,坐标系是一种非常重要的工具。
通过建立适当的坐标系,可以把几何问题转化为代数问题,更加方便理解和计算。
同学们需要熟练掌握直角坐标系和参数方程两种坐标系的应用,能够根据题目的要求选择适当的坐标系,简化问题的求解过程。
四、细心分析图形性质在解析几何的题目中,图形性质的分析是非常重要的一步。
同学们需要根据题目给出的条件和要求,利用已知信息推导出更多的图形性质,从而为问题的解决提供更多线索。
同时,同学们还需要判断出哪些性质是关键性质,哪些是次要性质,避免陷入无用的计算中。
五、多做题,总结经验解析几何需要一定的练习积累,通过多做题目,可以更加熟悉各种典型的解题方法和技巧。
在解题过程中,同学们要注意总结分析,归纳各种解题的模式,形成自己的解题经验。
(完整版)解析几何的解题思路、方法与策略分析
解析几何的解题思路、方法与策略高三数学复习的目的. 一方面是回顾已学过的数学知识. 进一步巩固基础知识. 另一方面. 随着学生学习能力的不断提高. 学生不会仅仅满足于对数学知识的简单重复. 而是有对所学知识进一步理解的需求. 如数学知识蕴涵的思想方法、 数学知识之间本质联系等等. 所以高三数学复习既要“温故” . 更要“知新” . 既能引起学生的兴趣. 启发学生的思维. 又能促使学生不断提出问题. 有新的发现和创造. 进而培养学生问题研究的能力.以“圆锥曲线与方程”内容为主的解题思想思路、方法与策略是高中平面解析几何的核心内容. 也是高考考查的重点.每年的高考卷中.一般有两道选择或填空题以及一道解答题. 主要考查圆锥曲线的标准方程及其几何性质等基础知识、基本技能及基本方法的灵活运用. 而解答题注重对数学思想方法和数学能力的考查.重视对圆锥曲线定义的应用. 求轨迹及直线与圆锥曲线的位置关系的考查.解析几何在高考数学中占有十分重要的地位.是高考的重点、热点和难点.通过以圆锥曲线为主要载体.与平面向量、导数、数列、不等式、平面几何等知识进行综合.结合数学思想方法.并与高等数学基础知识融为一体.考查学生的数学思维能力及创新能力.其设问形式新颖、有趣、综合性很强.基于解析几何在高考中重要地位.这一板块知识一直以来都是学生在高三复习中一块“难啃的骨头” .所以研究解析几何的解题思路.方法与策略.重视一题多解.一题多变.多题一解这样三位一体的拓展型变式教学.是老师和同学们在高三复习一起攻坚的主题之一.本文尝试以笔者在实际高三复习教学中.在教辅教参和各类考试中遇到的几道题目来谈谈解析几何解题思路和方法策略.一、一道直线方程与面积最值问题的求解和变式例1 已知直线l 过点(2,1)M - .若直线l 交x 轴负半轴于A.交y 轴正半轴于B.O 为坐标原点.(1)设AOB ∆的面积为S .求S 的最小值并求此时直线l 的方程;(2)求OA OB +最小值; (3)求M MA B ⋅最小值.解:方法一:∵直线l 交x 轴负半轴.y 轴正半轴.设直线l 的方程为(2)1(0)y k x k =++>.∴)(0,12kk A -- )12,0(+k B . (1)∴422122)12(2≥++=+=kk k k S , ∴当1)22=k (时.即412=k .即 21=k 时取等号.∴此时直线l 的方程为221+=x y .(2)3223211221+≥++=+++=+k k k k OB OA .当且仅当22k =时取等号; (3)4212)1)(11(24411222222≥++=++=+⋅+=⋅k k k k k k MB MA . 当且仅当1k =时取等号;方法二:设直线截距式为)0,0(1><=+b a b y a x .∵过点(2,1)M -.∴112=+-ba (1)∵abb a -≥+-=22121. ∴822≥-⇒≥-ab ab .∴42121≥-==∆ab b a S AOB ; (2)322)2(3))(12(+≥+-=+-+-=+-=+=+ba ab b a b a b a b a OB OA ; (3)5)12)(2(52)1()2(2-+-+-=-+-=-++-=⋅-=⋅ba b a b a b a MB MA MB MA 422≥-+-=ab b a . (3)方法三: θsin 1=MA .θcos 2=MB . ∴42sin 4cos sin 2≥==⋅θθθMB MA .当且仅当12sin =θ时最小.∴4πθ=.变式1:原题条件不变.(1)求△AOB 的重心轨迹;(2)求△AOB 的周长l 最小值.解:(1)设重心坐标为(,)x y .且(,0)A a .(0,)B b .则3a x =.3b y =.又∵112=+-ba .∴13132=+-y x . ∴2332312332)23(3123+-=+-+=+=x x x x x y .该重心的轨迹为双曲线一部分; (2)令直线AB 倾斜角为θ.则20πθ<<.又(2,1)M -.过M 分别作x 轴和y 轴的垂线.垂足为,E F , 则θsin 1=MA . θcos 2=MB .θtan 1=AE .θtan 2=BF ∴)20(tan 2tan 1cos 2sin 13πθθθθθ<<++++=l 2sin 2cos )2cos 2(sin22cos 2sin 22cos 23cos )sin 1(2sin cos 132222θθθθθθθθθθθ-+++=++++=)420(12cot )2cot 1(22cot 3πθθθθ<<-+++=. 令12cot-=θt . 则t>0. ∴周长10)2(213≥++++=t t t l ∴32cot 212cot =⇒=-θθ。
解析几何解答题的答题策略和技巧
解析几何解答题的答题策略和技巧解析几何解答题答题策略和技巧解析几何题目的解答通常涉及到代数和几何原理相结合。
要有效解决这些问题,遵循以下策略和技巧至关重要:理解题意仔细阅读题目,并确保理解要求。
确定您需要找到的内容,例如点的坐标、线的方程或图形的性质。
选择适当的坐标系根据问题中的信息,选择合适的坐标系。
笛卡尔坐标系(直线坐标系)通常用于描述二维空间,而极坐标系则适用于某些涉及角度或极半径的问题。
建立方程或不等式使用代数和几何原理建立方程或不等式。
这可能包括使用点-斜率形式、斜截距形式、点-线距离公式或其他相关概念。
求解方程或不等式运用代数技巧求解方程或不等式。
这可能涉及因子分解、平方、化简或三角函数的使用。
验证解将找到的解代回原始方程或不等式中,以确保其满足问题条件。
几何直觉在求解过程中,运用几何直觉来了解图形的形状和位置。
这可以帮助您做出假设和做出明智的决策。
技巧和注意事项简化问题:如果可能,将复杂的问题分解成更简单的部分,以便更容易解答。
利用对称性:在某些情况下,图形或方程可能具有对称性。
利用这些对称性可以简化问题。
使用图形计算器:图形计算器可以用于可视化图形并检查解。
保持整洁和有条理:使用清晰的数学符号并以有条理的方式显示您的工作步骤。
复查解:在完成解决方案后,花时间复查您的工作,以确保准确性和一致性。
特定类型问题的技巧点和线:使用点-斜率形式、斜截距形式或点-线距离公式求解点的坐标或线的方程。
圆:使用标准圆方程或圆心和半径来确定圆的性质。
双曲线:使用双曲线的标准方程或渐近线来求解焦点、顶点和渐近线。
抛物线:使用抛物线的标准方程来确定顶点、焦点和准线。
椭圆:使用椭圆的标准方程来确定中心、半轴和焦距。
通过遵循这些策略和技巧,您可以大大提高解析几何问题的解答能力。
记住,熟能生巧,因此定期练习和学习相关概念至关重要。
数学解析几何题的解题思路和技巧
数学解析几何题的解题思路和技巧数学是一门抽象而又具体的学科,而解析几何则是数学中的一个重要分支。
解析几何通过运用代数和几何的方法研究几何图形的性质和变换规律,是数学中的一种重要工具。
在解析几何中,我们常常需要解决一些具体的问题,下面将介绍一些解析几何题的解题思路和技巧。
一、直线和平面的交点问题在解析几何中,直线和平面的交点问题是比较常见且基础的问题。
解决这类问题的关键在于找到直线和平面的方程,并求解它们的交点。
以一个具体的例子来说明。
假设有一条直线L:y = 2x + 3和一个平面P:2x + y - z = 1,我们需要求解它们的交点。
首先,我们可以将直线L的方程和平面P的方程联立,得到一个含有两个未知数x和y的方程组:2x + y - z = 1,y = 2x + 3。
然后,我们可以通过代入法或消元法求解这个方程组。
将y = 2x + 3代入平面P的方程中,得到2x + (2x + 3) - z = 1,化简得到4x - z = -2。
接下来,我们可以将这个方程代入直线L的方程中,得到y = 2x + 3,化简得到y = 2x + 5。
最后,我们可以将y = 2x + 5代入平面P的方程中,得到2x + (2x + 5) - z = 1,化简得到4x - z = -4。
综上所述,我们得到了两个方程4x - z = -2和4x - z = -4,它们的解为x = 1,z = 6。
因此,直线L和平面P的交点为(1, 5, 6)。
二、直线与曲线的交点问题除了直线和平面的交点问题,直线与曲线的交点问题也是解析几何中常见的问题。
解决这类问题的关键在于找到直线和曲线的方程,并求解它们的交点。
以一个具体的例子来说明。
假设有一条直线L:y = 2x + 3和一个曲线C:y =x^2,我们需要求解它们的交点。
首先,我们可以将直线L的方程和曲线C的方程联立,得到一个含有一个未知数x的方程:x^2 = 2x + 3。
“动中求定”的八大策略——探索解析几何中求解定点、定值、定向、定线等问题的策略
“动中求定”的八大策略——探索解析几何中求解定点、定值、定向、定线等问题的策略注意到A∈[÷,2],可得所求为[2,÷].JJ点评:求参数的取值范围,一直是数学中的经典问题.解题的关键是如何构造出关于参数的表达式或不等式,转化为求函数的值域或解不等式问题.本例是直接利用题设的A的范围,求出值域,属简单题.而一些较复杂的题,往往要用以下一些条件和方法:圆锥曲线的范围,几何图形的性质,变量的取值范围(如sinO,cosO●徐素琴舒林军''的范围),判别式法,基本不等式法,分离参数法等.以上五类问题是解析几何中的重点题型,一定要掌握求解的通法,在解题实践中不断对各种解法加以比较,总结,提高自己择优解题的能力,使解析几何解答题成为你的得分点,从而在高考中获得数学卷的高分0-动中求定"的八大策略探索解析几何中求解定点,定值,定向,定线等问题的策略在解析几何中常常出现求定点,定值,定向,定线等问题,它已经成为当前各省高考试题中的热点.本文对此类问题加以探究,得出一些行之有效的方法策略,供以参考.策略一:提取参数对于某些含参数的曲线方程,如果可以把参数与x,y分离,则提出参数后,再根据恒等式的性质,即可以解得x,y的值,得到定点的坐标.例?1已知动直线(2+k)x一(1+k)一2(3+2k)=0,求证:点P(一2,2)到该动直线的距离d≤4.证明:把直线方程化为.i}(一),一4)+(2x—Y一6)=0,知J.一),一4=o,L2x一),一6=0.解得=2,Y=一2,即动直线过定点(2,一2).连,则点P(一2,2)到该动直线的距离d≤lPI=~/(一2—2)+(2+2)=4.'策略二:观察巧代?2O?充分利用已知式的结构特征,经过观察分析,只要找出满足条件的,y的值,就是定点的坐标.例2(1)已知实数17/.,n满足三+=l,则动直线羔+上:l必过定点的坐标为——;(2)已知实数p,g满足p+2q—l=0,则动直线+3y+q=0恒过定点M的坐标为略解:(1)只要令=2,,,=l,即得定点(2,1);(2)已知式化为号一下1+q=0,只要令=寺一IM(1,一吉).策略三:设参分离根据题意,设立参数,建立方程,分离参数,即可以求得定点.例3已知抛物线C:y=8x,焦点为F,定点P(2,4),动点A,B是抛物线C上的两个点, 且满足后?keB=8,试问AB所在的直线是否过定点,若是,求出该定点的坐标;否则说明理由.解:设A(8t;,8t1),B(8t,8t2)(t1≠t2),则】.1PA,kpB'fl+一2f2+一2因为J}?后雎=8,所以8t1t2=一1—4(tl+t2).①因为Ij}仙,所以A曰的方程:),一8tt:(一8£;)?再利用①化简即得(一1)一(t1+t2)(),+4)=0.可见直线AB过定点(1,一4).策略四:巧"特"结论有两种情形:一种利用特殊值探求结论,再验证其充分性;另一种是也先用特殊值探求结论,后作一般性探求...2.2.例4已知椭圆等+=1,过左焦点作不垂直于轴的弦交椭圆于A,两点,AB的垂直平分线交轴于点,则IFI:IABl的值为()(A1(B1(c了2(D)}解:本题为选择题,即知此比值为定值,故可用特殊值法.设AB与轴重合时,就是原点,则AB长为6,MF的长为2,故IMFl:IABI =1,答案为(B).如果不用特殊法解,本题就是一个较难的解答题,同学们不妨一试.若用极坐标方程解较方便一些.可见在解选择题时,用特殊值法来判断和寻找答案尤为重要.2例5已知椭圆方程+=1,过点s(o,一÷)的动直线f交该椭圆于A,B两点,试问:在坐标平面内是否存在一个定点,使得以AB为直径的圆恒过定点,若存在求出T的坐标;若不存在,请说明理由.解:假设满足条件的定点存在.当直线Z与轴平行时,以AB为直径的圆方程为2+-y')=;当直线Z与),轴重合时,以AB为直径的圆方程为+),=1.以上两圆方程联立解得』=o,即r(0,1)ty=1,是满足条件的必要条件.下面证明其充分性: 若存在v(o,1),对过点S不与坐标轴平行的直线设为y=kx一÷(Il}≠0),把它代人椭圆方程得到(1+2)2一一=o.设A(,y.),B(,y),则有『+=吾_,116【la;:一'因为H=(l,y1—1),TB=(2,y2一1),7?TB=X12+(),1—1)(,,2—1)=(1):一争(+一16(1+)4,12k16——18k9一一一3—}8k9+一9++=0.所以上船,即以AB为直径的圆恒过定点其定点的坐标为(O,1).例6已知椭圆+:1(n>b>o)上任意一点,B,B:是椭圆短轴的两个端点,作直线MB1,MB2分别交轴于P,()两点,求证: lOP1.IDQI为定值,并求出定值.分析:当动点在长轴的端点时,则P,Q重合于长轴的端点,因此IOPI?loQI=a.?2l?再作一般证明即可得IOP1.IOQI为定值为0.策略五:设参消参为了求得定值,往往需要设立一个或两个参数,如直线的斜率,动点的坐标等,然后根据条件,寻找所求的定值,最后经过消参得到所求的定值.例6已知A(1,1)是椭圆x+=1(口>b>0)上的一点,F,F2是椭圆的两个焦点, 且满足lAFI+IAF,I=4.(1)求椭圆的方程;(2)设点B,C是椭圆上的两个动点,且直线AB,AC的倾斜角互补,试判断直线BC的斜率是否为定值?并说明理由.解:(1)易知口=2.再把点A坐标代人椭圆方程得b.=÷,所以椭圆方程为等2+等(2)由条件可以得到直线AB,AC的斜率存在且不为0,故设直线AB的方程为Y=(一1)+1,代人椭圆方程得(1+3k)+6(1一k)kx+3一6k一1=0.因为XA=1,XAXB=所以.①又设直线AC的方程为Y=一k(一1)+1,同理得到.②因此得到,口一YcJ}(B+Xc)一2k%c■'把①②代人得k.=下1,所以直线BC的斜率为定值.策略六:巧用定义结合圆锥曲线的定义,在运动变化中寻求?22?符合定义的不变量.'2,2例7已知P是双曲线一号=1(口>0,b>0)右支上不同于顶点的任意一点,,是双曲线的左右两个焦点,试问:三角形PFF2 的内心,是否在一定直线上,若存在,求出直线方程;若不存在,请说明理由.解:设三角形PFF2的内切圆与轴的切点为,则由双曲线的定义及切线长定理可知: IPF1I—IPF2l=IMF1I-IMF2I=2a,所以也在双曲线上,即M为双曲线右顶点.又IM上轴,所以三角形PF的内心,在一定直线=口上.例8以抛物线(Y+1)=g(一2)上任意一点P为圆心,作与Y轴相切的圆,则这些动圆必经过定点的坐标为一解:不难求得Y轴是抛物线的准线.由抛物线的定义可知,这些圆必经过抛物线的焦点可以求得F(4,一1),所以这些动圆必经过定点的坐标为(4,一1).策略七:结合平面几何有些求定值问题往往可以与平面几何的一些性质相结合,可以达到事半功倍的效果,如上面的例7就是运用了切线长定理.例9已知圆(一3)+(Y+4)=4,过原点0的动直线2:y=kx交圆于P,Q两点,则IoPIlOQl的值为一解:设OB切圆于点,则JOPIIOQI=IDBl=10I一r2:25—4=21.,22例10已知是双曲线一各=1(口>0,b>0)过焦点F1的任意一条弦,以AB为直径的圆被与相应的准线截得圆,求证:MN的度数为定值.解:设AB的中点为P,P,A,B到相应的准线距离分别为d,d,d,则.:,',d1+d2IF1AI+IF1BIlABId—一——■~=(r为以AB为直径的圆的半径),所以c.sPⅣ::,二,e即删的度数为定值,其定值为2arccos.策略八:极坐标法关于长度计算的某些问题,用极坐标法会来得很方便.先要根据条件建立恰当的极坐标系,然后给动点设出极坐标,极角之间的关系往往是解决问题的关键.例11椭圆x+=1(口>b>o)上有aD两个动点A,B满足OA上OB(0为坐标原点), 求证:+广为定值?解:设以原点为极点,轴为极轴,建立极坐标系.则有lpcosO,代人椭圆方程得到椭ty:psin0.圆的极坐标方程●赵小龙r+r?设椭圆上动点A(p,),因为上OB,则动点B(p:,0+),因此1COS0sin—丁十—一,PlnD1c.s(+詈).sin2(+詈)2一口2.bP2口sin20cos0r+.两式相加得P+=+,l111ap2D即击+=1+古为定值.以上的八大策略,提供同学们在解决此类问题的方法.对求定点,定值等问题往往先用特殊值法探求出结论,这样解题的方向就明确了, 然后在运算过程中心中有数,达到事半功倍的效果.1l.洙高毒中的五粪热燕题型思维能力是数学能力的核心,新课标的高考是通过数学基本能力与数学综合能力来考查数学思维的.针对高考对能力的考查,笔者认为临近高考时要努力达到下述目标:如果一个问题有多种数学思维方法,那么通过自身的思维应尽力发现其中大多数通法,并能靠自己丰富的解题实践择其优者实施.为此,只有平时对如下五类热点题型有思维模式的积淀,才能在应试中形成灵活的解题思维一,立体几何中的条件探索题此类题型是高考命题改革的先进成果,已被各省市的高考命题所大量采用,对考查新课标规定的数学基本能力中的空间想象能力,推理论证能力均大有裨益.抓住结论采到逆向探索,灵活转移,直观想象等思维方式,常可发现或猜出条件,进而给出充分性的证明.这是此类题型的一般思维模式.例1如图1,四棱锥P—ABCD中,M是棱船的中点;在底面四边形ABCD中,AB//CD, AB=4DC.在棱PC上找一点Ⅳ,使DⅣ∥平面?23?。
思路拓展--解析几何解题思路
解析几何解题思路1、选择、填空题主要考察学生对基础知识的理解与掌握情况,如点、线的位置关系,对称性,曲线的标准方程中系数对曲线位置、形状的影响,圆锥曲线的几何性质等问题;解决此类问题,往往需要运用“数形转化”、“回归定义”的思维策略。
2、由椭圆、双曲线、抛物线的定义推出曲线的方程,通过方程研究曲线的几何性质及有关问题是解析几何的基本问题,主要通过圆锥曲线的方程准确的找出它的基本量(a,b,c,p,e ),特征点(焦点、顶点),特征线(准线、渐近线)及特征量(离心率、焦半径、通径、焦准距、中心到准线的距离)等,并进一步综合应用方程、不等式、三角变换等知识进行研究。
解题时不仅要掌握各基本量的含义,还要理解相互之间的数量关系如:b2+c2=a2(椭圆)a2+b2=c2(双曲线),e=c/a 准线与a^2/c 有关,双曲线 x^2/a^2-y^2/b^2=1 与它的共轭双曲线 x^2/b^2-y^2/a^2=1有相同的渐近线 x^2/a^2-y^2/b^2=0。
直线与圆锥曲线的位置关系有相离、相切、相交三种,判定给定直线与圆锥曲线的位置关系一般可以通过联立方程组,消元化为一元二次方程,利用判别式来进行判断,但要注意,直线与圆锥曲线只有一个交点不一定是切线,必须除去下面各种情况:一是直线与抛物线的对称轴平行;二是直线与双曲线的渐近线平行,其中相交是高考考察的重点,直线与圆锥曲线相交时,截得的线段叫做弦。
3、把直线方程代入曲线方程,得形如的一元二次方程:①当时,直线与曲线有一个交点;②当时,直线与曲线相切;③当时,直线与曲线有两个交点;④当时,或当时,直线与曲线无交点;这个步骤的处理关键是根据条件的特点选择适当的通用规则组合。
例3(2012年全国Ⅰ卷理8)已知12,F F 为双曲线22:2C x y -=的左右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠=( )A .14B .35C .34D .45(2010年全国Ⅰ卷理9) 已知12,F F 为双曲线22:1C x y -=的左、右焦点,点在P 在C 上,1260F PF ∠=,则P 到x 轴的距离为( )A .32 B .62C 3D 6 4、离心率是高考对圆锥曲线考查的又一个重点.求离心率取值范围问题是解析几何中常见的问题,其归根结底是利用定义寻求关于a 、b 、c 的相应等式,并把等式中的a 、b 、c 转化为只含有a 、c 的齐次式,再转化为含e 的等式,最后求出e.该类题型较为基础,(2010年全国Ⅱ卷理12)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为32,过右焦点F 且斜率为(0)k k >的直线与C 相交于A B 、两点.若3AF FB =,则k =A .1B .2C .3D .25、例7【2010高考陕西理21】如图,椭圆C :22221xy a b+=的顶点为1212,,,A A B B ,焦点为12,F F ,117A B =,112211222A B A B B F B F S S =.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设n 是过原点的直线,l 是与n 垂直相交于P 点、与椭圆相交于A,B 两点的直线,1OP =,是否存在上述直线l 使0=⋅→→OB OA成立?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.本题考查椭圆的标准方程与几何性质、直线与椭圆的位置关系、弦长公式、基本不等式等基础知识,考查考生分析问题、解决问题的能力与运算能力.直线与圆锥曲线的问题,一般方法是联立方程,利用“设而不求”思想解题.复习建议:1、回归课本,重视通性通法从近年的高考试题中,我们可以发现高考命题的一个重要规律:很多高考试题在课本中都能找到题源.因为高考命题的一个不变的原则就是“源于课本,又不囿于课本”,课本P.83例2:已知圆的方程是222x y r +=,求经过圆上一点M (00,x y )的切线方程.本题的多种求解方法及结果的推广都很重要.课本P.131例3中抛物线焦点弦(有斜率或倾斜角)长的求解与推广2、夯实基础,关注核心内容常态试题是考查数学基础知识、基本技能的重要阵地,《考试说明》在命题指导思想中也指出:考查考生对基础知识、基本技能的掌握程度是高考考查的重要目标之一,对数学基础知识的考查,要求既全面,又突出重点.⑴ 重心坐标计算及向量表示(2011年全国Ⅰ卷理21)已知O 为坐标原点,F 为椭圆C :2212y x +=在y 轴正半轴上的焦点,过F 且斜率为2-的直线l 与C 交与A 、B 两点,点P 满足0OA OB OP ++=. (Ⅰ)证明:点P 在C 上;(Ⅱ)设点P 关于点O 的对称点为Q ,证明:A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上. (2007年全国Ⅱ卷理12) 设F 为抛物线x y 42=的焦点,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若0=++FC FB FA ,则=++||||||FC FB FA ( )A .9B .6C .4D .3⑵ 研究透圆(含初中知识)圆幂定理及其逆定理(相交弦定理、切割线定理及割线定理)、有关外接圆和内切圆的性质和定理、有关切线的性质和定理、圆的弦的有关性质. 近四年的全国Ⅰ卷解答题均与此有关.⑷三角形和四边形的面积计算的各种方法(特别注意与圆相结合的,以及对角线互相垂直的四边形)(2009年全国Ⅰ卷理21) 如图,已知抛物线2:E y x =与圆222:(4)(0)M x y r r -+=>相交于A 、B 、C 、D 四个点.(I )求r 得取值范围;(II )当四边形ABCD 的面积最大时,求对角线AC 、BD 的交点P 坐标.3、熟记一些重要二级结论,对解决选择填空题非常有效,对解答题也有很好的指导作用.解析几何中的二级结论特别多,而抛物线又是特别多,其中又绝大多数与焦点、焦半径、焦点弦,焦点三角形和准线有关,简单地说,就是与定义有关.如抛物线的二级结论有如下:有关定点、定值问题;有关圆线相切问题;有关共线问题;有关平分问题;有关面积问题;与数列有关的问题等.(2008年全国Ⅱ卷理15)已知F 是抛物线24C y x =:的焦点,过F 且斜率为1的直线交C 于A B ,两点.设FA FB >,则FA 与FB 的比值等于 .若用到抛物线的带倾斜角的焦半径公式R 上=1cos p θ-,R 下=1cos p θ-就非常快! 1cos 43221cos 4FAFB ππ+==+-。
例说解解析几何题的思维策略
.
即 IE一 4=l P 1 1 0.
例 说 解 解 析 几 何 题 的 思 维 策 略
蒋 丽 娟
( I 常州 市北 郊 中学 高 中 部 , 苏 常 州 2 3 3 ) 江 1 0 1 摘 要 : 文 以 一 道 解 析 几何 题 为 例 , 层 剖 析 , 出 了 本 层 提 解 解 析 几何 的 思 维 策略 , 适 当 归纳 , 炼 出一 类 问题 的 思 考 并 提
‘
三 、 思解题 策略 。 养学 生 自 反 培 主 探 索 没 有反 思 的学 习 是 被动 的 , 教 师不 仅 要 培 养 学 生 善 于 学 习 ,而 且 要 培 养 学 生 善 于 反 思 的 习 惯 . 形 成 自己独 到 的见解 和 独特 的 思维 , 对 于 同 一 类 的 问题 . 不 同角 度 , 不 从 用 D 同的 方 法 的考 虑 问 题 例 3设 A是 弧 B . AC的 中 点 , 点 A 过 任 作 二 弦 A 及 A 并 设 这 两 直 线 交 D E, B C于 F G, 证 : E、 G共 圆 。 和 求 D、 F、 证 明 : 接B C 连 E、 D。 则 AF = ADC BC C + D 弧 AB 弧 AC. =
A
弓 导 学 生 回 忆 证 明 三 角 彤 全 等 的几 种 方 法 . 其 次 要 证 明 两 I 直 线 平 行 , 用 平 行 线 定 理 找 到 满 足 要 求 的 条 件 , 据 条 件 利 根
从 而 得 到 结 论 。 这 样 来 反 思 , 以 加 深 对 知 识 的 理 解 . 且 可 并
方 程 为 l =2 : x
2
( ) 椭 圆 的标 准方 程 。 ( + l 过 程 略 ) 1求 v= ,
解析几何中解题教学的几点思考
解析几何中解题教学的几点思考
1、强调抽象思维的培养:解决几何问题,需要学生运用抽象
思维,结合实际情况,从定义、定理、公式中抽取有用的信息,以及运用这些信息,将几何图形变形或者求出其属性,这就要求学生有良好的抽象思维能力。
2、注重实际应用:解决几何问题需要学生运用各种定理、公式,但是也需要学生能够将这些定理、公式运用到实际的几何问题中。
学生应该在解题过程中,注重实际应用,而不是死记硬背各种定理、公式。
3、重视解题的步骤:解决几何问题需要认真分析问题,首先
要理清问题的结构,再根据问题的结构,分析问题,抓住问题的关键,再根据问题的关键,运用所学定理、公式,最后得出结论。
4、注重思维训练:解决几何问题需要学生运用抽象思维,以
及运用各种定理、公式,这就要求学生有良好的思维训练,在解题过程中,能够灵活运用各种定理、公式,以及灵活解决几何问题。
解析几何题的思维策略
接解决 , 注意不要 忽视笋 别式 的作用. 0
【 l 如 图所 示 , 例 】 抛物 线 =4 x的顶点 为 面积为 8 2 √
0, A的坐标为(,)倾斜角为{ 的直线 z 点 5o, 与线
‘ ±
题就是有关 弦长 的 问题 , 熟练地 利 用 韦达定 理 应
“ 而不求” 设 计算弦长 , 涉及垂直关 系往往也是利用
.
…
一
…
…
一
…
…
.
…
一
…
…
一
…
l- 断 - 望
x n e x ;
u s b
a i
一余锦银
解 析几何是 中学数学教与学 中的一大难点 , 有
设 M( lY )N( 2 Y ) x ,1 , x , 2则 I + 一4 2 - m,
很多学生甚 至在学完本章后 ; 遇到具体 问题还往往 不知从 何下手. 解决这 一难 点 , 键是 要有 正确 的 关 思维策略. 下面作一个 简单介绍 .
段 O 相交 ( A 不经过点 0或点 A) 且蛮抛 物线于 M、
N两 点 , △4 孙 求 ^ 面积最 大 时直线 £的方 程 , 并 求 AAMN 的最大 面积
韦达定理 ,设 而不求” 简化 运算 , “ 来 本题 若没有 由
判 别 式 确 定 m 的 取 值 范 围 , 求 最 值 时 就 会 失 去 则
— — —
,
一
1 8 2.
. △ 8 , - ≤ 当且 仅 当 2 m=5 .S —2 +m, m 即
一 一
,
尤其是弦 中点问题 , 弦长问题 , 可用韦达定理直
1时取等号 故直线 z 的方程为 Y— 一1 △A , MN的最 大 【 点评】 直线与 圆锥 曲线相 交, 一个重要 的 问
谈谈解答解析几何问题的三个办法
解析几何是高中数学中的重要模块,解析几何问题的分值在高考试卷中占比较大.解析几何问题的常见命题形式有:求曲线的方程、求曲线中线段的最值、求参数的取值范围、判断点的存在性等.解析几何问题对同学们的逻辑思维和运算能力有较高的要求.下面介绍三个解答解析几何问题的技巧,以帮助同学们简化问题,提高解题的效率.一、巧用参数法有些解析几何问题较为复杂,涉及了较多的变量,为了便于解题,我们可引入合适的参数,设出相关点的坐标、直线的斜率、方程、曲线的方程等,然后将其代入题设中进行运算、推理,再通过恒等变换,消去参数或求得参数的值,便可求得问题的答案.例1.已知过椭圆C :x 29+y 2=1左焦点F 1的直线交椭圆于M ,N 两点,设∠F 2F 1M =α(0≤α≤π).当α的值为何时,|MN |为椭圆C 的半长轴、半短轴长的等差中项?解:设过F 1的直线参数方程为:{x =-22+t cos α,y =t sin α,将其代入椭圆方程中可得()1+8sin 2αt 2-()42cos αt-1=0.则t 1+t 2=,t 1t 2=-11+8sin 2α,所以||MN =||t 1-t 2=()t 1+t 22-4t 1t 2=61+8sin 2α=2,可得sin 2α=14,解得α=π6或5π6.要求得|MN |,需知晓直线的方程,于是引入参数t 、α,设出直线MN 的参数方程,然后将其与椭圆的方程联立,构建一元二次方程,根据韦达定理和弦长公式求得|MN |,再根据等差中项的性质建立关系,求得α的值.运用参数法解题,只需引入参数,根据题意建立关系式,这样能有效地降低解题的难度.二、妙用射影性质射影性质是图形经过任何射影对应(变换)都不变的性质.若遇到涉及多条共线线段或平行线段的解析几何问题,我们可以巧妙利用射影性质来解题.首先根据题意画出相应的图形,然后在x 轴或y 轴上画出各条线段的射影,如此便可将问题中线段的长度、数量问题转化为x 轴或y 轴上的点或线段问题,进而简化运算.例2.已知椭圆的方程为x 224+y 216=1,点P 是直线l :x 12+y 8=1上的任意一点,OP 的延长线交椭圆于点R ,点Q 在OP 上,且||OQ ∙||OP =|OR |2,求点Q 的轨迹方程.解:设P (x p ,y p ),Q (x ,y ),R (x R ,y R )在x 轴上的射影分别为P 0,Q 0,R 0,由||OQ ∙||OP =|OR |2可得x ∙x P =x 2R ,①当点P 不在y 轴上时,设OP :y =kx ,由ìíîïïy =kx ,x 224+y 216=1,可得x 2R =483k 2+2,②由ìíîïïy =kx ,x 12+y 8=1,可得x P =243k +2,③由①②③可得:(x -1)252+(y -1)253=1(y ≠0).当点P 在y 轴上时,Q 点的坐标为(0,2),满足上式.所以点Q 的轨迹方程为(x -1)252+(y -1)253=1(y ≠0),该方程表示的是中心为(1,1),长轴长为10,短轴长为的椭圆(去除原点).找到P 、Q 、R 在x 轴上的射影,利用射影性质得到x ∙x P =x 2R ,然后通过联立方程求得x 、x P 、x 2R ,建立关系式,即可通过消元求得点Q 的轨迹方程.巧妙利用射影性质来解题,能有效简化运算,提升解题的效率.高双云图1思路探寻47探索探索与与研研究究三、建立极坐标系对于一些与线段长度有关的问题,我们可以结合图形的特征,建立极坐标系,通过极坐标运算来求得问题的答案.一般地,可将直角坐标系的原点看作极坐标系的原点,将直角坐标系的x 轴看作极坐标系的极轴,把线段用极坐标表示出来,这样便可将问题简化.以例2为例.图2解:以原点O 为极点,以Ox 轴的正半轴为极轴,建立如图2所示的极坐标系.则椭圆的极坐标方程为:ρ2=482+sin 2θ,直线l 的极坐标方程为:ρ=242cos θ+3sin θ,设P (ρP ,θ),Q (ρ,θ),R (ρR ,θ),因为||OQ ∙||OP =|OR |2,所以ρ∙ρP =ρ2R .即24ρ2cos θ+3sin θ=482+sin 2θ,可得ρ2()2+sin 2θ=4ρcos θ+6ρsin θ,而x =ρcos θ,y =ρsin θ,可得2x 2+3y 2-4x -6y =0(其中x ,y 不同为零),所以点Q 的轨迹是中心为(1,1),长轴长为10,短轴长为的椭圆(去除原点).建立极坐标系后,分别求出椭圆的极坐标方程和直线的极坐标方程,再根据极坐标方程表示出点P 、Q 、R 的坐标,并根据几何关系||OQ ∙||OP =|OR |2建立关系式,最后将其转化为标准方程即可.运用极坐标法解题,需熟练地将极坐标方程与普通方程进行互化.可见,利用参数法、射影性质、极坐标系法,都能巧妙地简化运算,提升解题的效率.相比较而言,参数法的适用范围较广,另外两个技巧具有一定的限制.同学们在解题时,可根据解题需求,引入参数、画出射影、建立极坐标系,这样便可让解题变得更加高效.本文系江苏省教育科学“十三五”规划2020年度重点自筹课题“新课标下提升高中生数学学习力的实践研究”(课题编号:B-b/2020/02/158)阶段研究成果.(作者单位:江苏省泰兴中学)在教学中,细心的教师会发现,教材中的很多习题具有一定的代表性和探究性,且其解法非常巧妙.对于此类习题,教师可以将其作为重要的教学资源,在课堂教学中引导学生对其进行深入的探究、挖掘,以便学生掌握同一类题目的通性通法,帮助他们提升学习的效率.本文主要对人教A 版选择性必修第二册《一元函数的导数及其应用》的一道课后习题进行了探究.一、对习题及其解法的探究人教A 版选择性必修第二册第99页的第12题:利用函数的单调性,证明下列不等式,并通过函数图象直观验证:(1)e x >1+x ,x ≠0;(2)ln x <x <e x ,x >0.证明:(1)设f (x )=e x -1-x ,∴f ′(x )=e x-1,∴f ′(x )=e x -1=0,∴x =0,∵f ′(x )>0,∴x >0,f ′(x )<0,∴x <0,∴函数f (x )在(0,+∞)为单调递增,在(-∞,0)为单调递减,∴函数在x =0处取得最小值,∴f (x )>f (0)=0,∴f (x )=e x -1-x >0,即e x >1+x .事实上,这个结论经常出现在很多试题中,不少教师在教学中也将该结论列为常用结论,并要求学生加以记忆.于是,笔者引导学生对该结论的背景和几何意义进行推导和探究.引理:(泰勒公式)若函数f (x )在包含x 0的某个区间[a ,b ]上具有n 阶导数,且在开区间(a ,b )上具有n +1阶导数,则对于闭区间[a ,b ]上的任意一点x =x 0,有f (x )=f (x 0)+f '(x 0)1!(x -x 0)+f ''(x 0)2!(x -x 0)2+f '''(x 0)3!(x -x 0)3+⋯+f n (x 0)n !(x -x 0)n +R n (x ).其中,f n (x 0)表示函数f (x )在x 0处的n 阶导数,上式称为函数f (x )在x =x 0处的泰勒公式,R n (x )称为泰勒公式的余项.特别地,当x 0=0时,若f (x )在x =0处n 阶连续可导,则称f (x )=周建韩丹娜48。
解析几何的解题思路
解析几何的解题思路(张克成)一、以方程为基础,找变量和方程个数的关系:例1、已知曲线22:1yC xa+=,直线:0l kx y k--=,O为坐标原点.(1)讨论曲线C所表示的轨迹形状;(2)若直线l与x轴的交点为P,当0a>时,是否存在这样的以P为直角顶点的内接于曲线C的等腰直角三角形?若存在,求出共有几个?若不存在,请说明理由.例2、圆锥曲线上任意两点连成的线段称为弦。
若圆锥曲线上的一条弦垂直于其对称轴,我们将该弦称之为曲线的垂轴弦.已知点00(,)P x y 、(,)M m n 是圆锥曲线C 上不与顶点重合的任意两点,MN 是垂直于x 轴的一条垂轴弦,直线MP NP 、分别交x 轴于点(,0)E E x 和点(,0)F F x .(1)试用00,,,x y m n 的代数式分别表示E x 和F x ;(2)若C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>(如图),求证:E F x x ⋅是与MN 和点P 位置无关的定值;解:(1)因为MN 是垂直于x 轴的一条垂轴弦,所以(,)N m n -则00:()MP y n l y n x m x m--=--令0,y =则000E my nx x y n -=- 同理可得:000F my nx x y n+=+,(2)由(1)可知:222200220E F m y n x x x y n-⋅=- ,M P 在椭圆C :22221x y a b +=上,2222220022(1),(1)x m n b y b a a ∴=-=-,则222222022202220222222200222(1)(1)()()(1)(1)E F x m m b b x b m x a a x x a x b m m x b b a a a----⋅===----(定值) E F x x ∴⋅是与MN 和点P 位置无关的定值y E P N MxO F练习:1、已知椭圆22143x y +=上有两个不同的点,A B 关于直线4y x m =+对称,求m 的取值范围。
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策略3.特殊与一般
例
4(2014
年浙江高考)如图,设椭圆
C
:
x2 a2
y2 b2
1(a
b 0) ,动直线 l 与椭圆 C 只有一个公共点
P ,且点 P 在第一象限. (Ⅰ)已知直线 l 的斜率为 k ,用 a,b, k 表示点 P 的坐标;
y kx m
【分析】设直线 l 的方程为 y
kx mk
且由韦达定理得
xP
xP
2a2km b2 a2k2
.由点
P
在第一象限,
xP
a2k b2 a2k2
故点 P 的坐标为
a2k
,
b2
.
b2 a2k2 b2 a2k2
策略3.特殊与一般
y
A( 3,1)
M
E
F
N
O
x
策略3.特殊与一般
y
A( 3,1)
M
E
F
N
O
x
策略3.特殊与一般
y
A( 3,1)
PQ MO AO a
主抓运算、更重分析
主抓运算、更重分析
例3.
已知椭圆C:x 2 4
y2
1 ,过点P(0,-
3 5
)作直线交C于A、B两点,
是否存在一个定点Q在以AB为直径的圆上?若存在,求出定点坐标;
若不存在,说明理由.
策略2:熟悉一些常用方法(例如点差法)
策略2: 熟悉常用方法之点差法
2
2
对称.
(I)求实数m的取值范围;
(II)求AOB面积的最大值(O为坐标原点).
常用方法:点差法!
方法本质:对称点的中点和它们连线的斜率的关系.
常用方法: 点差法!中心三角形面积最大值的处理方法!
主抓运算、更重分析
主抓运算、更重分析
主抓运算、更重分析
方法本质:对称点的中点和它们连线的斜率的关系.
y2 b2
1(a
b 0) ,动直线 l 与椭圆 C 只有一个公共点
P ,且点 P 在第一象限. (Ⅰ)已知直线 l 的斜率为 k ,用 a,b, k 表示点 P 的坐标;
y kx m
【分析】设直线 l 的方程为 y
kx mk
0
,由
x2
a2
y2 b2
,
1
消去 y 得, b2 a2k 2 x2 2a2kmx a2m2 a2b2 0 ,
M C( 3,1) E
F
N
O
x
策略3.特殊与一般
y
A( 3,1)
M
E
C( 3,1)
F
N
O
x
策略3.特殊与一般
y
A( 3,1)
M
E
C( 3,1)
F
N
O
x
策略4:直观化转化——弦长的不同处理方法
例 3(2008 年浙江高考改编)已知直线 l 过点 Q(1, 0) ,点 M 是抛物线 C :
y 1 (x2 x) 上(不在直线 l )一动点. A, B 在 l 上, MA l, MB x 轴。是否 2
y
A
O
x
B
问题23 如如何何认求识定椭椭圆圆中中心心三三角角形形面面积积取的到最最大大值值?的条件?
设动直线 y=kx+m与定椭圆
x2 a2
y2 b2
1相交于点A,B,
试求△OAB的面积S的最大值.
| AB |
1 k 2 2 ab
a 2k 2 b2 m 2 a 2k 2 b2
.
S ab | m |
构造同构式,减少运算量
(2)设P( x0 , x02 ), A( x1 , x12 ), B( x2 , x22 ) k AB x1 x2
PA : y x02 ( x1 x0 )( x x0 ) 即( x1 x0 )x y x1x0 0
1 | 4 x1 x0 | ( x1 x0 )2 1
取值范围是 ___________________ .
分析:
(1)当F1P1F2 900 (2)当F1F2 P2 900 (3)当P在P1, P2之间变化时
计算:
(1)当F1P1F2 900,P1F1 P1F2 2 7
(2)当F1F2 P2 900,P2 F1 P2 F2 8
【分析一】代数角度:设 Q(x0 ,
a4 x02
(
a4 x02
b4 y02
)(
x02 a2
y02 b2
)
策略5:落实切线专题,积累解题经验
问题 : 抛物线C1 : x2 y,圆C2 : x2 ( y 4)2 1 的圆心为 M .(1)求M到抛物线 C1的准线的距离 ; (2)已知P是抛物线 C1上一点, 过P作圆C2的两条 切线, 交抛物线 C1于A, B两点, 若过MP两点的直 线l垂直于AB, 求直线l的方程 .
14-16设直线x3ym0(m
0与双曲线,
x2 a2
y2 b2
1 (a 0,b 0)
的两条渐近线分别交于点A, B.若点P(m,0)满足 PA PB,则该双
曲线的离心率是__________________.
15-19 已知椭圆 x2 y2 1上两个不同的点A, B关于直线y mx 1
b a
x0 ) (
x0
0
),
由 FP
2PQ
得,
xP
c 2x0 3
,
yP
2
b
a 3
x0
,
代入双曲线方程得,
(c 2x0 3 a2
)2
2 (
b a
x0
3
b2
)2
1,解得
x0
9a2 c2 4c
0
【分析二】几何角度:如图设 A 为顶点作
PM // OQ 交 x 轴交于 M ,则在点 P 的运动过程 中有 2 FP FM FA c a ,得1 e 3 .
QB 2
存在这样直线 l ,使得
为常数.
QA
投影:a cos a e
M
e
(
x0,x02
1
2
(1,
x0
k)
)
1 k2
因为 QA 是 QM 在直线 l 上的投影,
QA QM e
1 1
k2
x
0
1
k 2
(x
0
2
x0 )
|
x0
1 || kx0 2 1 k2
2|
(2014年浙江高考 )设椭圆
(1) 17 4
怎么设计算法?
设斜率K还是设点?
2011年高考官方评价: 尽管学生对试题的 解答思路明确、路径清晰、方法常规,然而对 运算能力提出了高要求,运算是大量的,运算 一定要实,不仅要有精细迅速的运算技能,还 需据条件和目标不断确定和调整运算方法和路 径,需在运算中坚持到底,在运算中彰显能力, 否则便会有算不到底,来不及算的遗憾,在此, 学生的核心素养能力高下立判。
0
,由
x2
a2
y2 b2
,
1
消去 y 得, b2 a2k 2 x2 2a2kmx a2m2 a2b2 0 ,
由于直线 l 与椭圆 C 只有一个公共点 P ,
故 (2a2km)2 4 b2 a2k 2 (a2m2 a2b2 ) 0 ,即 b2 m2 a2k 2 0 ,
由于直线 l 与椭圆 C 只有一个公共点 P ,
故 (2a2km)2 4 b2 a2k 2 (a2m2 a2b2 ) 0 ,即 b2 m2 a2k 2 0 ,
且由韦达定理得
xP
xP
2a2km b2 a2k2
.由点
P
在第一象限,
xP
a2k b2 a2k2
故点 P 的坐标为
策略2: 熟悉常用方法之点差法 方法本质:通过点差法,快速找到m与点B横坐标的函数关系.
策略2: 熟悉常用方法之点差法 方法本质:通过点差法,快速找到点A横、纵坐标的关系.
策略2: 熟悉常用方法之点差法
策略2: 熟悉常用方法之点差法
策略2: 熟悉常用方法之点差法
策略3:掌握特殊与一般的相互转化
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0), 动
直线l与椭圆只有一个公共点 P,点P在第一象限 .
(1)已知直线 l的斜率为 k, 用a, b, k表示点P的坐标 .
(2)若过原点 O的直线 l1与l垂直, 证明 : 点P到直线 l1的距离的最大值为 a b.
例
4(2014
年浙江高考)如图,设椭圆
C
:
x2 a2
策略7:寻找运动与变化的规律,突破难点
特殊与一般的思想 运动与变化的观点
寻找运动变化的不变,是数学研究的重要方向。
寻找运动变化的规律,是数学研究的重要方向。
寻找运动变化的不变,是数学研究的重要方向。
策略8:探求中心三角形面积最值的规律,心中有底。
椭圆的中心三角形问题的研究
概念辩析 什么是椭圆的中心三角形?
a2k
,
b2
.
b2 a2k2 b2 a2k2
例
4(2014
年浙江高考)如图,设椭圆
C
:
x2 a2
y2 b2
1(a
b 0) ,动直线 l 与椭圆
C 只有一个公共点 P ,且点 P 在第一象限.
(Ⅱ)若过原点 O 的直线 l1 与 l 垂直,证明:点 P 到直线 l1 的距离最大值为 a b .
“策略”就是为了实现某一个目 标,预先根据可能出现的问题制定 的若干方案,并且在实现目标的过 程中,根据形势的发展和变化来制 定出的新方案,或者根据形势的发 展和变化来选择相应的方案,最终 实现目标。