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圆锥曲线的综合问题包括 解析法的应用,与圆锥曲线有关的定值问题、最值问题、参数问题、应用题和探索性问题,圆锥曲线知识的纵向联系,圆锥曲线知识和三角、复数等代数知识的横向联系,解答这部分试题,需要较强的代数运算能力和图形认识能力,要能准确地进行数与形的语言转换和运算,推理转换,并在运算过程中注意思维的严密性,以保证结果的完整。
重难点归纳
解决圆锥曲线综合题,关键是熟练掌握每一种圆锥曲线(包括椭圆、双曲线、抛物线)的定义、标准方程、图形与几何性质,注意挖掘知识的内在联系及其规律,通过对知识的重新组合,以达到巩固知识、提高能力的目的
(1)对于求曲线方程中参数的取值范围问题,需构造参数满足的不等式,通过求不等式(组)求得参数的取值范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函数的值域。
(2)对于圆锥曲线的最值问题,解法常有两种 当题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,可考虑利用数形结合法解;当题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值。
典型题例示范讲解
如图,已知椭■+■=1(2≤m≤5),过其左焦点且斜率为1的直线与椭圆及其准线的交点从左到右的顺序为A、B、C、D,设f(m)=||AB|-|CD||
(1)求f(m)的解析式;
(2)求f(m)的最值.
解 (1)设椭圆的半长轴、半短轴及半焦距依次为a、b、c,则a2=m,b2=m-1,c2=a2-b2=1
∴椭圆的焦点为F1(-1,0),F2(1,0)
故直线的方程为y=x+1,又椭圆的准线方程为x=±■,即x=±m。
∴A(-m,-m+1),D(m,m+1)
考虑方程组y=x+1■+■=1,消去y得:(m-1)x2+m(x+1)2=m(m-1)
整理得:(2m-1)x2+2mx+2m-m2=0
Δ=4m2-4(2m-1)(2m-m2)=8m(m-1)2
∵2≤m≤5,∴Δ>0恒成立,xB+xC=■.
又∵A、B、C、D都在直线y=x+1上
∴|AB|=|xB-xA|=■=(xB-xA)·■,|CD|=(xD-xC)
∴||AB|-|CD||=|xB-xA+xD-xC|=■|(xB+xC)-(xA+xD)|
又∵xA=-m,xD=m,∴xA+xD=0
∴||AB|-|CD||=|xB+xC|·■=|■|·■=(2≤m≤5)
故f(m)=■,m∈[2,5]
(2)由f(m)=■,可知f(m)=■
又2-■≤2-■≤2-■,∴f(m)∈■,■
故f(m)的最大值为■,此时m=2;f(m)的最小值为■,此时m=5
本题主要考查利用解析几何的知识建立函数关系式,并求其最值,体现了圆锥曲线与代数间的密切关系 主要应用直线与圆锥曲线的交点,韦达定理,根的判别式,利用单调性求函数的最值等知识点一定要注意在第(1)问中,要注意验证当2≤m≤5时,直线与椭圆恒有交点 第(1)问中,若注意到xA,xD为一对相反数,则可迅速将||AB|-|CD||化简 第(2)问,利用函数的单调性求最值是常用方法。
(作者单位:山东省淄博市第四中学)
重难点归纳
解决圆锥曲线综合题,关键是熟练掌握每一种圆锥曲线(包括椭圆、双曲线、抛物线)的定义、标准方程、图形与几何性质,注意挖掘知识的内在联系及其规律,通过对知识的重新组合,以达到巩固知识、提高能力的目的
(1)对于求曲线方程中参数的取值范围问题,需构造参数满足的不等式,通过求不等式(组)求得参数的取值范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函数的值域。
(2)对于圆锥曲线的最值问题,解法常有两种 当题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,可考虑利用数形结合法解;当题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立目标函数,再求这个函数的最值。
典型题例示范讲解
如图,已知椭■+■=1(2≤m≤5),过其左焦点且斜率为1的直线与椭圆及其准线的交点从左到右的顺序为A、B、C、D,设f(m)=||AB|-|CD||
(1)求f(m)的解析式;
(2)求f(m)的最值.
解 (1)设椭圆的半长轴、半短轴及半焦距依次为a、b、c,则a2=m,b2=m-1,c2=a2-b2=1
∴椭圆的焦点为F1(-1,0),F2(1,0)
故直线的方程为y=x+1,又椭圆的准线方程为x=±■,即x=±m。
∴A(-m,-m+1),D(m,m+1)
考虑方程组y=x+1■+■=1,消去y得:(m-1)x2+m(x+1)2=m(m-1)
整理得:(2m-1)x2+2mx+2m-m2=0
Δ=4m2-4(2m-1)(2m-m2)=8m(m-1)2
∵2≤m≤5,∴Δ>0恒成立,xB+xC=■.
又∵A、B、C、D都在直线y=x+1上
∴|AB|=|xB-xA|=■=(xB-xA)·■,|CD|=(xD-xC)
∴||AB|-|CD||=|xB-xA+xD-xC|=■|(xB+xC)-(xA+xD)|
又∵xA=-m,xD=m,∴xA+xD=0
∴||AB|-|CD||=|xB+xC|·■=|■|·■=(2≤m≤5)
故f(m)=■,m∈[2,5]
(2)由f(m)=■,可知f(m)=■
又2-■≤2-■≤2-■,∴f(m)∈■,■
故f(m)的最大值为■,此时m=2;f(m)的最小值为■,此时m=5
本题主要考查利用解析几何的知识建立函数关系式,并求其最值,体现了圆锥曲线与代数间的密切关系 主要应用直线与圆锥曲线的交点,韦达定理,根的判别式,利用单调性求函数的最值等知识点一定要注意在第(1)问中,要注意验证当2≤m≤5时,直线与椭圆恒有交点 第(1)问中,若注意到xA,xD为一对相反数,则可迅速将||AB|-|CD||化简 第(2)问,利用函数的单调性求最值是常用方法。
(作者单位:山东省淄博市第四中学)