注意用平几知识巧解圆锥曲线题

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  解圆锥曲线题一般都是用解析法求解,但这类题运算量很大.若恰当用平几知识,可简化运算,优化解题过程,巧妙解圆锥曲线题,那么平几知识在解圆锥曲线题中有哪些应用呢?
  一、求离心率的值
  例1双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,以F1F2为边作
  图1
  等边三角形,若双曲线恰好平分三角形的另两边,求双曲线的离心率的值.
  解如图1,因为△AF1F2为等边三角形,又P是AF2的中点,连结F1P,则F1P⊥AF2.
  在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,设|F1F2|=2c,则有|PF2|=c,|PF1|=3c,由双曲线的定义得|PF1|-|PF2|=2a.
  即3c-c=2a,(3-1)c=2a,ca=23-1.
  故e=ca=23-1=3+1.
  点评解本题的关键是用了等边三角形的性质,优化了解题过程.
  二、求标准方程
  例2已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上一点P(3,4),若PF1⊥PF2,试求该椭圆的标准方程.
  图2
  解如图2,∵PF1⊥PF2,∴在Rt△F1PF2中,∠F1PF2=90°,O是斜边F1F2的中点,连OP,则|PO|=12|F1F2|=12×2c=c,即c2=32+42=25,∴c=5.
  又b2=a2-c2=a2-25,于是椭圆的方程可写为x2a2+y2a2-25=1.
  ∵点P(3,4)在椭圆x2a2+y2a2-25=1上,∴9a2+16a2-25=1.化简整理,得a4-50a2-5×45=0,解得a2=45或a2=5(因为a2>c2=25,故舍去),
  ∴b2=45-25=20.故所求椭圆方程为x245+y220=1.
  点评解此题用了直角三角形斜边上中线的性质及勾股定理,应认真体会.
  2c=4,∴c=2,b2=c2-a2=3.
  ∴顶点A的轨迹方程是:x2-y23=1
  (x>1).
  点睛本题易犯错误:忽视隐含,引起增解(漏写x>1的限制条件).
  2.设双曲线的中心在坐标原点,焦点在y轴上,离心率
  为52,若P(0,5)到双曲线上的点的最近距离为2,求双曲线方程.
  正解由e=52得e2=c2a2=1+b2a2=54,∴a2=4b2.
  由此可设双曲线方程为:y24b2-x2b2=1.再设点P到双曲线上的点(x,y)的距离为d,则d2=x2+(y-5)2=14(y2-4b2)+(y-5)2=54(y-4)2+5-b2.
  ∵a=2b,y∈[a,+∞),∴y∈[2b,+∞)
  若4≥2b,即0  若4<2b,即b>2时,则当y=2b时,d2min=4b2-20b+25=4,解得b=72或b=32(舍去),∴a2=49,∴双曲线方程为y249-4x249=1.
  综上,所求双曲线方程为y24-x2=1或y249-4x249=1.
  点睛本题易犯错误:考虑不周,导致漏解.
  (收稿日期:2014-02-12)
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