一叶落而知秋之至
解析几何综合题案例分析
纵观高考题,不难发现解析几何题悄然成了许多省份的压轴题之一.解析几何横跨代数
和几何,一道解析几何题目,涉及众多,很大程度上考察了学生的思维和运算能力.
解析几何是用代数方法研究几何图形的一门学科,因此它的基本特征就是数形结合.基
本方法是建立方程(组),通过方程来研究几何性质.因此从几何入手,从代数着力,是它
的基本方向。建立方程,解方程.就需要做好引参,用参,消参工作.解析几何解题思路或
从几何关系入手,或把几何关系坐标化,方程化,从代数入手,可以说它的方法是几何法和
代数法.
以下通过一个例子具体来谈:
案例
如图,在平面直角坐标系
xoy
中,椭圆
xa
22
y2b2
1a
b0的左、右焦点分别为
F1c0F2c0已知1e和e
3都在椭圆上,其中e为椭圆的离心率.2
(1)求椭圆的方程;
(2)设AB是椭圆上位于x轴上方的两点,且直线AF1与直线BF2平行,AF2与BF1交
于点P.
(i)若AF1BF2
62
,求直线AF1的斜率;(ii)求证:PF1PF2是定
值.
解法一:(1)分析:把两点代人,利用abc三个量的基本关系易得,注意消元和化归.
由题设知,a2b2c2ec,由点1e在椭圆上,得a
1a2
e2b2
1
1a2
c2a2b2
1b2c2
a2b2
a2
a2b2
b2
1,故c2
a21.
由点e3在椭圆上,得2
fe2a2
32
2
b2
1
c2a4
32
2
1
1a44a240a22.
故椭圆的方程为x2y21.2
(2)分析一:第二问和三问几何特征是直线与椭圆相交,所以一定要联立方程组.思路一要求
AF1与BF2,需要点AB的坐标,利用求根公式分别求出AB的坐标,即可求出m值.
解法一:由(1)得F110F210,又因为直线AF1与直线BF2平行,所以设AF1,BF2
的方程分别为myx1,myx1,Ax1y1Bx2y2y10y20.
由
x122
y12
1
my1x11
m2
2y12
2my1
1
0
y1
m
2m2m22
2
(求根公式真功)
故AF1
x112y102
my12y12
2m21mm21.m22
同理,BF2
2m21mm21②.m22
(i)由①②得,
AF1
BF2
m
m2m2
12
。解
m
m21m22
6得m222
注意到m0所以m
2.
因此直线
AF1
的斜率为
1m
2.2
(ii)分析:想求出P点坐标,难于上青天,如果看到图形中的两个三角形相似,不难想到
利用相似,结合定义进行转化,可谓柳暗花明又一村,问道于几何.
证明:因为直线AF1与直线BF2平行,
所以PBBF2即PB1BF21PBPFBF2AF1,故
PF1AF1PF1
AF1
PF1
AF1
PF1
AF1BF2AF1
BF1r