专题二十三
直线与圆锥曲线问题的解题策略(研究性学习之一)
众所周知,直线与圆锥曲线的问题,是解析几何解答题的主要题型,是历年来高考备考的重点和高考命题的热点。多年备考的实践经验告诉我们,欲更快地提高解决这类问题的实践能力,需要切实解决好以下两个问题:(1)条件或目标的等价转化;(2)对于交点坐标的适当处理。本文试从上述两个问题的研究切入,对直线与圆锥曲线问题的解题策略作初步探索,希望对高考备考有所帮助。一、条件或目标的认知与转化解题的过程是一系列转化的过程。从某种意义上说,解题,就是要将所解的题转化为已经解过的题。然而,转化的基础是认知认知已知、目标的本质和联系。有了足够的认知基础,我们便可以着力实践化生为熟或化繁为简的转化。1、化生为熟化生为熟是解题的基本策略。在直线与圆锥曲线相交问题中,弦长问题及弦中点问题是两类基本问题。因此,由直线与圆锥曲线相交引出的线段间的关系问题,要注意适时向弦长或弦中点问题转化。一但转化成功,解题便得以驾轻就熟,胜券在握。(1)向弦中点问题转化
例1已知双曲线
1(a0b0)的离心率
,过点A(0b)和B(a0)的直线
与原点间的距离为(1)求双曲线方程;(2)若直线个圆上,求m的取值范围。略解:(km≠0)与双曲线交于不同两点C、D,且C、D两点都在以A为圆心的同一
(1)所求双曲线方程为
(过程略)
(2)由
消去y得:
由题意知,当
时,
①
设则C、D均在以A为圆心的同一圆上
中点
又
f∴
②
于是由②得
③
由②代入①得
,解得m0或m4
④
于是综合③、④得所求m的范围为(2)向弦长问题转化
例2.设F是椭圆足(1)求点P的轨迹C2的方程;
的左焦点,M是C1上任一点,P是线段FM上的点,且满
(2)过F作直线l与C1交于A、D两点,与C2交点B、C两点,四点依A、B、C、D顺序排列,求使成立的直线l的方程。分析:为避免由代换引发的复杂运算,寻觅替代的等价条件:设弦AD、
BC的中点分别为O1、2,故O则,是,所给问题便转化为弦长与弦中点问题。略解:
,据此得
于
椭圆C1的中心
点P分
所成的比λ2。
(1)点P的轨迹C2的方程为(2)设直线l的方程为
(过程略)①
①代入椭圆C1的方程得
,
f故有
故弦AD中点O1坐标为
②
①代入椭圆C2的方程得
,
又有
故弦BC中点O2坐标为
③
∴由②、③得
④
注意到
⑤
于是将②、③、④代入⑤并化简得:
由此解得
。
因此,所求直线l的方程为2.化r