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解圆锥曲线问题的常用方法大全
1、定义法
〔1〕椭圆有两种定义。第一定义中,r1+r2=2a。第二定义中,r1=ed1 r2=ed2。
〔2〕双曲线有两种定义。第一定义中,,当r1>r2时,注意r2的最小值为c-a:第二定义中,r1=ed1,r2=ed2,尤其应注意第二定义的应用,常常将 半径与"点到准线距离〞互相转化。
〔3〕抛物线只有一种定义,而此定义的作用较椭圆、双曲线更大,很多抛物线问题用定义解决更直接简明。
2、韦达定理法
因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要无视判别式的作用。
3、解析几何的运算中,常设一些量而并不解解出这些量,利用这些量过渡使问题得以解决,这种方法称为"设而不求法〞。设而不求法对于直线与圆锥曲线相交而产生的弦中点问题,常用"点差法〞,即设弦的两个端点A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB中点为M(x0,y0),将点A、B坐标代入圆锥曲线方程,作差后,产生弦中点与弦斜率的关系,这是一种常见的"设而不求〞法,具体有:
〔1〕与直线相交于A、B,设弦AB中点为M(x0,y0),那么有。
〔2〕与直线l相交于A、B,设弦AB中点为M(x0,y0)那么有
〔3〕y2=2px〔p>0〕与直线l相交于A、B设弦AB中点为M(x0,y0),那么有2y0k=2p,即y0k=p.
【典型例题】
例1、(1)抛物线C:y2=4x上一点P到点A(3,4)与到准线的距离和最小,那么点 P的坐标为______________
(2)抛物线C: y2=4x上一点Q到点B(4,1)与到焦点F的距离和最小,那么点Q的坐标为。
分析:〔1〕A在抛物线外,如图,连PF,那么,因而易发现,当A、P、F三点共线时,距离和最小。
〔2〕B在抛物线,如图,作QR⊥l交于R,那么当B、Q、R三点共线时,距离和最小。
解:〔1〕〔2,〕
连PF,当A、P、F三点共线时,最小,此时AF的方程为 即 y=2(x-1),代入y2=4x得P(2,2),〔注:另一交点为(),它为直线AF与抛物线的另一交点,舍去〕
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〔2〕〔〕
过Q作QR⊥l交于R,当B、Q、R三点共线时,最小,此时Q点的纵坐标为1,代入y2=4x得x=,∴Q()
点评:这是利用定义将"点点距离〞与"点线距离〞互相转化的一个典型例题,请仔细体会。
例2、F是椭圆的右焦点,A(1,1)为椭圆一定点,P为椭圆上一动点。
〔1〕的最小值为
〔2〕的最小值为
分析:PF为椭圆的一个焦半径,常需将另一焦半径或准线作出来考虑问题。
解:〔1〕4-
设另一焦点为,那么(-1,0)连A,P
当P是A的延长线与椭圆的交点时,取得最小值为4-。
〔2〕3
作出右准线l,作PH⊥l交于H,因a2=4,b2=3,c2=1, a=2,c=1,e=,
∴
∴
当A、P、H三点共线时,其和最小,最小值为
例3、动圆M与圆C1:(x+1)2+y2=36切,与圆C2:(x-1)2+y2=4外切,求圆心M的轨迹方程。
分析:作图时,要注意相切时的"图形特征〞:两个圆心与切点这三点共线〔如图中的A、M、C共线,B、D、M共线〕。列式的主要途径是动圆的"半径等于半径〞〔如图中的〕。
解:如图,,
∴
∴ 〔*〕
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