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圓錐曲線綜合5個類型,逐一突破

 自石灣泿花飛舞 2019-09-16

(一)求圓錐曲線方程

求圓錐曲線方程分為五個類型,求解策略一般有以下幾種:

①幾何分析 方程思想; ②設(shè)而不求 韋達定理

③定義 數(shù)形結(jié)合; ④參數(shù)法 方程思想

類型1——待定系數(shù)法

待定系數(shù)法本質(zhì)就是通過對幾何特征進行分析,利用圖形,結(jié)合圓錐曲線的定義與幾何性質(zhì),分析圖中已知量與未知量之間的關(guān)系,列出含有待定系數(shù)的方程,解出待定的系數(shù)即可。

圓錐曲線綜合5個類型,逐一突破

【解法分析】第Ⅱ小題利用試題提供的幾何位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系,結(jié)合橢圓的幾何性質(zhì)和方程思想,通過待定系數(shù)法進行求解。著重考查橢圓的幾何性質(zhì),將幾何特征轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)表示,突顯數(shù)形結(jié)合的思想。

類型2——相關(guān)點法求軌跡方程

動點P(x,y)依賴與另一個動點Q(x0,y0)變化而變化,并且動點Q(x0,y0)又在另一個已知曲線上,則可先用x,y表示x0,y0,再將x0,y0代入已知曲線,可得到所求動點的軌跡方程。

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類型3——定義法求軌跡方程

先根據(jù)條件確定動點的軌跡是某種已知曲線,再由曲線定義直接寫出動點的軌跡方程。

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類型4——參數(shù)法求曲線方程

當(dāng)動點P(x,y)坐標(biāo)之間的關(guān)系較探尋時,可考慮x,y之間用同一個變量表示,得到參數(shù)方程, 再消去參數(shù)即可,但要注意參數(shù)的取值范圍。

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【解法分析】本例的第Ⅱ小題以兩條直線與拋物線的交點的坐標(biāo)為參數(shù),利用 面積是 面積的兩倍,得到直線AB與x軸交點N的坐標(biāo),再進一步利用點差法求得AB中點的軌跡方程。著重考查了設(shè)而不求的思想方法。

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類型5——直譯法求軌跡方程

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【解法分析】本題第Ⅰ小題根據(jù)題目條件,設(shè)出動點的坐標(biāo),建立動點M到定點F的距離等于動點到y(tǒng)軸的距離加1的等式,化簡求得。當(dāng)然,本題出可以用定義法進行求解。

(二)求“目標(biāo)”范圍或最值

圓錐曲線中的“目標(biāo)”取值范圍或最值問題,關(guān)鍵是選取合適的變量,建立目標(biāo)函數(shù),轉(zhuǎn)化為函數(shù)的取值范圍或最值進行求解。基本策略有:1、幾何法。若題目條件和結(jié)論明顯體現(xiàn)幾何特征和意義,則借助圖形性質(zhì),構(gòu)造含參數(shù)的不等式,通過解不等式得到參數(shù)的范圍和最值;2、代數(shù)法??蓮囊韵挛鍌€方面著手:①利用判別式構(gòu)造不等式,從而確定參數(shù)的取值范圍或最值;②利用已知參數(shù)的范圍確定所求參數(shù)的范圍,解決這類問題的核心是建立兩個參數(shù)之間的等量關(guān)系;③利用隱含或已知不等關(guān)系建立不等式,從而求出參數(shù)的取值范圍;④利用基本不等式求參數(shù)的取值范圍;⑤利用函數(shù)值域的方法求參數(shù)的取值范圍。

類型1—角的最值問題

根據(jù)三角函數(shù)的有關(guān)知識可知,求角的取值范圍或最值的方法通常是根據(jù)條件,將問題轉(zhuǎn)化為求該角的某一個三角函數(shù)值,通過求該三角函數(shù)值的取值范圍,來確定所求角的范圍或最值。選擇恰當(dāng)?shù)娜呛瘮?shù)是解題的關(guān)鍵。

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類型3—幾何圖形面積的范圍、最值

面積問題的求解策略:①求三角形面積的關(guān)鍵是找底和高,為了計算方便,通常是優(yōu)先選擇能用坐標(biāo)表示的底(或高);②不規(guī)則的多邊形面積可考慮拆分成多個三角形進行求解;③多個圖形面積主要解決方法是“求同存異”,即尋找這些圖形是否有有“同底”或“等高”;④面積最值問題通??赊D(zhuǎn)化為某個變量的函數(shù)關(guān)系,再利用求函數(shù)值域的方法進行求解。

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類型4——斜率的取值范圍

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【解法分析】第Ⅱ小題利用橢圓的幾何性質(zhì)以及平面幾何的知識,將∠MOA≤∠MAO的條件轉(zhuǎn)化為交點M橫坐標(biāo)的取值范圍,再利用BF⊥HF建立點M的橫坐標(biāo)與直線l的斜率之間的關(guān)系式。然后,用點M橫坐標(biāo)的取值范圍來確定直線l的斜率的取值范圍。著重考查化歸與轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合、函數(shù)與方程的思想。

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類型5——離心率(范圍)

求離心率的主要方法有:①直接法。即直接根據(jù)條件求出a和c,代入離心率公式進行求解;②幾何法。利用圓錐曲線的幾何性質(zhì)和平面幾何的知識,結(jié)合定義,建立關(guān)于a、b、c的齊次式,然后轉(zhuǎn)化為關(guān)于離心率e的等式進行求解;③代數(shù)法。利用代數(shù)方法,建立關(guān)于a、b、c的齊次式,然后轉(zhuǎn)化為關(guān)于離心率e的等式進行求解。而求離心率的范圍,除了用上述同樣的方法建立關(guān)于a、b、c的不等式,再轉(zhuǎn)化為關(guān)于離心率e的不等式,通過解不等式得到離心率的取值范圍外。還可以建立離心率與a、b或c之間的函數(shù)關(guān)系,利用求函數(shù)值域的方法進行求解。也可以利用特殊位置或特殊值求解。

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(三)定點、定值問題

探索圓錐曲線定點、定值問題主要有兩種方法:①從特殊入手,先根據(jù)特殊位置或特殊數(shù)值求出定點、定值,再證明這個定點、定值與變量無關(guān);②直接推理、計算,并在推理計算的過程中逐漸消去變量,從而得到定點、定值。解答的關(guān)鍵是理清問題的結(jié)論與題設(shè)的關(guān)系,建立合理的方程或函數(shù),利用等量關(guān)系統(tǒng)一變量,最后消元得到定點、定值。

類型1——定值問題

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【解法分析】第Ⅱ小題根據(jù)題意,將∠OPM=∠OPN轉(zhuǎn)化為兩條直線PM與PN的斜率互為相反數(shù),即兩斜率和為定值0。方法一從特殊情形入手,先找到滿足條件的定點。然后再證明定值與斜率無關(guān)。方法二可以直接推理、計算,化簡整理到得定值。

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【解法分析】第Ⅱ小題如果從特殊情形入手,會發(fā)現(xiàn)不符合題意。所以,只能通過題目所給的條件,建立兩直線的斜率和與兩坐標(biāo)的關(guān)系,直接推理、計算,化簡整理到得定值。另一方法,可以分別設(shè)過P2點的兩條直線的斜率為k和-1-k,再求出點A、B的坐標(biāo),寫出過點A、B兩點的直線方程,即可確定過定點。

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(四)探究性問題

探究性問題是一種具有開放性和發(fā)散性的問題,此類問題目的條件或結(jié)論不完備,要求解答者自己去探索,結(jié)合已有條件,進行觀察、分析、比較和概括。它對考生的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)意識及綜合運用數(shù)學(xué)方法的能力提出了較高的要求,它有利于培養(yǎng)學(xué)生探索、分析、歸納、判斷、討論與證明等方面的能力,使考生經(jīng)歷一個發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的全過程,高考中主要考查考生對條件和結(jié)論的探索、猜想、歸納,以及對存在性問題的探索、判斷。

圓錐曲線綜合5個類型,逐一突破

【解法分析】第Ⅱ小題其實是一個定點問題,是屬于對條件的探索??梢韵壤脙蓚€特殊位置,即直線與x軸平行和垂直的兩個位置,利用所需要滿足的恒等式為條件,來確定該定點的坐標(biāo)。然后,再將恒等式中的距離比轉(zhuǎn)化為相應(yīng)點的坐標(biāo)的絕對值的比,從而達到證明該定點能使所滿足的等式恒成立。

類型2——圖形形狀探究

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類型3——兩直線位置關(guān)系探究

(五)與向量等知識的交匯

由于向量具有代數(shù)形式與幾何形式的雙重身份,因此,平面向量與平面解析幾何交匯的問題就自然聯(lián)系在一起了。平面向量與解析幾何備受新高考命題的青睞,其涉及的的問題是以解析幾何中的坐標(biāo)為背景,包括以向量為載體,描述點、線等的位置關(guān)系,求曲線的軌跡方程、求參數(shù)的取值范圍(最值)、探究圓錐曲線的性質(zhì)等上述六個方面的問題。而解決的關(guān)鍵是以坐標(biāo)法為主,利用向量數(shù)量積的運算及消元法等知識、方法進行轉(zhuǎn)化處理。

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