趙建勛
解圓錐曲線題一般都是用解析法求解,但這類題運(yùn)算量很大.若恰當(dāng)用平幾知識(shí),可簡(jiǎn)化運(yùn)算,優(yōu)化解題過程,巧妙解圓錐曲線題,那么平幾知識(shí)在解圓錐曲線題中有哪些應(yīng)用呢?
一、求離心率的值
例1雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,以F1F2為邊作
圖1
等邊三角形,若雙曲線恰好平分三角形的另兩邊,求雙曲線的離心率的值.
解如圖1,因?yàn)椤鰽F1F2為等邊三角形,又P是AF2的中點(diǎn),連結(jié)F1P,則F1P⊥AF2.
在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,設(shè)|F1F2|=2c,則有|PF2|=c,|PF1|=3c,由雙曲線的定義得|PF1|-|PF2|=2a.
即3c-c=2a,(3-1)c=2a,ca=23-1.
故e=ca=23-1=3+1.
點(diǎn)評(píng)解本題的關(guān)鍵是用了等邊三角形的性質(zhì),優(yōu)化了解題過程.
二、求標(biāo)準(zhǔn)方程
例2已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)上一點(diǎn)P(3,4),若PF1⊥PF2,試求該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
圖2
解如圖2,∵PF1⊥PF2,∴在Rt△F1PF2中,∠F1PF2=90°,O是斜邊F1F2的中點(diǎn),連OP,則|PO|=12|F1F2|=12×2c=c,即c2=32+42=25,∴c=5.
又b2=a2-c2=a2-25,于是橢圓的方程可寫為x2a2+y2a2-25=1.
∵點(diǎn)P(3,4)在橢圓x2a2+y2a2-25=1上,∴9a2+16a2-25=1.化簡(jiǎn)整理,得a4-50a2-5×45=0,解得a2=45或a2=5(因?yàn)閍2>c2=25,故舍去),
∴b2=45-25=20.故所求橢圓方程為x245+y220=1.
點(diǎn)評(píng)解此題用了直角三角形斜邊上中線的性質(zhì)及勾股定理,應(yīng)認(rèn)真體會(huì).
2c=4,∴c=2,b2=c2-a2=3.
∴頂點(diǎn)A的軌跡方程是:x2-y23=1
(x>1).
點(diǎn)睛本題易犯錯(cuò)誤:忽視隱含,引起增解(漏寫x>1的限制條件).
2.設(shè)雙曲線的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,離心率
為52,若P(0,5)到雙曲線上的點(diǎn)的最近距離為2,求雙曲線方程.
正解由e=52得e2=c2a2=1+b2a2=54,∴a2=4b2.
由此可設(shè)雙曲線方程為:y24b2-x2b2=1.再設(shè)點(diǎn)P到雙曲線上的點(diǎn)(x,y)的距離為d,則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時(shí),則當(dāng)y=2b時(shí),d2min=4b2-20b+25=4,解得b=72或b=32(舍去),∴a2=49,∴雙曲線方程為y249-4x249=1.
綜上,所求雙曲線方程為y24-x2=1或y249-4x249=1.
點(diǎn)睛本題易犯錯(cuò)誤:考慮不周,導(dǎo)致漏解.
(收稿日期:2014-02-12)
解圓錐曲線題一般都是用解析法求解,但這類題運(yùn)算量很大.若恰當(dāng)用平幾知識(shí),可簡(jiǎn)化運(yùn)算,優(yōu)化解題過程,巧妙解圓錐曲線題,那么平幾知識(shí)在解圓錐曲線題中有哪些應(yīng)用呢?
一、求離心率的值
例1雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,以F1F2為邊作
圖1
等邊三角形,若雙曲線恰好平分三角形的另兩邊,求雙曲線的離心率的值.
解如圖1,因?yàn)椤鰽F1F2為等邊三角形,又P是AF2的中點(diǎn),連結(jié)F1P,則F1P⊥AF2.
在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,設(shè)|F1F2|=2c,則有|PF2|=c,|PF1|=3c,由雙曲線的定義得|PF1|-|PF2|=2a.
即3c-c=2a,(3-1)c=2a,ca=23-1.
故e=ca=23-1=3+1.
點(diǎn)評(píng)解本題的關(guān)鍵是用了等邊三角形的性質(zhì),優(yōu)化了解題過程.
二、求標(biāo)準(zhǔn)方程
例2已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)上一點(diǎn)P(3,4),若PF1⊥PF2,試求該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
圖2
解如圖2,∵PF1⊥PF2,∴在Rt△F1PF2中,∠F1PF2=90°,O是斜邊F1F2的中點(diǎn),連OP,則|PO|=12|F1F2|=12×2c=c,即c2=32+42=25,∴c=5.
又b2=a2-c2=a2-25,于是橢圓的方程可寫為x2a2+y2a2-25=1.
∵點(diǎn)P(3,4)在橢圓x2a2+y2a2-25=1上,∴9a2+16a2-25=1.化簡(jiǎn)整理,得a4-50a2-5×45=0,解得a2=45或a2=5(因?yàn)閍2>c2=25,故舍去),
∴b2=45-25=20.故所求橢圓方程為x245+y220=1.
點(diǎn)評(píng)解此題用了直角三角形斜邊上中線的性質(zhì)及勾股定理,應(yīng)認(rèn)真體會(huì).
2c=4,∴c=2,b2=c2-a2=3.
∴頂點(diǎn)A的軌跡方程是:x2-y23=1
(x>1).
點(diǎn)睛本題易犯錯(cuò)誤:忽視隱含,引起增解(漏寫x>1的限制條件).
2.設(shè)雙曲線的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,離心率
為52,若P(0,5)到雙曲線上的點(diǎn)的最近距離為2,求雙曲線方程.
正解由e=52得e2=c2a2=1+b2a2=54,∴a2=4b2.
由此可設(shè)雙曲線方程為:y24b2-x2b2=1.再設(shè)點(diǎn)P到雙曲線上的點(diǎn)(x,y)的距離為d,則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時(shí),則當(dāng)y=2b時(shí),d2min=4b2-20b+25=4,解得b=72或b=32(舍去),∴a2=49,∴雙曲線方程為y249-4x249=1.
綜上,所求雙曲線方程為y24-x2=1或y249-4x249=1.
點(diǎn)睛本題易犯錯(cuò)誤:考慮不周,導(dǎo)致漏解.
(收稿日期:2014-02-12)
解圓錐曲線題一般都是用解析法求解,但這類題運(yùn)算量很大.若恰當(dāng)用平幾知識(shí),可簡(jiǎn)化運(yùn)算,優(yōu)化解題過程,巧妙解圓錐曲線題,那么平幾知識(shí)在解圓錐曲線題中有哪些應(yīng)用呢?
一、求離心率的值
例1雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,以F1F2為邊作
圖1
等邊三角形,若雙曲線恰好平分三角形的另兩邊,求雙曲線的離心率的值.
解如圖1,因?yàn)椤鰽F1F2為等邊三角形,又P是AF2的中點(diǎn),連結(jié)F1P,則F1P⊥AF2.
在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,設(shè)|F1F2|=2c,則有|PF2|=c,|PF1|=3c,由雙曲線的定義得|PF1|-|PF2|=2a.
即3c-c=2a,(3-1)c=2a,ca=23-1.
故e=ca=23-1=3+1.
點(diǎn)評(píng)解本題的關(guān)鍵是用了等邊三角形的性質(zhì),優(yōu)化了解題過程.
二、求標(biāo)準(zhǔn)方程
例2已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)上一點(diǎn)P(3,4),若PF1⊥PF2,試求該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
圖2
解如圖2,∵PF1⊥PF2,∴在Rt△F1PF2中,∠F1PF2=90°,O是斜邊F1F2的中點(diǎn),連OP,則|PO|=12|F1F2|=12×2c=c,即c2=32+42=25,∴c=5.
又b2=a2-c2=a2-25,于是橢圓的方程可寫為x2a2+y2a2-25=1.
∵點(diǎn)P(3,4)在橢圓x2a2+y2a2-25=1上,∴9a2+16a2-25=1.化簡(jiǎn)整理,得a4-50a2-5×45=0,解得a2=45或a2=5(因?yàn)閍2>c2=25,故舍去),
∴b2=45-25=20.故所求橢圓方程為x245+y220=1.
點(diǎn)評(píng)解此題用了直角三角形斜邊上中線的性質(zhì)及勾股定理,應(yīng)認(rèn)真體會(huì).
2c=4,∴c=2,b2=c2-a2=3.
∴頂點(diǎn)A的軌跡方程是:x2-y23=1
(x>1).
點(diǎn)睛本題易犯錯(cuò)誤:忽視隱含,引起增解(漏寫x>1的限制條件).
2.設(shè)雙曲線的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,離心率
為52,若P(0,5)到雙曲線上的點(diǎn)的最近距離為2,求雙曲線方程.
正解由e=52得e2=c2a2=1+b2a2=54,∴a2=4b2.
由此可設(shè)雙曲線方程為:y24b2-x2b2=1.再設(shè)點(diǎn)P到雙曲線上的點(diǎn)(x,y)的距離為d,則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時(shí),則當(dāng)y=2b時(shí),d2min=4b2-20b+25=4,解得b=72或b=32(舍去),∴a2=49,∴雙曲線方程為y249-4x249=1.
綜上,所求雙曲線方程為y24-x2=1或y249-4x249=1.
點(diǎn)睛本題易犯錯(cuò)誤:考慮不周,導(dǎo)致漏解.
(收稿日期:2014-02-12)