摘 要:圓錐曲線是高考數(shù)學(xué)的必考知識點,相關(guān)習(xí)題難度較大.學(xué)生解題時如未掌握相關(guān)技巧,不僅計算量繁瑣,而且容易出錯.教學(xué)中為提高學(xué)生解答圓錐曲線習(xí)題的效率,應(yīng)做好常見解題技巧的總結(jié),并結(jié)合具體例題為學(xué)生展示解題技巧的相關(guān)應(yīng)用,啟發(fā)學(xué)生更好地解題.
關(guān)鍵詞:高考數(shù)學(xué);圓錐曲線;解題技巧;幾何
中圖分類號:G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?? 文章編號:1008-0333(2022)10-0018-03
收稿日期:2022-01-05
作者簡介:姬彩生(1986.9-),女,江蘇省徐州人,碩士,中學(xué)一級教師,從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.[FQ)]
眾所周知,高考中時間緊迫,要想取得理想成績,提高圓錐曲線解題效率尤為關(guān)鍵.為避免學(xué)生在解題中少走彎路,教學(xué)中既要啟發(fā)學(xué)生認(rèn)真審題,又要做好相關(guān)解題技巧的灌輸,使學(xué)生真正消化吸收,在解題中靈活應(yīng)用.
1 借助相關(guān)結(jié)論解題
解答圓錐曲線習(xí)題時利用相關(guān)的結(jié)論既能保證解題的正確性,又能節(jié)省解題時間,因此,教學(xué)中應(yīng)注重為學(xué)生講解有關(guān)圓錐曲線的相關(guān)結(jié)論,要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)進(jìn)行推導(dǎo).同時,為學(xué)生展示結(jié)論在解題中的應(yīng)用,給其留下深刻的印象,提高其利用相關(guān)結(jié)論的解題意識.
結(jié)論 過原點的直線和橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)交于A,B兩點,P為橢圓上一動點,直線PA,PB的斜率kPA,kPB均存在,則可得出kPA·kPB=-b2a2=e2-1.
該結(jié)論可要求學(xué)生自己進(jìn)行證明.
例1 已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右頂點分別為A,B,直線l過點B且垂直于x軸,點P是橢圓C上異于A,B的動點,直線AP和直線l交于點M,若OM⊥PB(O為坐標(biāo)原點),則橢圓的離心率為(? ).
A.12? B.22? C.33? D.53
解析 根據(jù)題意,設(shè)直線AP的斜率為k1,因為A(-a,0),則其方程為y=k1(x+a).
令x=a,則y=2k1a.
則點M的坐標(biāo)為(a,2k1a).
則kOM=2k1aa=2k1.
因為OM⊥PB,所以kPB=-12k1.
根據(jù)結(jié)論可得k1·(-12k1)=e2-1.
所以e2=12.
解得e=22,故選B項.
2 借助幾何知識解題
解答部分圓錐曲線習(xí)題時運用幾何知識可簡化解題過程,因此,教學(xué)中與學(xué)生一起總結(jié)與圓錐曲線相關(guān)的幾何知識,如線段的平行、垂直,三角形的相似等,并為學(xué)生展示幾何知識的應(yīng)用,使其體會借助幾何知識解題的便利,為其更好地運用于解題中做好鋪墊.
例2 如圖1,已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦點為F,點P在橢圓上,且線段PF和圓(x-c3)2+y2=b29相切于點Q,且PQ=2QF,則橢圓C的離心率為(? ).
A.53? B.23? C.22? D.12
解析 根據(jù)題意可知圓的圓心坐標(biāo)M為(c3,0),設(shè)橢圓的左焦點為F1,
則MF1=c+c3=4c3.
則FM=2c-4c3=2c3.
則|FM||FF1|=13.
而PQ=2QF,則|QF||FP|=13.
連接PF1,QM,則PF1∥QM.
由圓的方程可知圓的半徑r=b3.
所以PF1=b.
由橢圓定義可知PF=2a-b.
又因為點Q為直線PF和圓的切點,
則QM⊥PF.
所以∠F1PF=90°.
即PF2+PF21=FF21.
即(2a-b)2+b2=4c2.
又因為c2=a2-b2,不難得出
c2=5a29,即e2=59.
則e=53,故選A.
3 借助坐標(biāo)運算解題
坐標(biāo)運算是解答圓錐曲線習(xí)題的重要思路之一.教學(xué)中為使學(xué)生掌握運用坐標(biāo)運算解題的技巧,應(yīng)做好相關(guān)例題的優(yōu)選與精講,以更好地拓展學(xué)生的解題思維,使其具體情況具體分析,選擇最優(yōu)的解題方法.
例3
平行四邊形ABCD的四個頂點均在雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)上,直線AB,AD的斜率分別為12,1,則該雙曲線的漸近線方程為(? ).
A.x±2y=0?? B.2x±y=0
C.x±y=0D.x±3y=0
解析 因為雙曲線方程x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的圖象中心對稱,因此,平行四邊形ABCD的頂點B,D關(guān)于原點對稱.
設(shè)A(x0,y0),B(x1,y1),
則D(-x1,-y1).
又因為平行四邊形ABCD的四個頂點均在該雙曲線上,所以
x20a2-y20b2=1,①
x21a2-y21b2=1.②
①-②,得
(x0-x1)(x0+x1)a2-(y0-y1)(y0+y1)b2=0.
整理,得b2a2=(y0-y1)(y0+y1)(x0-x1)(x0+x1).
又因為AB,AD的斜率分別為12,1,
即b2a2-kAB·kAD=0.
則b2a2=12.
所以ba=22.
所以雙曲線漸近線方程為x±2y=0.
故選A.
4 借助參數(shù)方程解題
使用參數(shù)方程解答圓錐曲線習(xí)題可很好地提高解題效率.教學(xué)中應(yīng)為學(xué)生講解直線以及圓錐曲線參數(shù)方程,使其明確不同參數(shù)表示的含義,更好地把握參數(shù)方程本質(zhì),尤其為學(xué)生示范參數(shù)方程在解題中的應(yīng)用,使其把握相關(guān)的應(yīng)用細(xì)節(jié).
例4 過拋物線方程y2=2px(p>0)的焦點F作傾斜角為π6的直線交拋物線于A,B兩點,若1|AF|-1|BF|=1,則實數(shù)p的值為(? ).
A.12?? B.1?? C.3?? D.2
解析 根據(jù)題意可設(shè)直線的參數(shù)方程為x=p2+32t,y=12t(t為參數(shù)).
將其和拋物線方程聯(lián)立整理,得
t2-43pt-4p2=0.
設(shè)A,B對應(yīng)的參數(shù)為t1,t2,
則t1+t2=43p,t1t2=-4p2<0.
所以1|AF|-1|BF|=1t1-1t2
=|t2|-|t1||t1t2|=
|t1+t2||t1t2|
=43p4p2
=3p=1.
所以p=3,故選C.
高考中圓錐曲線習(xí)題類型靈活多變,解題思路也不盡相同.為提高學(xué)生解答不同題型的能力,在傳授解題技巧的同時,認(rèn)真講解解題技巧的具體應(yīng)用,使學(xué)生深入理解,把握相關(guān)解題技巧的細(xì)節(jié),使其遇到相關(guān)題型,能夠快速、高效、正確求解.
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