圆锥曲线与其他知识交汇

2015-04-16 06:25
数学教学通讯·初中版 2015年4期
关键词:关键在于半轴切线

高考中常出现多个知识点结合的问题,解析几何往往也可以与其他知识相结合,且各种题型均有可能出现,要求较高.

(1)与数列结合的圆锥曲线问题.

(2)与向量结合的圆锥曲线问题.

(3)与导数结合的圆锥曲线问题.

(4)与基本不等式结合的圆锥曲线问题.

解决此类问题,关键在于能否“透过现象看本质”,从而选择相应方法求解.

例1 设圆x2+(y-1)2=1的切线l与x轴正半轴、y轴正半轴分别交于点A,B,当AB取最小值时,切线l在y轴上的截距为_________.

破解思路 本题涉及最值问题,可以考虑利用导数来研究.

答案详解 设直线l与坐标轴的交点分别为A(a,0),B(0,b),显然a>1,b>2,则可得直线l: + =1.

依题意, =1,即 + = - +1,所以a2= ,所以AB2=a2+b2= +b2. 设f(x)= +x2,则f ′(x)= +2x= = = (x>2). 设f ′(x)=0,则可得x1=1,x2= ,x3= .

又x>2,故当x∈(2,x3)时, f(x)单调递减;当x∈(x3,+∞)时, f(x)单调递增. 所以当b= ,a2= = +2时,AB有最小值. 故答案为 .

例2 已知圆心在原点的圆O与直线x- y=4相切.

(1)求圆O的方程;

(2)若圆O与x轴相交于A,B两点,圆O内的动点P使 , , 成等比数列,求 · 的取值范围.

破解思路 本题涉及向量的模以及等比数列的相关概念,解题的关键在于能够把这些知识转化为相应的代数条件.

答案详解 (1)圆O的半径r=d= = =2,所以圆O的方程为x2+y2=4.

(2)在x2+y2=4中,令y=0,得x=±2,所以A(-2,0),B(2,0). 设P(x0,y0)是圆O内任一点,则x20+y20≤4.?摇又由 2= · ,得x20+y20= · ,?摇整理后得x20-y20=2. 所以 · =(x0+2,y0)·(x0-2,y0)=x20+y20-4=2(y20-1). 因为P在圆O内,所以 · <0,所以 · ∈[-2,0),其中0≤y20<1.

已知 + =1(a>0,b>0),则点(0,b)到直线x-2y-a=0的距离的最小值为________.

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