江苏省扬州中学教育集团树人学校(225000)
李冬明 ●
巧用圆锥曲线的定义解题
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李冬明 ●
圆锥曲线的定义反映了它们的本质特征,它是推导圆锥曲线方程和研究几何性质的依据,又是解题常用的一把钥匙.在处理解析几何问题时,若能结合圆锥曲线的定义来考虑,可以避免繁琐的计算过程,达到化繁为简、事半功倍的效果.
圆锥曲线;定义;焦点;离心率
我们知道,课本上给出的圆锥曲线的定义有两种不同的形式,第一定义体现了“质”的区别,第二定义体现了“形”的统一.巧用圆锥曲线的定义解题是解决有关问题的重要策略,要引起重视.以下举例说明圆锥曲线的定义在解题中的应用.
例1 在圆C:(x+1)2+y2=25内有一点A(1,0),Q为圆C上一点,AQ的垂直平分线与C,Q的连线的交点为M,求M点的轨迹方程.
变式1:已知定点A(0,7),B(0,-7),C(12,2),以C点为一个焦点,作过点A、B两点的椭圆,则另一焦点F的轨迹方程是____.
变式2:到定点A(2,0)的距离比到直线x+1=0的距离大1的点M的轨迹方程是____.
解析 根据题意知,点M到定点A(2,0)的距离与到直线x=-2的距离相等,故M点的轨迹是以A为焦点的抛物线,方程为y2=8x.
解析 方法一根据第二定义,由点P到右准线的距离求出它到右焦点的距离,再由第一定义求出点P到左焦点的距离;方法二由点P到右准线的距离求出它到左准线的距离,再由第一定义求出点P到左焦点的距离.
变式:我们把焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为“相关曲线”.已知F1、F2是一对相关曲线的焦点,P是它们在第一象限的交点,当∠F1PF2=60°时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是____.
解析 如图,分别过点A、B及圆心M作双曲线右准线l1的垂线,垂足分别为A*、B*、M*.则
(其中e为双曲线的离心率,R为圆的半径)
故以AB为直径的圆与双曲线的右准线有2个交点.
探究:若将“双曲线”改为“椭圆”、“抛物线”会有几个交点?
综上,运用圆锥曲线的定义解题,不仅能抓住问题的本质,还能避开复杂的运算,使问题巧妙获解.利用圆锥曲线的定义解题的关键是先识别出可用定义解题的题目,应注意以下几种情形:
(1)题目中有到两定点间距离关系的条件或动点到定点、定直线距离关系的条件,应考虑是否可利用圆锥曲线的定义解题;
(2)已知定曲线方程,在已知或未知关系中有动点到准线、焦点距离时,可补上动点到相应焦点、另一焦点或相应准线的距离,再考虑是否可用定义解题;
(3)当已知或未知条件中的点构成三角形(其中有焦点、曲线上的点),常常将定义与解三角形有关知识与方程综合使用;
(4)当题目中等量关系不够用时,应考虑用定义解题.总之,灵活应用圆锥曲线的定义解题,优解题思路,方便求解.
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1008-0333(2017)13-0007-02