两类与圆锥曲线有关的三角形面积问题的解法例析

2024-09-25 00:00:00蒙鑫
语数外学习·高中版下旬 2024年7期

与圆锥曲线有关的三角形面积问题通常较为复杂,且解题过程中的运算量较大.这类问题侧重于考查圆锥曲线的定义、几何性质、弦长公式,三角形面积公式的应用.下面结合实例,谈一谈两类与圆锥曲线有关的三角形面积问题的解法.

一、求三角形面积的大小

求与圆锥曲线有关的三角形的面积,往往需先根据题意画出图形,确定三角形的三个顶点的位置;然后将三角形进行合理的割补,使其成为易于计算边长、高线长的形状;再根据已知条件求得三角形的边长、高线长、夹角;最后根据三角形的面积公式求得三角形的面积.

二、求三角形面积的最值

例2.已知抛物线[C:x2=2py(p>1)]的焦点为[F],且[F]与圆[M:x2+(y+4)2=1]上点的距离最小值为[4].

(1)求抛物线的方程;

(2)若点[P]在[M]上,[PA,PB]是[C]的两条切线,[A,B]是切点,求[ΔPAB]面积的最大值.

解:(1)抛物线[C:x2=4y];(过程略)

解答本题,需先对抛物线的方程求导,根据导数的几何意义求得抛物线的切线[PA]、[PB]的方程;然后将两直线的方程联立求得P点的坐标,根据中点的坐标公式求得Q点的坐标.而P、Q的横坐标相同,那么PQ垂直于x轴,A、B到直线PQ的距离为[|x1-x2|];再根据两点间的距离公式求得[|PQ|],即可根据三角形的面积公式求得[ΔPAB]的面积;最后将其视为关于[y0]的二次函数,利用二次函数的性质求得最值.

(1)求椭圆C的方程;

(2)设直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于P,Q两点,且以PQ为对角线的菱形的一顶点为(-1,0),求△OPQ面积的最大值(O为坐标原点).

综上所述,与圆锥曲线有关的三角形面积问题具有较强的综合性,同学们不仅要灵活运用所学的圆锥曲线知识、三角形知识、导数知识、函数知识、不等式知识等,还要学会运用数形结合思想、转化思想、方程思想、函数思想来辅助解题.