高中理科数学解析几何解题方法集锦.doc
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弦长问题:|AB|=。Ⅰ.求曲线的方程1.曲线的形状已知这类问题一般可用待定系数法解决。例1(1994年全国)已知直线L过原点,抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴正半轴上。若点A(-1,0)和点B(0,8)关于L的对称点都在C上,求直线L和抛物线C的方程。分析:曲线的形状已知,可以用待定系数法。设出它们的方程,L:y=kx(k≠0),C:y2=2px(p>0).设A、B关于L的对称点分别为A/、B/,则利用对称性可求得它们的坐标分别为:A/(),B/()。因为A/、B/均在抛物线上,代入,消去p,得:k2-k-1=0.解得:k=,p=.所以直线L的方程为:y=x,抛物线C的方程为y2=x.例2(1993年全国)在面积为1的△PMN中,tanM=,tanN=-2,建立适当的坐标系,求出以M、N为焦点且过点P的椭圆方程。分析:此题虽然与例1一样都是求形状已知的曲线方程问题,但不同的是例1是在给MONxPy定的坐标系下求曲线的标准方程,而此题需要自己建立坐标系。为使方程简单,应以MN所在直线为x轴,以MN的垂直平分线为y轴。这样就可设出椭圆的标准方程,其中有两个未知数。2.曲线的形状未知-----求轨迹方程例3(1994年全国)MNQO已知直角坐标平面上点Q(2,0)和圆C:x2+y2=1,动点M到圆C的切线长与|MQ|的比等于常数(>0),求动点M的轨迹方程,并说明它是什么曲线。分析:如图,设MN切圆C于点N,则动点M组成的集合是:P={M||MN|=|MQ|},由平面几何知识可知:|MN|2=|MO|2-|ON|2=|MO|2-1,将M点坐标代入,可得:(2-1)(x2+y2)-42x+(1+42)=0.当=1时它表示一条直线;当≠1时,它表示圆。这种方法叫做直接法。OAxBC例4(1999年全国)给出定点A(a,0)(a>0)和直线L:x=-1,B是直线L上的动点,∠BOA的角平分线交AB于点C,求点C的轨迹方程,并讨论方程表示的曲线类型与a值的关系。分析:设C(x,y),B(-1,b).则直线OB的方程为:y=-bx.由题意:点C到OA、OB的距离相等,且点C在线段AB上,所以y2[(1-a)x2-2ax+(1+a)y2]=0若,y≠0,则(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0<x<a);若y=0,则b=0,∠AOB=180º,点C的坐标为(0,0),也满足上式。所以,点C的轨迹方程为(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0≤x<a)。当a=1时,方程表示抛物线弧;当0<a<1时,方程表示椭圆弧;当a>1时,方程表示双曲线一支的弧。一般地,如果选择了m个参数,则需要列出m+1个方程。例5(1995年全国)已知椭圆和直线L:,P是直线L上一点,射线OP交椭圆于点R,又点Q在OP上,且满足|OQ||OP|=|OR|2,当点P在L上移动时,求点Q的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线。分析:设Q(x,y),P(xP,yP),R(xR,yR),则,代入,得:(x-1)2+(y-1)2=1.注意:若将点P、Q、R分别投影到x轴上,则式子可用|x||xP|=|xR2|代替,这样就简单多了。Ⅱ.研究圆锥曲线有关的问题1.有关最值问题例6(1990年全国)设椭圆中心为坐标原点,长轴在x上,离心率,已知点P(0,)到这个椭圆上的点的最远距离是,求这个椭圆方程,并求椭圆上到点P的距离等于的点的坐标。分析:最值问题,函数思想。关键是将点P到椭圆上点的距离表示为某一变量是函数,然后利用函数的知识求其最大值。设椭圆方程为,则由e=得:a2=4b2,所以x2=4b2-4y2.设Q(x,y)是椭圆上任意一点,则:|PQ|==(-byb).若b<,则-<-b,当y=-b时|PQ|max=.解得:b=->与b<矛盾;若b,则当y=-时|PQ|max=,解得:b=1,a=2.2.有关范围问题例7(2001春季高考题)已知抛物线y2=2px(p>0),过M(a,0)且斜率为1的直线L与抛物线交于不同的两点A、B,|AB|≤2p。(1)求a的取值范围;(2)若线段AB的垂直平分线交x轴于点N,求△NAB面积的最大值。分析:这是一道直线与圆锥曲线位置关系的问题,对于(1),可以设法得到关于a的不等式,通过解不等式求出a的范围,即:“求范围,找不等式”。或者将a表示为另一个变量的函数,利用求函数的值域求出a的范围;对于(2)首先要把△NAB的面积表示为一个变量的函数,然后再求它的最大值,即:“最值问题,函数思想”。解:(1)直线L的方程为:y=x-a,将y=x-a代入抛物线方程y2=2p