2008年高考復(fù)習(xí)求解圓錐曲線問題易做易錯題選
圓錐曲線是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重點內(nèi)容之一,也是歷屆高考命題的熱點,求解圓錐曲線問題時,學(xué)生應(yīng)注意避免以下常見問題。
一、概念不清
例1 雙曲線上的點P到點(5,0)的距離為8.5,求點P到點()的距離。
錯解 設(shè)雙曲線的兩個焦點分別為,,
由雙曲線定義知
所以或
剖析 由題意知,雙曲線左支上的點到左焦點的最短距離為1,
所以不合題意,事實上,在求解此類問題時,應(yīng)靈活運用雙曲線定義,分析出點P的存在情況,然后再求解。如本題中,因左頂點到右焦點的距離為9>8.5,故點P只能在右支上,所求
例2 已知圓,圓都內(nèi)切于動圓,試求動圓圓心的軌跡方程。
錯解:圓O2:
即為
所以圓O2的圓心為,半徑,
而圓的圓心為,半徑,
設(shè)所求動圓圓心M的坐標為(x,y),半徑為r
則且
所以
即
化簡得
即為所求動圓圓心的軌跡方程。
剖析:上述解法將=3看成,誤認為動圓圓心的軌跡為雙曲線,這是雙曲線的概念不清所致。
事實上,|表示動點M到定點及的距離差為一常數(shù)3。
且,點M的軌跡為雙曲線右支,方程為
二、忽視隱含條件
例3 點P與定點F(2,0)的距離和它到直線x=8的距離比是1:3,求動點P與定點距離的最值。
錯解:設(shè)動點P(x,y)到直線x=8的距離為d,則
即
兩邊平方、整理得
=1 (1)
由此式可得:
因為
所以
剖析 由上述解題過程知,動點P(x,y)在一橢圓上,由橢圓性質(zhì)知,橢圓上點的橫縱坐標都是有限制的,上述錯解在于忽視了這一取值范圍,由以上解題過程知,的最值可由二次函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性給予解決
即:當時,
三、忽視元素之間的制約關(guān)系
例4 已知雙曲線的離心率e=, 過點A()和B(a,0)的直線與原點的距離為,直線y=kx+m與該雙曲線交于不同兩點C、D,且C、D兩點都在以A為圓心的同一圓上,求m 的取值范圍。
錯解 由已知,有
解之得:
所以雙曲線方程為
把直線 y=kx+m代入雙曲線方程,并整理得:
所以(1)
設(shè)CD中點為,
則APCD,且易知:
所以
(2)
將(2)式代入(1)式得
解得m>4或
故所求m的范圍是
剖析 上述錯解,在于在減元過程中,忽視了元素之間的制約關(guān)系,將代入(1) 式時,m受k的制約。
因為
所以
故所求m的范圍應(yīng)為
m>4或
四、沒有分類意識
例5 橢圓中心是坐標原點,長軸在x軸上,離心率,已知點P()到橢圓上的點最遠距離是,求這個橢圓的方程。
錯解 設(shè)所求橢圓方程為
因為
所以a=2b
于是橢圓方程為
設(shè)橢圓上點M(x,y)到點P 的距離為d,
則:
所以當時,
有
所以所求橢圓方程為
剖析 由橢圓方程
得
由(1)式知是y的二次函數(shù),
其對稱軸為
上述錯解在于沒有就對稱軸在區(qū)間內(nèi)或外進行分類,
其正確應(yīng)對f(y)=的最值情況進行討論:
(1)當,即時
=7
,方程為
(2)當,
即時,
,與矛盾。
綜上所述,所求橢圓方程為
五、忽視判別式法。
例 6 已知雙曲線,問過點A(1,1)能否作直線,使與雙曲線交于P、Q兩點,并且A為線段PQ的中點?若存在,求出直線的方程,若不存在,說明理由。
錯解 設(shè)符合題意的直線存在,并設(shè)、
則
(1)得
因為A(1,1)為線段PQ的中點,
所以
將(4)、(5)代入(3)得
若,則直線的斜率
所以符合題設(shè)條件的直線存在。
其方程為
剖析 在(3)式成立的前提下,由(4)、(5)兩式可推出(6)式,但由(6)式不能推出(4)(5)兩式,故應(yīng)對所求直線進行檢驗,上述錯解沒有做到這一點,故是錯誤的。
應(yīng)在上述解題的基礎(chǔ)上,再由
得
根據(jù),說明所求直線不存在。
六、忽視斜率不存在的情況。
例7 已知橢圓,F(xiàn)為它的右焦點,直線過原點交橢圓C于A、B兩點。求是否存在最大值或最小值?若不存在,說明理由。
錯解 設(shè)A、B兩點坐標分別為、
因為
所以
又橢圓中心為(1,0),右準線方程為x=5
所以
即
同理
所以
設(shè)直線的方程為y=kx,代入橢圓方程得
所以
代入(1)式得
所以
所以|有最小值3,無最大值。
剖析 上述錯解過程忽視了過原點斜率不存在的直線,當的斜率不存在時,有
所以有最小值為 3,最大值為25/4
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