2008年高考復(fù)習(xí)求解圓錐曲線問(wèn)題易做易錯(cuò)題選
圓錐曲線是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一,也是歷屆高考命題的熱點(diǎn),求解圓錐曲線問(wèn)題時(shí),學(xué)生應(yīng)注意避免以下常見(jiàn)問(wèn)題。
一、概念不清
例1 雙曲線上的點(diǎn)P到點(diǎn)(5,0)的距離為8.5,求點(diǎn)P到點(diǎn)()的距離。
錯(cuò)解 設(shè)雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)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(diǎn)到左焦點(diǎn)的最短距離為1,
所以不合題意,事實(shí)上,在求解此類(lèi)問(wèn)題時(shí),應(yīng)靈活運(yùn)用雙曲線定義,分析出點(diǎn)P的存在情況,然后再求解。如本題中,因左頂點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離為9>8.5,故點(diǎn)P只能在右支上,所求
例2 已知圓,圓都內(nèi)切于動(dòng)圓,試求動(dòng)圓圓心的軌跡方程。
錯(cuò)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(dòng)圓圓心M的坐標(biāo)為(x,y),半徑為r
則且
所以
即
化簡(jiǎn)得
即為所求動(dòng)圓圓心的軌跡方程。
剖析:上述解法將=3看成,誤認(rèn)為動(dòng)圓圓心的軌跡為雙曲線,這是雙曲線的概念不清所致。
事實(shí)上,|表示動(dòng)點(diǎn)M到定點(diǎn)及的距離差為一常數(shù)3。
且,點(diǎn)M的軌跡為雙曲線右支,方程為
二、忽視隱含條件
例3 點(diǎn)P與定點(diǎn)F(2,0)的距離和它到直線x=8的距離比是1:3,求動(dòng)點(diǎn)P與定點(diǎn)距離的最值。
錯(cuò)解:設(shè)動(dòng)點(diǎn)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?yàn)?sub>
所以
剖析 由上述解題過(guò)程知,動(dòng)點(diǎn)P(x,y)在一橢圓上,由橢圓性質(zhì)知,橢圓上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)都是有限制的,上述錯(cuò)解在于忽視了這一取值范圍,由以上解題過(guò)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(dāng)時(shí),
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(guò)點(diǎn)A()和B(a,0)的直線與原點(diǎn)的距離為,直線y=kx+m與該雙曲線交于不同兩點(diǎn)C、D,且C、D兩點(diǎn)都在以A為圓心的同一圓上,求m 的取值范圍。
錯(cuò)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(diǎn)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(cuò)解,在于在減元過(guò)程中,忽視了元素之間的制約關(guān)系,將代入(1) 式時(shí),m受k的制約。
因?yàn)?sub>
所以
故所求m的范圍應(yīng)為
m>4或
四、沒(méi)有分類(lèi)意識(shí)
例5 橢圓中心是坐標(biāo)原點(diǎn),長(zhǎng)軸在x軸上,離心率,已知點(diǎn)P()到橢圓上的點(diǎn)最遠(yuǎn)距離是,求這個(gè)橢圓的方程。
錯(cuò)解 設(shè)所求橢圓方程為
因?yàn)?sub>
所以a=2b
于是橢圓方程為
設(shè)橢圓上點(diǎn)M(x,y)到點(diǎn)P 的距離為d,
則:
所以當(dāng)時(shí),
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(duì)稱軸為
上述錯(cuò)解在于沒(méi)有就對(duì)稱軸在區(qū)間內(nèi)或外進(jìn)行分類(lèi),
其正確應(yīng)對(duì)f(y)=的最值情況進(jìn)行討論:
(1)當(dāng),即時(shí)
=7
,方程為
(2)當(dāng),
即時(shí),
,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(wèn)過(guò)點(diǎn)A(1,1)能否作直線,使與雙曲線交于P、Q兩點(diǎn),并且A為線段PQ的中點(diǎn)?若存在,求出直線的方程,若不存在,說(shuō)明理由。
錯(cuò)解 設(shè)符合題意的直線存在,并設(shè)、
則
(1)得
因?yàn)锳(1,1)為線段PQ的中點(diǎn),
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(duì)所求直線進(jìn)行檢驗(yàn),上述錯(cuò)解沒(méi)有做到這一點(diǎn),故是錯(cuò)誤的。
應(yīng)在上述解題的基礎(chǔ)上,再由
得
根據(jù),說(shuō)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(diǎn),直線過(guò)原點(diǎn)交橢圓C于A、B兩點(diǎn)。求是否存在最大值或最小值?若不存在,說(shuō)明理由。
錯(cuò)解 設(shè)A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為、
因?yàn)?sub>
所以
又橢圓中心為(1,0),右準(zhǔn)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(wú)最大值。
剖析 上述錯(cuò)解過(guò)程忽視了過(guò)原點(diǎn)斜率不存在的直線,當(dāng)的斜率不存在時(shí),有
所以有最小值為 3,最大值為25/4
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