(五)函数思想
对于圆锥曲线问题上一些动点,在变化过程中会引入一些相互联系、相互制约的变量,从而使变量与其中的参变量之间构成函数关系,此时,用函数思想与函数方法处理起来十分方便。
[例5] 直线:和双曲线的左支交于A、B两点,直线过P()和AB线段的中点M,求在轴上的截距的取值范围。
解:由消去得,由题意,有:
设M(),则
由P()、M()、Q()三点共线,可求得
设,则在上为减函数。
所以,且
所以 所以或
(四)方程思想
把圆锥曲线问题中的解析式看作一个方程,通过解方程的手段或对方程的研究,使问题得到解决,这种思想方法在解析几何试题中经常使用。
[例4] 已知双曲线C:,设该双曲线上支的顶点为A,且上支与直线相交于P点,一条以A为焦点,M()为顶点,开口向下的抛物线通过点P,设PM的斜率为,且,求实数的取值范围。
解:由双曲线方程知A(0,1),则抛物线方程为,由双曲线与直线相交,解得点P的坐标为,又因为点P在抛物线上,所以
①
而MP的斜率为,所以
将代入①,得,即 ②
根据题意,方程②在区间上有实根
令,其对称轴方程为
所以 所以实数的取值范围为
(三)整体思想
对有些圆锥曲线问题,注意其整体结构特点,设法将问题整体变形转化,以达到避免一些不必要的运算,降低解题难度。
[例3] 从椭圆外一点P(2,4)作椭圆的切线,求两切线的夹角。
解:由椭圆的切线方程知两切线的方程为:
又切线过点P(2,4),所以,整理得,
所以,
所以
所以两切线的夹角
(二)补集思想
有些圆锥曲线问题,从正面处理较难,常需分类讨论,运算量大,且讨论不全又容易出错,如用补集思想考虑其对立面,可以达到化繁为简的目的。
[例2] 为何值时,直线:不能垂直平分抛物线的某弦。
解:设,直线垂直平分抛物线的某弦。若直线垂直平分抛物线的弦AB,且A,B,则,
上述两式相减得:
即
又设M是弦AB的中点,且,则
因为点M在直线上,所以
由于M在抛物线的内部,所以,即
故原命题中的取值范围是或
(一)极端思想
通过考察圆锥曲线问题的极端元素,灵活地借助极限状态解题,则可以避开抽象及复杂运算,优化解题过程,降低解题难度。这是简化运算量的一条重要途径。
[例1] 求已知离心率,过点(1,0)且与直线:相切于点(),长轴平行于轴的椭圆方程。
解:把点()看作离心率的椭圆(“点椭圆”),则与直线:相切于该点的椭圆系即为过直线与“点椭圆”的公共点的椭圆系方程为:
又由于所求的椭圆过点(1,0),代入上式得,
因此,所求椭圆方程为:
1. 重点:
圆锥曲线的综合问题。
2. 难点:
灵活运用介绍的几种数学思想简化圆锥曲线的运算。
[典型例题]
专题(一)简化圆锥曲线运算的几种数学思想
22、(本题满分12分)
已知在的展开式中,第二项的二项式系数与第三项的二项式系数之比为2∶9.
(1) 求n的值.
(2) 求展开式中所有项的系数之和.
(3) 求展开式中的常数项.
云南省玉溪市华培外语实验学校高二下学期第二次月考
21、(本题满分12分)
求9192除以100的余数.
20、(本题满分12分)
已知6件不同产品中共有3件次品,现对它们进行一一测试,直至找到所有3件次品为止.
(1)若恰在第3次测试,才测试到第一件次品,第6次测试才找到最后一件次品的不同测试方法数是多少?
(2)若恰在第4次测试后,就找出了所有3件次品,则这样的不同测试方法数是多少?