巧用圆锥曲线定义解题
圆锥曲线的两种定义,第二定义体现了“形”的统一,第一定义体现了“质”的区别。两种定义不仅在解题中应用广泛,而且具有很大的灵活性。下面谈谈定义在求解圆锥曲线问题中的一些应用。
一、利用定义求轨迹
例1. 已知圆C:为
的椭圆,以l为准线,且过
是C的动切线,切点为E。离心率
,求其相应焦点P的轨迹方程。
分析:问题的关键在于如何运用定义找出P与的关系。
解:如图1,分别过作切线l的垂线,垂足分别为M、N、E。
图1
由椭圆的定义可得:。
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∴
又,则点P的轨迹为椭圆,
其方程为。
二、利用定义求最值
例2. 如图2,是双曲线=1的左、右焦点,M(6,6)为双曲线内部的
一点,P为双曲线右支上的一点,求:
图2
(1)的最小值;
(2)的最小值。
分析:(1)和式“”与双曲线第一定义有质的区别,是否可设法转化为“差”
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呢?(2)关键在于处理的系数,于是联想到,可用第二定义转化。
略解:(1)。
(2)
(其中|PH|为P到右准线l的距离)。
例3. 如图3,抛物线时a的最小值。
,椭圆=1()。求两曲线有公共点
图3
解:抛物线焦点为F(4,0),准线为l:。
椭圆焦点为F(4,0)、。
设两曲线交于点A,从A作l的垂线,垂足为H。
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则
则当H、A、F*共线时,2a有最小值。
此时,A的纵坐标为4,代入,得A(1,4)。
再将A点坐标代入椭圆方程得,从而。
文化点精:本题的难点在于如何运用定义作为桥梁,找出H、A、F*共线时2a达到最小值这个切入点。
三、利用定义判定某些位置关系
例4. 设l是经过双曲线的右焦点F2的直线,且和双曲线右支交于A、B两
点,则以AB为直径的圆与双曲线的右准线有几个交点?
解:如图4,分别过A、B及圆心M作双曲线右准线的垂线
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图4
垂足分别为
则
(其中e为双曲线的离心率,R为圆的半径)。
故有两个交点。
引申与思考:若双曲线改为椭圆、抛物线会出现什么样的结果呢?
四、利用定义求解某些几何问题
例5. 已知:半圆的直径AB长为2r,半圆外的直线足为T,
。半圆上有相异两点
与BA的延长线垂直,垂
满足|MP|:
,它们与直线l的距离
|AM|=|NQ|:|AN|=1。求证:|AM|+|AN|=|AB|。
解:建立如图5所示的直角坐标系,
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图5
则M、N既在抛物线上,又在圆上
联立得:。
若设,则有,
而,
则。
综上,运用圆锥曲线的定义解题,通过数形结合,不仅能抓住问题的本质,还能避开复杂的运算,使问题巧妙获解。
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