解析几何中有关定元素问题的求解策略,本文主要内容关键词为:解析几何论文,元素论文,策略论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
定元素主要指定直线、定点、定曲线.所谓定直线、定点、定曲线,即它们在某些量的变化下不受影响,始终是确定的,且它们事前是不知道的.这就增添了解题的盲目性,加大了解题的难度.
下面举例说明,如何求解此类问题.
策略1 通过取特殊值、特殊位置等,探寻出定直线、定点、定曲线是什么,然后证明它们满足一般情形.
例1 已知抛物线C的顶点在坐标原点,准线l的方程为x=-2,点P在准线l上,纵坐标为3t-(t∈R,t≠0),点Q在y轴上,纵坐标为2t.
(1)求抛物线C的方程;
(2)求证:直线PQ恒与一个圆心在x轴上的定圆M相切,并求出圆M的方程.
下面证明此圆满足一般情形.因圆心M(2,0)到直线①的距离
评注 本题第(2)问本质上是要探寻出一个定圆M与动直线PQ恒相切.这里首先在直线系①中取t=1,t=(所取的t值要方便计算)得到定圆M,然后证明这个定圆M与直线系①相切.
(3)设t=9,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关).
所以直线MN必过x轴上的一定点D(1,0).
评注 这里考虑动直线MN与y轴平行的情形,得到直线MN经过定点D(1,0),然后证明它在动直线MN上.
以上两例都是在实施“动”与“定”的转换,即都是从一般中考虑特殊得到确定的元素,然后证实这个确定的元素满足一般,又回到一般中去。这种转换有利于问题得到解决,而问题本身则为这种转化思想提供了一个应用空间.
策略2 建立相关函数的解析式,根据题意,该函数的函数值应恒为定值,即为常数函数,由此获得确定定元素的最为直接的条件.
例3 在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p),作直线与抛物线=2py(p>0)相交于A、B两点.
(1)若点N是点C关于坐标原点的对称点,求△ANB面积的最小值;
(2)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由.
解 (1)略.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图3所示,过点,且斜率为k的动直线l交椭圆于A、B两点.在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个定点?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
所以在y轴上存在定点M(0,1),使以AB为直径的圆恒过这个定点.
评注直线l是绕定点S转动的动直线,故斜率k为变量.列出以为因变量,k为自变量的函数解析式,其中m待定根据其函数值恒为0,得到确定m的方程组.本题亦可用策略1解答.
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