圓錐曲線將幾何與代數進行了完美結合,直線與圓錐曲線的題型涉及函數與方程、數形結合、化歸等數學思想方法.將幾何問題轉化為易于計算的代數問題,這為研究問題提供了許多便利;但也不可避免地造成許多計算的繁瑣,同時對運算能力提出較高要求.圓錐曲線作為高考必考內容常被同學們看成一道分水嶺,跨過去往往數學就能取得高分,如何在有限的答題時間內取得理想的答題效果,除了練就扎實的計算、化簡等基本功之外還要了解減少運算量的一些常用策略,扎實備考.現舉例說明.
一、回歸定義,善用幾何
解析幾何中,我們主要運用代數的方法研究幾何問題,但很多時候,若能充分挖掘利用圖形的幾何特征,則會將復雜問題簡單化.
例1已知橢圓x22+y2=1的右焦點為F,右準線為l,過點F的直線m與橢圓交于A,B兩點.若AF=3FB,求直線m的方程.
法一:設A(x1,y1)、B(x2,y2),F(1,0),AF=(1-x1,-y1),FB=(x2-1,y2),由AF=3FB
得1-x1=3(x2-1)
-y1=3y2,即x1=-3x2+4
y1=-3y2,
又因為x212+y21=1,x222+y22=1,
所以(-3x2+4)22+(-3y2)2=1,(1)
9x222+9y22=9,(2),
由(2)-(1)得24x2-162=8,
解得x2=43,進一步解得y2=13或y2=-13,所以直線m的斜率為k=1或k=-1,所以直線m的方程為x-y-1=0或x+y-1=0.
評注:該解法是從代數角度——設未知數列方程組的辦法求出直線上點的坐標,從而求出直線方程的斜率,重在計算.實際上,AB是過焦點的直線,可以從幾何角度求出直線的傾斜角,請看法二.
法二:如圖,分別自A、B作右準線的垂線,垂足分別為C、D,過B作AD的垂線,垂足為E,設AF=3x,BF=x,由橢圓的第二定義知AFAD=BFBC=e,AD=3xe,BC=xe,AE=2xe,e=22,在Rt△AEB中,AB=4x,cos∠BAE=AEAB=2xe4x=12e=22,∠BAE=45°,所以直線m的斜率為1,由橢圓的對稱性可知m的斜率也可為-1,所以直線m的方程為x-y-1=0或x+y-1=0.
評注:該法重在挖掘圖中的幾何性質,利……