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轨迹问题是高考中重点考查的内容,常常与取值范围及分类讨论的思想结合在一起,它重点考查了逻辑思维能力和计算能力、分析问题和解决问题的能力。
例:过F(0,)的直线交曲线C:x2=-4(y-1)(-2≤x≤2)于P和Q两点,且=λ。
求λ的取值范围。
解法一:设直线PQ的方程为:y=kx+(-≤k≤)代入x2=-4(y-1)(-2≤x≤2)并整理得:x2+4kx-2=0。设P(x1,y1),Q(x2,y2)则:Δ>0
x1+ x 2 = - 4k(*)
x1·x2=-2
=∴(-x1,-y1)=λ(x2,y2-)
从而得x1=-λx2,代入式中得
(1-λ)χ2=-4k ①
-λx 22=-2 ②
①式两边平方后除以②式,得:,即=8k2
∵0≤k2≤()2∴≤即-5λ+2≤0 ∴≤λ≤2
∴λ的取值范围为[,2]
解法二:由题意知λ>0,只需求出F与曲线C上的点M的最大距離和此时P、F、Q共线,F与曲线C上的点的最小距离即可。
显然,max为F与(2,0)或(-2,0)的距离,当Q(2,0)时,设P(x1,y1)
∴λmax=,即λmax== -,而这时k= -
∴直线PQ的方程为:y=-x+,将它带入曲线C:x2=-4(y-1)(-2≤x≤2)并整理得
χ2-x-2=0∴x=-1或x=2∴P(-1,y1),λmax= -=2,从而λmin=
所以λ的取值范围是[,2]。
综上可知,在方法二中利用了几何法,使得计算难度大大减小,对于计算困难的学生,利用方法二便增加了得分的可能性。
(作者单位:432100湖北省孝感市体育路学校)
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
例:过F(0,)的直线交曲线C:x2=-4(y-1)(-2≤x≤2)于P和Q两点,且=λ。
求λ的取值范围。
解法一:设直线PQ的方程为:y=kx+(-≤k≤)代入x2=-4(y-1)(-2≤x≤2)并整理得:x2+4kx-2=0。设P(x1,y1),Q(x2,y2)则:Δ>0
x1+ x 2 = - 4k(*)
x1·x2=-2
=∴(-x1,-y1)=λ(x2,y2-)
从而得x1=-λx2,代入式中得
(1-λ)χ2=-4k ①
-λx 22=-2 ②
①式两边平方后除以②式,得:,即=8k2
∵0≤k2≤()2∴≤即-5λ+2≤0 ∴≤λ≤2
∴λ的取值范围为[,2]
解法二:由题意知λ>0,只需求出F与曲线C上的点M的最大距離和此时P、F、Q共线,F与曲线C上的点的最小距离即可。
显然,max为F与(2,0)或(-2,0)的距离,当Q(2,0)时,设P(x1,y1)
∴λmax=,即λmax== -,而这时k= -
∴直线PQ的方程为:y=-x+,将它带入曲线C:x2=-4(y-1)(-2≤x≤2)并整理得
χ2-x-2=0∴x=-1或x=2∴P(-1,y1),λmax= -=2,从而λmin=
所以λ的取值范围是[,2]。
综上可知,在方法二中利用了几何法,使得计算难度大大减小,对于计算困难的学生,利用方法二便增加了得分的可能性。
(作者单位:432100湖北省孝感市体育路学校)
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”