解析几何中“范围”问题的解法

来源 :学周刊·学术研究版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiangqiuli8609
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  在解析几何中,求参数的取值范围是高考重点考查内容之一. 求参数取值范围的关键是构建不等关系,现就构造不等关系提供如下方法:
  1. 判别式法
  例1曲线C: -y2=l(a>0)与直线l: x+y=1相交于不同两点A、B. 求双曲线离心率的取值范围.
  解:双曲线C: -y2=1与直线l: x+y=1联立得:
  (-1)x2+2x-2=0
  依条件得a2≠1,△=4+8(-1)>0
  得0<a2<2且a2≠1.
  又∵ e===,
  ∴ e∈(,)∪(,+∞).
  说明:解本题的关键是抓住直线与圆锥曲线有两个不同交点,构造关于a的不等关系,从而求得e的取值范围.
  2. 重要不等式法
  例2椭圆+=1(a>b>0)两焦点为F1,F2,M是椭圆上一点,且满足·=0. 求椭圆离心率e的范围.
  解:由·=0得∠F1MF2=,
  在Rt△F1MF2中,|F1M|2+|F2M|2=4c2.
  又有椭圆定义|F1M|+|F2M|=2a,
  ∴ 4c2=|F1M|2+|F2M|2≥=2a2.
  ∴ ≤e<1.
  说明:解本题的关键是构造a,b,c基本量的不等关系.
  3. 比对法
  例3已知抛物线C: y=ax2-1(a≠0)上有不同两点关于直线l: x+y=0对称. 求实数a的取值范围.
  解:设A(x1,y1),B(x2,y2)是C上关于l: x+y=0对称的两点,
  易知a>0,设M(x0,y0)是AB的中点.
  则有y1=ax21-1,y2=ax22-1两式相减得
  y1-y2=a(x1-x2)(x1+x2).
  又=1且x1+x2=2x0,
  ∴ 2ax0=1,x0=,y0=-.
  ∵ M在抛物线内部,
  ∴ y0>ax20-1,即->a·-1.
  解得a>.
  说明:比对法是利用弦的中点与曲线上的点的坐标的比对,从而构造参数的不等关系.
  4. 曲线的自身范围
  例4椭圆+=1(a>b>0)两焦点为F1,F2,M是椭圆上一点,且满足·=0. 求椭圆离心率e的范围.(同例2)
  解:由·=0得∠F1MF2=,
  在Rt△F1MF2中,|F1M|2+|F2M|2=4c2.
  设M(x0,y0) 由焦半径公式知:
  (a+ex0)2+(a-ex0)2=4c2.
  ∴ a2+e2x20=2c2.
  ∴ x20=.
  ∵ 0≤x20≤a2,
  ∴ 0≤≤a2,得2c2-a2≥0.
  ∴ ≤e<1.
  说明:圆锥曲线有其自身的范围,所以在构造不等关系时可用其限定其他量的不等关系.
  5. 数形结合
  例5(同例2)
  解:如图1,设椭圆短半轴一端点为B,可知∠F1MF2≤∠F1BF2.
  又∵∠F1MF2=,
  即∠F1BO≥(O为原点).
  在Rt△F1BO中,
  sin∠F1BO=≥,
  即≤e<1.
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