高中數學橢圓直線綜合題:一題多解,參數方程極坐標全用到

2020-12-23 中高考輔導劉老師

歷年高考,幾乎均涉及到

有關圓錐曲線綜合題。

下面通過一道例題的

原創詳細分析,

共同探究一題多解,

拋磚引玉,幫同學們複習、預習參考。

原創例題

本圖文分三大部分:

解前分析、詳解探究、解後反思。

本題附圖

【解前分析】

題目雖不複雜,

但要控制好解題導向

就有點難度;

計算粗心、寄希望於做完後再檢查的同學,

請注意一遍算對

我提供四種解法。

建議您看完題後,

自己做一下,再對照,不宜直接閱讀。

學會自己獨立思考、善於分析。

解法一:

由題意,

橢圓的右焦點坐標為

F(1,0),

故設直線L的方程為

y=k(x-1),

直線方程與橢圓方程

聯立,方程組的解即為

兩個交點的坐標。

把y=k(x-1)代入

橢圓方程得:

x+2[k(x-1)]-2=0,

(2k+1)x-4kx+2k-2=0,

其兩根之和、兩根之積

分別為:

請見諒角碼打得大。

X1+X2

=4k/(2k+1)---①

X1·X2

=(2k-2)/(2k+1)---②

∵|AF|/|BF|=4,

∴1-X1=4(X2-1)

∴X1=5-4X2---③

解題導向是求k,

①②③三個方程三個未知數

足可求出k。

請注意體會細膩的求法。

把③代入①,細心求X2,

X2=(6k+5)/(6k+3)。

把上式代入③,得:

X1=(6k-5)/(6k+3)。

把X1和X2代入②,得:

[(6k)-25]/(6k+3)

=(2k-2)/(2k+1),

解法一附圖

解法一的計算量有點大,

只要在演算之上一步一步地寫,

別腦算跳步驟,一般不會出錯。

如果喜歡腦算加心算,

總是一傢伙寫出幾步之後的算式,

保證一張卷子還沒做完就頭昏腦脹了。

請謹記:一步一步地寫!不費腦筋!保持整個考試過程頭腦清醒!從不要想一口吃胖!

解法二:

把直線方程變形為

x=(y+k)/k,代入

橢圓方程,得:

(2k+1)y+2ky-k=0,

由根與係數關係知,

Y1+Y2

=-2k/(2k+1)---①

Y1·Y2

=-k/(2k+1)---②

由於|AF|/|BF|=4,

故Y1=(-4)Y2---③

將代入①,得:

Y2=2k/[3(2k+1)],

上式代入③,得:

Y1=-8k/[3(2k+1)],

把Y1和Y2代入②,

-16k/[3(2k+1)]

=-k/(2k+1)。

則k=7/18,

下同解法一。

分析角度不同,

解題導向亦不同。

解法二的計算量明顯變小。

要善於嘗試新解法、善於聯想、探究發現

解法三:參數方程法。

我們知道:

過點M0(X0,Y0)且

傾斜角為θ的直線的

參數方程為:

X=X0+tcosθ

Y=Y0+tsinθ

其中θ應滿足[0,π),

參數t的絕對值表示

它對應的點到定點M0

的距離。

∵點A在點B上方,

∴y1>0>y2,

由於|AF|/|BF|

=4,

∴點A對應的參數t>0,

點B對應的參數(-t/4)<0。

直線L經過點(1,0),

故設直線L的參數方程為:

x=1+tcosθ

y=0+tsinθ

t為參數,

θ為直線L的傾斜角。

A、B兩點在橢圓上,故:

解法三過程附圖
解法三的過程,接上圖。
解法三的過程,接上面圖。

解法四:極坐標法。

圓錐曲線中,

離心率e=c/a,

焦點到準線的距離

p=b/c。

本題中,

a=根號2,c=1。

圓錐曲線統一極坐標方程為

解法四附圖。

【解後三點反思】

第一,以上四種解法,由繁到簡,

請注意知識的綜合運用。

第二,注意仔細審題、

徹底弄清題意,

不要想當然地我以為。

就本題,如果忽略y1>y2,

則會導致不必要的分類討論。

第三,養成善於反思總結的習慣。每做完一道題,注意體會這道題的廣度與深度,我當時為什麼沒有很快解出,哪種解法令我難忘。

願做學生的良師益友,並肩鑽研探究!

我教務主任,

常年擔任初高中各主科教研,

期待您的評論、收藏、點讚和分享。

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