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2023年高考數學一輪復習 圓錐曲線專題-圓錐曲線中常見不等關系的確立 素材

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2023年高考數學一輪復習 圓錐曲線專題-圓錐曲線中常見不等關系的確立 素材

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圓錐曲線中常見不等關系的確立
圓錐曲線中的范圍問題,是一個難點問題,這類問題涉及的知識范圍廣,條件隱含,能力要求高,同學們對這類問題往往思路不清,不會建立元素之間的關系(不等關系),本文將介紹解決這類問題的幾種常用方法,供同學們在復習中參考。
一、利用點與曲線的位置關系建立不等關系
例1、已知橢圓C的方程試確定m的取值范圍,使得對于直線,在橢圓C上有不同的兩點關于該直線對稱。
分析:由題可得關于直線對稱的兩點P、Q的中點在直線上,且PQ所在的直線與的交點在橢圓的內部,利用點在橢圓的內部求解。
解析:設是橢圓C上的關于直線對稱的不同的兩點,M(x,y)是弦PQ的中點,因為點P,Q都在橢圓上,故有

②,由①-②得
即,又,,則有,
所以,即,聯立方程組解得交點M。因為點M在橢圓內,所以,解得。
點評:本題的解法可概括為,先尋求問題中涉及的基本量將其化歸為點與曲線的位置關系,在利用點與橢圓的位置關系①點在橢圓內部;②點在橢圓外部;③點在橢圓上,來建立不等式或不等式組求解。
二、利用曲線本身的范圍建立不等關系
例2、已知橢圓,長軸的兩端點是A、B。若橢圓C上存在點Q,使,求離心率e的范圍。
分析:先尋求問題中涉及的基本量及的利用途徑,將其化歸為曲線方程的基本量a、b、c的范圍問題,再利用曲線本身的范圍求解。
解析:設Q(x,y),由橢圓的對稱性,不妨設Q在x軸的上方,即y>0,易知,由得①
又點Q在橢圓上,故有 ②
所以由①②,得,因為(當y=0時,點Q與A(或B)重合),所以,由(短半軸的范圍),得,即
所以,又,
點評:充分利用圓錐曲線自身的范圍是解決范圍問題的方法之一,根據圓錐曲線的范圍建立相應的不等式,從而求出參數的取值范圍。如在焦點在x軸上的橢圓中有:,等。
三、利用判別式建立不等關系
例3、設P是橢圓C:上的一點,、是焦點,且,求它的離心率e的范圍。
分析:本題涉及到焦點三角形,并且是直角三角形,可考慮聯系橢圓的定義、勾股定理去建立關于e的不等關系。
解析:由橢圓的定義得 ①,
在中,,由勾股定理得 ②,
由①、②化簡可得 ③,
由①、③,根據一元二次方程根與系數的關系,可知是方程的兩根,則有,所以,
即,又,故。
點評:本題的解法可概括為先找到題目中的已知量,與橢圓的定義相結合,將看作一元二次方程的兩個根,由方程的判別式大于等于零,找到不等關系。
總之,在圓錐曲線中,涉及到求范圍,或求最值問題時,往往考慮要找到題目中的等量及不等關系,有時不等關系題目當中直接給出,有時需要挖掘題目中的隱含條件,有時也用基本不等式或函數的單調性,平面幾何知識,構造方程利用方程根的分布等建立不等關系。這就要求同學們在平時的學習中多積累,多練習,掌握通性通法。

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