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(蘇教版選修2—1)數學:2.6《曲線與方程》素材3

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(蘇教版選修2—1)數學:2.6《曲線與方程》素材3

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巧用條件 妙求橢圓方程
已知曲線軌跡為橢圓求其方程時,常用待定系數法,在許多情況下,若恪守常規,常會導致過程繁瑣,運算量增大,但如果對題目條件合理使用,對標準方程進行“改造”,??杀芊本秃?,事半功倍,現舉幾例,尋求橢圓方程的巧妙求法.
一.改造設法之一:巧設,避免討論.
例1.求經過兩點的橢圓標準方程.
分析:由條件,不能確定焦點在軸還是軸上,若直接設標準方程,需分兩種情況討論,則解答繁瑣;若設方程為,則包含了上述兩種情況,簡化了解題過程,有效地避免了討論.[來源:21世紀教育網]
解:設所求橢圓方程為,將A、B兩點坐標代入得,解得,,故所求橢圓方程為.[來源:21世紀教育網]21世紀教育網
點評:事實上,中,當時,橢圓焦點在軸上;當時,橢圓焦點在軸上.
二.改造設法之二:利用共焦點橢圓系,巧設橢圓方程.
例2.求經過點且與橢圓有相同焦點的橢圓標準方程.
分析:當一組橢圓具有某一相同性質時,我們稱之為橢圓系.本題可用共焦點橢圓系方程求解.
解:設所求橢圓方程為,將M點坐標代入得,解得或(舍去),故所求橢圓方程為.
點評:與橢圓有相同焦點的橢圓系方程為且.
三.改造設法之三:利用共離心率橢圓系,巧設橢圓方程.
例3.求經過點且與橢圓有相同離心率的橢圓標準方程.
分析:離心率,可由與的比值確定,故一組橢圓中,無論焦點在軸還是軸上,只要比值相等,它們的離心率就相同.本題可用共離心率橢圓系方程求解.
解:設所求橢圓方程為或,將M點坐標代入得或,解得或,故所求橢圓方程為或.
點評:與橢圓有相同離心率的橢圓系方程為(焦點在軸上)或(焦點在軸上).
四.改造求解過程,體會知識靈活運用.
例4.求焦點為且過點的橢圓方程.21世紀教育網
常規解法:設所求橢圓方程為,則由題意得,消去得,整理得,解得或(舍去,因此時),于是,故所求橢圓方程為.
改造解法一:設所求橢圓方程為,由定義得,即,平方整理得,因,則,故所求橢圓方程為.
改造解法二:由題意,所求橢圓與共焦點,則由例題2知,可設方程為,將點坐標代入得,解之得,故所求橢圓方程為.
點評:常規解法中聯立方程組消元后,需要解一個4次方程,運算量較大,且容易出錯;而改造解法中,法一巧妙地運用定義,避免了繁瑣的運算,是一種可取的好方法;法二則運用共焦點橢圓系,簡化了求解過程,也很巧妙.21世紀教育網

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