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求解析几何中的直线要考虑斜率、截距是否存在;而圆锥曲线又要考虑是椭圆还是双曲线,焦点在x轴上还是y轴上,这样就引起分类讨论,给解题带来烦琐.能否回避讨论?本文给出几种策略.
一、设出直线的恰当方程
二、利用共渐近线的双曲线方程
例2 已知双曲线经过点P(34,52),一条渐近线方程为y=2x,求其标准方程.
解析:常规方法是设双曲线方程分别为x2a2-y2b2=1与y2a2-x2b2=1两种情况讨论.若用共渐近线y=±bax的双曲线系方程x2a2-y2b2=λ(λ≠0),则可避免分类讨论.将点P(34,52)代入x2-y24=λ,得λ=-1.所以双曲线方程为y24-x2=1.
三、巧设圆锥曲线系的方程
解析:常规方程是设两条直线方程分别为y-1=k(x-1)与y-1=-1k(x-1),则需分k=0,k≠0与k不存在三种情况讨论.若利用平面几何知识,则可避免分类讨论.
设动点M(x,y),因为∠AOB=∠APB=π2,所以O,A,P,B四点共圆,且AB为圆的直径.由平面几何定理:直角三角形的斜边中点到三个顶点距离相等,有|MO|=|MP|,得x2+y2=(x-1)2+(y-1)2,整理得x+y-1=0.所以点M的轨迹方程为x+y-1=0.
五、利用向量的性质
例6已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,离心率e=32,它与直线x+y+1=0交于P,Q两点,若OP⊥OQ,求椭圆的方程.
解析 :因为e2=34,所以a2-b2a2=34,即a2=4b2,故可设椭圆方程为x24b2+y2b2=1.
[北京市大兴区大兴一中 (102600)]
一、设出直线的恰当方程
二、利用共渐近线的双曲线方程
例2 已知双曲线经过点P(34,52),一条渐近线方程为y=2x,求其标准方程.
解析:常规方法是设双曲线方程分别为x2a2-y2b2=1与y2a2-x2b2=1两种情况讨论.若用共渐近线y=±bax的双曲线系方程x2a2-y2b2=λ(λ≠0),则可避免分类讨论.将点P(34,52)代入x2-y24=λ,得λ=-1.所以双曲线方程为y24-x2=1.
三、巧设圆锥曲线系的方程
解析:常规方程是设两条直线方程分别为y-1=k(x-1)与y-1=-1k(x-1),则需分k=0,k≠0与k不存在三种情况讨论.若利用平面几何知识,则可避免分类讨论.
设动点M(x,y),因为∠AOB=∠APB=π2,所以O,A,P,B四点共圆,且AB为圆的直径.由平面几何定理:直角三角形的斜边中点到三个顶点距离相等,有|MO|=|MP|,得x2+y2=(x-1)2+(y-1)2,整理得x+y-1=0.所以点M的轨迹方程为x+y-1=0.
五、利用向量的性质
例6已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,离心率e=32,它与直线x+y+1=0交于P,Q两点,若OP⊥OQ,求椭圆的方程.
解析 :因为e2=34,所以a2-b2a2=34,即a2=4b2,故可设椭圆方程为x24b2+y2b2=1.
[北京市大兴区大兴一中 (102600)]