梁義
摘 要:將解析幾何中繁雜、冗長的計(jì)算問題轉(zhuǎn)化為幾何問題,尤其是解三角形問題,達(dá)到精煉、準(zhǔn)確處理解析幾何問題。
關(guān)鍵詞:解析幾何;圓錐曲線;解三角形
解析幾何是“經(jīng)典”的坐標(biāo)法,就是用代數(shù)的方法解決幾何問題,就是計(jì)算幾何,但這種計(jì)算通常十分繁雜、冗長、甚至無法得出結(jié)果。其實(shí)解幾問題也可以通過數(shù)形結(jié)合的思想,將問題轉(zhuǎn)化為幾何問題。這里我將主要以轉(zhuǎn)化為解三角形的形式,這樣很多問題會變得簡單、有趣。下面就以近四年高考全國卷(理科)試題為例,舉例說明。
例1:(2016年全國理11題)。已知F1、F2是雙曲線E:■-■=1的左右焦點(diǎn),點(diǎn)M在E上,MF1與x軸垂直,sin∠MF2 F1=■,則E的離心率為( )
A.■ B. ■ C.■ D.2
解法一:在Rt△MF1F2中:
∵sin∠MF2F1=■
∴|MF1|=■|MF2|
∴2a=|MF2|-|MF1|=|MF2|-■|MF2|=■|MF2|
2c=|F1F2|=■=■MF2
∴e=■=■
故選A。
解法二:由sin∠MF2F1=■
∴tan∠MF2F1=■
∴xm=-cym=■
代入雙曲線■-■=1
?圯2b2c2-a2c2=2a2b2
?圯2(c2-a2)c2-a2c2=2a2(c2-a2)
?圯2c4-2a2c2-a2c2=2a2c2-2a4?圯2e4-5e2+2=0
∴e2=2或e2=1(舍去) 即: e=■
點(diǎn)評:(1)此題就是圓錐曲線的“焦點(diǎn)三角形”,也是解析幾何中的重要三角形?!斑叀本褪菆A錐曲線的元素,所以很容易想到解三角形,而且結(jié)題效果很湊效。
(2)也可通過解方程計(jì)算(方法二)達(dá)到目的,但運(yùn)算量較大,不太精煉。
例2:(2015年全國卷理11題)。已知A、B為雙曲線E的左右頂點(diǎn)。點(diǎn)M在E上?!鰽BM為等腰三角形,且頂角為 °120°,則E的離心率為( )
A.■ B.2 C. ■ D. ■
解:由雙曲線的對稱性,∠AMB不可能是頂角,不妨設(shè)∠MBA=120°。連MF2(F2為E的右焦點(diǎn))。
在△BMF2中, ∵BM=2a, ∠MBF_2=60°
∴xm=2a ym=■a
?圯■-■=1?圯a=b ∴e=■
故選D
點(diǎn)評:此題就是“頂點(diǎn)三角形”,也是圓錐曲線的重要三角形,自然也是解三角形的問題。由于三角形形狀已確定,進(jìn)而解△BMF2,思維合理、自然。
例3:(2014年全國卷理10題)。已知拋物線C:y2=8x的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為L,P是L上一點(diǎn)。點(diǎn)Q是直線PF與C的一個交點(diǎn)。若■=4■則|QF|=______
A.■ B.3 C.■ D.2
解:設(shè)|QF|=a, ∴|FP|=4a?圯|PQ|=3a.
過Q作QM⊥L交L于M.
∴OF=4, |MQ|=a
∵△OPF~△MPQ?圯■=■?圯■=■
?圯a=3.
點(diǎn)評:由拋物線的定義|QF|=|QM|,問題馬上化解為兩個相似Rt△邊的關(guān)系,迅速解答。
例4:(2013年全國卷理11題)。設(shè)拋物線C:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F。點(diǎn)M在C上,|MF|=5.若以MF為直徑的圓過點(diǎn)(0.2)。則C的方程式為______
A.y2=4x,或y2=8x. B.y2=2x,或y2=8x.
C.y2=4x,或y2=16x. D.y2=2x,或y2=16x.
解:設(shè)N(0.2),連NM、NF.
∴△NMF是以N為直角頂點(diǎn)的Rt△,
由拋物線的定義:xm=5-■.
y2m=2p.(5-■)=10p-p2. 不妨設(shè)ym=■
∴■(5-■)-2■+4=0?圯p=2或者8,故選C。
點(diǎn)評:將以MF為直徑的圓的過點(diǎn)(0.2)化為△NMF是Rt△是本題的關(guān)鍵。因?yàn)榇怪?,所以可以考慮是勾股數(shù),斜率積、數(shù)量積。都較為容易獲解。
以上四例都是近四年高考“圓錐曲線”的四道壓軸題,其解法卻可化為三角形問題。說明三角形解法在“圓錐曲線”問題中很是有效。敬請各位同仁共賞。