陳宥伊
摘要:眾所周知,當(dāng)我們求解與圓錐曲線相關(guān)的題目時(shí),常需要求解判別式,而聯(lián)立方程中又有一個(gè)或多個(gè)參數(shù),故而判別式的求解較為復(fù)雜。因此筆者在此介紹一種判別式的簡易解法,并擬用接下來的例題講述此方法。
關(guān)鍵詞:判別式;求解;延伸應(yīng)用
例1,已知與相交于兩點(diǎn),試求聯(lián)立后的判別式。
解析,聯(lián)立得到聯(lián)立方程 ,化簡后得,再根據(jù)判別式的一般解法,可得
評(píng)注 通過此題,我們可以驚奇的發(fā)現(xiàn),而其中的即為聯(lián)立方程中的二次項(xiàng)系數(shù),即為聯(lián)立時(shí)一次函數(shù)截距的平方。因此便推出判別式的簡易求法,當(dāng)然在使用該方法時(shí),也有兩點(diǎn)注意事項(xiàng),第一,橢圓聯(lián)立時(shí)需要消去分母。即將化為。第二,當(dāng)不互質(zhì)時(shí)不可化簡,約分。例如僅可化為,不可化為
在推導(dǎo)出判別式的簡易算法后,便可對(duì)其加以應(yīng)用,下面是幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例
1.橢圓的面積最大值問題
例2,已知,兩點(diǎn)是橢圓上的動(dòng)點(diǎn),求的最大值。
解析 設(shè)的解析式為,則聯(lián)立,得到聯(lián)立方程
化簡后可得,故而因此可以將表示為,而到的距離,所以面積即可表示為,在使用均值不等式,即當(dāng)時(shí),
評(píng)注 利用判別式的簡便算法竟成功推出橢圓中特殊三角形的最大值等于(在時(shí))有了這一結(jié)論,就可以“秒殺”出部分題目。
例3.(2014年濰坊二模)橢圓的短軸長為2,點(diǎn)為上頂點(diǎn),圓,將橢圓的長軸三等分,直線與橢圓交于兩點(diǎn)
(I)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)求證△APB為直角三角形;
并求出該三解形面積的最大值.
(1)易得
(2)證明過程略
當(dāng)時(shí),即
易知
評(píng)注 利用推論可以輕易求解此題,注意前提條件是,若無法滿足此條件,則不可使用此推論,而應(yīng)用普通方法求解。
2、橢圓的面積定值問題
例4:已知橢圓,橢圓上的兩動(dòng)點(diǎn)滿足,證明的面積為定值,并求出該定值。
解析 設(shè)直線解析式為,則聯(lián)立,得到聯(lián)立方程
化簡得
所以可以得到,因此可以將表示為
可以將由到的距離,最終表示出面積
評(píng)注:其實(shí)由此題我們可以發(fā)現(xiàn)即為,那么此時(shí)的面積即為最大值為,只要滿足或,就為的最大值。
3、橢圓中的軌跡問題
(上接第147頁)
例5:已知橢圓,動(dòng)點(diǎn),作切橢圓于兩點(diǎn),,求的運(yùn)動(dòng)軌跡。
解析 設(shè)過的直線解析式為,
聯(lián)立,得到聯(lián)立方程:
,
則判別式,
,即為的兩個(gè)根,
因?yàn)樗远越獾密壽E
評(píng)注 利用判別式方程,找到斜率之間的關(guān)系,最終求得軌跡。
綜上所述,熟練掌握判別式的簡易求法,不僅可以幫助學(xué)生在考試中節(jié)約大量時(shí)間,還可以再多類題型中加以應(yīng)用,使其更易求解。
鞏固練習(xí),已知橢圓,若線段是曲線的一條動(dòng)弦,且,求坐標(biāo)原點(diǎn)到動(dòng)弦距離的最大值。
參考答案:
參考文獻(xiàn):
[1]趙福民.判別式法的應(yīng)用.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究[J],2013,(20)
[2]王海波.判別式法在解析幾何中的應(yīng)用[J]中學(xué)生數(shù)理化:教與學(xué),2011,(4)