呂紅霞
(江蘇省江陰市成化高級(jí)中學(xué),江蘇江陰 214423)
圓錐曲線(xiàn)中的取值范圍問(wèn)題,歷來(lái)是高考命題的熱點(diǎn)與重點(diǎn),這類(lèi)問(wèn)題具有很強(qiáng)的綜合性,解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是找到隱含的不等式。學(xué)生只有審讀題目,仔細(xì)分析,才能讓這種不等關(guān)系 “浮出水面”,因而這類(lèi)問(wèn)題往往令考生“聞?lì)}色變”[1]。那么這類(lèi)取值范圍問(wèn)題該如何建立不等關(guān)系呢?本文舉例說(shuō)明。
從直線(xiàn)和圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系出發(fā),往往可以利用根的判別式構(gòu)建不等式,再解這個(gè)不等式就可求出參數(shù)的取值范圍。
思路1:可通過(guò)聯(lián)立方程,消去變量(如消去 y),得到關(guān)于 x的二次方程,因?yàn)橹本€(xiàn)與橢圓有公共點(diǎn),所以Δ≥0在x∈R恒成立,從而將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒成立問(wèn)題,解出m即可。
思路2:從所給含參直線(xiàn) y=kx+ 1入手可知直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)(0,1),所以若過(guò)定點(diǎn)的直線(xiàn)均與橢圓有公共點(diǎn),則該點(diǎn)位于橢圓的內(nèi)部或橢圓上,所以代入(0,1)后即因?yàn)槭菣E圓,所以m≠7,故m的取值范圍是 [(1,7)∪(7,+∞)]。
比較兩種思路,第一種思路比較傳統(tǒng),通過(guò)根的個(gè)數(shù)來(lái)確定直線(xiàn)與橢圓位置關(guān)系,進(jìn)而將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問(wèn)題求解;第二種思路是抓住點(diǎn)與橢圓位置關(guān)系的特點(diǎn),即若點(diǎn)在封閉曲線(xiàn)內(nèi),則過(guò)該點(diǎn)的直線(xiàn)必與橢圓相交,從而以定點(diǎn)為突破口巧妙解決問(wèn)題。在思路2中,從含參直線(xiàn)能發(fā)現(xiàn)點(diǎn)在橢圓內(nèi)。當(dāng)然解答本題還要注意細(xì)節(jié),橢圓方程中x2,y2的系數(shù)不同,所以 m≠7。
點(diǎn)在曲線(xiàn)內(nèi),或曲線(xiàn)外,或在曲線(xiàn)的上、下、左、右,都可以用不等式來(lái)描述,利用這個(gè)不等式有時(shí)也可得到參數(shù)的取值范圍,例1中的思路2就體現(xiàn)了這個(gè)方法。
思路:利用點(diǎn)差法求出弦的中點(diǎn)坐標(biāo),而中點(diǎn)又在橢圓內(nèi)部。
圓錐曲線(xiàn)是數(shù)與形的結(jié)合體,從幾何角度看,它也具有幾何圖形的特征,利用這些特征也可以構(gòu)造不等式,如三角形的兩邊之和大于第三邊、直角三角形的斜邊大于直角邊、圓中的直徑是最長(zhǎng)的弦等。
例3:已知F1,F(xiàn)2分別是雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn),對(duì)于左支上任意一點(diǎn)P都有為實(shí)半軸長(zhǎng)),則此雙曲線(xiàn)的離心率e的取值范圍是( )。
求雙曲線(xiàn)與橢圓的離心率的取值范圍,一般需構(gòu)造一個(gè)關(guān)于a,b,c的不等式,屬于較難的一類(lèi)問(wèn)題,往往要從幾何圖形中去找,或利用雙曲線(xiàn)與橢圓的幾何性質(zhì)。
對(duì)于某些取值范圍問(wèn)題,可以通過(guò)建立函數(shù)關(guān)系,把取值范圍問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的值域問(wèn)題,即利用函數(shù)的值域構(gòu)建不等關(guān)系。
當(dāng)所求問(wèn)題的取值范圍的量可以寫(xiě)成關(guān)于某個(gè)函數(shù)關(guān)系時(shí),一般可采用函數(shù)思想來(lái)解,但必須先明確這個(gè)函數(shù)的定義域,這樣才可通過(guò)定義域求出函數(shù)的值域,即得到原問(wèn)題的取值范圍。
從以上四個(gè)例子分析可以看出,對(duì)于圓錐曲線(xiàn)的取值范圍問(wèn)題,可利用根的判別式構(gòu)造不等式,利用點(diǎn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系構(gòu)造不等式,利用幾何特征構(gòu)造不等式,利用函數(shù)的值域構(gòu)建不等關(guān)系。構(gòu)造不等式應(yīng)具體問(wèn)題具體分析,數(shù)形結(jié)合是根本[2]。