徐應(yīng)建
圓錐曲線問題的考查方式很多,如求圓錐曲線的 方程,求圓錐曲線上的點到直線的最小距離,求某個 動點的軌跡方程,求某個目標(biāo)式的取值范圍等.其中, 圓錐曲線中的取值范圍問題較為復(fù)雜,且具有較強(qiáng)的 綜合性,在解答時,通常需利用圓錐曲線的方程、幾何 性質(zhì),并結(jié)合平面幾何圖形的性質(zhì)、直線與圓錐曲線 的位置關(guān)系、方程的判別式、函數(shù)的單調(diào)性、基本不等 式等.下面,結(jié)合實例來談一談求解圓錐曲線中取值范 圍問題的三種個“妙招”.
一、巧用判別式求解
圓錐曲線均為二次曲線,其方程也均為二次方程. 在求解圓錐曲線中的取值范圍問題時,可通過聯(lián)立方 程組、消元、換元、設(shè)元等方式,構(gòu)造一元二次方程;再 根據(jù)直線與圓錐曲線的交點的個數(shù),明確方程的解的 個數(shù),建立有關(guān)判別式的不等式;最后解關(guān)于參數(shù)的 不等式,即可求得問題的答案.
例1
解:
要求參數(shù)m的取值范圍,需先求出點A、B的坐標(biāo) 以及直線 l 的方程;然后將直線與橢圓的方程聯(lián)立,通 過消元,構(gòu)造一元二次方程;再根據(jù)直線與橢圓有兩 個交點,建立有關(guān)判別式的不等關(guān)系式 Δ > 0 ,即可得 到有關(guān)參數(shù) m 的不等式.
二、根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)求解
有些圓錐曲線中的取值范圍問題較為復(fù)雜,在求 得目標(biāo)式后,仍無法求得其取值范圍,此時,可將目標(biāo) 式看作關(guān)于某個變量的函數(shù)式,對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖?形,將其轉(zhuǎn)化為一次函數(shù)、二次函數(shù)、對勾函數(shù),以利 用一次函數(shù)、二次函數(shù)、對勾函數(shù)的單調(diào)性來求得函 數(shù)的最值,進(jìn)而求得目標(biāo)式的取值范圍.
例2
解:
根據(jù)韋達(dá)定理和三角形的面積公式求得△ BOM 面積的表達(dá)式,可發(fā)現(xiàn)該式可變形為對勾函數(shù)的形 式,于是利用對勾函數(shù)的單調(diào)性求得函數(shù)的最值,進(jìn) 而求得△ BOM 面積的取值范圍.
例3
解:
根據(jù)已知條件,求得關(guān)于t的關(guān)系式后,構(gòu)造出關(guān) 于 x0 的函數(shù),便可將取值范圍問題轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮魏瘮?shù)的 最值問題,根據(jù)一次函數(shù)的單調(diào)性解題.
三、利用基本不等式求解
若 a、b > 0 ,則 a + b ≥ 2 ab ,該式稱為基本不等 式.運用基本不等式求解圓錐曲線中的取值范圍問題, 通常需在求得目標(biāo)式后,根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點,將其進(jìn)行 適當(dāng)?shù)淖冃?,如湊系?shù)、添項、去項等,以配湊出兩式 的和或積,并使其中之一為定值,這樣便可運用基本不 等式求得目標(biāo)式的最值或取值范圍.值的注意的是,在 求得最值后,還需驗證等號成立的情況是否滿足題意.
例4
解:
解答本題,需先通過向量運算,根據(jù)三角形的面 積公式求得 △ABO 與 △AFO 面積的表達(dá)式;再通過 化簡變形,將該式化為兩式之和,其積為定值的形式, 便可運用基本不等式,順利求得 △ABO 與 △AFO 面 積之和的取值范圍.
通過上述分析可以發(fā)現(xiàn),求解圓錐曲線中的取值 范圍問題,需根據(jù)已知條件和所求的目標(biāo)式或關(guān)系式 的特點來構(gòu)造一元二次方程、函數(shù)、不等式,將問題轉(zhuǎn) 化為一元二次方程、函數(shù)、不等式問題,以利用判別 式、函數(shù)的單調(diào)性、基本不等式來求目標(biāo)式的取值范 圍.
(作者單位:安徽省桐城市江淮工業(yè)學(xué)校)