内容正文:
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导数法、判别式法在圆锥曲线切线问题中的应用举例
【方法概述】
判别式法是针对二次曲线问题特有的方法.
导数的几何意义是曲线切线的斜率.
在解决圆锥曲线有关切线问题时,判别式法和导数法可以大显身手.
本文通过对曲线有关切线具体问题的解决,体现两种方法的使用特点和注意事项.并通过两种方法的优劣比对,以期优化解题过程.
【典例精析】
1.
抛物线上一点到直线的距离最小的点的坐标是
A. B. C . D.
解法一(导数法):
方程两边对求导得,令,在方程中令,所以所求的点为,选B.
解法二(判别式法):
设抛物线与直线的切线为
联立及消去得,
由得,所以所求的点为选B.
2.
已知抛物线C:,M为x轴负半轴上的动点,MA,MB为抛物线的切线,A,B分别为切点,则的最小值为 . A. B. C . D.
解法一(导数法):
设A(t2,t),则B(t2,-t),方程两边对求导得,
所以,切线MA的 斜率,
切线MA的方程为,
令,
从而,
所以当时,的最小值为.
解法二(判别式法):
设M(t,0),设切线,代入得,由得,而,
故所以
所以当时,的最小值为.
3.
抛物线的焦点为,点为该抛物线上的动点,又点,则的最小值为
A. B. C . D.
解法一(导数法):
如图,AN为抛物线的准线,PN垂直于AN,则,当AP与抛物线相切时最大,从而有最小值.
设切点,方程两边对求导得,所以,切线AP的斜率,从而切线AP的方程为,将代入得,所以斜率,从而选B.
解法二(判别式法):
设切线AP的方程为,代入得,所以,解得,所以,从而选B.
4.
在平面直角坐标系中,定点M(1,0),两动点A,B在双曲线的右支上,则的最小值是 .
A. B. C . D.
解法一(导数法):
由图知当MA,MB与双曲线相切时,最大从而最小.
此时A,B两点关于轴对称, ,对方程两边求x的导数得,所以,设点,则,切线MA的方程为,即,而,所以MA的方程为3,将M(1,0)代入得,从而,
解法二(判别式法):
设切线MA的方程为,代入得,所以,整理得,,从而选D.
5.
已知抛物线和定点M(0,1),设过点M的动直线与抛物线C交于A,B两点,抛物线C在A,B处的切线的交点为N,若N在以AB为直径的圆上,求p的值.
解法一(导数法):
显然直线AB的斜率存在,设其方程为:,设,,由消去得,,对方程两边求x的导数得,N在以AB为直径的圆上则.
解法二(判别式法):
显然直线AB的斜率存在,设其方程为:,设,,由消去得,,
设P(x0,y0)是抛物线上任一点,设过点P的抛物线的切线方程为,由消去得,由
,得,从而,,N在以AB为直径的圆上则
6.
已知抛物线,不过坐标原点O的直线l与抛物线C交于点A,B两点.设过点A且与点C相切的直线为l1,过点B且与点C相切的直线为l2.当l1与l2交于点P(1,-2)时,求直线l的方程.
解法一(导数法):
设点
对求导得
直线的方程为
即而
的方程为
同理直线的方程为
将点代入方程得
表明满足方程
直线的方程为.
解法二(判别式法):
设过点P的切线方程为,代入得(*),所以整理,
代入(*)得,
从而直线AB的斜率,其方程为.
7.
如图,已知抛物线的焦点在抛物线上.
(1)求抛物线的方程及其准线方程;
(2)过抛物线上的动点作抛物线的两条切线,切点为.若的斜率乘积为m,且,求的取值范围.
解法一(导数法):
(1)由题设,抛物线的焦点为,所以故的方程为,其准线方程为.
(2)设,设抛物线上任一点为,
对方程两边求导得,则过点的切线方程为,将代入整理得,所以,即,由得,所以.
解法二(判别式法):
(1)
同上(2)任取点,设过点P的C2的切线方程为,代入得,由,化简得,记斜率为,则,因为,所以, .
8. 已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),右顶点为A,且|AF|=1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若动直线l:y=kx+m与椭圆C有且只有一个交点P,且与直线x=4交于点Q,是否存在点M(t,0)使·=0成立?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.
解法一(导数法):