内容正文:
衔接教材 夯基固本
落实
第8节 直线与圆锥曲线的位置关系
微点突破5 圆锥曲线中的“设而不求”问题
第二章 解析几何
衔接教材 夯基固本
落实
B
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设而不求是解答解析几何问题的基本手段,是比较特殊的一种思想方法,其实质是整体结构意义上的变式和整体思想的应用.设而不求的灵魂是通过科学的手段使运算量最大限度地减少,通过设出相应的参数,利用题设条件加以巧妙转化,以参数为过渡,设而不求.
[例] (2025·石家庄质检)已知P是圆C:(x-2)2+(y+2)2=1上的一个动点,过点P作抛物线x2=8y的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB斜率的最大值为( )
A. eq \f(1,4)
B. eq \f(3,4)
C. eq \f(3,8)
D. eq \f(1,2)
解析:由题意可知,PA,PB的斜率都存在,分别设为k1,k2,切点A为(x1,y1),B为(x2,y2),设P为(m,n),过点P的抛物线的切线为y=k(x-m)+n,联立 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=k(x-m)+n,,x2=8y,))得x2-8kx+8km-8n=0.因为Δ=64k2-32km+32n=0,即2k2-km+n=0,所以k1+k2= eq \f(m,2),k1k2= eq \f(n,2),又由x2=8y得y= eq \f(x2,8),可得y′= eq \f(1,4)x,所以x1=4k1,y1=eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) eq \f(x,8)
=2k eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),
x2=4k2,y2=eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) eq \f(x,8)
=2k eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),所以kAB= eq \f(y2-y1,x2-x1)=eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)) eq \f(2k-2k eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),4k2-4k1)
= eq \f(k2+k1,2)= eq \f(m,4).因为点P(m,n)满足(x-2)2+(y+2)2=1,所以1≤m≤3,因此 eq \f(1,4)≤ eq \f(m,4)≤ eq \f(3,4),即直线AB斜率的最大值为 eq \f(3,4).
(1)本题设出A,B两点的坐标,却不求出A,B两点的坐标,巧妙地利用根与系数的关系用PA,PB的斜率把A,B的坐标表示出来,从而快速解决问题.
(2)在圆锥曲线问题中运用“设而不求”的方法技巧时,需要做到:①凡是不必直接计算就能更简洁地解决问题的,都尽可能运用“设而不求”方法;②“设而不求”不可避免地要设参、消参,而设参的原则是宜少不宜多.
训练 过点M(1,1)作斜率为- eq \f(1,2)的直线与椭圆C: eq \f(x2,a2)+ eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率为________________.
答案: eq \f(\r(2),2) 解析:设A为(x1,y1),B为(x2,y2),则eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(x,a2)+\f(y eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),b2)=1,,\f(x eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),a2)+\f(y eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),b2)=1,))
相减得 eq \f((x1-x2)(x1+x2),a2)+ eq \f((y1-y2)(y1+y2),b2)=0,整理得 eq \f(y1-y2,x1-x2)=- eq \f(b2,a2)· eq \f(x1+x2,y1+y2).∵ eq \f(y1-y2,x1-x2)=- eq \f(1,2),x1+x2=2,y1+y2=2,∴- eq \f(b2,a2)=- eq \f(1,2),∴a2=2b2.
∵b2=a2-c2,∴a2=2(a2-c2),∴a2=2c2,∴ eq \f(c,a)= eq \f(\r(2),2).即椭圆C的离心率e= eq \f(\r(2),2).
$$