微专题圆锥曲线高考满分答题规范与易错复盘导学案-2027届高三数学一轮复习
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微专题:圆锥曲线高考满分答题规范与易错复盘
学生版
北师大版(2019)选择性必修第一册·第二章 圆锥曲线 | 定位:课堂微拓展
内容导航:明·模型定位|记·模型与结论|破·典型题型|结·方法总结|练·分层小训练
第一部分 明·模型定位
教材位置:北师大版(2019)选择性必修第一册第二章的例题,解的过程是完整的:设直线、代入、整理、写判别式、写韦达、代回求值,一步不缺。考场上写出来的却常常只剩首尾——「设直线 ,联立得……」之后直接跳到答案。本讲不教新方法,只把教材例题里那些被省略的行补回来,并说明每一行各管什么。
考查形式:圆锥曲线解答题给分点几乎全落在一条链上:联立后的整式方程、判别式与参数范围、两根和与两根积、向量或面积条件的坐标翻译、结论与取舍。链上断一处,后面算对也接不上。选择填空里的同型题,失分集中在两处:判别式漏写导致参数范围空着,设法单一漏掉竖直(或水平)直线导致漏解。本讲按四组题型把这四处逐一拆开,配纠错例题与分层练习,供一轮复习复盘使用。
第二部分 记·模型与结论
一、阅卷看的是过程能否追溯,不是答案
一道圆锥曲线解答题,答案通常只占末尾一分。中间的分数挂在几个可以辨认的动作上:直线方程设出来没有,联立后的整式方程写全没有,判别式与参数范围交代没有,韦达定理写对没有,条件翻成坐标式没有。阅卷按这些点找分,找不到就跳过。
由此出现一种常见倒挂:答案对、步骤跳的卷子,得分低于答案错、步骤全的卷子。规范不是形式要求,它把思路拆成旁人能复核的小步,也给自己的回头检查留下坐标。
二、联立的四行写法:设、代、整理、标注
第一行设直线,写明用哪种设法,并交代为什么不漏情形,这一点在第六条展开。第二行代入,把直线方程代进曲线方程,写成一个等式,不跳步。第三行整理,化成标准的一元二次方程,把二次项系数、一次项系数、常数项摆明。第四行标注,写出二次项系数不为零与判别式为正,并解出参数范围。
四行齐全,后面的韦达与弦长才有出处。缺第三行,第四行的判别式就没有依附的对象;缺第四行,写两根和与两根积时不知道参数该落在哪个范围里。
三、判别式不是形式,它同时给出参数范围
判别式一次写,办成两件事:说明交点确实有两个(或一个、或没有),同时把参数的范围算成不等式。范围一旦写下,后面的结论都在这个范围内做,取舍时直接拿来筛,不必另起一段。
相切写判别式等于零,两个交点写大于零,没有交点写小于零。三种都要落成具体的式子,只写「由题意」三个字,等于把这一分交出去。
判别式里常含参数,解不等式时先化成最简形式再比较端点。若判别式恒正,也要写一句「对一切实数成立」,把前提钉住。
四、韦达定理的书写:先判别式,再两根
韦达定理成立的前提是方程有两个实根,所以顺序固定:先写判别式及其范围,再写两根和与两根积。符号跟着三个系数走,整理时把二次项系数化正,负号出错的机会少一半。
两项成对写。只用两根和、不写两根积,遇到 类条件就接不上;反过来只用两根积亦然。中点与弦长用两根和,数量积与斜率积用两根积,两式在手,翻译条件时随手取用。
五、向量条件的三种翻译
向量条件先翻成坐标式,再与韦达对接。常见三种:
其一,垂直,即数量积为零:。其中 要用 展开成 ,三项都要写全。
其二,定比分点,即两向量共线: 给出 与同型的纵坐标关系,两个坐标的关系都要写。
其三,向量和,即平行四边形或中点: 给出 ,把点 的坐标代回曲线方程,得到参数之间的关系。
三种翻译都排在联立之后,因为都要借用两根和与两根积。把翻译写在联立之前,式子里混着四个未知量,越化越乱。
六、设法决定覆盖范围:两种设法各管一半
设 ,覆盖不了竖直线 ;设 ,覆盖不了水平线 。题目没有额外限制时,设法之后补一句「斜率不存在(或斜率为零)时单独验证」,这一句就是防漏解的那道闸。
经验上,椭圆、双曲线过焦点或过 轴上定点的问题,设 更省事:竖直线恰好是必须单独验的那条,而这个设法把它含进来了,只需补一句说明。抛物线开口向右时同理。
七、结果取舍:回代验三件事
解出参数之后,把每个值代回原题验三件事:判别式是否仍为正(或恰为零),点是否在曲线上或曲线内,几何位置是否符合题意(同支还是分居两支、在内部还是外部)。任一件不成立,该值舍去,并把舍去的理由写成一句话。
三件事都过,就都留。题目没有给出足以排除的条件时,两个值都写进答案;只写一个,按分类讨论未完成扣分。
舍与留都要有字。把解轻轻划掉,卷面上看不到理由,这一步的分给不出;写明「因为此时判别式为负,所以舍去」,同样一句话,性质不同。
八、一份满分卷的骨架
设直线并交代特殊情况,联立并整理成标准式,写二次项系数与判别式及参数范围,写韦达,翻译条件成坐标式,代韦达化简,得出结论,回代取舍,作答。九步,缺一步扣一处。
篇幅上,主体三到五行,化简两到三行,结论一行。步骤全而不啰嗦,是这一讲要达到的样子:让阅卷的人顺着行次找到每个给分点,也让自己的错误在一半处就能发现。
第三部分 破·典型题型
题型一 联立与韦达:四行写全,一步不省
【解题技巧】这一型的题不难,难在把过程写成旁人能复核的样子。做题时把四行写在卷面的显眼处:设、代、整理、标注。整理后的整式方程与判别式是后面所有结论的出处,写清楚,每一步都能回头查。
【典例1-1】(原创改编·对标解答题第一问的书写要求)
已知椭圆 ,直线 与 交于 、 两点,且 ,求 的值。
【变式1-1】(原创改编·直线与双曲线公共点个数)
已知直线 与双曲线 恰有一个公共点,求 的值。
【变式1-2】(原创改编·抛物线焦点弦)
已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与 交于 、 两点,且 ,求 的方程。
题型二 向量条件的翻译:先联立,再代坐标
【解题技巧】这一型的分水岭不在翻译,而在翻译的时机。先把直线与曲线联立、拿到两根和与两根积,再把向量条件写成坐标式,两式一对接就化简。顺序反过来,坐标式里混着四个未知量,越化越乱。
【典例2-1】(原创改编·垂直条件的坐标翻译与定值证明)
已知椭圆 ,直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点)。证明:原点 到 的距离为定值。
【变式2-1】(原创改编·定比分点条件)
已知椭圆 ,过点 的直线 与 交于 、 两点,且 ,求 的方程与 。
【变式2-2】(原创改编·数量积为零求参数)
已知椭圆 ,直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点),求 的值。
题型三 范围的讨论:设法与参数范围
【解题技巧】这一型的答案常常藏在「另一种设法」里。做题时先问一句:这条直线有没有可能是竖直的(或水平的)?把这一情形单独写出来验一次,再写通法。范围类的题反过来做:先把判别式解成参数的不等式,再用曲线本身的位置条件收窄。
【典例3-1】(原创改编·漏掉竖直线致无解)
已知椭圆 ,过点 的直线 与 交于 、 两点,且 ,求 的方程。
【变式3-1】(原创改编·过椭圆外定点的直线与交点个数)
已知椭圆 ,过点 的直线 与 交于两个不同的点,求 的斜率 的取值范围。
【变式3-2】(原创改编·双曲线两支各一个交点)
已知双曲线 ,直线 与 的左、右两支各有一个交点,求 的取值范围。
题型四 结果的取舍:算完必须回验
【解题技巧】这一型考的不是算,是判。解出参数之后,把每个值代回原题验三件事:判别式、点的位置、几何意义。任一件不成立就舍,并把理由写成一句话。若没有排除的理由,两个值都留,分类讨论写完整。
【典例4-1】(原创改编·数量积为零定点问题)
已知抛物线 ,直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点)。
(1)证明 过定点;
(2)求 面积的最小值。
【变式4-1】(原创改编·判别式筛掉增解)
已知抛物线 ,过点 的直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点),求 的方程。
【变式4-2】(原创改编·分类讨论决定取舍方向)
已知椭圆 的离心率为 ,求 的值。
第四部分 结·方法总结
复盘这一讲,考场上的失分点集中在六处,按出现顺序记。
一、联立不写整式方程
判别式无处依附,后面的分都接不上。改法:整理成标准形式,三个系数写出来。
二、判别式只写「由题意」
参数范围空着,取舍时无从下手。改法:算出判别式,解不等式,把范围写在卷面右侧。
三、韦达只写两根和
数量积类条件接不上。改法:两根和与两根积成对写,符号跟着三个系数走。
四、先翻译条件再联立
式子里混着四个未知量,越化越乱。改法:先联立取韦达,再代坐标式。
五、设法单一漏竖直(水平)线
最值常在该处取到。改法:设法之后补一句单独验证,把竖直线或水平线写进卷面。
六、结果不取舍或舍错
判别式、曲线内外、同支还是两支,三处逐一回代。改法:舍与留都写一句理由。
六处的共同点:都不是算错,而是没写。规范题的分不在难度上,在完整性上。把这六处写成考场上的固定动作,圆锥曲线的解答题就能从「算得出」变成「拿得满」。
第五部分 练·分层小训练
一、基础小练(20 分钟)
1.(单选)已知直线 与椭圆 有两个不同的交点,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D. 或
2.(单选)已知直线 与抛物线 交于 、 两点,则 ( )
A. B.
C. D.
3.(单选)直线 被椭圆 截得的弦长为( )
A. B.
C. D.
4.(单选)已知直线 与椭圆 交于 、 两点,则 ( )
A. B.
C. D.
5.(多选)关于圆锥曲线解答题的书写,下列说法正确的是( )
A.联立后要写成标准的一元二次方程 B.韦达定理只写两根和即可
C.判别式同时给出参数的范围 D.设 时竖直方向不用讨论
6.(填空)已知直线 与椭圆 相切,则 ______。
7.(解答)已知抛物线 ,过点 的直线 与 交于 、 两点,求 的最小值,并求此时 的方程。
二、培优小练(20 分钟)
8.(解答)已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与 交于 、 两点,求 面积的最小值( 为原点)。
9.(解答)已知椭圆 ,直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点),求 面积的最大值。
10.(解答)已知椭圆 的右焦点为 ,过 的直线 与 交于 、 两点,求 面积的最大值( 为原点)。
11.(解答)已知双曲线 ,直线 与 交于 、 两点,若 、 在 的同一支上,求 的取值范围。
12.(解答)已知椭圆 ,、 是 上两点, 为原点,四边形 为平行四边形,且点 在 上。求原点 到直线 的距离的取值范围。
答题规范与复盘 第 1 页
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内容导航:明·模型定位|记·模型与结论|破·典型题型|结·方法总结|练·分层小训练
第一部分 明·模型定位
教材位置:北师大版(2019)选择性必修第一册第二章的例题,解的过程是完整的:设直线、代入、整理、写判别式、写韦达、代回求值,一步不缺。考场上写出来的却常常只剩首尾——「设直线 ,联立得……」之后直接跳到答案。本讲不教新方法,只把教材例题里那些被省略的行补回来,并说明每一行各管什么。
考查形式:圆锥曲线解答题给分点几乎全落在一条链上:联立后的整式方程、判别式与参数范围、两根和与两根积、向量或面积条件的坐标翻译、结论与取舍。链上断一处,后面算对也接不上。选择填空里的同型题,失分集中在两处:判别式漏写导致参数范围空着,设法单一漏掉竖直(或水平)直线导致漏解。本讲按四组题型把这四处逐一拆开,配纠错例题与分层练习,供一轮复习复盘使用。
第二部分 记·模型与结论
一、阅卷看的是过程能否追溯,不是答案
一道圆锥曲线解答题,答案通常只占末尾一分。中间的分数挂在几个可以辨认的动作上:直线方程设出来没有,联立后的整式方程写全没有,判别式与参数范围交代没有,韦达定理写对没有,条件翻成坐标式没有。阅卷按这些点找分,找不到就跳过。
由此出现一种常见倒挂:答案对、步骤跳的卷子,得分低于答案错、步骤全的卷子。规范不是形式要求,它把思路拆成旁人能复核的小步,也给自己的回头检查留下坐标。
二、联立的四行写法:设、代、整理、标注
第一行设直线,写明用哪种设法,并交代为什么不漏情形,这一点在第六条展开。第二行代入,把直线方程代进曲线方程,写成一个等式,不跳步。第三行整理,化成标准的一元二次方程,把二次项系数、一次项系数、常数项摆明。第四行标注,写出二次项系数不为零与判别式为正,并解出参数范围。
四行齐全,后面的韦达与弦长才有出处。缺第三行,第四行的判别式就没有依附的对象;缺第四行,写两根和与两根积时不知道参数该落在哪个范围里。
三、判别式不是形式,它同时给出参数范围
判别式一次写,办成两件事:说明交点确实有两个(或一个、或没有),同时把参数的范围算成不等式。范围一旦写下,后面的结论都在这个范围内做,取舍时直接拿来筛,不必另起一段。
相切写判别式等于零,两个交点写大于零,没有交点写小于零。三种都要落成具体的式子,只写「由题意」三个字,等于把这一分交出去。
判别式里常含参数,解不等式时先化成最简形式再比较端点。若判别式恒正,也要写一句「对一切实数成立」,把前提钉住。
四、韦达定理的书写:先判别式,再两根
韦达定理成立的前提是方程有两个实根,所以顺序固定:先写判别式及其范围,再写两根和与两根积。符号跟着三个系数走,整理时把二次项系数化正,负号出错的机会少一半。
两项成对写。只用两根和、不写两根积,遇到 类条件就接不上;反过来只用两根积亦然。中点与弦长用两根和,数量积与斜率积用两根积,两式在手,翻译条件时随手取用。
五、向量条件的三种翻译
向量条件先翻成坐标式,再与韦达对接。常见三种:
其一,垂直,即数量积为零:。其中 要用 展开成 ,三项都要写全。
其二,定比分点,即两向量共线: 给出 与同型的纵坐标关系,两个坐标的关系都要写。
其三,向量和,即平行四边形或中点: 给出 ,把点 的坐标代回曲线方程,得到参数之间的关系。
三种翻译都排在联立之后,因为都要借用两根和与两根积。把翻译写在联立之前,式子里混着四个未知量,越化越乱。
六、设法决定覆盖范围:两种设法各管一半
设 ,覆盖不了竖直线 ;设 ,覆盖不了水平线 。题目没有额外限制时,设法之后补一句「斜率不存在(或斜率为零)时单独验证」,这一句就是防漏解的那道闸。
经验上,椭圆、双曲线过焦点或过 轴上定点的问题,设 更省事:竖直线恰好是必须单独验的那条,而这个设法把它含进来了,只需补一句说明。抛物线开口向右时同理。
七、结果取舍:回代验三件事
解出参数之后,把每个值代回原题验三件事:判别式是否仍为正(或恰为零),点是否在曲线上或曲线内,几何位置是否符合题意(同支还是分居两支、在内部还是外部)。任一件不成立,该值舍去,并把舍去的理由写成一句话。
三件事都过,就都留。题目没有给出足以排除的条件时,两个值都写进答案;只写一个,按分类讨论未完成扣分。
舍与留都要有字。把解轻轻划掉,卷面上看不到理由,这一步的分给不出;写明「因为此时判别式为负,所以舍去」,同样一句话,性质不同。
八、一份满分卷的骨架
设直线并交代特殊情况,联立并整理成标准式,写二次项系数与判别式及参数范围,写韦达,翻译条件成坐标式,代韦达化简,得出结论,回代取舍,作答。九步,缺一步扣一处。
篇幅上,主体三到五行,化简两到三行,结论一行。步骤全而不啰嗦,是这一讲要达到的样子:让阅卷的人顺着行次找到每个给分点,也让自己的错误在一半处就能发现。
第三部分 破·典型题型
题型一 联立与韦达:四行写全,一步不省
【解题技巧】这一型的题不难,难在把过程写成旁人能复核的样子。做题时把四行写在卷面的显眼处:设、代、整理、标注。整理后的整式方程与判别式是后面所有结论的出处,写清楚,每一步都能回头查。
【教学提醒】讲这一型时,先让学生照着四行抄一遍典例,再自己写变式,写完同桌互批:只查四行齐不齐,不看答案。四行写成习惯之后,算错的概率会明显下降。
【典例1-1】(原创改编·对标解答题第一问的书写要求)
已知椭圆 ,直线 与 交于 、 两点,且 ,求 的值。
解析:按四行写。设直线 ;代入椭圆方程,得 。
两边乘 整理:。二次项系数 恒成立。
判别式 ,令 得 。这个范围先记在卷面右侧,后面解出的 逐个放回来验。
由韦达定理,,。
弦长用 ,这里 ,,故 。
令其等于 ,两边约去 ,得 ,即 ,。
回代:,两个值都满足判别式为正,均保留。
参考答案: 或 。
【学情易错提醒】两处。其一,省略整理这一步,直接从「联立得」跳到弦长公式,阅卷时找不到判别式的出处,这一分给不出。其二,解出 之后不回看范围,只要题目数据稍改,解出的值就可能落在 之外,此时必须舍去,不回看就无从发现。
【变式1-1】(原创改编·直线与双曲线公共点个数)
已知直线 与双曲线 恰有一个公共点,求 的值。
解析:先把二次项系数看清楚。代入得 ,乘 整理:。
情形一:二次项系数为零,即 。此时方程退化为一次方程 ,有唯一解。以 验:,,代回直线得交点为 ,确实只有一个。几何上,此时直线与一条渐近线平行。
情形二:二次项系数不为零,方程是二次方程。恰有一个公共点要求重根,即 ,得 ,。此时直线与双曲线相切。
两种情形各自独立,合起来共四个值。
参考答案: 或 。
【学情易错提醒】两处。其一,直接令判别式为零,只得到 两个值。「恰有一个公共点」在二次项系数为零时同样会发生,直线与渐近线平行时只有一个交点,漏掉这一情形就是漏解。其二, 时把唯一解 代回双曲线,得 ,点确实在曲线上;不代回,无法确认这一次方程的解不是增根。
【变式1-2】(原创改编·抛物线焦点弦)
已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与 交于 、 两点,且 ,求 的方程。
解析:抛物线 中 ,焦点 。过 的直线设为 ,这一写法包含竖直线 (对应 )。
代入得 ,即 。二次项系数为 ;判别式 对一切实数 成立。
由韦达定理,,。
焦点弦长写作 ,而 ,故 。
令 ,得 ,。
回代: 时 ,即 ; 时 ,即 。两条都满足判别式为正,均保留。
参考答案: 或 。
【学情易错提醒】两处。其一,设 ,竖直线 就落在讨论范围之外。本题两条答案都不是竖直线,结论侥幸没有丢;但设法上的缺口留着,换一道题就会漏解。其二, 恒正也要写一句,否则「判别式为正」在卷面上是空话,交点存在这一前提没有交代。
题型二 向量条件的翻译:先联立,再代坐标
【解题技巧】这一型的分水岭不在翻译,而在翻译的时机。先把直线与曲线联立、拿到两根和与两根积,再把向量条件写成坐标式,两式一对接就化简。顺序反过来,坐标式里混着四个未知量,越化越乱。
【教学提醒】讲这一型时把三种翻译并排写在黑板上:垂直、定比、向量和,各自配一行坐标式。学生常把三种混成一种,不管什么条件都写 。并排写一遍,对应关系就清楚了。
【典例2-1】(原创改编·垂直条件的坐标翻译与定值证明)
已知椭圆 ,直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点)。证明:原点 到 的距离为定值。
解析:联立:,乘 整理得 。
判别式 ,先留着,等垂直条件化简完再代回。
韦达:,。
翻译条件: 即 。由 得 ,三项都不能省。
代入化简:。
于是 ,得 。
距离 ,把 代入,,,与 无关。
回验:把 代回判别式, 恒成立,、 确实存在,定值成立。
参考答案:原点 到 的距离为定值 。
【学情易错提醒】三处。其一,题目给的 不是多余条件: 时 过原点,距离为零,垂直条件退化成原点在直线上的情形。其二,最后不代回判别式,「、 存在」就没有交代,定值可能是空条件下的产物。其三,化简 时漏掉负号,会得到 ,距离随之随 变化,与「定值」当场矛盾。
【变式2-1】(原创改编·定比分点条件)
已知椭圆 ,过点 的直线 与 交于 、 两点,且 ,求 的方程与 。
解析:点 满足 ,在椭圆内,过它的直线必与椭圆交于两点。设 ,这一写法包含竖直线 。
代入:,乘 整理得 。
判别式 恒成立。
韦达:,。
翻译条件: 且 ,纵坐标上给出 ,即 ;横坐标上给出 ,这一式留作校验。
两根和给出 ;两根积给出 ,即 。
两式消去 :,约去得 ,即 ,,。
弦长:,代入 得 。
参考答案: 或 ,。
【学情易错提醒】两处。其一,只写纵坐标关系 就往下算,横坐标关系 没有交代。分点条件在两个坐标上同时成立,只用一半,另一半信息闲置,也失去了校验的机会。其二, 解出两个 ,对应两条关于 轴对称的直线,两条都要写;只取正号等于丢一半答案。
【变式2-2】(原创改编·数量积为零求参数)
已知椭圆 ,直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点),求 的值。
解析:联立:,乘 整理得 。
判别式 ,令 得 。
韦达:,。
翻译: 即 。由 得 。
于是 ,得 ,。
回验:,判别式 ,两个值都保留。
参考答案: 或 。
【学情易错提醒】两处。其一, 里的 一项漏掉,只剩 , 的方程会变样,答案跟着错。其二, 落在 内,两个值都留;若不验范围,遇到 的数据会把增解写进答案。
题型三 范围的讨论:设法与参数范围
【解题技巧】这一型的答案常常藏在「另一种设法」里。做题时先问一句:这条直线有没有可能是竖直的(或水平的)?把这一情形单独写出来验一次,再写通法。范围类的题反过来做:先把判别式解成参数的不等式,再用曲线本身的位置条件收窄。
【教学提醒】这一型适合让学生先错一次。故意只设 ,一路算到左右两边常数对不上,再回头看漏了哪条直线。矛盾出现的位置,就是漏解的位置,这一步比讲十遍都管用。
【典例3-1】(原创改编·漏掉竖直线致无解)
已知椭圆 ,过点 的直线 与 交于 、 两点,且 ,求 的方程。
解析:先按通法。设 ,代入并乘 整理:。
判别式 恒成立。
弦长:。
令其等于 :左边乘开是 ,右边乘开是 ,两边的 项完全相同,常数项一个 一个 ,对不上。这说明满足条件的直线没有斜率。
矛盾不是无解,是设法的覆盖范围不够。单独验竖直线 :代入得 ,,,两点间距离为 ,正好符合。
参考答案:。
【学情易错提醒】两处。其一,算到两边常数项对不上,写「无解,故不存在这样的直线」,把唯一答案丢掉。其二,把 当成椭圆上的点:它满足 ,在椭圆内部,过它的直线必与椭圆交于两点,所以判别式恒正;换成椭圆外的定点,判别式就会给出 的范围,这一步的结论完全不同。
【变式3-1】(原创改编·过椭圆外定点的直线与交点个数)
已知椭圆 ,过点 的直线 与 交于两个不同的点,求 的斜率 的取值范围。
解析:点 满足 ,在椭圆外。设 。
代入:,乘 整理得 。
两个不同交点要求 ,得 ,即 或 。
再验竖直线 :代入得 ,,交于两点,也满足「两个不同的点」。这条直线没有斜率,不在 的讨论范围里,作答时说明一句即可。
参考答案: 或 。
【学情易错提醒】两处。其一, 解成 ,不等号方向反了。用 回代检验:此时 ,确实没有交点,可见 不该在范围内。其二,题目问的是斜率的取值范围,竖直线无斜率,只能作补充说明;而 时 ,只有一个交点,等号取不到,写成含等号的形式就错了。
【变式3-2】(原创改编·双曲线两支各一个交点)
已知双曲线 ,直线 与 的左、右两支各有一个交点,求 的取值范围。
解析:代入:,乘 整理得 。
两支各一个交点,等价于两个交点的横坐标异号,即 。由韦达,。
分子 恒成立,故 等价于 ,即 。
再看判别式:,在 时每一项都为正,判别式自动为正,无需另求。
二次项系数为零的情形由严格不等式排除, 也确实与曲线交于两点。结论与 无关,取 验: 时交于 ,一左一右,符合。
参考答案:。
【学情易错提醒】两处。其一,用判别式单独求范围,得到的是含 的不等式,与「两支」这件事没有关系。判定两支的标准是 ,这一条比判别式更强。其二,结论与 无关这一点要在卷面上点明:分子恒正, 取任何值都不改变 的范围。
题型四 结果的取舍:算完必须回验
【解题技巧】这一型考的不是算,是判。解出参数之后,把每个值代回原题验三件事:判别式、点的位置、几何意义。任一件不成立就舍,并把理由写成一句话。若没有排除的理由,两个值都留,分类讨论写完整。
【教学提醒】讲这一型时把「舍」写成固定句式:因为……,所以舍去。学生常把舍写成把字划掉,卷面上看不出理由,这一步的分给不出。句式练两遍,格式就稳了。
【典例4-1】(原创改编·数量积为零定点问题)
已知抛物线 ,直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点)。
(1)证明 过定点;
(2)求 面积的最小值。
解析:设 ,这一设法包含竖直线()。
代入:,即 ,二次项系数为 ,判别式 。
韦达:,。
翻译:。由 得 。
代入得 , 或 。
取舍: 时 过原点,方程 的两根为 与 ,其中一个交点就是 ,向量 或 是零向量,垂直条件失去意义,舍去。 时 恒过 ,且 恒成立。
第(2)问: 到 的距离 ,。
面积 ,等号在 时取到,此时 。
参考答案:(1) 恒过定点 ;(2) 面积的最小值为 ,此时 。
【学情易错提醒】三处。其一, 不舍去,把原点当成交点之一,垂直条件失去意义。其二, 与 都留,定点就写成两个,与「过定点」直接矛盾。其三,第(2)问里 对应竖直线,点线距公式照常成立,不需要另设一套。
【变式4-1】(原创改编·判别式筛掉增解)
已知抛物线 ,过点 的直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点),求 的方程。
解析:设 ,这一设法包含竖直线 ()。
代入:,即 ,判别式 。
韦达:,;。
翻译:,即 ,。
取舍:,要求 或 。 约等于 ,满足; 约等于 ,落在 与 之间,判别式为负,两个交点不存在,舍去。
参考答案:。
【学情易错提醒】两处。其一, 不验判别式就写进答案。这个值落在判别式为负的区间,「、 两点」的前提已经破,答案也就不成立。其二,设 只覆盖有斜率的直线;本题竖直线 使 ,只有一个交点,本来就不合题意,但这一判断要靠单独验,不能默认略过。
【变式4-2】(原创改编·分类讨论决定取舍方向)
已知椭圆 的离心率为 ,求 的值。
解析:题目没有说明焦点在哪条轴上, 与 的大小决定长轴的方向,需要分两类。
情形一:。此时 ,,,,得 ,落在 内。
情形二:。此时 ,,,,得 ,落在 内。
两类各得一解,都落在各自的限定范围里,均保留。回代核对: 时 ,,,离心率为 ; 时 ,,,离心率同为 ,与题设一致。
参考答案: 或 。
【学情易错提醒】两处。其一,默认焦点在 轴上,只算出 。题干只给了标准式与离心率,长轴方向未定,漏一类就少一半答案。其二, 时 ,,,离心率为 ,与题设一致;不回代核对,容易把 误归到 那一类。
第四部分 结·方法总结
复盘这一讲,考场上的失分点集中在六处,按出现顺序记。
一、联立不写整式方程
判别式无处依附,后面的分都接不上。改法:整理成标准形式,三个系数写出来。
二、判别式只写「由题意」
参数范围空着,取舍时无从下手。改法:算出判别式,解不等式,把范围写在卷面右侧。
三、韦达只写两根和
数量积类条件接不上。改法:两根和与两根积成对写,符号跟着三个系数走。
四、先翻译条件再联立
式子里混着四个未知量,越化越乱。改法:先联立取韦达,再代坐标式。
五、设法单一漏竖直(水平)线
最值常在该处取到。改法:设法之后补一句单独验证,把竖直线或水平线写进卷面。
六、结果不取舍或舍错
判别式、曲线内外、同支还是两支,三处逐一回代。改法:舍与留都写一句理由。
六处的共同点:都不是算错,而是没写。规范题的分不在难度上,在完整性上。把这六处写成考场上的固定动作,圆锥曲线的解答题就能从「算得出」变成「拿得满」。
第五部分 练·分层小训练
一、基础小练(20 分钟)
1.(单选)已知直线 与椭圆 有两个不同的交点,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D. 或
解析:联立:,乘 整理得 。
两个不同交点要求 ,即 ,解得 。
参考答案:A
2.(单选)已知直线 与抛物线 交于 、 两点,则 ( )
A. B.
C. D.
解析:代入得 ,整理成 。
由韦达定理,。常数项就是两根之积,符号跟着常数项,不再另加负号。
参考答案:A
3.(单选)直线 被椭圆 截得的弦长为( )
A. B.
C. D.
解析:联立:,乘 整理得 。
判别式 ,弦长 。
参考答案:A
4.(单选)已知直线 与椭圆 交于 、 两点,则 ( )
A. B.
C. D.
解析:联立:,乘 整理得 。
由韦达定理,。常数项为负,两根之积为负,两条交点分居 轴两侧。
参考答案:B
5.(多选)关于圆锥曲线解答题的书写,下列说法正确的是( )
A.联立后要写成标准的一元二次方程 B.韦达定理只写两根和即可
C.判别式同时给出参数的范围 D.设 时竖直方向不用讨论
解析:A 正确:标准形式是判别式与韦达的共同前提,二次项系数为零时方程退化,需另行讨论。
B 错误:两根和与两根积由三个系数共同决定,一个关系推不出另一个,两项都要写。
C 正确:判别式为正解出的不等式就是参数范围,一步两用。
D 错误: 覆盖不了竖直线 ,这一情形必须单独验证。
参考答案:AC
6.(填空)已知直线 与椭圆 相切,则 ______。
解析:联立:,乘 整理得 。
相切即重根,,得 ,。
参考答案:
7.(解答)已知抛物线 ,过点 的直线 与 交于 、 两点,求 的最小值,并求此时 的方程。
解析:设 ,包含竖直线 。代入得 ,判别式 恒成立。
弦长 。
因为 ,所以 ,等号在 时取到,故 的最小值为 ,此时 。
参考答案: 的最小值为 ,此时 。
二、培优小练(20 分钟)
8.(解答)已知抛物线 的焦点为 ,过 的直线 与 交于 、 两点,求 面积的最小值( 为原点)。
解析:焦点 ,设 ,包含竖直线。
代入得 ,,。
到 的距离 ,。
面积 ,等号在 时取到,此时 轴。
参考答案:最小值为 ,此时 。
9.(解答)已知椭圆 ,直线 与 交于 、 两点,且 ( 为原点),求 面积的最大值。
解析:联立得 ,,。
垂直条件给出 ,同典例 2-1 的化简,得 。
此时 到 的距离满足 ,即 为定值;判别式化为 。
弦长 ,于是 。
令 ,记 ,求导得 在 处取最大值 。
故 ,等号在 时取到。
参考答案:最大值为 ,此时 。
10.(解答)已知椭圆 的右焦点为 ,过 的直线 与 交于 、 两点,求 面积的最大值( 为原点)。
解析:由 , 得 ,。设 ,包含竖直线。
代入得 , 恒成立,。
面积 。
令 ,则 ,。由基本不等式 ,等号在 时取到,此时 满足 。
代入得 ,等号在 时成立,即 ,。
参考答案:最大值为 ,此时 的斜率为 。
11.(解答)已知双曲线 ,直线 与 交于 、 两点,若 、 在 的同一支上,求 的取值范围。
解析:代入:,乘 整理得 。
同一支等价于两个交点的横坐标同号,即 。由韦达,,故 ,即 。
交点存在要求 ,即 。
两条件合起来 ,解得 。二次项系数为零即 ,已被严格不等式排除。
参考答案: 或 。
12.(解答)已知椭圆 ,、 是 上两点, 为原点,四边形 为平行四边形,且点 在 上。求原点 到直线 的距离的取值范围。
解析:设 (),联立得 ,。
平行四边形 给出 的坐标:,而 。
点 在椭圆上:,化简得 ,即 。
距离 ,于是 。
当 时 ,;随 增大, 单调递增并以 为极限,取不到 。故 的取值范围是 。
参考答案:。
答题规范与复盘 第 1 页
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