圆锥曲线中的易错问题

时间:2022-08-31 02:37:20

圆锥曲线中的易错问题

【摘要】 圆锥曲线问题所涉及的知识点较多,问题情形较复杂,因此在解题时往往会因考虑问题不周全,而使得答案漏解或多解,容易出错,本文归纳了圆锥曲线中常见的易错问题,并结合例题分析了出错的原因.

【关键词】 圆锥曲线;焦点;离心率;位置关系

圆锥曲线一直以来是中学数学的重、难点,有着特殊的地位,由于它所涉及的知识点较多,对解题方法的要求较高,问题情形较复杂,所以学生们做题时往往会出现“会而不对”的现象[1],如何避免这种情况的发生,对学生掌握圆锥曲线的解题方法有着直接的关系,为此,本文列举了一些在圆锥曲线中常见的易错类型,以便引起高中生的注意.

易错点一:圆锥曲线中有关焦点,离心率等的易错问题

例1 已知椭圆 x2 2 + y2 m =1 m > 0 的离心率为 1 2 ,求解m的取值.

错解 由椭圆离心率可知e= c a ,所以e2= c2 a2 = a2-b2 a2 = 2-m 2 = 1 4 m= 3 2 .

错因分析 在做题时没有考虑椭圆焦点可能在x轴上,也有可能是在y轴上的情形.

正解 当焦点在x轴上时,由椭圆离心率知:e2= c2 a2 = a2-b2 a2 = 2-m 2 = 1 4 m= 3 2 ;

当焦点在y轴上时,由椭圆离心率知:e2= c2 a2 = a2-b2 a2 = m-2 m = 1 4 m= 8 3 .

综上所述:m的值为 3 2 或 8 3 .

易错点二:直线与圆锥曲线位置关系的易错问题

例2 求过点P 0,1 且与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线方程.

错解 设直线的方程为y=kx+1,将其代入y2=2x得k2x2+2 k-1 x+1=0(①),则可知Δ=4 k-1 2-4k2=0k= 1 2 ,所以所求的方程为y= 1 2 x+1.

错因分析 一是忽略了直线斜率存在与否的情况,二是肯定了方程(①)是二次方程.

正解 直线斜率不存在时,直线x=0是切线,符合题意.

直线斜率存在时,设直线的方程为y=kx+1,代入y2=2x得k2x2+2 k-1 x+1=0(①),

当k=0时,直线y=1与抛物线只有一个交点.

当k≠0时,则Δ=4 k-1 2-4k2=0k= 1 2 ,直线方程为y= 1 2 x+1.

综上所述:直线方程为x=0,y=1或y= 1 2 x+1.

易错点三:忽视圆锥曲线本身的限制条件而致错

例3 设双曲线的中心在原点,焦点在y轴上,离心率为 5 2 ,若P(0,5)到双曲线上的点的最近距离为2,求双曲线方程.

错解 由双曲线的离心率e= c a ,得e2= c2 a2 = a2+b2 a2 = 5 4 a=2b,则可设双曲线方程为 y2 4b2 - x2 b2 =1.P到双曲线上的点Q(x,y)的距离为d,则d2=x2+ y-5 2= 1 4 y2-4b2 + y-5 2= 5 4 y-4 2+5-b2,所以当y=4时,d2min=5-b2=4b2=1,a2=4,所以所求的双曲线方程为 y2 4 -x2=1.

错因分析 在考虑y的取值时,没有考虑y本身的取值范围,疏忽了双曲线本身的隐藏条件.

正解 由题知, y 的取值范围为 2b,+ ∞ ,所以(1)当4≥2b即0

综上(1)(2)所述:双曲线的方程为 y2 4 -x2=1或 x2 49 - y2 49 4 =1.

易错点四:忽视圆锥曲线自身的特征而致错

例4 已知直线y=kx-5与曲线y=x2-4x+3在第一象限有公共点,则求解实数k的取值范围.

错解 由题知,曲线与x轴交于A(1,0),B(3,0)两点,直线与y轴交于C(0,-5),所以kAC=5,kBC= 5 3 ,则当k>5时,直线与曲线在第一象限有交点.

错因分析 忽视了抛物线的增长速度比直线的增长速度快.

正解 (1)曲线在第二象限时,直线与曲线在第一象限无交点;(2)当0

综上(1)(2)(3)可知,k的取值范围为 5 3 ,+∞ .

【参考文献】

[1]曹红梅.圆锥曲线问题易错剖析[J].高中数理化(高三版),2007(11).

[2]祁居攀.圆锥曲线易错点剖析[J].中学生数学(高中版),2010(09):8-10.

[3]陈先睿.圆锥曲线中易错问题思考[J].科学时代,2013(02).

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