圓錐曲線題常見錯解型別及剖析

2022-01-04 11:42:54 字數 2957 閱讀 2223

圓錐曲線是高中數學的重要內容,每年的高考中都占有較大的比重。解析幾何解題中由於審題不嚴,考慮不周,忽視甚至挖掘不出題目的隱含條件,常會使解題感覺困難或產生錯

誤。下面對圓錐曲線題常見錯解型別作剖析,以引起注意。

一、概念不清

例1 已知圓,圓都內切於動圓,試求動圓圓心的軌跡方程。

錯解:圓c2:,即為

而圓c1:的圓心為c1(0,0),半徑

設所求動圓圓心m的座標為(x,y),圓的半徑為r,則且

所以,即

化簡得。即為所求動圓圓心的軌跡方程。

剖析:上述解法將,誤認為動圓圓心的軌跡為雙曲線,這與題意不符。

事實上,表示動點m到定點的距離差為常數3

且,點m的軌跡為雙曲線右支,方程為:

二、盲目運用圓錐曲線定義致錯

例2、雙曲線上的點p到點(5,0)的距離為8.5,則點p到點()的距離_______。

錯解:設雙曲線的兩個焦點分別為,由雙曲線定義知所以,故點p到點()的距離為16.5或0.5.

剖析:由題意知,雙曲線左支上的點到左焦點的最短距離為1,所以不合題意,事實上,在求解此類問題時,應靈活運用雙曲線定義,分析出點p的存在情況,然後再求解。如本題中,因左頂點到右焦點的距離為9>8.

5,故點p只能在右支上,所求。

三、以點帶面,導致錯誤

例3、過點(0,1)作直線,使它與拋物線僅有乙個公共點,這樣的直線有( )

a.1條 b.2條 c. 3條 d. 0條

錯解:設直線的方程為,聯立,得,即:,由δ=0,得k=1,故答案為a.

剖析:以點帶面是指思考不全面,遺漏特殊情況,致使解答不完善,不能給出問題的全部答案,從而出現思維的不嚴謹性。本題的解法有兩個問題,一是將斜率不存在的情況考慮漏掉了,另外又將斜率k=0的情形丟掉了,故本題應有三解,即直線有三條。

正確答案為c。

四、忽視隱含條件致錯

例4、已知實數x,y滿足3x2+2y2=6x,則x2+y2的最大值是( )

a、 b、4 c、5 d、2

錯解:由3x2+2y2=6x得,

故x2+y2=,選a。

剖析:由於x,y相互制約,忽視了條件中x的取值範圍而導致出錯。正確答案為b,即由得,故x=2時,x2+y2的最大值是4。

五、解題方法不當缺乏檢驗致錯

例5、已知雙曲線,問過點a(1,1)能否作直線,使與雙曲線交於p、q兩點,並且a為線段pq的中點?若存在,求出直線的方程,若不存在,說明理由。

錯解:設符合題意的直線存在,並設則

(1) -(2)得

因為a(1,1)為線段pq的中點,所以

將(4)、(5)代入(3)得

顯然,則直線的斜率,所以符合題設條件的直線存在,其方程為。

剖析:在(3)式成立的前提下,由(4)、(5)兩式可推出(6)式,但由(6)式不能推出(4)(5)兩式,故應對所求直線進行檢驗,上述錯解沒有做到這一點,故是錯誤的。應在上述解題的基礎上,再由得根據,從而知所求直線不存在。

六、變形過程不等價致錯

例6、若直線y=x+b與曲線恰有乙個公共點,則有b的取值範圍是

錯解:,即,直線y=x+b與圓恰有乙個公共點

剖析:將所作變形不是等價變形,擴大為圓研究,從而造成錯解。作圖易知,與半圓恰有乙個交點的直線是圖中的l1與l2之間(含l1)的部分及圓的一條切線l3。故正確答案為:。

七、忽視軌跡的純粹性、完備性致錯。

例7 、求與y軸相切於右側,並與⊙c:x2+y2-6x=0也相切的圓的圓心的軌跡方程。

錯解圓c方程化為,設動圓圓心點p(x,y)(x>0),⊙p與y軸相切與點m,與⊙c相切與n點,所以|cp|=|pm|+3,即,化簡得軌跡方程為:

剖析本題解法只考慮了所求軌跡的純粹性,即所求軌跡上的點都滿足條件,而沒有考慮所求軌跡的完備性,即滿足條件的點都在軌跡上。事實上,根據已知條件,滿足條件的還有軌跡y=0 (x>0且x≠3),正確的答案為:動圓圓心的軌跡為和y=0 (x>0且x≠3)。

練習鞏固:

1、點p與定點f(2,0)的距離和它到直線x=8的距離比是1:3,求動點p與定點距離的最值。

易錯原因:由橢圓性質知,橢圓上點的橫縱座標都是有限制的,解題易忽視這一取值範圍,正確答案:當時, 。

2、已知點 m(-2,0),n(2,0),動點 p滿足條件|pm |-|pn |=,記動點 p的軌跡為 w.

(ⅰ)求 w 的方程;

(ⅱ)若 a,b 是w上的不同兩點,o 是座標原點,求、的最小值.

易錯原因:(ⅰ)誤認為軌跡是以為焦點的雙曲線的兩支,正確答案: w 的方程為()。

(ⅱ)解法中易忽視了直線ab斜率不存在的情況,從而導致了無最小值的錯誤。正確答案:、的最小值為2.

3、是否存在同時滿足下列條件的拋物線?若存在,求出方程;若不存在,試說明理由. (1) 頂點在x軸上,以y軸為準線。

(2) a (3, 0 )到此拋物線上動點p的距離的最小值是2。

易錯原因:忽視了拋物線中x的取值範圍,因為點p是此拋物線上動點,所以x ≥ a.

正確答案為:所求拋物線方程有三個:y2 =4(x-1)或y2 =2( x-) 或y2 = 20(x-5).

4、已知橢圓3x2+2y2=6x與曲線x2+y2-k=0恒有交點,求k的取值範圍。

易錯原因:原方程組中有隱含條件0≤x≤2,消去y後得到的關於x的一元二次方程看不到這個限制條件。正確答案為:k的取值範圍為[0,4].

5、若曲線與直線+3有兩個不同的公共點,則實數 k 的取值範圍是

a 、 b、 c、 d、

易錯原因:將曲線轉化為時不考慮縱座標的範圍;另外沒有看清過點(2,-3)且與漸近線平行的直線與雙曲線的位置關係。正確答案:c

6、已知△abc的三邊a>b>c,並成等差數列,a的座標為(-1,0),c的座標為(1,0),求頂點b的軌跡。

易錯原因:解答忽視軌跡的純粹性。事實上,由a>b>c知圖形只能在y軸的左側且不能在x,y軸上.

正確答案:b點的軌跡為,又由a>b>c知曲線只能在y軸的左側且除去(-2,0),(0,),(0,)三點。

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