圓錐曲線中常見錯誤剖析

2022-01-04 13:09:35 字數 2205 閱讀 4030

與w的方程聯立, 消去y得

故所以.又因為,所以,從而,所以無最小值。

剖析本題(ⅰ)的解法是正確的。(ⅱ)的解法中忽視了直線ab斜率不存在的情況,從而導致了無最小值的錯誤。糾正方法是補上:

當 ab⊥x軸時,從而所以

綜上,、的最小值為2.

四、漏用判別式導致錯誤

例4 如圖,直線y=kx+b與橢圓交於a、b兩點,記△aob的面積為s.

(i ) 求在k=0,0<b<1的條件下,s的最大值;

(ⅱ)當|ab|=2,s=1時,求直線ab的方程.(2023年浙江卷)

錯解 (i)設點a的座標為(,點b的座標為,

由,解得,所以

當且僅當時,s取到最大值1.

(ⅱ)由得

|ab又因為o到ab的距離所以 ②

②代入①並整理,得解得,,

故直線ab的方程是

或或或.

剖析上述(ⅰ)的解法是正確的。(ⅱ)的解法中,答案雖然正確,但這裡忽視了對判別式》0的檢驗。這也是處理直線和圓錐曲線位置關係相關問題中要特別強調的一點。

五、誤用判別式導致錯誤

例5 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。

錯解由剖析 △≥0只能保證方程有解,而不能保證原方程組有解。因為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。

正確解法為:

由又3x2+2y2=6x ∴, 從而方程的兩根

x1、x2應滿足0≤x1≤2或0≤x2≤2, 設函式f(x)=,對稱軸為x=3且拋物線開口向上

∴.故k的取值範圍為[0,4].

六、忽視曲線自身範圍的制約導致錯誤

例6 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。

錯解由條件知:拋物線開口方向向右,焦點在x軸的正半軸上。

設頂點為(a,0)( a > 0 ),則方程為y2 = 4a ( x – a) , p(x , y)為拋物線上任一點

∵= ( x – 3 ) 2 + y2 = ( x – 3 ) 2 + 4a ( x – a) = x2 + ( 4a – 6 ) x + 9 – 4a2

=12a – 8a2

∴當x = 3 – 2a時, = 12a – 8a2 = 4 ∴a = 1或

所求拋物線方程為:y2 = 4 ( x – 1 ) 或y2 = 2 ( x –)

剖析上述解法忽視了拋物線中x的取值範圍,因為點p是此拋物線上動點,所以x ≥ a. .

正確解法為: =12a – 8a2 ( x ≥ a )

(1) 若3 – 2a a 即0 a 1,則當x = 3 – 2a 時

12a – 8a2 = 4 ∴a = 1或

(2)若3 – 2a a 即 a 1則當x = a 時

=+ 12a –8a2 = 4 ∴a = 5

故所求拋物線方程有三個:y2 = 4 ( x – 1 ) 或y2 = 2 ( x –) 或y2 = 20(x – 5).

七、忽視軌跡的純粹性導致錯誤

例7、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。

錯解如圖所示,設b點座標為(x,y),則b=|ac|=1-(-1)=2 ∵a,b,c並成等差數列

∴a+c=2b=4 ∴,化簡得軌跡方程為:.

故所求b點的軌跡是焦點在直線ac上的的橢圓。

剖析上面解答忽視軌跡的純粹性,即所求軌跡上的點要都滿足條件。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.

正確解法:設b點座標為(x,y),由上面解得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。

八、忽視軌跡的完備性導致錯誤

例8 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)

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