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圓錐曲線與其他知識(shí)交匯

2015-04-16 06:25:00
關(guān)鍵詞:關(guān)鍵在于半軸切線

高考中常出現(xiàn)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合的問題,解析幾何往往也可以與其他知識(shí)相結(jié)合,且各種題型均有可能出現(xiàn),要求較高.

(1)與數(shù)列結(jié)合的圓錐曲線問題.

(2)與向量結(jié)合的圓錐曲線問題.

(3)與導(dǎo)數(shù)結(jié)合的圓錐曲線問題.

(4)與基本不等式結(jié)合的圓錐曲線問題.

解決此類問題,關(guān)鍵在于能否“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”,從而選擇相應(yīng)方法求解.

例1 設(shè)圓x2+(y-1)2=1的切線l與x軸正半軸、y軸正半軸分別交于點(diǎn)A,B,當(dāng)AB取最小值時(shí),切線l在y軸上的截距為_________.

破解思路 本題涉及最值問題,可以考慮利用導(dǎo)數(shù)來研究.

答案詳解 設(shè)直線l與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為A(a,0),B(0,b),顯然a>1,b>2,則可得直線l: + =1.

依題意, =1,即 + = - +1,所以a2= ,所以AB2=a2+b2= +b2. 設(shè)f(x)= +x2,則f ′(x)= +2x= = = (x>2). 設(shè)f ′(x)=0,則可得x1=1,x2= ,x3= .

又x>2,故當(dāng)x∈(2,x3)時(shí), f(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(x3,+∞)時(shí), f(x)單調(diào)遞增. 所以當(dāng)b= ,a2= = +2時(shí),AB有最小值. 故答案為 .

例2 已知圓心在原點(diǎn)的圓O與直線x- y=4相切.

(1)求圓O的方程;

(2)若圓O與x軸相交于A,B兩點(diǎn),圓O內(nèi)的動(dòng)點(diǎn)P使 , , 成等比數(shù)列,求 · 的取值范圍.

破解思路 本題涉及向量的模以及等比數(shù)列的相關(guān)概念,解題的關(guān)鍵在于能夠把這些知識(shí)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的代數(shù)條件.

答案詳解 (1)圓O的半徑r=d= = =2,所以圓O的方程為x2+y2=4.

(2)在x2+y2=4中,令y=0,得x=±2,所以A(-2,0),B(2,0). 設(shè)P(x0,y0)是圓O內(nèi)任一點(diǎn),則x20+y20≤4.?搖又由 2= · ,得x20+y20= · ,?搖整理后得x20-y20=2. 所以 · =(x0+2,y0)·(x0-2,y0)=x20+y20-4=2(y20-1). 因?yàn)镻在圓O內(nèi),所以 · <0,所以 · ∈[-2,0),其中0≤y20<1.

已知 + =1(a>0,b>0),則點(diǎn)(0,b)到直線x-2y-a=0的距離的最小值為________.

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