(苏教版选修2—1)数学:2.6《曲线与方程》素材3

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(苏教版选修2—1)数学:2.6《曲线与方程》素材3

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巧用条件 妙求椭圆方程
已知曲线轨迹为椭圆求其方程时,常用待定系数法,在许多情况下,若恪守常规,常会导致过程繁琐,运算量增大,但如果对题目条件合理使用,对标准方程进行“改造”,常可避繁就简,事半功倍,现举几例,寻求椭圆方程的巧妙求法.
一.改造设法之一:巧设,避免讨论.
例1.求经过两点的椭圆标准方程.
分析:由条件,不能确定焦点在轴还是轴上,若直接设标准方程,需分两种情况讨论,则解答繁琐;若设方程为,则包含了上述两种情况,简化了解题过程,有效地避免了讨论.[来源:21世纪教育网]
解:设所求椭圆方程为,将A、B两点坐标代入得,解得,,故所求椭圆方程为.[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
点评:事实上,中,当时,椭圆焦点在轴上;当时,椭圆焦点在轴上.
二.改造设法之二:利用共焦点椭圆系,巧设椭圆方程.
例2.求经过点且与椭圆有相同焦点的椭圆标准方程.
分析:当一组椭圆具有某一相同性质时,我们称之为椭圆系.本题可用共焦点椭圆系方程求解.
解:设所求椭圆方程为,将M点坐标代入得,解得或(舍去),故所求椭圆方程为.
点评:与椭圆有相同焦点的椭圆系方程为且.
三.改造设法之三:利用共离心率椭圆系,巧设椭圆方程.
例3.求经过点且与椭圆有相同离心率的椭圆标准方程.
分析:离心率,可由与的比值确定,故一组椭圆中,无论焦点在轴还是轴上,只要比值相等,它们的离心率就相同.本题可用共离心率椭圆系方程求解.
解:设所求椭圆方程为或,将M点坐标代入得或,解得或,故所求椭圆方程为或.
点评:与椭圆有相同离心率的椭圆系方程为(焦点在轴上)或(焦点在轴上).
四.改造求解过程,体会知识灵活运用.
例4.求焦点为且过点的椭圆方程.21世纪教育网
常规解法:设所求椭圆方程为,则由题意得,消去得,整理得,解得或(舍去,因此时),于是,故所求椭圆方程为.
改造解法一:设所求椭圆方程为,由定义得,即,平方整理得,因,则,故所求椭圆方程为.
改造解法二:由题意,所求椭圆与共焦点,则由例题2知,可设方程为,将点坐标代入得,解之得,故所求椭圆方程为.
点评:常规解法中联立方程组消元后,需要解一个4次方程,运算量较大,且容易出错;而改造解法中,法一巧妙地运用定义,避免了繁琐的运算,是一种可取的好方法;法二则运用共焦点椭圆系,简化了求解过程,也很巧妙.21世纪教育网

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