解析几何中的范围问题(研究性学习之二) 在直线与圆锥曲线相交问题中,关于直线的斜率或纵截距的取值范围,关于圆锥曲线的离心率、长轴长(或实轴长)、短轴长(或虚轴长)等有关参量的取值范围,是解析几何高考命题以及备考复习的重点问题
对此,一般情况下的解题思路,首先寻觅出(或直接利用)相关的不等式,进而通过这一不等式的演变解出有关变量的取值范围
在这里,我们对寻觅所给问题中相关不等式的主要途径和策略作以研讨
一、“题设条件中的不等式关系”之运用 事物都是一分为二的
对于题设条件中明朗或隐蔽的不等关系,既可作为推导或求解的条件而增加难度,也可作为探索或寻觅范围的切入点而提供方便
在解决范围问题时,不失时机的利用明显的不等关系或发掘隐匿的不等式,往往成为解题的关键环节
例 1、已知双曲线中心在原点,右顶点为 A(1,0),点 P、Q 在双曲线右支上 ,点 M(m,0)到直线 AP 的距离为 1
(1)若直线 AP 的斜率为 k,且 ,求实数 m 的取值范围; (2)当 时,△APQ 的内心恰好是点 M,求此双曲线方程
分析:对于(1),已知直线 AP 的斜率 k 的取值范围,要求 m 的取值范围,首先需要导出 k 与 m 的关系式;对于(2),则要利用三角形内心的性质,三角形内心到三边距离相等;三角形内心与任一顶点的连线为相应的角的平分线;三角形面积等于半周长与内切圆半径之积等
至于运用哪一性质,还要视题设条件的具体情况来定夺
解:(1)由已知设直线 AP 的方程为 y=k(x-1),即 kx-y-k=0 点 M 到直线 AP 的距离为 1 ∴ ① ∴ , 解得 或 ∴所求 m 的取值范围为
(2)根据已知条件设双曲线方程为 当 时,点 M 的坐标为( )
A(1,0), , 点 M 到直线 AP 的距离为 1,∴△APQ 的内切圆半径 r=1, ∴∠PAM=45°, (