1、逆向思维
例1、过点A(-1,5),B(-4,2)的直线交直线l:
分析:通常是先写出直线AB的方程,再求AB与l的交点M的坐标,从而求出比值。若运用逆向思维,先设AM:MB=λ,用λ表示点M的坐标,由点M在直线l上,即可求出λ值。
解:设AM:MB=λ,则得
因为
所以
解得
故AM:MB=2
例2、双曲线
分析:通常是先写出双曲线的任一切线的方程,求出A、B的坐标,再证得结论,当然可以,但过程较繁。若运用逆向思维,先设A、B的坐标,写出AB的方程。由AB与双曲线相切证得结论,则较为简便。
证明:设A(m,0),B(0,n),则直线AB的方程为:
即
因为直线AB是双曲线
即
所以
因为
所以
故
例3、若椭圆
分析:通常是分两种情况考虑:
(1)A、B两点都在椭圆外;
(2)A、B两点都在椭圆内。
若从反面考虑则可避免分情况讨论,计算简洁。
解:先求椭圆和线段AB有公共点时的取值范围。易得线段AB的方程为:
由方程组
得
故a2在[1,3]内递增,且x=1,3时的值分别为
故
因为a>0,所以
故当椭圆与线段AB无公共点时
2、极限思想
例4、求已知离心率
分析:通常是设椭圆中心为(x0,y0),可得椭圆方程,并列出过已知点P的切线方程,联立消参可求得椭圆方程。若按极限思想,将点圆、点椭圆视为圆、椭圆的极限情况,则可简化运算过程。
解:由
将点
又因为所求的椭圆过点(1,0),代入上式得
故所求椭圆方程为
例5、过抛物线
分析:通常是先列出PQ的直线方程,求出直线PQ与抛物线的交点坐标,再根据两点间的距离公式求出p与q。
若按极限思想,使直线PQ的斜率不存在,则直线就是抛物线的对称轴,此时P为顶点,Q在无穷远处,用极限的观点得
所以
3、利用平面几何的有关知识
例6、过点P(-1,2)作直线l,使点A(-3,4)和点B(1,-2)到l的距离相等,求l的方程。
分析:通常是先设l的方程为
若通过思维变式,由平面几何知识可知:l过线段AB的中点Q(-1,1)或l//AB,从而较简便地求得l的方程。
引用直线的斜率解题时,应注意斜率不存在,即直线垂直于x轴的情形,以免漏解或导致其它错误。
解:因为点A、B到l的距离相等,所以l或过线段AB的中点Q(-1,1)或l//AB,于是l的方程为
即
例7、直线l:
分析:通常是先求出l与C的交点A、B的坐标,再写出线段AB的垂直平分线方程。
若应用平面几何知识,则可知:过圆心O且垂直于l的直线就是线段AB的垂直平分线,由此易求出其方程。
解:过圆心O(0,-2)且垂直于l的直线就是线段AB的垂直平分线,故l的方程为
即
例8、以原点O为顶点的定角
分析:通常是设A点坐标,求B点坐标,再写出两边的垂直平分线的方程,从而求出外心M的轨迹,显然过程较繁,计算量较大。
若通过思维变式,充分利用平面几何知识则易得解。
解:设△AOB的外心为M(x,y),AB的中点为D,因为∠AOB=θ
所以∠AMB=2θ
于是∠AMD=θ
因为
所以点M在直线l的左侧,即x<>
在Rt△AMD中
又
故
即
故△OAB的外心M的轨迹是这条双曲线的左支。
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