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平面解析几何是高中数学的主要知识模块,也是高考考查的重点知识之一,涉及的知识甚多,同时易错点也较多.在高三复习中,如能在这些易错点上强化正误辨析意识,就能加强训练的针对性,提高复习的效率.本文从剖析解析几何的典型易错知识与方法的角度加以分析,为同学们在以后的复习中能防微杜渐起抛砖引玉之用.
易错点1:基本概念理解偏差致错
例1 经过点(2,1)且与两坐标所围成的三角形面积为4的直线方程是 .
错解:由题意,所求直线方程为xa yb=1,由(2,1)在直线上得2a 1b=1及ab=8,
得a=4,b=2,故所求直线方程为x 2y=4.
错因分析:截距概念模糊不清,误将直线在x轴和y轴上的截距作距离使用而掉入“陷阱”.事实上,直线与两坐标轴所围成的三角形面积为12|a||b|,而不是12ab.
正解:所求直线方程应为:x 2y=4,
或(2 1)x-2(2-1)y-4=0,
或(2-1)x-2(2 1)y 4=0.
评注:“距离”与“截距”、两直线夹角与到角等基本概念,看似基础,实则涉及到一类问题的本质,理解入陷阱,易致错.
易错点2:知识掌握不重细节致错
例2 过点(2,2)且横、纵截距相等的直线方程 .
错解:设所求方程为xa ya=1,将(2,2)代入得a=4,得直线方程为x y-4=0.
错因分析:上述错解所设方程为xa ya=1,其中不含横、纵截距为0的特殊情形,事实上,横、纵截距为0且过点(2,2)的直线y=x也符合条件,主要审题不全致错.
正解:x y-4=0或x-y=0.
例3 过点A(-4,2)且与x轴的交点到(1,0)的距离是5的直线方程 .
错解:设直线斜率为k,其方程为y-2=k(x 4),则与x轴的交点为(-4-2k,0),
∴|-4-2k-1|=5,解得k=-15.
故所求直线的方程为x 5y-6=0.
错因分析:题中仅考虑了斜率存在的情况,忽视了斜率不存在的情况,即经过A且垂直于x轴的直线,落入“陷阱”,其实x=-4也符合题意.
正解:x 5y-6=0或x=-4.
评注:直线方程的五种形式中,每种形式都有其适用条件,忽视斜率不存在或零截距的情况,是很多学生经常犯的错误.
易错点3:题目条件审视不全致错
例4 已知圆的方程为x2 y2 ax 2y a2=0,一定点为A(1,2),要使过A点作圆的切线有两条,求a的取值范围.
错解:将圆的方程配方得:
(x a2)2 (y 1)2=4-3a24,
因为其圆心坐标为C(-a2,-1),半径r=4-3a24,当点A在圆外时,过点A可作圆的两条切线,则|AC|>r,即(1 a2)2 (2 1)2>4-3a24.即a2 a 9>0,解得a∈R.
错因分析:本题的“陷阱”是方程x2 y2 ax 2y a2=0表示圆的充要条件,上述解法仅由条件得出|AC|>r,却忽视了a的另一制约条件4-3a2>0.
正解:圆方程为(x a2)2 (y 1)2=4-3a24,由a2 a 9>0及4-3a2>0,
可得a的取值范围是(-233,233).
评注:审题的关键环节挖掘问题的隐含条件,理清条件间错综复杂的关系.审题不清,是解析几何解题的大忌.
易错点4:忽视定义中的限制条件致错
例5 已知定圆F1:(x 5)2 y2=1,圆F2:(x-5)2 y2=16,动圆M与定圆F1,F2都外切,求动圆圆心的轨迹方程.
错解:由F1:(x 5)2 y2=1,F2:(x-5)2 y2=16,设圆M半径为r,则MF1=1 r,MF2=4 r,故MF2-MF1=3
易错点1:基本概念理解偏差致错
例1 经过点(2,1)且与两坐标所围成的三角形面积为4的直线方程是 .
错解:由题意,所求直线方程为xa yb=1,由(2,1)在直线上得2a 1b=1及ab=8,
得a=4,b=2,故所求直线方程为x 2y=4.
错因分析:截距概念模糊不清,误将直线在x轴和y轴上的截距作距离使用而掉入“陷阱”.事实上,直线与两坐标轴所围成的三角形面积为12|a||b|,而不是12ab.
正解:所求直线方程应为:x 2y=4,
或(2 1)x-2(2-1)y-4=0,
或(2-1)x-2(2 1)y 4=0.
评注:“距离”与“截距”、两直线夹角与到角等基本概念,看似基础,实则涉及到一类问题的本质,理解入陷阱,易致错.
易错点2:知识掌握不重细节致错
例2 过点(2,2)且横、纵截距相等的直线方程 .
错解:设所求方程为xa ya=1,将(2,2)代入得a=4,得直线方程为x y-4=0.
错因分析:上述错解所设方程为xa ya=1,其中不含横、纵截距为0的特殊情形,事实上,横、纵截距为0且过点(2,2)的直线y=x也符合条件,主要审题不全致错.
正解:x y-4=0或x-y=0.
例3 过点A(-4,2)且与x轴的交点到(1,0)的距离是5的直线方程 .
错解:设直线斜率为k,其方程为y-2=k(x 4),则与x轴的交点为(-4-2k,0),
∴|-4-2k-1|=5,解得k=-15.
故所求直线的方程为x 5y-6=0.
错因分析:题中仅考虑了斜率存在的情况,忽视了斜率不存在的情况,即经过A且垂直于x轴的直线,落入“陷阱”,其实x=-4也符合题意.
正解:x 5y-6=0或x=-4.
评注:直线方程的五种形式中,每种形式都有其适用条件,忽视斜率不存在或零截距的情况,是很多学生经常犯的错误.
易错点3:题目条件审视不全致错
例4 已知圆的方程为x2 y2 ax 2y a2=0,一定点为A(1,2),要使过A点作圆的切线有两条,求a的取值范围.
错解:将圆的方程配方得:
(x a2)2 (y 1)2=4-3a24,
因为其圆心坐标为C(-a2,-1),半径r=4-3a24,当点A在圆外时,过点A可作圆的两条切线,则|AC|>r,即(1 a2)2 (2 1)2>4-3a24.即a2 a 9>0,解得a∈R.
错因分析:本题的“陷阱”是方程x2 y2 ax 2y a2=0表示圆的充要条件,上述解法仅由条件得出|AC|>r,却忽视了a的另一制约条件4-3a2>0.
正解:圆方程为(x a2)2 (y 1)2=4-3a24,由a2 a 9>0及4-3a2>0,
可得a的取值范围是(-233,233).
评注:审题的关键环节挖掘问题的隐含条件,理清条件间错综复杂的关系.审题不清,是解析几何解题的大忌.
易错点4:忽视定义中的限制条件致错
例5 已知定圆F1:(x 5)2 y2=1,圆F2:(x-5)2 y2=16,动圆M与定圆F1,F2都外切,求动圆圆心的轨迹方程.
错解:由F1:(x 5)2 y2=1,F2:(x-5)2 y2=16,设圆M半径为r,则MF1=1 r,MF2=4 r,故MF2-MF1=3