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1、由一道题的错解引发的思考先看下面一个单元选择题:已知椭圆的左、右焦点分别为、,点P在椭圆上,若P、F1、F2是一个直角三角形的三个顶点,则点P到轴的距离为 (A) (B)3 (C) (D)解(一)、假设P为直角顶点,坐标为。焦点F1、F2的坐标分别是。由可得,即,亦即,将该式代入椭圆方程得,因此选择答案(C)解(二)、假设为直角顶点,P的坐标为,因为焦点F1的坐标为,将代入椭圆方程得,因此选择答案(D)思考1:以上两种解法,获得了两个不同结果,是不是选择支设置不当?不是!首先两解法实际上是解答该题时应考虑的两个方面。另外,在解(一)中将代入会发现,这样的值不存在,也就是说P不可能是的直角顶点。
2、因此解(一)是错解!思考2:本题解(一)出现了以下现象:联立两方程得到关于的方程有解,但是方程组却没有解。以前,我们经常解直线方程(二元一次方程)与圆锥曲线方程(二元二次方程)组成的方程组,从没有遇到过类似情况。即联立两方程得到关于(或)的方程,把(或)解出来后代入一次方程,(或)一定存在,即方程组一定有解。这是为什么?其实,解时,将(2)式代入(1)得(3),本来,即,但在(3)式中这一限制被丢掉了。从解出的结果也能看出,与不符。因此,错解的根本原因是,联立方程后所得方程中变量的取值范围发生了变化,即方程的转化不等价。思考3:用判别式判断两圆锥曲线位置关系还行得通吗?众所周知,判断直线与圆锥
3、曲线位置关系时,我们只要看联立后的(或)的一元二次方程解的情况,即判别式与零的大小关系即可。时,直线与圆锥曲线相交;时,直线与圆锥曲线相切;时,直线与圆锥曲线相离。既然两个二元二次方程联立以后,所得(或)的一元二次方程有解()时,方程组未必有解,所以,判断两圆锥曲线位置关系时判别式失效了。请看以下两例:例1、判断两条曲线的位置关系。分析:两曲线分别是抛物线和圆,从图形上看显然它们无公共点。如果联立方程会得到方程,其判别式,方程有两负根。但由可知应该有,方程组无根。因此用判别式判断两圆锥曲线位置关系是错误的。例2、问圆与抛物线会不会只有一个公共点?分析:联立方程可得,令可得。但是不能断言:圆与抛物线只一个公共点。可以验证当时,即它们有两个公共点。如果本题去掉限制,从图形上很容易看出时两曲线只有一个公共点(原点);从方程上看,因为由可得,联立后的方程丢掉了该限制,所以要等价转化为方程在内只有一零根的问题。基于以上思考研讨我们知道:已知两二次曲线方程,判断它们的位置关系,不能使用判别式了,因为联立方程后所得方程中变量的取值范围发生了变化,即方程的转化不等价。解答时要看方程组解的情况。再者,已知含参数的两二次曲线公共点个数,求参数的值或取值范围时,应等价转化为关于(或)的一元二次方程在某限定范围内有解的问题。