剖析导数在解析几何中的应用.doc

剖析导数在解析几何中的应用河北省唐山市丰南区唐坊高中 陈维涛邮编：063308 电话：[phone] QQ：346899232邮箱：zhangliqin99导数是高中数学的新增内容，导数的引入大大丰富了高中数学的知识体系，拓宽了解决解析几何问题的思路。特别对研究曲线的切线和最值开辟了新的途径，带来了极大的便利。因为导数的几何意义是曲线上点处切线的斜率，所以解析几何中的有关切线和最值问题如果用导数来处理，就避免解析几何中的一些繁琐的计算。现举例如下：一、利用导数研究曲线的切线问题例1已知椭圆（）的右焦点为（），过与轴垂直的直线与椭圆相交于点，过点的椭圆的切线与轴相交于点，则的坐标为解：由椭圆方程可知：椭圆位于第一象限内的部分可表示为：，又（）切线方程为，令得：，点坐标为（）点评：本题若采用常规的设切线方程再与椭圆方程联立，判别式等于求切线将会十分繁琐，而采取求导的方式求切线的斜率使问题变得十分简捷清晰。例2已知抛物线G：（1） 求过点P（0，4）的抛物线的切线方程。（2） 求点（，）处的切线方程。解析：（）设切点由，可知抛物线在点处的切线斜率为，故所求切线方程为即因为点在切线上所以，所求切线方程为（）因为点（，）在曲线上，所以由，=，又该切线过点（，）切线方程为点评：导数的几何意义使得导数与解析几何的结合奠定了基础，通过切线二者实现了完美的融合，但要注意题目中的要求，是“某点处的切线”还是“过某点的切线”，因为给定点不一定是切点。如第一问中不在抛物线上，当然更不是切点，第二问中的是切点。二、利用导数研究曲线的最值问题例3 设，曲线在点处切线的倾斜角的取值范围为，则P到曲线对称轴的距离取值范围为( )A BCD分析：本题在导数的实际背景之一的切线斜率和倾斜角概念以及抛物线对称轴方程之间的关系来命题的。解：由，从而，则曲线在点处切线斜率，又曲线在点处切线的倾斜角的取值范围为， 故有0k1，即01，而P到曲线对称轴的距离为，所以取值范围为，选B。例4在抛物线上求一点，使它到原点O的距离最小，并求出其最小值。分析：本题是圆锥曲线求最值的一类常规题目求圆锥曲线上动点到某定点的距离的最值问题。解：设是抛物线上任一点，则不妨设，则所以令，得， 经判断可知，当时,S取到极大值；当时，S取到极小值。又因为，所以只需比较即可。 当时，；当时，而由此抛物线上点到原点的距离最小，最小值为。沙场练兵：1、过双曲线上支上一点P作双曲线的切线交两条渐近线分别于A、B，求证：为定值。解：设P() (0)，则=，由，求导得 切线方程为即 易知双曲线的的渐近线方程为设切线与交于A()，与交于B()，由 得A() 由 得B()=+ =点评：本题综合程度较高，集中考查了双曲线的渐近线、导数、向量的知识，其中运用导数求得切线的斜率是关键，此外还需要有扎实的运算能力做保证2、 如图所示， 曲线段OMB是函数的图象，轴于A，曲线段OMB上一点处的切线PQ交x轴于P，交线段AB于Q。试用t表示切线PQ的方程；试用t表示QAP的面积g(t),若函数g(t)在(m,n)上单调递减，试求出m的最小值；若，试求出点P横坐标的取值范围。解：、切线斜率k=，则切线方程为，即切线PQ方程为。、令得；令，=由，得，又，又已知在上单调递减，故。当时，在上单调递增，解方程，不难解得符合。，又点P的横坐标，即P点横坐标的取值范围为。