劉喜蘭
圓錐曲線中的三角形面積問題具有較強(qiáng)的綜合性.解答此類問題,需要靈活運(yùn)用圓錐曲線的定義、方程、幾何性質(zhì)、三角形的面積公式、弦長公式等.求解圓錐曲線中三角形面積問題主要有三種方法:公式法、割補(bǔ)法、利用正余弦定理等.下面,結(jié)合例題來探討一下這三種方法.
一、公式法
三角形的面積公式主要有兩種:(1)S = ×底 ×高;(2)S =2ab sinC .對于簡單的圓錐曲線中三角形的面積問題,可采用公式法求解,先求出三角形底邊所在直線的方程,然后運(yùn)用弦長公式求得三角形底邊的長,用點(diǎn)到直線的距離公式求得三角形頂點(diǎn)到底邊的距離,即可得到高線的長度,最后運(yùn)用三角形的面積公式S =1 ×底 ×高求解.
例1.過 P(0,2)的直線 l 與橢圓? +y2= 1相交于A,B 兩點(diǎn),O 為坐標(biāo)原點(diǎn),若△AOB 的面積為3,求直線 l 的方程.
解:
將 AB視為三角形的底邊、O 視為三角形的頂點(diǎn),然后運(yùn)用弦長公式和點(diǎn)到直線的距離公式分別求得△AOB 的底邊邊長和高,就能運(yùn)用公式法求得問題的答案.
二、割補(bǔ)法
割補(bǔ)法常常用于求解一些不規(guī)則圖形的面積問題.有些圓錐曲線中的三角形面積不易求得,此時可以采用分割法,將三角形分割為幾個便于計算面積的三角形、梯形、矩形、平行四邊形,再將幾個圖形的面積相加減,即可求得三角形的面積.
例2.已知過拋物線 y2=4x 焦點(diǎn) M 的直線 L 與拋物線交于 A,B 兩點(diǎn),|AM|= 3,O 為坐標(biāo)原點(diǎn),求△AOB 的面積.
解:
在求三角形底邊的邊長時,除了要用到了弦長公式,還需運(yùn)用韋達(dá)定理.
三、利用正余弦定理
運(yùn)用正余弦定理能夠快速建立三角形的三邊、三角之間的關(guān)系.在求解圓錐曲線中的三角形面積問題時,可運(yùn)用正余弦定理求得三角形某個角的正弦值以及兩邊的長,這樣就可利用三角形的面積公式S = ab sinC,求得三角形的面積.
例3.已知 F1,F(xiàn)2是橢圓 x2 + y2= 1的兩個焦點(diǎn),P 是橢圓上的一點(diǎn),若∠F1PF2=? ,求△F1PF2的面積.
解:
求解焦點(diǎn)三角形的面積問題,可結(jié)合圓錐曲線的定義以及正余弦定理建立三角形的邊與角的關(guān)系式,再用公式 S = ab sinC求得面積.采用這種設(shè)而不求的方法解題,往往能極大地減少計算量.
相比較而言,公式法應(yīng)用的范圍較廣一些,另外兩種方法均有一定的局限性.同學(xué)們在解題時要根據(jù)題目的特點(diǎn)選用合適的方法求解,這樣就能盡可能地簡化運(yùn)算,減少計算量,提升解題的效率.
(作者單位:安徽省阜陽市臨泉第二中學(xué))