山東省聊城大學數學科學學院 (252000)
孫海玲* 于興江
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由一道高考題探究出圓錐曲線的定值問題
山東省聊城大學數學科學學院 (252000)
孫海玲*于興江
圓錐曲線是高中幾何中的一大難點,而圓錐曲線的證明題更是不少學生“心中的痛”.學生要突破圓錐曲線的難關,必須扎扎實實學好圓錐曲線的基本性質和知識.本文以2016年四川卷理科第20題為例,考察的是有條件限制下橢圓的定值問題,是一道具有潛在價值的好題.筆者以此為基礎,探究出圓錐曲線上一類定值問題.
(1)求橢圓E的方程及點T的坐標;
(2)設O是坐標原點,直線l′平行于OT,與橢圓E交于不同的兩點A,B,且與直線l交于點P.證明:存在常數λ,使得|PT|2=λ|PA|·|PB|,并求λ的值.
圖1
探究推廣 波利亞說:“中學數學教學的首要任務是加強訓練.”在這過程中,教師要對選擇的每個數學問題做全面的解題研究,使每道高考題都能體現它思維訓練價值,使學生能舉一反三、融會貫通.對該題,我們可以進行一些探究.
(1)求橢圓E的方程及點T的坐標;
(2)設O是坐標原點,直線l′平行于OT,與橢圓E交于不同的兩點A,B,且與直線l交于點P.證明:存在常數λ,使得|PT|2=λ|PA|·|PB|,并求λ的值.
圖2
探究2 已知拋物線C:y2=2px,直線l:y=kx+b與拋物線C有且只有一個公共點T.
(1)求拋物線C的方程及點T的坐標;
(2)設O是坐標原點,直線l′平行于OT,與拋物線C交于不同的兩點A,B,且與直線l交于點Q.證明:存在常數λ,使得|QT|2=λ|QA|·|QB|,并求λ的值.
圖3
設A(x1,y1),B(x2,y2).將直線y=2kx+b′代入y2=4bkx中,可得4k2x2+4k(b′-b)x+b′2=0.
(1)求雙曲線E的方程及點T的坐標;
(2)設O是坐標原點,直線l′平行于OT,與雙曲線E交于不同的兩點A,B,且與直線l交于點P.證明:存在常數λ,使得|PT|2=λ|PA|·|PB|,并求λ的值.
圖4
圓錐曲線問題是每年的必考題,但它考查的基本數學思想是不變的.學生通過對圓錐曲線上一類問題的探究,會有很大收獲,可以提高學生發(fā)現問題、解決問題的能力,也可發(fā)展他們的創(chuàng)新意識.教材是一切知識的源泉,也是重要的思想方法的載體,只有深入研究各種題型并歸類,才能達到以不變應萬變的復習效果.
[1]夏迎雪,于興江.一道數學高考題的多解和推廣[J].中學數學研究(江西),2016,5.
[2]姜曉潔,于興江.對2015年北京高考數學理科19題的推廣探究[J].中學數學研究(江西),2016,4.
*作者為在讀碩士研究生.