陳榮爛
北宋詩(shī)人蘇軾在《題西林壁》中寫(xiě)道:“橫看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同.不識(shí)廬山真面目,只緣身在此山中.”廬山是座丘壑縱橫、峰巒起伏的大山,游人所處的位置不同,看到的景物也各不相同.為什么不能辨認(rèn)廬山的真實(shí)面目呢?因?yàn)樯碓趶]山之中,視野為廬山的峰巒所局限,看到的只是廬山的一峰一嶺一丘一壑,局部而已,這必然帶有片面性.游山所見(jiàn)如此,觀察世上事物也常如此.
解析幾何解答題在江蘇高考中看似變化不大,在六道解答題中處于中部位置,有一定的計(jì)算量,考查內(nèi)容也基本穩(wěn)定,但從細(xì)節(jié)分析,還是有很大區(qū)別的.
一、歷年江蘇高考解析幾何解答題的情況分析
年份題號(hào)考查知識(shí)點(diǎn)求解內(nèi)容
2010年18直線(xiàn)、橢圓軌跡方程、點(diǎn)坐標(biāo)、定點(diǎn)坐標(biāo)
2011年18直線(xiàn)、橢圓直線(xiàn)斜率、點(diǎn)到直線(xiàn)的距離、求證兩直線(xiàn)垂直
2012年19直線(xiàn)、橢圓橢圓方程、直線(xiàn)斜率、定值
2013年17直線(xiàn)、圓直線(xiàn)方程、圓心橫坐標(biāo)范圍
2014年17直線(xiàn)、橢圓橢圓方程、離心率
2015年18直線(xiàn)、橢圓橢圓方程、直線(xiàn)方程
2016年18直線(xiàn)、圓圓方程、直線(xiàn)方程、點(diǎn)的橫坐標(biāo)范圍
2017年17直線(xiàn)、橢圓橢圓方程、點(diǎn)坐標(biāo)
近幾年江蘇高考中解析幾何的解答題以考查直線(xiàn)和橢圓的居多,今年亦是如此.在求解時(shí),會(huì)用到點(diǎn)到直線(xiàn)的關(guān)系、兩點(diǎn)之間的距離公式、兩直線(xiàn)的位置關(guān)系、直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系、直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系、圓與圓的位置關(guān)系、對(duì)稱(chēng)性等知識(shí)點(diǎn),要求學(xué)生熟練掌握并能靈活應(yīng)用.
二、2017年江蘇高考數(shù)學(xué)試題17的解法
題目如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,離心率為12,兩準(zhǔn)線(xiàn)之間的距離為8.點(diǎn)P在橢圓E上,且位于第一象限,過(guò)點(diǎn)F1作直線(xiàn)PF1的垂線(xiàn)l1,過(guò)點(diǎn)F2作直線(xiàn)PF2的垂線(xiàn)l2.
(1)求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線(xiàn)l1l2的交點(diǎn)Q在橢圓E上,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
(一)設(shè)點(diǎn)法
法1(1)x24+y23=1.
(2)由(1)知,F(xiàn)1(-1,0),F(xiàn)2(1,0).
設(shè)P(x0,y0)x0>0,y0>0.
當(dāng)x0=1時(shí),l2與l1相交于F1,與題設(shè)不符.
當(dāng)x0≠1時(shí),PF1的斜率為y0x0+1,PF2的斜率為y0x0-1,
因?yàn)閘1⊥PF1,l2⊥PF2,
從而l1:y=-x0+1y0(x+1),l2:y=-x0-1y0(x-1),
則Q-x0,x20-1y0,
而點(diǎn)Q在橢圓上,得x20-1y0=±y0,
即x20-y20=1或x20+y20=1,
由x20-y20=1,x204+y203=1, 得x0=477,y0=377;
x20+y20=1,x204+y203=1 無(wú)解.
故點(diǎn)P477,377.
(二)設(shè)線(xiàn)法
法2(2)設(shè)l1:y=k1(x+1),l2:y=k2(x-1),
則PF1:y=-1k1(x+1),PF2:y=-1k2(x-1),
聯(lián)立l1l2可得Qk2+k1k2-k1,2k1k2k2-k1,用-1k1代k1,用-1k2代k2,
可得Pk1+k2k1-k2,2k2-k1,
又因?yàn)镻,Q都在橢圓上,則xQ=-xP,
由橢圓對(duì)稱(chēng)性得2k1k2k2-k1=2k2-k1或2k1k2k2-k1=-2k2-k1,得k1k2=1或k1k2=-1(不可能),
將k2=1k1代入可得Pk21+1k21-1,2k11-k21,代入橢圓方程可得k21=23±879,
而點(diǎn)P在第一象限,則k21>1,∴k21=23+879,且k1<0,∴k1=-4+73,得P477,377.
(三)對(duì)稱(chēng)法
法3(2)設(shè)P(x0,y0),x0>0,y0>0.
當(dāng)0 當(dāng)x0=1時(shí),PF2⊥x軸,此時(shí)直線(xiàn)l1與l2的交點(diǎn)為F1,點(diǎn)F1不在橢圓上,不合題意. 當(dāng)x0>1時(shí),由橢圓對(duì)稱(chēng)性設(shè)Q(-x0,y0). 1.利用兩直線(xiàn)垂直的斜率關(guān)系 思路1因?yàn)镼F1,則kQF1·kPF1=-y0x20-1=-1, 得x20-y20=1. 2.利用向量垂直 思路2因?yàn)镼F1⊥PF1, 所以QF1·PF1=(-1+x0)·(-1-x0)+y20=0, 得x20-y20=1. 3.利用勾股定理 思路3因?yàn)镼F1,所以QF21+PF21=PQ2, 可得x20-y20=1, 然后與法1相同,得點(diǎn)P477,377. 三、教學(xué)建議 (一)在解析幾何教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法 在上述的解法中,運(yùn)用了分類(lèi)討論、數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸思想,因此,在平時(shí)的解析幾何教學(xué)中,要多注重滲透這些數(shù)學(xué)思想方法.一方面,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度;另一方面,也能讓學(xué)生拓寬思路,在高考中不至于手忙腳亂,而是胸有成竹. (二)從記中學(xué)向做中學(xué)和悟中學(xué)轉(zhuǎn)變 數(shù)學(xué)思想方法是方法性知識(shí),需要在做中學(xué)獲得,解決的是會(huì)學(xué)的問(wèn)題.悟中學(xué)獲得價(jià)值性知識(shí),解決的是樂(lè)學(xué)的問(wèn)題.而記中學(xué)獲得事實(shí)性知識(shí),解決的是學(xué)會(huì)的問(wèn)題.為此,需要厘清對(duì)于記中學(xué)和講授法的誤解和誤用,更新知識(shí)觀念,轉(zhuǎn)變教學(xué)方式,優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu),逐步形成做中學(xué)和悟中學(xué)的教學(xué)模型.做中學(xué)與悟中學(xué),既是學(xué)生獲得方法性知識(shí)和價(jià)值性知識(shí)的主要學(xué)習(xí)方式,也是需要不斷培養(yǎng)的重要學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力. 四、結(jié)束語(yǔ) 解析幾何解答題在江蘇高考中一般出現(xiàn)在17、18題的位置,是考生得分的關(guān)鍵所在,在得分上容易拉開(kāi)差距,在答題時(shí)間上也能拉開(kāi)距離.如果平時(shí)在課堂上多注重對(duì)學(xué)生解答解析幾何試題的關(guān)注度,對(duì)在這部分內(nèi)容上提高總體得分,會(huì)有更大收獲,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生良好的運(yùn)算能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣,會(huì)起到至關(guān)重要的作用.