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(福州第二十四中學(xué),福建 福州 350000)
2018年全國(guó)數(shù)學(xué)高考卷Ⅰ和卷Ⅲ中有兩道試題,可以用同一種方法進(jìn)行解答,并且用這種方法還可以對(duì)試題作進(jìn)一步研究.本文介紹這種應(yīng)用參數(shù)坐標(biāo)的方法解答解析幾何有關(guān)問(wèn)題,它可減少設(shè)參個(gè)數(shù),解題思路明確,解法簡(jiǎn)捷,值得重視.
1)當(dāng)l⊥x軸時(shí),求直線AM的方程;
2)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),證明:∠OMA=∠OMB.
(2018年全國(guó)數(shù)學(xué)高考卷Ⅰ理科試題第19題)
1)略.
展開(kāi)并應(yīng)用兩角和公式和倍角公式得
注意到α≠β,得
(1)
另外,直線MA,MB,MO的斜率分別為
從而
由式(1),得
tan∠OMA-tan∠OMB=0,
即
∠OMA=∠OMB.
應(yīng)用完全類似的解法,可得更為一般的命題:
證明依題意設(shè)A(acosα,bsinα),B(acosβ,bsinβ),其中a≠β,點(diǎn)A在x軸上方,點(diǎn)B在x軸下方,且知F(c,0).由點(diǎn)A,F,B共線,得
展開(kāi)并應(yīng)用兩角和公式和倍角公式得
注意到α≠β,得
(2)
另外,直線MA,MB,MO的斜率分別為
從而 tan∠OMA-tan∠OMB=
由式(2),得
tan∠OMA-tan∠OMB=0,
即
∠OMA=∠OMB.
(2018年全國(guó)數(shù)學(xué)高考卷Ⅲ理科試題第20題)
即
即
于是
得
即
2(2-cosθ)=3.
同理可得 |FA|=2-cosα, |FB|=2-cosβ,
于是 |FA|+ |FB|=2-cosα+2-cosβ=
4-(cosα+cosβ)=4-1=3,
因此
2|FP|=|FA|+|FB|,
下面求此等差數(shù)列的公差d.
由上可以得到
式(3)2+式(4)2,并應(yīng)用兩角差的公式得
式(3)2-式(4)2,并應(yīng)用三角有關(guān)公式得
于是
注解完本題之后,可以對(duì)本題進(jìn)一步研究,得到更為一般的命題:
a(cosθ+cosα+cosβ)=3c.
(5)
由于線段AB的中點(diǎn)M在直線x=c上,可設(shè)M(c,m)(其中m>0),則
a(cosα+cosβ)=2c,
cosα+cosβ=2e,
(6)
由式(5)與式(6)得到
cosθ=e.
又由焦半徑|FA|=a-ccosα,|FB|=a-ccosβ,|FP|=a-ccosθ,可得
|FA|+|FB|= 2a-c(cosα+cosβ)=
因此
|FA|+|FB|=2|FP|,
下面,求其公差d.
由線段AB的中點(diǎn)M在直線x=c上,可知
于是,由cosθ=e得
(7)
由式(6)與式(7)兩邊分別平方后相加,并整理得
由式(6)與式(7)兩邊分別平方后相減,并整理得
從而
于是
在高考的解析幾何試題中,可應(yīng)用上述解題方法的例子還很多,讀者不妨試試.