借我一雙慧眼
——例析2011年與2012年江蘇高考的解析幾何試題
江蘇省海門中學(xué) 顧旭東 郵編226100
??? 圓錐曲線的內(nèi)容在近年江蘇考綱要求中的地位比較特殊,雖說(shuō)僅僅是B級(jí)要求,但由于它在高考的六大題中穩(wěn)居一個(gè)席位且區(qū)分度較大,故也被筆者戲稱為是準(zhǔn)C級(jí)要求的考查對(duì)象,而在今年的高考中解析幾何試題已悄然移至倒數(shù)第二題的位置,作為壓軸題的一部分,對(duì)此學(xué)生感到很不適應(yīng)。究其原因,讓我們一起來(lái)探循命題者的意圖,從而揭開(kāi)2011和2012兩年解析幾何試題的“廬山真面目”。
命題背景:圓錐曲線中的定點(diǎn)、定值問(wèn)題是近年高考的重要組成部分,而對(duì)考生的運(yùn)算能力的考查也體現(xiàn)了“三基”的要求,同時(shí)通過(guò)以下兩題的設(shè)置能夠給后續(xù)的教學(xué)起到一定的導(dǎo)向引領(lǐng)的作用。
題目:(2011江蘇卷18題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,分別是橢圓的頂點(diǎn),過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn),其中在第一象限,過(guò)作軸的垂線,垂足為,連接,并延長(zhǎng)交橢圓于點(diǎn),設(shè)直線的斜率為。
(1)當(dāng)直線平分線段,求的值;
(2)當(dāng)時(shí),求點(diǎn)到直線的距離;[來(lái)源:Zxxk.Com]
(3)對(duì)任意,求證:。??????????????????????????????????
解:(1)、(2)小問(wèn)略,???????????? ?????????????????????????????????????
(3)證明:取中點(diǎn)為,連,
中,為中點(diǎn),
∥,即∥,,
又軸,在中,,
即,,
另取中點(diǎn),連,易知在中,∥,
不妨設(shè),,
,
,,
而,,
,
點(diǎn)評(píng):題目雖然已經(jīng)解完,但帶給我們的思考很多,命題者的真正意圖是什么呢?他又想傳遞什么樣的信息呢?讓我們先來(lái)看一下本題的源頭在哪里,以下這個(gè)結(jié)論在高三的復(fù)習(xí)中經(jīng)常出現(xiàn)。
結(jié)論1:已知為橢圓上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn),則對(duì)于橢圓上異于的任一點(diǎn),恒有。
當(dāng)利用上述結(jié)論時(shí)很快發(fā)現(xiàn):,。
當(dāng)然我們還可以進(jìn)一步通過(guò)研究得到以下結(jié)論2。
結(jié)論2:在平面直角坐標(biāo)系中,過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線交雙曲線于兩點(diǎn),其中在第一象限,過(guò)作軸的垂線,垂足為,連接,并延長(zhǎng)交雙曲線于點(diǎn),則 。
??? 再來(lái)欣賞今年的壓軸題之一。
題目:(2012江蘇卷19題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓的左右焦點(diǎn)分別為已知點(diǎn)和都在橢圓上,其中為橢圓的離心率。
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)是橢圓上位于軸上方的兩點(diǎn),且直線與直線平行,與交于點(diǎn)。
①若求直線的斜率;
②求證:是定值。
解:(1)略解得橢圓方程為
(2)①由(1)知又直線所以可設(shè)直線的方程為直線的方程為設(shè)
由得解得
故
同理,
即
解得?所以直線的斜率為
②因?yàn)橹本€所以由三角形相似得于是
故?? 由點(diǎn)在橢圓上知
從而
同理
因此,
?
又由可知
所以???? 所以原式得證。
點(diǎn)評(píng):該題運(yùn)算量較大,很難有學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)找到準(zhǔn)確的方法算到最后的結(jié)果,那么命題者的真正意圖是什么呢?我們來(lái)看一下本題的源頭所在。
結(jié)論3.已知橢圓過(guò)焦點(diǎn)且與橢圓分別交于兩點(diǎn),則為定值。
證明:(1)若的斜率不存在,則
,
(2)若的斜率存在,不妨設(shè)為,且令
所以由橢圓的第二定義可知:
又
綜上(定值)
回過(guò)頭來(lái)再來(lái)看今年的高考試題,那么一切都變得簡(jiǎn)單了。
過(guò)作交軸于∽,,
∽,,
由以上兩式,以下只需證明為定值即可。
又(其中為直線與橢圓的另一交點(diǎn))
(定值),?? 所以原式?jīng)C。
同樣通過(guò)研究我們還能進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)以下結(jié)論。
結(jié)論4. 已知雙曲線過(guò)焦點(diǎn)且與雙曲線(同一支)分別交于兩點(diǎn),則(定值)。(證明方法與橢圓一致)
結(jié)論5. 已知拋物線,過(guò)焦點(diǎn)且與拋物線分別交于兩點(diǎn),則(定值)。(證明略)
結(jié)論6.在圓錐曲線中,過(guò)焦點(diǎn)且與圓錐曲線(若為雙曲線,則在同一支上)分別交于兩點(diǎn)的直線必滿足為定值。
通過(guò)對(duì)這兩條高考題的辨析,我有幾點(diǎn)反思與大家共勉。反思(1)我們?cè)谄綍r(shí)的講解中有沒(méi)有真正給學(xué)生予思考的時(shí)間與空間,是否只顧埋頭走路,不顧抬頭看天,要清醒的認(rèn)識(shí)到“教師講完了”不一定就是“學(xué)生理解了”;反思(2)有沒(méi)有真正將題型歸納到底,將問(wèn)題變化到底,將方法演繹到底;反思(3)有沒(méi)有不斷的學(xué)習(xí)他人的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),通過(guò)整合知識(shí)來(lái)超越自我;反思(4)有沒(méi)有將考綱與實(shí)際的高考內(nèi)容聯(lián)系起來(lái),揣摩江蘇命題的方向,以期真正起到事半功倍的效果。題目是無(wú)限的,而方法是有限的,面對(duì)2013,你開(kāi)始準(zhǔn)備了嗎?
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