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,雖說僅僅是B級要求,但由于它在高考的六大題中穩(wěn)居一個席位且區(qū)分度較大,故也被筆者戲稱為是準C級要求的考查對象,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,對此學(xué)生感到很不適應(yīng)。究其原因,讓我們一起來探循命題者的意圖,從而揭開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、定值問題是近年高考的重要組成部分,而對考生的運算能力的考查也體現(xiàn)了“三基”的要求,同時通過以下兩題的設(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,在平面直角坐標系中,分別是橢圓的頂點,過坐標原點的直線交橢圓于兩點,其中在第一象限,過作軸的垂線,垂足為,連接,并延長交橢圓于點,設(shè)直線的斜率為。
(1)當直線平分線段,求的值;
(2)當時,求點到直線的距離;[來源:Zxxk.Com]
(3)對任意,求證:。??????????????????????????????????
解:(1)、(2)小問略,???????????? ?????????????????????????????????????
(3)證明:取中點為,連,
中,為中點,
∥,即∥,,
又軸,在中,,
即,,
另取中點,連,易知在中,∥,
不妨設(shè),,
,
,,
而,,
,
點評: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?讓我們先來看一下本題的源頭在哪里,以下這個結(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)于原點對稱的兩點,則對于橢圓上異于的任一點,恒有。
當利用上述結(jié)論時很快發(fā)現(xiàn):,。
當然我們還可以進一步通過研究得到以下結(jié)論2。
結(jié)論2:在平面直角坐標系中,過坐標原點的直線交雙曲線于兩點,其中在第一象限,過作軸的垂線,垂足為,連接,并延長交雙曲線于點,則 。
??? 再來欣賞今年的壓軸題之一。
題目:(2012江蘇卷19題)如圖,在平面直角坐標系中,橢圓的左右焦點分別為已知點和都在橢圓上,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,且直線與直線平行,與交于點。
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因為直線所以由三角形相似得于是
故?? 由點在橢圓上知
從而
同理
因此,
?
又由可知
所以???? 所以原式得證。
點評:該題運算量較大,很難有學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)找到準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?我們來看一下本題的源頭所在。
結(jié)論3.已知橢圓過焦點且與橢圓分別交于兩點,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)
回過頭來再來看今年的高考試題,那么一切都變得簡單了。
過作交軸于∽,,
∽,,
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)
(定值),?? 所以原式?jīng)C。
同樣通過研究我們還能進一步發(fā)現(xiàn)以下結(jié)論。
結(jié)論4. 已知雙曲線過焦點且與雙曲線(同一支)分別交于兩點,則(定值)。(證明方法與橢圓一致)
結(jié)論5. 已知拋物線,過焦點且與拋物線分別交于兩點,則(定值)。(證明略)
結(jié)論6.在圓錐曲線中,過焦點且與圓錐曲線(若為雙曲線,則在同一支上)分別交于兩點的直線必滿足為定值。
通過對這兩條高考題的辨析,我有幾點反思與大家共勉。反思(1)我們在平時的講解中有沒有真正給學(xué)生予思考的時間與空間,是否只顧埋頭走路,不顧抬頭看天,要清醒的認識到“教師講完了”不一定就是“學(xué)生理解了”;反思(2)有沒有真正將題型歸納到底,將問題變化到底,將方法演繹到底;反思(3)有沒有不斷的學(xué)習(xí)他人的先進經(jīng)驗,通過整合知識來超越自我;反思(4)有沒有將考綱與實際的高考內(nèi)容聯(lián)系起來,揣摩江蘇命題的方向,以期真正起到事半功倍的效果。題目是無限的,而方法是有限的,面對2013,你開始準備了嗎?
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