一道高考解析几何题带来的思考

2017-03-28 05:56湖北高丰平
教学考试(高考数学) 2017年1期
关键词:高级中学椭圆定理

湖北 高丰平

(作者单位:湖北省孝昌县第二高级中学)

一道高考解析几何题带来的思考

2016年的四川高考第20题(解析几何)需要学生有探究猜想的能力,先通过特殊直线将点找出来,再去证明.该道题目立足现行教材,回归数学本质,重视基础知识、基本技能的考查,强调通性通法,注重能力立意,在知识交汇处考查学生的数学思维方法和能力,同时试题在稳定中追求创新,有利于考查学生的数学素养与学习潜能,并且更注重代数与几何综合的考查.这种解题思路的变化可能对很多考生来说难以适应.该题立意深远,其本源是圆幂定理在椭圆(乃至圆锥曲线)中的推广所得到的相交弦定理、切割线定理、切线长定理等.下面就这方面的内容做几点思考与探析.

(Ⅰ)求椭圆E的方程及点T的坐标;

(Ⅱ)设O是坐标原点,直线l′平行于OT,与椭圆E交于不同的两点A,B,且与直线l交于点P.证明:存在常数λ,使得|PT|2=λ|PA|·|PB|,并求λ的值.

思考一 该题的解法多样,较为灵活,具有代表性的解法有如下几种.如图1.

【评注】 本题考查椭圆的标准方程及其几何性质,考查学生的分析问题解决问题的能力和数形结合的思想.利用解析几何中的“设而不求”法.可减少计算量,简化解题过程.

【解法二】(Ⅰ)同解法一.

【评注】该解法使用了直线的参数方程,相较于解法一运算量较小,但参数t的几何意义并不明显.下面解法三中的参数t有明确的几何意义.

【解法三】(Ⅰ)同解法一.

【评注】本解法中的参数t有明确的几何意义,且为数量.利用一元二次方程中根与系数的关系,得到数量之间的关系,对数据进行整体处理,避免解题过程中求根或找点的麻烦.当然直线AB与椭圆E有交点的情况下,该结论才成立.

当点A,B在椭圆E上时,该值固定,与点P的位置无关,即点P不是固定的.

思考三 更一般的情况是怎样的?

由式子结构可以联想到圆中的切割线定理,下面来做一个一般性的推导.

思考四 2016年四川卷文科20题其实考查的就是椭圆中的相交弦定理,与理科题是一对姊妹题.

(Ⅰ)求椭圆E的方程;

(作者单位:湖北省孝昌县第二高级中学)

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