祁明衡
圓錐曲線部分歷來是高考數(shù)學(xué)的重點(diǎn),也是學(xué)生心中的難點(diǎn),很多學(xué)生對(duì)圓錐曲線都有畏懼心理.從高考成績(jī)分析上來看,圓錐曲線也是高考得分較低的部分;從考綱上來看,一般會(huì)“考查學(xué)生對(duì)解析幾何基本概念的掌握情況,考查學(xué)生對(duì)解析幾何基本方法的一般應(yīng)用情況,適當(dāng)?shù)乜疾閷W(xué)生對(duì)幾何學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力,重視對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的滲透”.
江浙兩省自古就是魚米之鄉(xiāng),物產(chǎn)豐富,同時(shí)又都是文化大省,在高考試題的編制上也體現(xiàn)了它們的文化特點(diǎn):靈動(dòng)雋永,頗有新意.現(xiàn)在讓我們以這兩個(gè)省2012年高考數(shù)學(xué)圓錐曲線題為例,來分析這兩省的試題,感受解析幾何試題的變化趨勢(shì),發(fā)現(xiàn)異曲同工之妙.
例 (2012年江蘇卷理19)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0).已知(1,e)和e,32都在橢圓上,其中e為橢圓的離心率.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)A,B是橢圓上位于x軸上方的兩點(diǎn),且直線AF1與直線BF2平行,AF2與BF1交于點(diǎn)P.若AF1-BF2=62,求直線AF1的斜
率.
解析 (1)考查對(duì)橢圓的基本知識(shí)、性質(zhì)的掌握,解答略.橢圓的方程為x22+y2=1.
(2)一般思路:求AF1,BF2的方程代入橢圓方程消去x或y由AF1-BF2=62,
求出斜率k.
由(1)得F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),又∵AF1∥BF2,但考生若是受到思維定式的影響,不加分析便設(shè)出直線AF1、BF2的方程y=k(x+1),y=k(x-1),并列出方程組
x212+y21=1,①y1=k(x1+1).②
但是,此時(shí)若學(xué)生沒有考慮是消去x保留y合適,還是消去y保留x合適,而圖一時(shí)之方便直接將②式代入①式消去y1,得出x1=-2k2±2k2+22k2+1.但是,此處卻不能簡(jiǎn)單的得出x1=-2k2+2k2+22k2+1或x1=-2k2-2k2+22k2+1,因?yàn)檫@時(shí)直線AF1與橢圓左半軸有兩個(gè)交點(diǎn),需要討論保留哪一個(gè)根,同理對(duì)x2也是如此.那么由AF1-BF2=1+k2·x1+1-1+k2x2-1,由于x1,x2無法確定,則去絕對(duì)值符號(hào)需要討論,至此,這道題就陷入了泥潭中,如不及時(shí)調(diào)整解題策略很可能導(dǎo)致解題的失敗.
但是,若考生能由圖觀察到F1,F(xiàn)2兩點(diǎn)均在x軸上方,得出y1>0,y2>0,選擇消去x求y,我們可以在開始就從實(shí)際出發(fā),打破常規(guī),設(shè)直線AF1,BF2的直線方程為x+1=my,x-1=my,則在代入消x的時(shí)候降低計(jì)算量.
由x212+y21=1,my1=x1+1輞1=m+2m2+2m2+2.
AF1=x1+12+y1-02=my12+y21=2m2+1+mm2+1m2+2.③
同理,BF2=2m2+1-mm2+1m2+2.④
③④由得AF1-BF2=2mm2+1m2+2=62,得m2=2.
∵注意到m>0,∴m=2.
∴直線AF1的斜率為1m=22.由此可見整個(gè)問題解決起來頗為方便、順心.
這是一道直線與圓錐曲線的綜合問題,主要考查橢圓的定義及性質(zhì)、直線方程等基礎(chǔ)知識(shí).這道題比往年的解析幾何題難度要高,注重對(duì)題目的細(xì)節(jié)處理;不僅在題意分析或者條件轉(zhuǎn)化中,而且在運(yùn)算過程中都存在不小的困難;另外試題對(duì)于數(shù)學(xué)思想方法的運(yùn)用要求較高.
命題趨勢(shì)及解題策略
(1)這兩道高考題都重視對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的考查,強(qiáng)調(diào)對(duì)解析幾何通性通法的掌握,突出數(shù)學(xué)思想與方法的考查,著力考查分析問題的能力,并且解題方法靈活多變.命題趨勢(shì)由“知識(shí)立意”轉(zhuǎn)向以“能力立意”為主.
(2)在設(shè)直線方程時(shí)不再是簡(jiǎn)單固定模式的y=k(x+b),需要對(duì)問題進(jìn)行具體分析,弄通情境,注重對(duì)細(xì)節(jié)的處理,以減少在下面做題中遇到的阻力,避免因?yàn)檫^于煩瑣的計(jì)算而導(dǎo)致解題失敗.
(3)要對(duì)問題的情境有一個(gè)整體的把握,從全局去考慮問題,全面、聯(lián)系地分析問題中的各個(gè)條件,弄清它們之間的幾何關(guān)系,用盡量簡(jiǎn)潔的方法表達(dá)出來;另外,解題時(shí)要對(duì)思維進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控,避免陷入思維定式,在有可能解不下去的情況下及時(shí)進(jìn)行調(diào)整.