郭繼強
摘 ?要:確定橢圓的方程只需兩個獨立的條件,而2014高考江蘇卷17題卻給出了三個互相獨立的條件,故其存在多條件的問題,通過筆者的分析、演算得以驗證,并且給出了改進的題目.
關鍵詞:高考;江蘇;橢圓;條件;紕謬
筆者近期認真研讀了2014高考數學江蘇卷,覺得第17題存在一定的紕漏.原題如下:
如圖1,在平面直角坐標系xOy中,F1,F2分別是橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點,頂點B的坐標為(0,b),連結BF2并延長交橢圓于點A,過點A 作x軸的垂線交橢圓于另一點C,連結F1C.
(1)若點C的坐標為,,且BF2=,求橢圓的方程;
(2)若F1C⊥AB,求橢圓離心率e的值.
圖1
筆者認為此題的第(1)問存在多條件的問題,作為高考題實為不妥,因為這樣顯得非常不嚴謹,違背了出一道數學題的基本理念,給做題者帶來一定的誤導.
我們知道確定一個橢圓,只需兩個相互獨立的條件即可,然而此題在求解橢圓方程時,卻給出了三個相互獨立的條件:(1)C,;(2)BF2=;(3)B,F2,A三點共線,非常不嚴謹. 標準答案是根據條件(1)和(2)求解的,當然很快就能完成. 實際上,從這三個條件中任選兩個均可求解,下面筆者作出演示:
首先就去掉BF2=這一條件進行求解:
由以上的條件(1)可得+=1.
①
由條件(3)可得kBF2=kAF2?圯-=?圯4b-3bc=c. ②
由②可得c=,再由b2+c2=a2可得b2+=a2,再將此式代入①整理:27b3+9b2-3b-33=0?圯(b-1)(27b2+36b+33)=0此方程只有唯一解,即b=1,因為方程27b2+36b+33=0無實數解,從而可得a=,所以橢圓的方程為+y2=1.
接下來,筆者就去掉C,這一條件進行求解.
首先由條件(3)可得4b-3bc=c?圯c=,再由b2+=a2,因為BF2=,即a=,所以b2+=2,整理可得
9b4+6b3-b2-12b-2=0?圯(b-1)(9b3+15b2+14b+2)=0. (*)
下面研究方程9b3+15b2+14b+2=0的實數解:
構造函數f(x)=9x3+15x2+14x+2,因為f ′(x)=27x2+30x+14,所以f ′(x)>0恒成立,所以函數f(x)在R上單調遞增,不難發(fā)現f(0)=2>0,f(-1)=-6<0 所以函數f(x)的零點在區(qū)間(-1,0)上,而b>0 ,所以方程(*)只有b=1,所以橢圓的方程為+y2=1.
事實上,本題只要將題干中的條件的位置稍作修改,就無懈可擊了. 改題如下:
如圖2,在平面直角坐標系xOy中, F1,F2分別是橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點,頂點B的坐標為(0,b).
圖2
(1)若點C的坐標為,,且BF2=,求橢圓的方程;
(2)連結BF2并延長交橢圓于點A,過點A作軸的垂線交橢圓于另一點C,連結F1C,若F1C⊥AB求橢圓離心率e的值.
筆者認為,一道數學題中的條件不可少,當然也不可多,特別是高考題,條件多余會給考生一個誤導,同時也顯得不夠嚴謹. 筆者認為出題人的本意可能是如果不給出條件BF2=,計算量就會過大,而且也會有超出考試大綱的嫌疑,所以加上了這個條件,這個條件加得既巧妙又貼切,如果單單從考生的角度出發(fā),是件好事,不過要是能夠將此題做出改進會更好.