湖北 高豐平
(作者單位:湖北省孝昌縣第二高級(jí)中學(xué))
一道高考解析幾何題帶來(lái)的思考
2016年的四川高考第20題(解析幾何)需要學(xué)生有探究猜想的能力,先通過(guò)特殊直線將點(diǎn)找出來(lái),再去證明.該道題目立足現(xiàn)行教材,回歸數(shù)學(xué)本質(zhì),重視基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的考查,強(qiáng)調(diào)通性通法,注重能力立意,在知識(shí)交匯處考查學(xué)生的數(shù)學(xué)思維方法和能力,同時(shí)試題在穩(wěn)定中追求創(chuàng)新,有利于考查學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)與學(xué)習(xí)潛能,并且更注重代數(shù)與幾何綜合的考查.這種解題思路的變化可能對(duì)很多考生來(lái)說(shuō)難以適應(yīng).該題立意深遠(yuǎn),其本源是圓冪定理在橢圓(乃至圓錐曲線)中的推廣所得到的相交弦定理、切割線定理、切線長(zhǎng)定理等.下面就這方面的內(nèi)容做幾點(diǎn)思考與探析.
(Ⅰ)求橢圓E的方程及點(diǎn)T的坐標(biāo);
(Ⅱ)設(shè)O是坐標(biāo)原點(diǎn),直線l′平行于OT,與橢圓E交于不同的兩點(diǎn)A,B,且與直線l交于點(diǎn)P.證明:存在常數(shù)λ,使得|PT|2=λ|PA|·|PB|,并求λ的值.
思考一 該題的解法多樣,較為靈活,具有代表性的解法有如下幾種.如圖1.
【評(píng)注】 本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其幾何性質(zhì),考查學(xué)生的分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力和數(shù)形結(jié)合的思想.利用解析幾何中的“設(shè)而不求”法.可減少計(jì)算量,簡(jiǎn)化解題過(guò)程.
【解法二】(Ⅰ)同解法一.
【評(píng)注】該解法使用了直線的參數(shù)方程,相較于解法一運(yùn)算量較小,但參數(shù)t的幾何意義并不明顯.下面解法三中的參數(shù)t有明確的幾何意義.
【解法三】(Ⅰ)同解法一.
【評(píng)注】本解法中的參數(shù)t有明確的幾何意義,且為數(shù)量.利用一元二次方程中根與系數(shù)的關(guān)系,得到數(shù)量之間的關(guān)系,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體處理,避免解題過(guò)程中求根或找點(diǎn)的麻煩.當(dāng)然直線AB與橢圓E有交點(diǎn)的情況下,該結(jié)論才成立.
當(dāng)點(diǎn)A,B在橢圓E上時(shí),該值固定,與點(diǎn)P的位置無(wú)關(guān),即點(diǎn)P不是固定的.
思考三 更一般的情況是怎樣的?
由式子結(jié)構(gòu)可以聯(lián)想到圓中的切割線定理,下面來(lái)做一個(gè)一般性的推導(dǎo).
思考四 2016年四川卷文科20題其實(shí)考查的就是橢圓中的相交弦定理,與理科題是一對(duì)姊妹題.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(作者單位:湖北省孝昌縣第二高級(jí)中學(xué))