羅佳倩
【摘要】由于2017年是四川省自主命題10年后,第一次使用全國卷,第一次做關(guān)于坐標(biāo)系與參數(shù)方程的選做題,所以深入研究今年坐標(biāo)系與參數(shù)方程的考點(diǎn)和解題特點(diǎn),將對四川省今后關(guān)于這個專題的數(shù)學(xué)教學(xué)大有幫助.本文是以2017年高考全國Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷為例,對關(guān)于坐標(biāo)系與參數(shù)方程試題進(jìn)行分析和研究.首先,對坐標(biāo)系與參數(shù)方程的內(nèi)容做了簡介;然后,分別對全國Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷關(guān)于這個專題的試題進(jìn)行分析和總結(jié),得出關(guān)于此專題的試題特點(diǎn);最后,根據(jù)實(shí)際狀況和專題特點(diǎn),針對坐標(biāo)系與參數(shù)方程的教學(xué),給出實(shí)際的教學(xué)建議.
【關(guān)鍵詞】坐標(biāo)系;參數(shù)方程;試題分析;試題特點(diǎn)
一、引 言
坐標(biāo)系與參數(shù)方程屬于選修系列的第4個專題,包含“坐標(biāo)系”與“參數(shù)方程”兩個部分的內(nèi)容.在高考題中,本專題所占分值大概是5~10分,近幾年主要以選擇題、填空題、解答題的形式出現(xiàn),尤其是解答題的形式,所以這個專題是高中選修部分重要的教學(xué)內(nèi)容之一.由于2017年是四川省自主命題10年后,第一次使用全國卷,第一次做關(guān)于坐標(biāo)系與參數(shù)方程的選做題,所以深入研究今年坐標(biāo)系與參數(shù)方程的考點(diǎn)和解題特點(diǎn),將對今后的教學(xué)大有裨益.本文主要是對2017年數(shù)學(xué)高考全國Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷中坐標(biāo)系與參數(shù)方程的試題進(jìn)行分析和研究,然后在此基礎(chǔ)上給出實(shí)用的教學(xué)建議.查閱資料發(fā)現(xiàn),2017年文理科全國卷關(guān)于這部分的選做題都是一樣的,所以就只選取2017年數(shù)學(xué)高考理科卷對關(guān)于這個專題的內(nèi)容做深入的分析和研究.
二、2017年高考全國卷坐標(biāo)系與參數(shù)方程的試題分析
(一)全國卷Ⅰ
在直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C的參數(shù)方程為x=3cosθ,y=sinθ, (θ為參數(shù)),直線l的參數(shù)方程為x=a+4t,y=1-t,(t為參數(shù)).
(1)若a=-1,求C與l的交點(diǎn)坐標(biāo);
(2)若C上的點(diǎn)到l距離的最大值為17,求a.
考點(diǎn) 本題主要考查的是橢圓和直線的參數(shù)方程的互化以及根據(jù)已知條件求未知參數(shù)的值.
試題分析 (1)可以用平方消元法和代入法分別將曲線C和直線l的參數(shù)方程化成普通方程,然后聯(lián)立兩方程即可求出交點(diǎn)坐標(biāo);(2)由題意知,直線l的普通方程為x+4y-a-4=0,設(shè)C上的點(diǎn)為(3cosθ,sinθ),易求得該點(diǎn)到l的距離為d=|3cosθ+4sinθ-a-4|17.對a再進(jìn)行討論,即當(dāng)a≥-4和a<-4時,求出a的值.
注意 化參數(shù)方程為普通方程的關(guān)鍵是消參,可以利用加減消元、平方消元、代入法,等等.對于求未知參數(shù)的題,最重要的是找到等量關(guān)系,利用等量關(guān)系反解出未知數(shù)的值.
(二)全國卷Ⅱ
在直角坐標(biāo)系xOy中,以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C1的極坐標(biāo)方程為ρcosθ=4.
(1)M為曲線上的動點(diǎn),點(diǎn)P在線段OM上,且滿足|OM|·|OP|=16,求點(diǎn)P的軌跡C2的直角坐標(biāo)方程;
(2)設(shè)點(diǎn)A的極坐標(biāo)為2,π3,點(diǎn)B在曲線C2上,求△OAB面積的最大值.
考點(diǎn) 本題的主要考查的是求動點(diǎn)的軌跡方程以及運(yùn)用極坐標(biāo)方程求三角形面積最值.
試題分析 (1)本題若直接從直角坐標(biāo)入手,很難解決這個問題,但若換一個角度,從極坐標(biāo)入手,用極坐標(biāo)去表示點(diǎn)的P坐標(biāo)會簡單很多.由于點(diǎn)M在曲線C1上,則可得M點(diǎn)的極坐標(biāo)為(ρ,θ),且點(diǎn)p在線段OM上,即點(diǎn)P的極坐標(biāo)為(ρ1,θ),再利用|OM|·|OP|=16這個等式,即可得到軌跡C2的極坐標(biāo)方程,最后利用極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的互化公式,就可得到軌跡C2的直角坐標(biāo)方程.(2)首先,可利用極坐標(biāo)公式將三角形相應(yīng)的邊表示出來,然后再選擇合適的面積表達(dá)式去計算面積,根據(jù)式子的特點(diǎn),得到最大值.
注意 本題重點(diǎn)考查了轉(zhuǎn)化與化歸能力,遇到求曲線交點(diǎn)、距離、線段長等幾何問題時,求解的一般方法是分別化為普通方程和直角坐標(biāo)方程后求解,或者直接利用極坐標(biāo)的幾何意義求解.解題時要結(jié)合題目自身特點(diǎn),確定選擇何種方程.
(三)全國卷Ⅲ
在直角坐標(biāo)系xOy中,直線l1的參數(shù)方程為x=2+t,y=kt, (t為參數(shù)),直線l2的參數(shù)方程為x=-2+m,y=mk,(m為參數(shù)).設(shè)l1與l2的交點(diǎn)為P,當(dāng)k變化時,P的軌跡為曲線C.
(1)寫出C的普通方程;
(2)以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,設(shè)l3:ρ(cosθ+sinθ)-2=0,M為l3與C的交點(diǎn),求M的極徑.
考點(diǎn) 本題主要考查了參數(shù)方程、極坐標(biāo)方程與普通方程的互化,考點(diǎn)很常規(guī),計算較為簡便.
試題分析 (1)根據(jù)已知條件應(yīng)先把兩條直線的參數(shù)方程轉(zhuǎn)化為普通方程,然后根據(jù)直線普通方程的特點(diǎn),求解曲線C的普通方程.(2)可以先把直線l3化成普通方程,然后聯(lián)立曲線C的普通方程,可得到交點(diǎn)M的坐標(biāo),從而求得極徑,或可將曲線C的l3普通方程化成極坐標(biāo)方程,聯(lián)立曲線C和直線l3的極坐標(biāo)解得M的極徑.
三、2017年高考全國卷坐標(biāo)系與參數(shù)方程試題特點(diǎn)
通過分析今年全國卷可知,坐標(biāo)系與參數(shù)的考查仍然以直角坐標(biāo)方程、參數(shù)方程和極坐標(biāo)方程這三者的互化為主,有時還將它們與三角形、三角函數(shù)、距離、位置關(guān)系等結(jié)合起來考查.總的來說,全國卷考點(diǎn)是基礎(chǔ)的、常規(guī)的,但是考查方式比較靈活,既考查了學(xué)生的理解能力,又能很好地檢測學(xué)生關(guān)于這方面的掌握程度,具有很好的篩選功能,比如,全國Ⅰ卷的第二問,若不能靈活地運(yùn)用點(diǎn)到直線的距離公式和三角函數(shù)的知識,根本算不出正確值;還有全國Ⅱ卷,如果不能熟練地掌握求動點(diǎn)軌跡的方法以及極坐標(biāo)方程的實(shí)質(zhì),要直接得到軌跡方程是很困難的,對于它的第二問更需要學(xué)生靈活運(yùn)用三角函數(shù)的知識和三角形面積公式,這很好地考查了學(xué)生思維的廣度和知識的綜合運(yùn)用能力;而對于全國Ⅲ卷,難點(diǎn)在于第一問,要根據(jù)題中條件得到曲線的普通方程對于一些思維有局限的中等生和學(xué)困生就很困難.
四、教學(xué)建議
根據(jù)全國卷試題特點(diǎn)可知,本專題的考點(diǎn)主要集中在各類方程互化以及它們與其他知識的綜合運(yùn)用,考點(diǎn)常規(guī),但方式靈活.所以我們教師在平常的教學(xué)中,首先應(yīng)該重視坐標(biāo)系與參數(shù)方程基礎(chǔ)知識和方法的教學(xué),并且在課堂上要多給學(xué)生做變式訓(xùn)練,避免學(xué)生形成定式思維,讓同學(xué)們能夠靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識.其次,應(yīng)該在教學(xué)中滲透坐標(biāo)系思想,教會學(xué)生在不同坐標(biāo)系解題,體會坐標(biāo)系的優(yōu)越性,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的坐標(biāo)系,優(yōu)化解題方法.最后,我們應(yīng)強(qiáng)調(diào)“數(shù)形結(jié)合”思想方法的運(yùn)用,讓學(xué)生的抽象思維和形象思維有效地結(jié)合在一起,這樣在解決本專題的某些問題時,可以簡化運(yùn)算,使同學(xué)們做題更加快捷、順暢.
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