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浅析高考对解析几何知识的考查

2014-07-25田艳玲

新课程·中旬 2014年5期
关键词:典例准线定值

田艳玲

高考对解析几何的考查主要包括以下内容:直线与圆的方程、圆锥曲线等,在高考试卷中客观题主要考查直线斜率、直线方程、圆的方程、直线与圆的位置关系、圆锥曲线的定义应用、标准方程的求解、离心率的计算等,而解答题则主要考查直线与椭圆、抛物线等的位置关系问题,经常与平面向量、函数与不等式交汇等,考查一些存在性问题、证明问题、定点与定值、最值与范围问题等,解析几何试题的特点是思维量大、运算量大,所以应加强对解析几何重点题型的训练。

典例分析:

典例1.已知椭圆■+■=1(0

解析:(1)由题设知b=c,又a=2■,所以b=c=2,故椭圆方程为■+■=1;

(2)因为M(0,2),所以直线l与x轴不垂直。设直线l的方程为y=kx+m,A(x1,y1)B(x2,y2)。联立得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-8=0,又■·■=0,所以(x1,y1-2)·(x2,y2-2)=0,整理得(k2+1)■+k(m-2)(-■)+(m-2)2=0,因为m≠2,所以2(k2+1)(m+2)-4k2m+(2k2+1)(m-2)=0,展开整理得3m+2=0,即m=-■。直线l在y轴上的截距为定值-■。

动向解读:本题考查解析几何中的定点、定值问题,这是一类综合性较强的问题,以直线与圆锥曲线的位置关系为载体,以参数处理为核心,需要综合运用函数与方程多种数学思想方法进行求解。

典例2.已知圆C:(x-4)2+(y-m)2=16(m∈N*),直线4x-3y-16=0过椭圆E:■+■=1(a>b>0)的右焦点,且交圆C所得的弦长为■,点A(3,1)在椭圆E上。

(1)求m的值及椭圆E的方程;(2)设Q为椭圆E上的一个动点,求■·■的取值范围。

解析:(1)圆心C(4,m)到直线4x-3y-16=0的距离■=■,所以m=4或m=-4(舍去)。由AF1+AF2=2a,得椭圆E的方程为■+■=1。

(2)■=(1,3),设Q(x,y),则■=(x-3,y-1),设x+3y=n,

则联立得18y2-6ny+n2-18=0,?驻=(6n)2-4×18×(n2-18)≥0,所以-6≤n≤6,故■·■=x+3y-6的取值范围为[-12,0]。

动向解读:本题考查解析几何中的取值范围问题,综合性较强,需要综合运用函数、方程、不等式、平面向量等诸多数学知识以及数形结合、分类讨论等多种数学思想方法进行求解,对考生的代数恒等变形能力、化简计算能力有较高的要求。

典例3.如图,已知抛物线y2=4x的焦点为F,过F的直线l交抛物线于M、N两点,其准线l与x轴交于K点。(1)写出抛物线的焦点坐标及准线方程;

(2)求证:KF平分∠MKN;

(3)O为坐标原点,直线MO、NO分别交准线于点P、Q,设直线MN的倾斜角为θ,

试用θ表示线段PQ的长度|PQ|,并求|PQ|的最小值。

解析:(1)抛物线焦点坐标为F(1,0),准线方程为x=-1。

(2)设直线MN的方程为x=my+1。设M、N的坐标分别为(■,y1)(■,y2)

由■,∴y1+y2=4m,y1y2=-4

设KM和KN的斜率分别为k1,k2,显然只需证k1+k2=0即可。

(3)设M、N的坐标分别为(■,y1),(■,y2),由M,O,P三点共线可求出P点的坐标为(-1,■),由N,O,Q三点共线可求出Q点坐标为(-1,■),

设直线MN的方程为x=my+1。由■

则|PQ|=|■-■|=■=■=■=4■

又直线MN的倾斜角为θ,则m=cotθ,θ∈(0,?仔),∴|PQ|=4■=■

∴θ=■时,|PQ|min=4

动向解读:本题考查抛物线的定义、直线与其位置关系等问题,是一道多知识点的综合性题,正体现了高考数学命题所追求的“在知识交汇点处命题”的原则。

总之,解析几何是高中数学的主线,解析几何与解三角形、向量等相关知识的综合又是高考中的热点之一,涉及面广,综合性强。因此复习时一定要梳理清相关知识,并加强训练,注重综合问题、探索问题等类型,使学生对基本问题运用自如,对几种考查形式了然于心。

编辑 鲁翠红

高考对解析几何的考查主要包括以下内容:直线与圆的方程、圆锥曲线等,在高考试卷中客观题主要考查直线斜率、直线方程、圆的方程、直线与圆的位置关系、圆锥曲线的定义应用、标准方程的求解、离心率的计算等,而解答题则主要考查直线与椭圆、抛物线等的位置关系问题,经常与平面向量、函数与不等式交汇等,考查一些存在性问题、证明问题、定点与定值、最值与范围问题等,解析几何试题的特点是思维量大、运算量大,所以应加强对解析几何重点题型的训练。

典例分析:

典例1.已知椭圆■+■=1(0

解析:(1)由题设知b=c,又a=2■,所以b=c=2,故椭圆方程为■+■=1;

(2)因为M(0,2),所以直线l与x轴不垂直。设直线l的方程为y=kx+m,A(x1,y1)B(x2,y2)。联立得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-8=0,又■·■=0,所以(x1,y1-2)·(x2,y2-2)=0,整理得(k2+1)■+k(m-2)(-■)+(m-2)2=0,因为m≠2,所以2(k2+1)(m+2)-4k2m+(2k2+1)(m-2)=0,展开整理得3m+2=0,即m=-■。直线l在y轴上的截距为定值-■。

动向解读:本题考查解析几何中的定点、定值问题,这是一类综合性较强的问题,以直线与圆锥曲线的位置关系为载体,以参数处理为核心,需要综合运用函数与方程多种数学思想方法进行求解。

典例2.已知圆C:(x-4)2+(y-m)2=16(m∈N*),直线4x-3y-16=0过椭圆E:■+■=1(a>b>0)的右焦点,且交圆C所得的弦长为■,点A(3,1)在椭圆E上。

(1)求m的值及椭圆E的方程;(2)设Q为椭圆E上的一个动点,求■·■的取值范围。

解析:(1)圆心C(4,m)到直线4x-3y-16=0的距离■=■,所以m=4或m=-4(舍去)。由AF1+AF2=2a,得椭圆E的方程为■+■=1。

(2)■=(1,3),设Q(x,y),则■=(x-3,y-1),设x+3y=n,

则联立得18y2-6ny+n2-18=0,?驻=(6n)2-4×18×(n2-18)≥0,所以-6≤n≤6,故■·■=x+3y-6的取值范围为[-12,0]。

动向解读:本题考查解析几何中的取值范围问题,综合性较强,需要综合运用函数、方程、不等式、平面向量等诸多数学知识以及数形结合、分类讨论等多种数学思想方法进行求解,对考生的代数恒等变形能力、化简计算能力有较高的要求。

典例3.如图,已知抛物线y2=4x的焦点为F,过F的直线l交抛物线于M、N两点,其准线l与x轴交于K点。(1)写出抛物线的焦点坐标及准线方程;

(2)求证:KF平分∠MKN;

(3)O为坐标原点,直线MO、NO分别交准线于点P、Q,设直线MN的倾斜角为θ,

试用θ表示线段PQ的长度|PQ|,并求|PQ|的最小值。

解析:(1)抛物线焦点坐标为F(1,0),准线方程为x=-1。

(2)设直线MN的方程为x=my+1。设M、N的坐标分别为(■,y1)(■,y2)

由■,∴y1+y2=4m,y1y2=-4

设KM和KN的斜率分别为k1,k2,显然只需证k1+k2=0即可。

(3)设M、N的坐标分别为(■,y1),(■,y2),由M,O,P三点共线可求出P点的坐标为(-1,■),由N,O,Q三点共线可求出Q点坐标为(-1,■),

设直线MN的方程为x=my+1。由■

则|PQ|=|■-■|=■=■=■=4■

又直线MN的倾斜角为θ,则m=cotθ,θ∈(0,?仔),∴|PQ|=4■=■

∴θ=■时,|PQ|min=4

动向解读:本题考查抛物线的定义、直线与其位置关系等问题,是一道多知识点的综合性题,正体现了高考数学命题所追求的“在知识交汇点处命题”的原则。

总之,解析几何是高中数学的主线,解析几何与解三角形、向量等相关知识的综合又是高考中的热点之一,涉及面广,综合性强。因此复习时一定要梳理清相关知识,并加强训练,注重综合问题、探索问题等类型,使学生对基本问题运用自如,对几种考查形式了然于心。

编辑 鲁翠红

高考对解析几何的考查主要包括以下内容:直线与圆的方程、圆锥曲线等,在高考试卷中客观题主要考查直线斜率、直线方程、圆的方程、直线与圆的位置关系、圆锥曲线的定义应用、标准方程的求解、离心率的计算等,而解答题则主要考查直线与椭圆、抛物线等的位置关系问题,经常与平面向量、函数与不等式交汇等,考查一些存在性问题、证明问题、定点与定值、最值与范围问题等,解析几何试题的特点是思维量大、运算量大,所以应加强对解析几何重点题型的训练。

典例分析:

典例1.已知椭圆■+■=1(0

解析:(1)由题设知b=c,又a=2■,所以b=c=2,故椭圆方程为■+■=1;

(2)因为M(0,2),所以直线l与x轴不垂直。设直线l的方程为y=kx+m,A(x1,y1)B(x2,y2)。联立得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-8=0,又■·■=0,所以(x1,y1-2)·(x2,y2-2)=0,整理得(k2+1)■+k(m-2)(-■)+(m-2)2=0,因为m≠2,所以2(k2+1)(m+2)-4k2m+(2k2+1)(m-2)=0,展开整理得3m+2=0,即m=-■。直线l在y轴上的截距为定值-■。

动向解读:本题考查解析几何中的定点、定值问题,这是一类综合性较强的问题,以直线与圆锥曲线的位置关系为载体,以参数处理为核心,需要综合运用函数与方程多种数学思想方法进行求解。

典例2.已知圆C:(x-4)2+(y-m)2=16(m∈N*),直线4x-3y-16=0过椭圆E:■+■=1(a>b>0)的右焦点,且交圆C所得的弦长为■,点A(3,1)在椭圆E上。

(1)求m的值及椭圆E的方程;(2)设Q为椭圆E上的一个动点,求■·■的取值范围。

解析:(1)圆心C(4,m)到直线4x-3y-16=0的距离■=■,所以m=4或m=-4(舍去)。由AF1+AF2=2a,得椭圆E的方程为■+■=1。

(2)■=(1,3),设Q(x,y),则■=(x-3,y-1),设x+3y=n,

则联立得18y2-6ny+n2-18=0,?驻=(6n)2-4×18×(n2-18)≥0,所以-6≤n≤6,故■·■=x+3y-6的取值范围为[-12,0]。

动向解读:本题考查解析几何中的取值范围问题,综合性较强,需要综合运用函数、方程、不等式、平面向量等诸多数学知识以及数形结合、分类讨论等多种数学思想方法进行求解,对考生的代数恒等变形能力、化简计算能力有较高的要求。

典例3.如图,已知抛物线y2=4x的焦点为F,过F的直线l交抛物线于M、N两点,其准线l与x轴交于K点。(1)写出抛物线的焦点坐标及准线方程;

(2)求证:KF平分∠MKN;

(3)O为坐标原点,直线MO、NO分别交准线于点P、Q,设直线MN的倾斜角为θ,

试用θ表示线段PQ的长度|PQ|,并求|PQ|的最小值。

解析:(1)抛物线焦点坐标为F(1,0),准线方程为x=-1。

(2)设直线MN的方程为x=my+1。设M、N的坐标分别为(■,y1)(■,y2)

由■,∴y1+y2=4m,y1y2=-4

设KM和KN的斜率分别为k1,k2,显然只需证k1+k2=0即可。

(3)设M、N的坐标分别为(■,y1),(■,y2),由M,O,P三点共线可求出P点的坐标为(-1,■),由N,O,Q三点共线可求出Q点坐标为(-1,■),

设直线MN的方程为x=my+1。由■

则|PQ|=|■-■|=■=■=■=4■

又直线MN的倾斜角为θ,则m=cotθ,θ∈(0,?仔),∴|PQ|=4■=■

∴θ=■时,|PQ|min=4

动向解读:本题考查抛物线的定义、直线与其位置关系等问题,是一道多知识点的综合性题,正体现了高考数学命题所追求的“在知识交汇点处命题”的原则。

总之,解析几何是高中数学的主线,解析几何与解三角形、向量等相关知识的综合又是高考中的热点之一,涉及面广,综合性强。因此复习时一定要梳理清相关知识,并加强训练,注重综合问题、探索问题等类型,使学生对基本问题运用自如,对几种考查形式了然于心。

编辑 鲁翠红

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