对2018年高考全国卷两道解析几何题的思考*
2019-04-15
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(福州第二十四中学,福建 福州 350000)
2018年全国数学高考卷Ⅰ和卷Ⅲ中有两道试题,可以用同一种方法进行解答,并且用这种方法还可以对试题作进一步研究.本文介绍这种应用参数坐标的方法解答解析几何有关问题,它可减少设参个数,解题思路明确,解法简捷,值得重视.
1)当l⊥x轴时,求直线AM的方程;
2)设O为坐标原点,证明:∠OMA=∠OMB.
(2018年全国数学高考卷Ⅰ理科试题第19题)
1)略.
展开并应用两角和公式和倍角公式得
注意到α≠β,得
(1)
另外,直线MA,MB,MO的斜率分别为
从而
由式(1),得
tan∠OMA-tan∠OMB=0,
即
∠OMA=∠OMB.
应用完全类似的解法,可得更为一般的命题:
证明依题意设A(acosα,bsinα),B(acosβ,bsinβ),其中a≠β,点A在x轴上方,点B在x轴下方,且知F(c,0).由点A,F,B共线,得
展开并应用两角和公式和倍角公式得
注意到α≠β,得
(2)
另外,直线MA,MB,MO的斜率分别为
从而 tan∠OMA-tan∠OMB=
由式(2),得
tan∠OMA-tan∠OMB=0,
即
∠OMA=∠OMB.
(2018年全国数学高考卷Ⅲ理科试题第20题)
即
即
于是
得
即
2(2-cosθ)=3.
同理可得 |FA|=2-cosα, |FB|=2-cosβ,
于是 |FA|+ |FB|=2-cosα+2-cosβ=
4-(cosα+cosβ)=4-1=3,
因此
2|FP|=|FA|+|FB|,
下面求此等差数列的公差d.
由上可以得到
式(3)2+式(4)2,并应用两角差的公式得
式(3)2-式(4)2,并应用三角有关公式得
于是
注解完本题之后,可以对本题进一步研究,得到更为一般的命题:
a(cosθ+cosα+cosβ)=3c.
(5)
由于线段AB的中点M在直线x=c上,可设M(c,m)(其中m>0),则
a(cosα+cosβ)=2c,
cosα+cosβ=2e,
(6)
由式(5)与式(6)得到
cosθ=e.
又由焦半径|FA|=a-ccosα,|FB|=a-ccosβ,|FP|=a-ccosθ,可得
|FA|+|FB|= 2a-c(cosα+cosβ)=
因此
|FA|+|FB|=2|FP|,
下面,求其公差d.
由线段AB的中点M在直线x=c上,可知
于是,由cosθ=e得
(7)
由式(6)与式(7)两边分别平方后相加,并整理得
由式(6)与式(7)两边分别平方后相减,并整理得
从而
于是
在高考的解析几何试题中,可应用上述解题方法的例子还很多,读者不妨试试.