横看成岭侧成峰

2018-09-25 10:40陈荣烂
数学学习与研究 2018年11期
关键词:性知识庐山对称性

陈荣烂

北宋诗人苏轼在《题西林壁》中写道:“横看成岭侧成峰,远近高低各不同.不识庐山真面目,只缘身在此山中.”庐山是座丘壑纵横、峰峦起伏的大山,游人所处的位置不同,看到的景物也各不相同.为什么不能辨认庐山的真实面目呢?因为身在庐山之中,视野为庐山的峰峦所局限,看到的只是庐山的一峰一岭一丘一壑,局部而已,这必然带有片面性.游山所见如此,观察世上事物也常如此.

解析几何解答题在江苏高考中看似变化不大,在六道解答题中处于中部位置,有一定的计算量,考查内容也基本稳定,但从细节分析,还是有很大区别的.

一、历年江苏高考解析几何解答题的情况分析

年份题号考查知识点求解内容

2010年18直线、椭圆轨迹方程、点坐标、定点坐标

2011年18直线、椭圆直线斜率、点到直线的距离、求证两直线垂直

2012年19直线、椭圆椭圆方程、直线斜率、定值

2013年17直线、圆直线方程、圆心横坐标范围

2014年17直线、椭圆椭圆方程、离心率

2015年18直线、椭圆椭圆方程、直线方程

2016年18直线、圆圆方程、直线方程、点的横坐标范围

2017年17直线、椭圆椭圆方程、点坐标

近几年江苏高考中解析几何的解答题以考查直线和椭圆的居多,今年亦是如此.在求解时,会用到点到直线的关系、两点之间的距離公式、两直线的位置关系、直线与圆的位置关系、直线与椭圆的位置关系、圆与圆的位置关系、对称性等知识点,要求学生熟练掌握并能灵活应用.

二、2017年江苏高考数学试题17的解法

题目如图所示,在平面直角坐标系xOy中,椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为12,两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上,且位于第一象限,过点F1作直线PF1的垂线l1,过点F2作直线PF2的垂线l2.

(1)求椭圆E的标准方程;

(2)若直线l1l2的交点Q在椭圆E上,求点P的坐标.

(一)设点法

法1(1)x24+y23=1.

(2)由(1)知,F1(-1,0),F2(1,0).

设P(x0,y0)x0>0,y0>0.

当x0=1时,l2与l1相交于F1,与题设不符.

当x0≠1时,PF1的斜率为y0x0+1,PF2的斜率为y0x0-1,

因为l1⊥PF1,l2⊥PF2,

从而l1:y=-x0+1y0(x+1),l2:y=-x0-1y0(x-1),

则Q-x0,x20-1y0,

而点Q在椭圆上,得x20-1y0=±y0,

即x20-y20=1或x20+y20=1,

由x20-y20=1,x204+y203=1, 得x0=477,y0=377;

x20+y20=1,x204+y203=1 无解.

故点P477,377.

(二)设线法

法2(2)设l1:y=k1(x+1),l2:y=k2(x-1),

则PF1:y=-1k1(x+1),PF2:y=-1k2(x-1),

联立l1l2可得Qk2+k1k2-k1,2k1k2k2-k1,用-1k1代k1,用-1k2代k2,

可得Pk1+k2k1-k2,2k2-k1,

又因为P,Q都在椭圆上,则xQ=-xP,

由椭圆对称性得2k1k2k2-k1=2k2-k1或2k1k2k2-k1=-2k2-k1,得k1k2=1或k1k2=-1(不可能),

将k2=1k1代入可得Pk21+1k21-1,2k11-k21,代入椭圆方程可得k21=23±879,

而点P在第一象限,则k21>1,∴k21=23+879,且k1<0,∴k1=-4+73,得P477,377.

(三)对称法

法3(2)设P(x0,y0),x0>0,y0>0.

当0

当x0=1时,PF2⊥x轴,此时直线l1与l2的交点为F1,点F1不在椭圆上,不合题意.

当x0>1时,由椭圆对称性设Q(-x0,y0).

1.利用两直线垂直的斜率关系

思路1因为QF1,则kQF1·kPF1=-y0x20-1=-1,

得x20-y20=1.

2.利用向量垂直

思路2因为QF1⊥PF1,

所以QF1·PF1=(-1+x0)·(-1-x0)+y20=0,

得x20-y20=1.

3.利用勾股定理

思路3因为QF1,所以QF21+PF21=PQ2,

可得x20-y20=1,

然后与法1相同,得点P477,377.

三、教学建议

(一)在解析几何教学中渗透数学思想方法

在上述的解法中,运用了分类讨论、数形结合、转化与化归思想,因此,在平时的解析几何教学中,要多注重渗透这些数学思想方法.一方面,培养学生严谨的治学态度;另一方面,也能让学生拓宽思路,在高考中不至于手忙脚乱,而是胸有成竹.

(二)从记中学向做中学和悟中学转变

数学思想方法是方法性知识,需要在做中学获得,解决的是会学的问题.悟中学获得价值性知识,解决的是乐学的问题.而记中学获得事实性知识,解决的是学会的问题.为此,需要厘清对于记中学和讲授法的误解和误用,更新知识观念,转变教学方式,优化知识结构,逐步形成做中学和悟中学的教学模型.做中学与悟中学,既是学生获得方法性知识和价值性知识的主要学习方式,也是需要不断培养的重要学习习惯和能力.

四、结束语

解析几何解答题在江苏高考中一般出现在17、18题的位置,是考生得分的关键所在,在得分上容易拉开差距,在答题时间上也能拉开距离.如果平时在课堂上多注重对学生解答解析几何试题的关注度,对在这部分内容上提高总体得分,会有更大收获,对培养学生良好的运算能力和学习习惯,会起到至关重要的作用.

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