江蘇省揚(yáng)州市新華中學(xué) (225009) 王梅蓉
江蘇省揚(yáng)州中學(xué) (225009) 戚有建
很多高考題看起來很平凡,實(shí)際上卻平而不凡、豐富多彩,都是專家經(jīng)過精心思考編制出來的,是專家智慧的集中體現(xiàn),所以有很大的研究價(jià)值,本文從2021年新高考Ⅰ卷的一道解幾題出發(fā),首先研究問題的各種解法,然后對問題進(jìn)行了推廣研究、類比,最后給出結(jié)論的相關(guān)應(yīng)用.
點(diǎn)評:本題是2021年新高考Ⅰ卷的21題,是壓軸題、選拔題.第(1)問學(xué)生很容易上手,先確定曲線的類型,再確定基本量.第(2)問實(shí)際上是個(gè)定值問題,意在考查用方程來研究曲線的性質(zhì),即用代數(shù)方法(坐標(biāo)法)來研究幾何問題(定值問題).本題看起來很平凡,實(shí)際上卻有一定難度和區(qū)分度,有很大的研究價(jià)值,我們重點(diǎn)研究第(2)問.
即cos2θ=cos2β,∵θ≠β,∴cosθ=-cosβ,∵k1≠k2,∴k1+k2=0.
點(diǎn)評:解法2是借助直線的參數(shù)方程來處理,其中參數(shù)t的幾何意義是關(guān)鍵,但2017版新課標(biāo)對直線的參數(shù)方程不做要求,所以學(xué)生不容易想到這個(gè)方法.
點(diǎn)評:解法3是構(gòu)建二次曲線系來處理問題,運(yùn)算量大大簡化.因?yàn)樵摱吻€系(即①式)表示圓,所以等式的左邊應(yīng)該不含xy,所以k1+k2=0.解法3是站在方程的高度來處理幾何問題,充分體現(xiàn)了解析幾何的基本思想.
題目中|TA|·|TB|=|TP|·|TQ|實(shí)際上相當(dāng)于A,B,P,Q四點(diǎn)共圓,將本題推廣為一般雙曲線可得如下結(jié)論:
將結(jié)論1中的“雙曲線”改為“橢圓、拋物線”,結(jié)論成立嗎?研究后發(fā)現(xiàn)仍然成立,即有下面結(jié)論:
結(jié)論2 已知兩條直線y=k1x+b1,y=k2x+b2與圓錐曲線ax2+by2+cx+dy+e=0(a≠b)交于四個(gè)點(diǎn)A,B,P,Q,則A,B,P,Q四點(diǎn)共圓的充要條件是k1+k2=0.
結(jié)論1、結(jié)論2的證明過程與上面類似,從略.
解析: (1)y2=4x(過程從略).