一、高考定位
回顧2008~2012年的江蘇高考題,解析幾何是重要內(nèi)容之一,所占分值在25分左右,在高考中一般有2~3條填空題,一條解答題.填空題有針對性地考查橢圓、雙曲線、拋物線的定義、標準方程和簡單幾何性質(zhì)及其應用,主要針對圓錐曲線本身,綜合性較小,試題的難度一般不大;解答題主要是以圓或橢圓為基本依托,考查橢圓方程的求解、考查直線與曲線的位置關系,除了本身知識的綜合,還會與其它知識如向量、函數(shù)、不等式等知識構(gòu)成綜合題,多年高考壓軸題是解析幾何題.
二、應對策略
復習中,一要熟練掌握橢圓、雙曲線、拋物線的基礎知識、基本方法,在抓住通性通法的同時,要訓練利用代數(shù)方法解決幾何問題的運算技巧.
二要熟悉圓錐曲線的幾何性質(zhì),重點掌握直線與圓錐曲線相關問題的基本求解方法與策略,提高運用函數(shù)與方程思想、向量與導數(shù)的方法來解決問題的能力.
三在第二輪復習中要熟練掌握圓錐曲線的通性通法和基本知識.
預測在2013年的高考題中:
1.填空題依然是直線和圓的方程問題以及考查圓錐曲線的幾何性質(zhì)為主,三種圓錐曲線都有可能涉及.
2.在解答題中可能會出現(xiàn)圓、直線、橢圓的綜合問題,難度較高,還有可能涉及簡單的軌跡方程和解析幾何中的開放題、探索題、證明題,重點關注定值問題.
三、常見題型
1.直線與圓的位置關系問題
直線與圓的位置關系是高考考查的熱點,常常將直線與圓和函數(shù)、三角、向量、數(shù)列、圓錐曲線等相互交匯,求解參數(shù)、函數(shù)最值、圓的方程等,主要考查直線與圓的相交、相切、相離的判定與應用,以及弦長、面積的求法等,并常與圓的幾何性質(zhì)交匯,要求學生有較強的運算求解能力.
求解策略:首先,要注意理解直線和圓等基礎知識及它們之間的深入聯(lián)系;其次,要對問題的條件進行全方位的審視,特別是題中各個條件之間的相互關系及隱含條件的挖掘;再次,要掌握解決問題常常使用的思想方法,如數(shù)形結(jié)合、化歸轉(zhuǎn)化、待定系數(shù)、分類討論等思想方法;最后,要對求解問題的過程清晰書寫,準確到位.
點評:(1)直線和圓的位置關系常用幾何法,即利用圓的半徑r,圓心到直線的距離d及半弦長l2構(gòu)成直角三角形關系來處理.
(2)要注意分類討論,即對直線l分為斜率存在和斜率不存在兩種情況分別研究,以防漏解或推理不嚴謹.
2.圓錐曲線中的證明問題
圓錐曲線中的證明問題,主要有兩類:一類是證明點、直線、曲線等幾何元素中的位置關系,如:某點在某直線上、某直線經(jīng)過某個點、某兩條直線平行或垂直等;另一類是證明直線與圓錐曲線中的一些數(shù)量關系(相等或不等).
求解策略:主要根據(jù)直線、圓錐曲線的性質(zhì)、直線與圓錐曲線的位置關系等,通過相關的性質(zhì)應用、代數(shù)式的恒等變形以及必要的數(shù)值計算等進行證明.
常用的一些證明方法:
點評:本題主要考查雙曲線的概念、標準方程、幾何性質(zhì)及其直線與雙曲線的關系.特別要注意直線與雙曲線的關系問題,在雙曲線當中,最特殊的為等軸雙曲線,它的離心率為2,它的漸近線為y=±x,并且相互垂直,這些性質(zhì)的運用可以大大節(jié)省解題時間.
3.“是否存在”問題
所謂存在性問題,就是判斷滿足某個(某些)條件的點、直線、曲線(或參數(shù))等幾何元素是否存在的問題.這類問題通常以開放性的設問方式給出,若存在符合條件的幾何元素或參數(shù)值,就求出這些幾何元素或參數(shù)值,若不存在,則要求說明理由.
求解策略:首先假設滿足條件的幾何元素或參數(shù)值存在,然后利用這些條件并結(jié)合題目的其他已知條件進行推理與計算,若不出現(xiàn)矛盾,并且得到了相應的幾何元素或參數(shù)值,就說明滿足條件的幾何元素或參數(shù)值存在;若在推理與計算中出現(xiàn)了矛盾,則說明滿足條件的幾何元素或參數(shù)值不存在,同時推理與計算的過程就是說明理由的過程.
例3(2012年高考(湖北文))設A是單位圓x2+y2=1上任意一點,l是過點A與x軸垂直的直線,D是直線l與x軸的交點,點M在直線l上,且滿足|DM|=m|DA|(m>0,且m≠1),當點A在圓上運動時,記點M的軌跡為曲線C.
(1)求曲線C的方程,判斷曲線C為何種圓錐曲線,并求其焦點坐標.
(2)過原點斜率為k的直線交曲線C于P,Q兩點,其中P在第一象限,且它在y軸上的射影為點N,直線QN交曲線C于另一點H,是否存在m,使得對任意的k>0,都有PQ⊥PH?若存在,請說明理由.
點評:本題是一個橢圓模型,求解標準方程時注意對焦點的位置分類討論,不要漏解.對于探討性問題一直是高考考查的熱點,一般先假設結(jié)論成立,再逆推所需要求解的條件,對運算求解能力和邏輯推理能力有較高的要求.
4.定點定值問題的方法
圓錐曲線中的定點、定值問題是高考的熱點,是指某些幾何量線段的長度、圖形的面積、角的度數(shù)、直線的斜率等的大小或某些代數(shù)表達式的值等和題目中的參數(shù)無關,不依參數(shù)的變化而變化,而始終是一個確定的值.題型以解答題為主,解決的基本思想從變量中尋求不變,即先用變量表示要求的量或點的坐標,再通過推理計算,導出這些量或點的坐標和變量無關.
常見的類型:(1)直線恒過定點問題;(2)動圓恒過定點問題;(3)探求定值問題;(4)證明定值問題.
點評:(1)橢圓和雙曲線的定義反映了它們的圖形特點,是畫圖的依據(jù)和基礎,而定義中的定值是求標準方程的基礎,在許多實際問題中正確利用定義可以使問題的解決更加靈活.已知圓錐曲線上一點及焦點,首先要考慮使用圓錐曲線的定義求解.
(2)求解直線和曲線過定點問題的基本思路是:把直線或曲線方程中的變量m,k當作常數(shù)看待,把方程一端化為零,既然是過定點,那么這個方程就要對任意參數(shù)都成立,這時參數(shù)的系數(shù)就要全部等于零,這樣就得到一個關于x1的方程組,這個方程組的解所確定的點就是直線或曲線所過的定點.
5.最值與范圍問題
解決圓錐曲線中最值、范圍問題的基本思想是建立目標函數(shù)和建立不等關系,根據(jù)目標函數(shù)和不等式求最值、范圍,因此這類問題的難點,就是如何建立目標函數(shù)和不等關系.建立目標函數(shù)或不等關系的關鍵是選用一個合適變量,其原則是這個變量能夠表達要解決的問題,這個變量可以是直線的斜率、直線的截距、點的坐標等,要根據(jù)問題的實際情況靈活處理.
求參數(shù)范圍的方法:據(jù)已知條件建立等式或不等式的函數(shù)關系,再求參數(shù)范圍.
圓錐曲線中的最值問題類型較多,解法靈活多變,但總體上主要有兩種方法:一是利用幾何方法,即通過利用曲線的定義、幾何性質(zhì)以及平面幾何中的定理、性質(zhì)等進行求解;二是利用代數(shù)方法,即把要求最值的幾何量或代數(shù)表達式表示為某個(些)參數(shù)的函數(shù)(解析式),然后利用函數(shù)方法、不等式方法等進行求解.
求解最值問題應注意:
(1)如果建立的函數(shù)是關于斜率k的函數(shù),要增加考慮斜率不存在的情況;
(2)如果建立的函數(shù)是關于點的坐標x,y的函數(shù),可以考慮用代入消元、基本不等式、三角換元或幾何解法來解決問題.
例5(2012年高考(廣東理))在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的離心率e=23,且橢圓C上的點到Q(0,2)的距離的最大值為3.
點評:從近兩年高考試題來看,直線與圓錐曲線的位置關系、弦長、中點弦的問題是高考的熱點問題,題型既有選擇題、填空題,又有解答題,難度中等偏高.客觀題主要考查直線與圓錐曲線的位置關系、弦長問題,解答題考查較為全面,在考查上述問題的同時,注重考查函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸,分類討論等思想,所以在備戰(zhàn)2013年高考中對于此類問題應引起足夠的重視.
6.軌跡問題
求軌跡方程的常用方法:
(1)直接法:將幾何關系直接轉(zhuǎn)化成代數(shù)方程.
(2)定義法:滿足的條件恰適合某已知曲線的定義,用待定系數(shù)法求方程.
(3)代入法:把所求動點的坐標與已知動點的坐標建立聯(lián)系.
(4)交軌法:寫出兩條動直線的方程直接消參,求得兩條動直線交點的軌跡.
求動點的軌跡方程的一般步驟
(1)建系——建立適當?shù)淖鴺讼担?/p>
(2)設點——設軌跡上的任一點P(x,y);
(3)列式——列出動點P所滿足的關系式;
(4)代換——依條件式的特點,選用距離公式、斜率公式等將其轉(zhuǎn)化為x,y的方程式,并化簡;
(5)證明——證明所求方程即為符合條件的動點軌跡方程.
點評:本小題主要考查圓的性質(zhì)、橢圓的定義、標準方程及其幾何性質(zhì)、直線方程求解、直線與橢圓的關系和交軌法在求解軌跡方程組的運用.在求解點M的軌跡方程時,要注意首先寫出直線AA1和直線A2B的方程,然后求解.
(作者:潘佩,如皋市第一中學)