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圓是高中數(shù)學(xué)的重點內(nèi)容之一,也是高考命題的熱點,高考中我們經(jīng)常會遇到圓的問題,可以說是左右逢“圓”,如何能夠突破圓的包圍,出奇制勝?現(xiàn)結(jié)合有關(guān)圓的題目,用四招輕松化險.
例2 (2011年江西卷)若曲線的極坐標(biāo)方程為ρ=2sin θ+4cos θ,以極點為原點,極軸為x軸正半軸建立直角坐標(biāo)系,則該曲線的直角坐標(biāo)方程為______.
解析:由方程ρ=2sin θ+4cos θ可得ρ2=2ρsin θ+4ρcos θ,由極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化公式易得x2+y2=2x+4y,即x2+y2-4x-2y=0.
點評:相見卻又不能相識,是解題者的一大悲嘆,也是考試丟分的主要原因!以上兩例是左右逢“圓”的開始,也是解題正確的關(guān)鍵.只有充分的認(rèn)識圓,不管它以何種方式(參數(shù)方程、極坐標(biāo)等)出現(xiàn),我們都要能慧眼識珠,這樣才能在解題中立于不敗之地.
例3 (2011年北京卷)如圖1,AD,AE,BC分別與圓O切于點D,E,F(xiàn),延長AF與圓O交于另一點G.給出下列三個結(jié)論:①AD+AE=AB+BC+CA;②AF·AG=AD·AE;③△AFB∽△ADG,
其中正確結(jié)論的序號是( )
圖1
A.①② B.②③
C.①③ D.①②③
點評:例3中圓的性質(zhì)運用比較明顯,例4的解決應(yīng)先認(rèn)識到點M在以橢圓焦距為直徑的圓上,又圓周上任意一點都在橢圓內(nèi)部,則由圓的性質(zhì)知短半軸長b比圓的半徑c大,從而轉(zhuǎn)化為與離心率有關(guān)的不等關(guān)系.
問題轉(zhuǎn)化為:在三角形AOB的外接圓上求一點C,使得OC最大或者求三角形ABC外接圓的直徑.
圖2
分析:按常規(guī)思路思考,比較困難,不妨改變一下思路,從數(shù)形結(jié)合入手,可通過構(gòu)造圓來解決問題.
綜上所述,所求函數(shù)的值域為[-1,0],應(yīng)選B.
點評:根據(jù)題目特征構(gòu)造圓,將原問題巧妙轉(zhuǎn)化為與圓有關(guān)的問題,然后利用圓的有關(guān)知識最終將問題順利解決.此法突破常規(guī),不僅解決了問題,而且發(fā)散了同學(xué)們的思維,加強了知識間的縱橫聯(lián)系.可謂一舉兩得,一箭雙雕.
例8 (2011年全國新課標(biāo)卷)如圖3,D,E分別為△ABC的邊AB,AC上的點,且不與△ABC的頂點重合.已知AE的長為m,AC的長為n,AD,AB的長是關(guān)于x的方程x2-14x+mn=0的兩個根.
(1)證明:C,B,D,E四點共圓;
(2)若∠A=90°,且m=4,n=6,求C,B,D,E所在圓的半徑.
圖3
圖4
圖5
故C,B,D,E四點所在圓的半徑為5.
例9(2011年遼寧卷)如圖5,A,B,C,D四點在同一圓上,AD的延長線與BC的延長線交于E點,且EC=ED.
(1)證明:CD∥AB;
(2)延長CD到F,延長DC到G,使得EF=EG,證明:A,B,G,F(xiàn)四點共圓.
證明:(1)因為EC=ED,所以∠EDC=∠ECD.因為A,B,C,D四點在同一圓上,所以∠EDC=∠EBA.故∠ECD=∠EBA,所以CD∥AB.
(2)由(1)知,AE=BE,又因為EF=FG,故∠EFD=∠EGC,從而∠FED=∠GEC.連結(jié)AF,BG,則△EFA≌△EGB,故∠FAE=∠GBE,又CD∥AB,∠EDC=∠ECD,所以∠FAB=∠GBA.所以∠AFG+∠GBA=180°,故A,B,G,F(xiàn)四點共圓.
點評:共圓問題在近幾年的高考中悄然興起,成為高考中的一支新軍,但卻并未引起足夠的重視,丟分現(xiàn)象非常嚴(yán)重.以上兩例旨在拋磚引玉,以期引起同學(xué)們的關(guān)注,爭取在這方面少丟分,甚至不丟分.