摘 要:在近年高考或各地模擬考試中,以雙曲線為載體的圓錐曲線解答題已成為數(shù)學命題的一大熱點.2023年2月浙江省七彩聯(lián)盟返校聯(lián)考的第21題就是一道頗具探究價值的優(yōu)質試題,文章在對該題進行解答的基礎上,對試題結論從延伸和類比兩方面進行推廣探究,進而得到相應的結論.
關鍵詞:雙曲線;聯(lián)考題;解法;結論推廣
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2024)04-0006-04
雙曲線是一種重要的圓錐曲線,是高考命題的重點內容,尤其是近年高考或各地模擬考試中,雙曲線內容常出現(xiàn)在解答題中進行考查,體現(xiàn)了高考命題者對雙曲線內容的青睞.下面對一道高三雙曲線聯(lián)考題的解法和結論進行探究.
故以線段DE為直徑的圓過定點F(4,0),根據對稱性可知也過定點(-2,0).
點評 該小題考查的是圓過定點問題.解法1首先引入參變量t,設出直線l的方程,通過聯(lián)立方程組求出兩交點縱坐標的和與積,然后利用直徑所對的角是直角,構造向量,運用向量數(shù)量積為0建立等式關系,求出定點.其中由圖形的對稱性猜測定點位置,從而明確方向,進而簡化計算.解法1是解決這類問題的通性通法.解法2根據題意條件,通過作出輔助線,挖掘并利用隱含的三角形相似、三角形內角平分線性質得到線段的垂直關系,從而找到圓過的定點,其解題過程十分簡捷、巧妙,體現(xiàn)了平面幾何知識在簡化解析幾何計算中的優(yōu)越性.但解法2邏輯推理要求高,思維難度大,不易切入.
3 推廣探究
我們在這里將目光放到對第(2)問的推廣探究上.
3.1 延伸推廣
從對上述聯(lián)考題的條件和結論的分析可以看出,F(xiàn)是雙曲線Γ的右焦點,直線l1則是雙曲線Γ的右準線,M是雙曲線Γ左支上的一點,其結論是以線段DE為直徑的圓過的定點是焦點F和焦點F關于線段DE的對稱點.由此,我們來思考下面的兩個問題:
(1)能否把聯(lián)考題的結論延伸為一般雙曲線的情形?
(2)若F是雙曲線Γ的左焦點,直線l1則是雙曲線Γ的左準線,M是雙曲線Γ右支上的一點,是否可以得到同樣的結論?
答案是肯定的!于是由聯(lián)考題推廣為一般情形下雙曲線的兩個結論:
3.2 類比推廣
圓錐曲線有許多相似的性質或結論,由于雙曲線與橢圓均為有心二次曲線,能否將雙曲線的結論1和結論2分別類比到橢圓,得到同樣的結論?答案也是肯定的,于是有:
結論3 如圖3,已知點F(c,0)為橢圓Γ:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)的右焦點,直線l1為Γ的右準線,過點F的任一條直線l與Γ在y軸右側交于A,B兩點.若M為橢圓Γ在y軸左側上一點,直線MA,MB分別與直線l1交于D,E兩點,則以線段DE為直徑的圓過定點(c,0)或(2a2/c-c,0).
4 結束語
對典型試題的解法與結論推廣進行探究,就是指對問題從不同視角來審視,以不同的切入點探究問題,其實質是對試題的“二次開發(fā)”.通過對試題的剖析和思考,展開問題的來龍去脈和知識間的縱橫聯(lián)系,站在一定的高度去思考問題,突出數(shù)學本質,使知識達到融會貫通,使思維得到升華,進而優(yōu)化數(shù)學思維品質[1].
參考文獻:
[1] 李寒.平中蘊奇? 探究本質:一道2022年高考試題的溯源與延伸[J].數(shù)理化解題研究,2022(25):81-83.
[責任編輯:李 璟]
收稿日期:2023-11-05
作者簡介:李寒(1978-),女,貴州省桐梓人,本科,中學高級教師,從事數(shù)學教學研究.