高考數學突破140分:圓錐曲線中的定值問題的命題規律和解題技巧

2020-12-11 高考數學速解張老師

圓錐曲線中的定點、定值問題是高考中的常考題型,以解答題為主,難度一般較大,注重方程思想、數形結合思想、分類討論思想的應用.

主要的命題角度有:

(1)證明直線、圓過定點;

(2)求代數式為定值、求點到直線的距離為定值、求線段的長度為定值、與曲線上的動點有關的定值問題.

經典例題[2018全國卷Ⅰ,19,12分]

設橢圓C:x2/2+y2=1的右焦點為F,過F的直線與C交於A,B兩點,點M的坐標為(2,0)..

⑴當與x軸垂直時,求直線AM的方程;

⑵設O為坐標原點,證明:∠OMA=∠OMB.

總結:上題根據所證結論的對稱結構,進行了整體構造,省去了標準答案中利用直線方程與橢圓聯立,再運用x1+x2、x1x2的繁瑣計算。利用「1」的妙用建立兩斜率有關的齊次方程,簡潔明快!

經典例題 [2018北京卷,19,14分]

思路分析(1)由P點坐標易得拋物線方程,設出直線l的方程,與拋物線方程聯立得方程組,消去y得關於x的一元二次方程,由Δ>0解出斜率範圍,並驗證。

(2)由於點Q,M,N都在y軸上,設出點A,B的坐標,利用PA,PB的方程得出M,N的縱坐標,通過向量關係將1/λ+1/μ表示出來,再結合根與係數的關係化簡,得出結論。

總結:本題(1)由Δ>0解出k的範圍後,非常容易當作最後答案。事實上,若A,B中有一個點與點P(1,2)重合,則不能滿足直線PA,PB與y軸相交,故應捨去。

定點問題解題技巧:

(1)引進參數法。設定點坐標,根據題意選擇參數,建立一個直線系或曲線系方程,而該方程與參數無關,故得到一個關於定點坐標的方程組,以這個方程組的解為坐標的點,即為所求定點。

(2)特殊到一般法。從特殊位置入手,找到定點,再證明該定點與變量無關。

定值問題解題技巧:

(1)特殊方法。通過考查極端位置探索出「定值」是多少,然後再證明這個值與變量無關。如果試題以客觀題的形式出現,特殊方法往往比較容易奏效。

(2)引進變量法。具體步驟為:

①引入變量。選擇適當的動點坐標或動直線的斜率為變量。

②構建函數。把要證明為定值的量表示成上述變量的函數。

③推導定值。把得到的函數化簡,消去變量得到定值。

共線問題解題技巧:

解析幾何中的共線問題的處理方法,常利用向量共線定理來證,即先設出向量的坐標,利用題中給出的關係,證明坐標交叉積的差等於零即可.正確理解向量共線與解析幾何中平行、三點共線等的關係,把有關解析幾何的問題轉化為向量問題.三點共線是解析幾何中常見問題之一,根據向量共線的充要條件,只要在三點中任意兩點的向量間存在倍數關係,向量法解決共線問題更簡單明了.

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