吳國平:學會運用數形結合思想來解決直線與圓錐綜合問題

2021-01-09 吳國平數學教育

高考數學有哪些難點?說起來非常多,如函數、三角函數、平面向量、不等式、數列、立體幾何、解析幾何、概率與統計、導數等等。每一個知識點拿出來,都會讓很多考生大呼數學學習不易。

其實,不管是數學學習,還是其他科目的學習,說白了,我們先掌握各個知識點,然後針對每一個知識點進行習題訓練,最後進行總結,學會「套路」。數學學習更是如此,如果我們對知識點掌握不深,理解不夠透徹,不要說用知識點去解決問題,可能連針對性訓練都過關不了。

如直線與圓錐曲線相結合的綜合問題,一直是高考數學中的重點和必考內容。大部分情況下,直線與圓錐曲線綜合問題都是作為高考壓軸題的形式出現。因此,如果你想在高考數學中把該類試題的分數拿到手,那麼你就必須對直線和圓錐曲線各個知識點非常熟悉。如直線與圓錐曲線中關於根與係數的關係、弦長公式、點差法、判別式等等,這些知識點都是歷年高考數學考查比較多的地方。

同時,我們還要認識到一件非常重要的事情,那就是高考越來越重視對數學思想方法的考查。數學思想方法,可以說是數學學習的精髓所在,是進一步學好數學、用好數學的關鍵所在。在高中數學學習中,常見的數學思想有函數和方程思想、數形結合思想、分類討論、歸納與轉化、有限和無限思想、特殊和一般思想等等。

直線與圓錐曲線綜合問題,最大的特點就是要利用題目所給的圖形,或根據題目所給的條件,自己畫出相應圖形,得到關係式等等,同時把「數」與「形」進行相結合,最終解決問題。

直線與圓錐曲線的位置關係:

判定直線與圓錐曲線的位置關係時,通常是將直線方程與曲線方程聯立,消去變量y(或x)得關於變量x(或y)的方程:ax2+bx+c=0(或ay2+by+c=0)。

若a≠0,可考慮一元二次方程的判別式Δ,有:

Δ>0直線與圓錐曲線相交;

Δ=0直線與圓錐曲線相切;

Δ<0直線與圓錐曲線相離。

若a=0且b≠0,則直線與圓錐曲線相交,且有一個交點。

典型例題1:

研究直線與圓錐曲線的位置關係時,一般轉化為研究其直線方程與圓錐方程組成的方程組解的個數,但對於選擇、填空題也可以利用幾何條件,用數形結合的方法求解。

直線與圓錐曲線的位置關係,主要涉及弦長、弦中點、對稱、參數的取值範圍、求曲線方程等問題。解題中要充分重視根與係數的關係和判別式的應用。

當直線與圓錐曲線相交時:涉及弦長問題,常用「根與係數的關係」設而不求計算弦長(即應用弦長公式);涉及弦的中點問題,常用「點差法」設而不求,將弦所在直線的斜率、弦的中點坐標聯繫起來,相互轉化。

同時還應充分挖掘題目中的隱含條件,尋找量與量間的關係靈活轉化,往往就能事半功倍。解題的主要規律可以概括為「聯立方程求交點,韋達定理求弦長,根的分布找範圍,曲線定義不能忘」。

典型例題2:

探索直線過定點類問題,可設出直線方程為y=kx+b,然後利用條件建立b、k等量關係進行消元,藉助於直線系方程找出定點。

要想掌握數學,學好數學,那麼我們就要學會解題,在解題中提高自己。題目是做不完的,但題型畢竟是有限的。因此,數學學習,大家一定要通過解題掌握好對應的題型,一旦掌握題型,你碰到新題,只要把方法往上「套便可」。

更重要的是我們對數學思想、數學方法,一定要去理解透徹學會融會貫通,才能真正提高自己的數學水平。高考數學十分重視對於數學思想方法的考查,特別是突出考查能力的試題,其解答過程都蘊含著豐富的數學思想方法。

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