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新课标高考以平面几何为依托的四类解析几何题赏析
来源:绥宁一中校园网 作者:杨昌达 更新时间:2012-6-4 阅读:32437次 

以平面几何为依托的解析几何综合题在新课标高考中频频出现,这类综合题题意新颖、构思精巧,极富思考性和挑战性,充分体现了变知识立意为能力立意,在知识的网络交汇点设计试题的新课标高考命题的指导思想,具有较好的区分度和选拔功能。下面笔者精选四道2009年高考试题予以分类解析,旨在探索题型规律,掌握解题方法。

一、以直线为依托的解几综合题

解:(I)设高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,直线高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,由坐标原点高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 的距离为高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

    则高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,解得 高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,又高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

  (II)由(I)知椭圆的方程为高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 。设高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

由题意知高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 的斜率为一定不为0,故不妨设  高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

代入椭圆的方程中整理得高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,显然高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

由韦达定理有:高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ........①

.假设存在点P,使高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 成立,则其充要条件为:

高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,点P在椭圆上,即高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

整理得高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m             

高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 在椭圆上,即高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

    故高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ................................②

高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 及①代入②解得高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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评析:直线与圆锥曲线的位置关系,高考中常以压轴题形式出现,重点考查推理论证及运算能力,常用“设而不求法”将向量条件转化为坐标表示,再利用一元二次方程根与系数的关系解决。

二、以三角形为依托的解几综合题

例2、(09年,湖北理20题)过抛物线 的对称轴上一点 的直线与抛物线相交    于M、N两点,自M、N向直线 作垂线,垂足分别为 。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m           

(Ⅰ)当 时,求证:

(Ⅱ)记 的面积分别为 ,是否存在 ,使得对任意的 ,都有 成立。若存在,求出 的值;若不存在,说明理由。

解:依题意,可设直线MN的方程为 ,则有

消去x可得  w.w.w.k.s.5.u.c.o.m                 

从而有                                              ①

于是                            ②

又由 可得          ③

(1)  

 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m                 

(Ⅱ)存在 ,使得对任意的 ,都有 成立,证明如下:

记直线 与x轴的交点为 ,则 。于是有

 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m                 

将①、②、③代入上式化简可得

上式恒成立,即对任意 成立w.w.w.k.s.5.u.c.o.m                 

评析:本题主要考查抛物线的定义和几何性质等平面解析几何的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力。有关三角形与圆锥曲线的结合,要注重三角形相关性质及面积公式的运用。

三、以四边形为依托的解几综合题

例3、(09年,湖南文20题) 已知椭圆C的中心在原点,焦点在 轴上,以两个焦点和短轴的两个端点为顶点的四边形是一个面积为8的正方形(记为Q)

(1)求椭圆C的方程:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m    

(2)设点P是椭圆C的左准线与 轴的交点,过点P的直线L与椭圆C相交于M、N两点,当线段MN的中点落在正方形Q内(包括边界)时,求直线L的斜率的取值范围。

解: (1) 依题意,设椭圆C的方程为 焦距为 ,由题设条件知,  所以   故椭圆C的方程式为

(2)椭圆C的左准线方程为 所以点P的坐标 ,显然直线 的斜率 存在,所以直线 的方程为 。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m    

如图,设点M、N的坐标分别为

线段MN的中点为G

       ……①

解得 ……②

因为 是方程①的两根,所以 ,于是

    =  w.w.w.k.s.5.u.c.o.m    

因为 0,所以点G不可能在 轴的右边,又直线 方程分

别为 所以点 在正方形 内(包括边界)的充要条件为

  亦即  w.w.w.k.s.5.u.c.o.m    

解得 ,此时②也成立

故直线 斜率的取值范围是

评析:本题主要考查椭圆的几何性质,第(2)问关键在于寻找线段MN中点在正方形内的充要条件,转化为直线与椭圆的位置关系,应用一元二次方程根与系数的关系来求解。

四、以圆形为依托的解几综合题

例4、(09年,江西文22题)如图,已知圆高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 是椭圆高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

的内接△高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 的内切圆,其中高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 为椭圆的左顶点。

(1)求圆高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 的半径高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ;

(2)过点高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 作圆高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 的两条切线交椭圆于高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 两点,

证明:直线高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 与圆高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 相切.

 解: (1)设高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,过圆心高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 交长轴于高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,由高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,

高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。               (1)           

而点高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 在椭圆上,高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。       (2)

由(1)、 (2)式得高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,解得高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 (舍去)

(2) 设过点高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 与圆高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 相切的直线方程为:高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。              (3)

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解得高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

将(3)代入高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 ,则异于零的解为高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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则直线高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 的斜率为:高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

于是直线高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 的方程为:高考资源网( www.ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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评析:本题主要考查利用解析几何知识求解与圆有关综合问题的能力。圆切线性质的应用与圆切线的证明是解决本题的关键。证明直线与圆相切既可用几何法也可用代数法。

此文发表在《考试·高考数学》2010年7-8月刊