内容正文:
2024年全国高考数学讲题比赛暨试卷评析研讨会
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解决本小题的关键点在于题目给出的三角形的面积这一条件,如何选择求解三角形面积就决定了本题的解题思路.
一、直接套用三角形面积公式 , ,由公式中底和高以及角选择的不同就决定了不同的解决方案
二、由拓展知识向量外积(叉乖)几何意义, 求三角形面积(需推理证明)
三、由割补法求三角形的面积
四、由椭圆和圆之间的变换关系,也可以把椭圆中的三角形转化为圆中的三角形求解
五、设参数方程,由直线标准参数方程中参数t的几何意义得三角形底边PB的长
六、如果在计算过程中能注意到本题中△PAO面积刚好是△PAB面积的一半,由圆锥曲线的对称性可以直接求出B点坐标,从而得出更快捷的解决方案.
第(2)小题分析
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2024年全国1卷第16题第(2)小题思维导图
联立椭圆方程
求得直线l方程为:
x-2y=0或x-3y-6=0
设直线AB方程
y=kx+3
联立椭圆方程
解得点B坐标
得直线l方程为:
x-2y=0或x-3y-6=0
求得直线l方程为:
x-2y=0或x-3y-6=0
设点B,由题意求解点B坐标,从而求得点B到直线AP距离
求得直线l方程为:
x-2y=0或x-3y-6=0
割补法求三角形面积
求得直线l方程为:
x-2y=0或x-3y-6=0
求得直线l方程为:
x-2y=0或x-3y-6=0
向量叉乘(外积)求三角形面积
求得直线l方程为:
x-2y=0或x-3y-6=0
设直线 的标准参数方程,由参数t的几何意义求得长
求得直线l方程为:
x-2y=0或x-3y-6=0
做仿射变换,把椭圆内问题转化到圆内问题
求得直线l方程为:
x-2y=0或x-3y-6=0
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解法6:设点 过点B作∥y轴 交直线AP于点
当 时
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所以
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设点B坐标,由题意三角形面积得关于点B坐标的方程,联立大椭圆方程求解点B坐标,从而求得点B到直线BP方程.
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三角换元法是圆锥曲线的一种常用方法.把复杂的代数运算转化为三角函数运算,有助于简化数学运算,减少运算量.
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解法12: 所以 , ,
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x
y
O
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x
y
O
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【真题再现】
(2024年全国高考数学I卷第16题) 已知和为椭圆: 上两点.
(1)求的离心率;
(2)若过的直线交于另一点,且△ABP的面积为9,求的方程.
【真题剖析】
圆锥曲线是高考数学的重要知识点之一,在高考中,圆锥曲线是数学解答题中常见的题型,在解决圆锥曲线问题时,我们常常会运用到一些重要的性质和定理,如韦达定理、弦长公式、焦半径公式等。同时,要注重对图形几何性质的分析,将几何条件转化为代数条件,从而达到解决问题的目的。圆锥曲线考察的知识点主要是基本概念、基本公式、综合分析和计算能力。所以如果想要快速解题,必须找到合适的解题方法。本题考察椭圆的标准方程及其性质,考察直线与椭圆的综合应用,考察运算能力,属中档题.
(1).将A(0,3),P(3,)代入椭圆则
第(1)小题分析
本题第(1)小题比较简单,根据题意代入两点坐标得到关于a,b的方程,解出即可(过程如下),下面着重对第(2)小问思路分析.
所以则
【思路分析】
【思维导图】
x
y
O
P
A
B
思路一及其解法
直接应用三角形的面积公式, 由三角形底边选择不同以及公式中角选择不同有以下四种解法.
解法1:①当直线斜率不存在时,:x=3.所以PB=3
点A到直线PB距离d=3、此时不满足条件.
②当直线的斜率存在时.设直线PB: , .
消去y得
所以,
所以点A到直线PB的距离
x
y
O
P
A
B
解得或
直线方程为:或.
解法2: 当直线的斜率为0时 B
所以A点到直线PB的距离为 , 不符题意.
当直线的斜率不为0时,设直线方程为 即
所以
所以 或
所以直线的方程为x-2y=0或3x-2y-6=0
A到直线PB距离为
所以
整理得
x
y
O
P
A
B
所以此时直线方程为.综上:直线方程为:或.
x
y
O
P
A
B
解法3:当直线AB斜率不存在时点B为(0,-3) 符合题意
此时:
当直线AB斜率存在时设y=kx+3.
联立得解得或
所以A(0,3), , 由题意知 所以点B到直线的距离,
B点坐标代入点到直线距离公式解得 .
x
y
O
B
A
P
当由得或
当B(0,-3)时,l方程为:
当时,l方程为:.
综上方程为:或.
解法4: 因为, ,所以
又AP方程为,过B作 ∥AP
设方程为 所以
当直线与椭圆无交点,舍去.
所以
x
y
O
P
A
B
思路二及其解法
割补法求三角形面积,分用过点B平行于x轴和y轴的直线把三角形分割成两个小三角形,延长PB交y轴于点C,由y轴将三角形分割成两个三角形.
解法5: 设点
若 过B作∥x轴 交直线AP于点
则
(舍去)
若 则
由题知直线AP方程为:.
则
代入 ① 式得
又 所以B或B
直线方程为 或.
x
y
O
B
A
P
当 时
则
x
y
O
B
A
P
所以 则B 点与点A重合,满足题意.
x
y
O
A
P
B
又 得B, B(舍去)
由题知直线AP方程为:,则 所以
代入 ① 式得
解得B或B
所以直线方程为 或.
若 则, 符合题意.
当 时
x
y
O
B
A
P
C
x
y
O
P
A
B
C
解法7: 设点
当时
(舍去)
当时 延长PB交y轴于点C
当时
所以 或.
综上,所求直线方程为 或. (经检验此时点B均符合题意.)
综上得
设直线PB方程为:
所以 ,
又 且 , 所以 .
直线方程为 或.
思路三及其解法
解法8:由题意知, 又AP方程为
所以 即
又 所以或所以B或B
又所以或 ,所以B或B
直线的方程为x-2y=0或3x-2y-6=0.
解法9: 点P在曲线C 上,故可设
点B到直线AP的距离
所以 即
或
所以(舍去)或
所以或
所以即则 或
所以直线的方程为x-2y=0或3x-2y-6=0
直线的方程为x-2y=0或3x-2y-6=0.
解法10:设点 因为且 所以
即
或
无解.
⇒ 或
过点倾斜角为的直线的参数方程(t为参数)
几何意义:
思路四及其解法
代入椭圆得
解法11:设直线AP的倾斜角则 , , .
设直线参数方程为 (t为参数, 为直线的倾斜角)
设直线的标准参数方程,由参数t的几何意义求得长,再由三角形面积求得直线的倾斜角,从而求得直线方程.
所以点B对应的参数为
所以=
所以
或
所以直线的方程为x-2y=0或3x-2y-6=0.
x
y
O
P
A
B
向量叉乘(外积)几何意义 ;解答题应用前须证明.
即
又 所以B或B
直线方程为 或.
思路五及其解法
点转为 转为
x
y
O
P
A
B
思路六及其解法
做仿射变换,把椭圆内三角形面部问题转化到圆内三角形面积问题;
解法13:椭圆C方程为
令则
x
y
O
P
A
B
令 则
所以,则 或
所以 或 ,从而 或
所以直线的方程为x-2y=0或3x-2y-6=0
x
y
O
P
A
思路七及其解法
计算观察本题的特殊性,即对称性直接求得点B坐标.
解法14:易知
由对称性知点B与点A关于O对称或点B与点P关于O对称.
当点B与点A关于O对称时 直线的方程为3x-2y-6=0,
点B与点P关于O对称时 直线的方程为x-2y=0.
(苏教版选择性必修第一册习题3.1(1))已知椭圆 直线.与该椭圆交于A,B两点,求线段 AB 中点的坐标和线段AB 的长.
【题目溯源】
(2020·海南)已知椭圆 过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为
(1)求C的方程;
(2)点N为椭圆上任意一点,求 的面积的最大值.
【链接练习】
2.已知点. 在椭圆C 上,且椭圆的离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2) 若斜率为1的直线与椭圆C交于A、B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为 ,求 的面积.
(Ⅰ)求椭圆 C 的标准方程;
(Ⅱ)当 的面积最大时,求直线的方程.
1.已知 为椭圆 .的一点,F为椭圆的右焦点,且 PF垂直于x轴,不过原点o的直线交椭圆于A,B两点,线段 AB 的中点 M 在直线OP上.
在解题方法的选择上,要根据题目的特点灵活运用。本题方法的选择主要源于三角形面积求法的不同,讲解时,我不仅要让学生掌握这些方法的具体步骤,还要让他们理解每种方法的适用条件和优势。比如,联立方程法适用于求交点坐标、弦长等问题,但运算量较大. 运算能力是解决解析几何问题的关键。很多学生在解题过程中因为运算错误或繁琐而导致失分。因此,我在讲解时着重强调了运算的技巧和规范性,如化简式子、合理利用对称性等,同时鼓励学生多做练习,提高运算速度和准确性.
在高考数学中,解析几何一直是重点和难点,对于学生的综合能力要求较高,解析几何题目的特点在于将几何图形与代数方程紧密结合,需要学生具备较强的数形结合能力、运算能力和逻辑推理能力。在讲解过程中,首先引导学生仔细审题,明确题目所给出的条件和要求解的问题。例如,对于直线与圆锥曲线的位置关系问题,要让学生清楚地知道直线方程的形式、圆锥曲线的方程及性质。
【讲题体会】
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