内容正文:
各位老师同学大家好,我是来自胶州实验中学的陈娜娜。我讲解的题目是2023年新高考二卷21题。我将从如下五个方面对本题进行解说。一原题在线,二题目分析,三第二问的8种解法探究,四背景溯源,五同类题链接。好,我们先一起来回顾一下这道题目。双曲线C的中心为坐标原点,左焦点为-2跟50,离心率是根5。根据条件我们得到双曲线C的焦点在X轴上,并且C等于2跟5,C比A是根5,C方等于A方加B方。联立三个方程,三个未知数求解双曲线的标准方程为四分之X方减16分之Y方等于一。第一问考查双曲线的标准方程比较简单,下面我们重点来分析记下。第二问过定点-4 0. 的一条动直线MN两条动直线MA1与NA2交于点P让我们证明P点在定直线上。第二问,以定点定值问题为载体,考察学生的几何转换和代数运算能力,考察学生的直观想象、逻辑推理、数学运算等数学核心素养。好,我们来分析一下这道题目。好,如果我们把MN取到关于X轴对称的位置,那P点对应的也关于X轴对称,那P点也在这样一条定直线上,那由双曲线的对称性我们可以得到P点所在的直线应该关于X轴对称。那如何把这条直线求出来呢?我们可以找到MN取一种特殊的位置,也就是当MN斜率不存在的时候,我们把X等于负四代入到双曲线的标准方程,得到MN两个点的坐标分别为-4 4根三,-4-4根三。那MA一的方程和NA2的方程都可求,联立两条直线可以解得的P点坐标是-1-2跟3,那说明X等于负一即为我们所求的直线。这样我们就可以把一个求解问题转化成一个证明问题,降低了题目的难度。好,这道题点多线多,入手点比较多。大体上有如下的几种思路。思路一,射线联立韦达对应成我们的通法123以及解法45。思路二,设点不联立解法67。思路三几何背景用我们的二级结论进行秒杀。好,我们先来说一下常规解法。这道题的关键点是我们要表示P点的坐标,那P点怎么来的呢?P点是直线MA1与NA2的交点,那自然而然想到我可以连立两条直线,求P点的坐标。好,我们把M点坐标设成X1Y1,N点坐标设成X2Y2,那P点的横坐标就可以建立X1Y1、X2Y2之间的关系。那通过MN和双曲线联立就可以得到X1Y1X2Y之间的某种关系。好,所以我们需要设置线MN那MN设成点斜式还是横截距式呢?通过分析我们得到MN的斜率可以不存在,但MN的斜率不能为零。那设成横截距式,也就是X等于MY减4,能够简化我们的运算。好,A一坐标是个-20,那MA一的方程就可以用X1Y1来表示,NA2的方程也可以用X2Y来表示。我们联立两条直线,然后把X一等于MY1减4,X2等于MY2减4代入就可以得到P点的横坐标是这样一个式子,但这个式子里面它是一个非对称的结构,那如何转化是我们的难点。我们来观察一下这个结构,发现它分子的第一项是个二次项,除此之外其他的项都是个一次项。我能否把第一项给它转化,使这个分式的结构一致?好,我们先。联立。看一下,联立MN和双曲线,通过韦达定理得到了Y1乘Y2和Y1加Y2。好,所以我的分子的第一项2M倍的Y1乘Y2就是三倍的Y1加2。这样我们把一个二次项转化成了一次项,从而使这个分式的结构一致。通过简单的代入就可以得到,分子和分母为相反数,它的比值是一个负一,进而P在定值直线X等于负一上。这种解法应该是我们的常规方法,甚至是我们考场上的首选方法,要重点掌握。同学们在想,我要表示P点的坐标能否找一个几何量,我不直接求出来,P点坐标就是P点的横坐标一定,那哪个几何量是确定的?来我们来看左边这个图形,A1A2是两个定点,P点在X等于负一这样一条定直线上好,我们看到了我们熟悉的一个结构,在我们教材选择性必修第一册109页练习4。两条直线的斜率之比是个定值,轨迹是条定直线。我们反过来,P点在定直线上,那PA一与PA2斜率之比是否是一个定值?我们可以通过简单的运算,我把P点坐标设成MN那KPA1比KPA2就是M减2,比上M减2,我要说明横坐标是一个定值,既要说明它俩的比值是一个定值,反值一成立。好,这样我们就。把P点横坐标的求解问题转化成了证明斜率之比是个定值的问题,体现了一个树形结合的思想。好,我们由求谁设谁,我们可以设直线PA一和PA二分别为Y等于K1X减2和Y等于K2X减2,MN和-4 03点共线。我可以用K一来表示出M点坐标,K2来表示出N点坐标到M1和双曲线联立。好,由韦达定理,当然这个里面的X1X2就是XM和XA一那两根之积,也就是-2乘X1等于4减K一方分之-4,K1方减16,进而得到X一带入到直线里面得到了Y1。同理我们可以得到N点的坐标和K2之间的关系。根据三点共线,我可以用斜率相等,但同学们用的时候要特别注意考虑MN斜率不存在的情况。所以这个题的步骤里面你需要补充一下,MN斜率不存在。好,我们。得到这样。一个等式,我需要把它化简,发现它是一个双变量问题。我需要给它一分解,分解成了这个形式。因为MN在左值,并且K1乘K2小于0,所以K1比K22是-3,也就是M等于负一,故P在定直线X等于负一上。好,这样一种。方法。我们把P点横坐标的求解问题转化成了斜率之比的证明问题。好,但是它的运算量也挺大的,也是我们的常规方法。好,它运算量大在于我们需要两次联力设了双直线,那我们能否设一条直线就可以把这个问题解决呢?好,我们接着分析。KPA1比KP2就是KMA1比上KNA2。这个比值如果我直接带坐标的话,发现非对称,那如何处理?我想把这个符号给它画成一致,需要建立NA2的斜率与NA一的斜率之间的关系。那就要想到我们的双曲线的第三定义。在我们的课本121页有这样一个探究,双曲线上任何一个点与两个顶点连线,这两条直线的斜率之积是个定值,而这个定值就是我们的A方分之B方。由此我们可以把这KA2分之1,也就是4分之1倍的KNAE,然后把坐标带入一个非常对称的形式。好了,这是我们说的第三种方法。先特殊后一般确定目标联想熟悉的斜率模型和第三定义,把非对称转化为对称。这种方法应该是这道题的最优解,需要我们对斜率模型以及第三定义非常熟悉。好了,我们再接着分析,PA2与PA一斜率之比是个定值,PA2与NA一斜率之积是个定值。那我们就可以得到了MA一与AA一斜率之积应该是一个定值。好了,出现了这个形式,发现它都是Y比上X加二的形式。好,如果我们整体代换就用到一个方法,叫其次化的方法。好,我们的目标是Y比上X加2,所以我们的直线可以设成MX加2加NY等于一。设成我们的截距式MN过点-4 0,解得M是负的2分之1。好,然后我们需要把双曲线的方程给它一整理,4X方减Y方减16等于0。我们把X加二给它凑出来,就会出现4X加2的平方减Y方减16倍的X加二等于0。里面既有二次也有一次。我们把这个一次项给它乘以一个一一的妙用,出现了4X加2的平方减Y方减16倍的X加2,后面乘的这一块是个一等于0,我们给它稍微一整理,就会出现了Y方加上16NX加2Y减4减16MX加2的平方,两边同时除以X加2的平方,就得到了Y除X加2的平方,加上16N乘以Y除X加2减4加16M等于0。我们把Y除X加二看成一个整体。那这样一个1元2次方程的两根之积正好是我的km a1乘KNAE是Y一除以X1加2乘Y2除以X2减2是个-12。再结合我们的第三定义。很容易得到P点在定直线X等于负一上,这是我们的法四其次化构造斜率的韦达定理。好,我们的法一法二、法三用的都是设直线,而我们的直线有的设成了横截距式,有的设成了典型式和截距式。但这几种设法都有局限性,那直线如何设它没有局限性呢?同学们能想到我们应该可以设成直线的参数方程。好了,这是我的法五法五和法三它的思路是一致的,只是我用了参数方程,避免了讨论,可以把运算相应的简化。好了,我们的法一到法五都是用的射线连理伟达,我们可不可以不射线设点,不连你了。好,我们有我们的定比点差法,我可以把PM设成兰姆达倍的MA1PN设成缪倍的NA2。这样MN两个点的坐标分别用MN lampl表示出来,通过三点共线建立lama和缪的关系,这样MN就可以表示成小M小N和谬的关系。代入数据线就可以得到M等于负一好。当然此解法我们要看到本题的命制背景是几点极限,而定比点差是化解点极限无法做解答题的重要手段,体现了设点重要的方法,可以作为拓展思维的一种方法,它把方程的思想体现的很彻底。还有一种方法是曲线系,它来源于我们的教材选择性必修第一册第80页16题。经过两曲线交点的曲线系是F1XY加lampe f2XY等于0。这样我们可以把PA1PA2和MN给它设出来,联立PA1PA2解得P点坐标。二次曲线PA1P2以及MNA1A2的四个焦点是MNA1A2。双曲线或者四个焦点我们可以得到如下的方程,通过对比系数。得到。观察一下我们最后需要得到的是MN之间的关系。这是我们的发七曲线系,还有发八是极点极限的背景。根据极点极限的定义可得,P对应的极限过点-4 0。由配极原则可知,P在对应的极限X等于负一上。这八种解法我们的前提都需要它由特殊到一般的一个思想,把P点横坐标的求解转化成P点横坐标是X等于负一的证明,体现了一个直观想象的素养。无论是何种方法,我们都需要分析条件与结论的联系,体现了转化化归的思想,建立表达所求变量与主动变量的关系,构造函数与方程的思想,分析与结构运算,消元与减元的代换思想。来说一下这个背景,我列了三道题,2020年全国一卷,这个题它也是非对称的,韦达定理,我们我和我们的常规解法一致。而08年安徽和2020全国一这两道高考题,它的命制的背景都是几点极限。这要求我们要关注教材和高考题,而且要深度剖析教材与高考题,注意一题多解与一题多变,多想多算。拓展性的结论要选择性记忆。例如我们的几点极限,它的定义以几何意义,还有我们的配置原则是这道题的命题背景。好,最后我给大家找了两道题,一道是10年江苏卷的18题,一道是原创题。这道原创题的命制背景也是几点极限。第一问两种方法消参和第三定义。第二问常规方法即定比点差还有秒杀。谢谢各位观看,恳请各位批评指正。