高三數(shù)學二輪專題復習(解析幾何部分)
解析幾何部分是歷年高考的熱點與重點.從近幾年各地的高考試題分析,解析幾何題型一般是一道解答題,二到三道選擇題或填空題,分值在26分左右.選擇題和填空題考查直線、圓、圓錐曲線的基礎知識,解答題重點考查圓錐曲線中的重點知識,通過知識的重組與鏈接,使知識形成網(wǎng)絡,著重考查直線與圓錐曲線的位置關系,求解有時還要用到平面幾何知識和向量方法.下面將在重點分析2008年上海與新課標地區(qū)高考試題以及2009年浙江各地市聯(lián)考的基礎上對2009年高三第二輪專題復習解析幾何部分談談粗淺的認識與看法.限于水平與能力,若有不當之處,敬請各位專家、同行批評指正!
一、2008年上海及新課標地區(qū)考點分布統(tǒng)計表:
廣東理13,文13(填空題5分),寧夏理23、文23(解答題10分)
(一)、直線與圓部分
對直線與圓這部分內(nèi)容的考查有一個明顯趨勢:直線與圓的問題常常與其他知識綜合考查,如與函數(shù)、不等式、三角、導數(shù)、概率、平面幾何等知識交匯,突出知識間的交匯與融合,突出能力考查.而結合選修4-4《坐標系與參數(shù)方程》考查直線與圓的位置關系將成為一個新的亮點.
三、考點解析
1.考查直線與圓的方程的基本概念,如斜率與傾斜角、距離公式、直線方程、對稱問題、軌跡問題、直線與圓位置關系判斷等等.如:
例1 (2008年廣東卷理科第11題)經(jīng)過圓的圓心,且與直線垂直的直線方程是 .
例2 (2008年山東卷理科第11題)已知圓的方程為.設該圓過點(3,5)的最長弦和最短弦分別為AC和BD,則四邊形ABCD的面積為
(A)10 。˙)20 。–)30 (D)40
例3 (2008年廣東卷理科第13題)已知曲線的極坐標方程分別為,,則曲線與交點的極坐標為 .
2.線性規(guī)劃問題
隨著高考對線性規(guī)劃考查的深入和細化,線性規(guī)劃問題越來越脫離其原貌,逐漸呈現(xiàn)出命題形式多樣化、手法新穎化、實際背景生活化的趨勢.常見類型有:
⑴平面區(qū)域型問題.如2008年浙江卷理科第17題.
⑵目標函數(shù)幾何意義型問題.有
截距型:如2008年廣東卷理科第4題;
斜率型:如2008年福建卷理科第8題;
距離型:如2008年安徽卷理科第7題;
其它類型:如2008年上海卷文科第11題.
⑶含參數(shù)型問題.有
約束條件中含有參數(shù)(如2008年陜西卷理科第10題);
目標函數(shù)中含有參數(shù)(如如2008年山東卷理科第12題).
⑷創(chuàng)新型問題.此類問題比較新穎,且對線性規(guī)劃的考查不易察覺.如
(2009年名校《創(chuàng)新》沖刺卷―理科數(shù)學(二),杭州市學軍中學命題)隨機地把一根長度為6的鐵絲截成任意長度的三段,求截成三角形三邊的概率.
3.直線與圓、圓與圓的位置關系問題
直線與圓的位置關系是本部分考查的一個重要內(nèi)容,也是高考命題的一個熱點,主要涉及軌跡問題、直線與圓位置關系判斷、切線方程、弦長、夾角等問題.
例4 (2009年名!秳(chuàng)新》沖刺卷―理科數(shù)學(二),杭州市學軍中學命題)已知直線過點且與拋物線相切于點,若圓滿足下列兩個條件:①與直線切于點;②與軸相切.則圓的個數(shù)為( ) A.0個 B.1個 C.2個 D.3個
例5 (2008年全國Ⅰ卷理科第10題)若直線通過點,則( )
A. B. C. D.
例6(2008年海南、寧夏卷文科第20題)已知m∈R,直線l:和圓C:.(1)求直線l斜率的取值范圍;(2)直線l能否將圓C分割成弧長的比值為的兩段圓?為什么?
例7 (浙江省嘉興市2009屆高三數(shù)學學科基礎測試卷(理科)第22題)如圖,F(xiàn)是橢圓(a>b>0)的一個焦點,A,B是橢圓的兩個頂點,橢圓的離心率為.點C在x軸上,BC⊥BF,B,C,F(xiàn)三點確定的圓M恰好與直線l1:相切.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)過點A的直線l2與圓M交于PQ兩點,且,求直線l2的方程.
(二)、圓錐曲線部分
圓錐曲線在高考中占較大比例,客觀題主要考查圓錐曲線的基本概念、標準方程及幾何性質等基礎知識和處理問題的基本技能、方法.解答題屬較難題,往往與平面向量等結合,在考查知識的同時考查邏輯推理、空間想象和運算“三大能力”,考查綜合運用知識解決問題的能力.
1.考查橢圓、雙曲線、拋物線的定義與性質
圓錐曲線的定義與性質是本節(jié)內(nèi)容的基石,高考所考題目都會涉及.在2008年高考中,考查定義與性質的有上海卷理科第10題、山東卷文科第13題、上海卷文科第6、12題、山東卷理科第10題、海南、寧夏卷理科第11題.與未進行課改的地區(qū)相比,新課程區(qū)高考中對離心率的考查熱度有所下降,僅有江蘇卷第12題.
2.考查曲線方程與點的軌跡
曲線的方程或點的軌跡是高考解答題的命題對象,其命題方式還是延續(xù)傳統(tǒng),即放在解析幾何解答題的第一小題.但由于參數(shù)方程以作為一塊獨立的內(nèi)容放在選修1B模塊中,因此與之相關的求軌跡的參數(shù)法、交軌法等方法基本不作要求.因此要重點掌握求曲線方程或點的軌跡的定義法、直接法、待定系數(shù)法、相關點法等基本方法.
3.考查直線與圓錐曲線位置關系
我省2009屆高三畢業(yè)班學生中有部分在初中也是學習新課程的,他們的運算能力、抽象思維能力等等相對欠缺,并且在初中一元二次方程根與系數(shù)的關系――韋達定理是不作要求的,這使得對傳統(tǒng)的直線與圓錐曲線核心內(nèi)容“運用數(shù)形結合、設而不求、弦長公式及韋達定理解決有關中點、弦長、垂直等知識”的考查有所顧慮.在2008年上海及部分新課程區(qū)高考命題中,已經(jīng)回避這一問題,如上海卷文、理第20題、江蘇卷第18題、廣東卷理科第18題(文科第20題)、山東卷文科第22題,2009年上海春季高考第19題等等.在2009年浙江各地聯(lián)考試卷中,也可看出這一變化,如例7是以橢圓為背景考查直線與圓的位置關系.又如
例8 (金麗衢十二校高三第二次聯(lián)考數(shù)學(理科)試卷)已知點是橢圓上任意一點,是橢圓的兩個焦點,且滿足.⑴求橢圓的方程及離心率;⑵設是橢圓上兩點,直線的傾斜角互補,試判斷直線的斜率是否為定值?并說明理由.
簡析:⑴橢圓方程為,離心率;
⑵不妨設,,由題意,直線存在且不為0,設直線的斜率為,則直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立并消去得 (※),又在橢圓上,所以1是方程(※)的一個根,方程可化為,所以.又直線的傾斜角互補,可設直線的方程為,同理可得,所以,又,,所以.因此.
說明:⑴本題也可設直線方程為,與橢圓方程聯(lián)立消去后得到關于的一元二次方程,得到,用表示,再由直線的傾斜角互補,可得,最后解出的值;
⑵利用點在橢圓上,所以1是方程(※)的一個根,通過因式分解求出,從而合理地避免了必須使用韋達定理解決問題,而又使直線與圓錐曲線的位置關系這一熱點得到考查,不難看出命題者煞費苦心!但本題中將(※)左邊因式分解也有一定難度,故點的位置選取還值得斟酌!
類似的題目還有:2009年名!秳(chuàng)新》沖刺卷―理科數(shù)學(二)的第20題(杭州市學軍中學命題)、2009年名!秳(chuàng)新》沖刺卷―理科數(shù)學(三)的第21題(慈溪中學命題)、寧波市2008學年第一學期八校聯(lián)考高三數(shù)學(理)第20題和浙江省紹興市2009年高三數(shù)學(理)教學調測試卷第21題等等.不難看出,這極有可能是新課程高考的一個亮點!
4.考查數(shù)學思想、方法,達到優(yōu)化解題、簡化解題的目的
函數(shù)與方程思想、數(shù)形結合思想、化歸與轉化思想等是解析幾何的思想靈魂,對圓錐曲線的考查一定會考查它們的,因為圓錐曲線大部分都是以方程形式反映出來的.對圓錐曲線上的一些動點,它們相互聯(lián)系、相互制約,使一些線段的長度及之間構成關系,用函數(shù)思想處理非常有效.而坐標法是解析幾何的核心,處理圓錐曲線問題也必須用到它.如前面的例4可將圓的個數(shù)轉化為方程解的個數(shù),也可轉化為交點的個數(shù).又如例5,既可轉化為直線與圓的位置關系,也可用向量的方法,還可用柯西不等式處理等等.
例9 (浙江省紹興市2009年高三數(shù)學(理)教學調測試卷第21題)如圖,橢圓的兩焦點,與短軸兩端點,構成為,面積為的菱形.⑴求橢圓的方程;⑵若直線與橢圓相交于、兩點(、不是左右頂點),且以為直徑的圓過橢圓右頂點.求證:直線過定點,并求出該定點的坐標.
簡析:對第⑵小題,若直接將與橢圓方程聯(lián)立得到關于的一元二次方程,再把“以為直徑的圓過橢圓右頂點”用兩點的坐標表示出來結合韋達定理求解顯得較為煩瑣.可將問題轉化為由點引出的兩條弦互相垂直,證明直線過定點.假設直線的方程并將它與橢圓方程聯(lián)立,得到一元二次方程后求出點的坐標,同理求出點坐標(兩點坐標均用直線的斜率表示),最后表示出直線的方程再判斷,運算得到簡化.
預測2009年浙江省命題重點會體現(xiàn)在以下幾個方面:
⑴一般來講,通過線性規(guī)劃考查確定直線的幾何元素及數(shù)形結合思想依舊比較明確.直線與圓的位置關系也將以選擇或填空的形式出現(xiàn).直線與圓錐曲線的基礎題,涉及定義、標準方程、性質、曲線交點問題以及簡單的對稱等,以選擇、填空題形式出現(xiàn).雙曲線的漸近線以及漸近線的斜率與雙曲線離心率的關系值得關注.
⑵由于教材對橢圓、雙曲線準線要求的下降,直接考查與(橢圓、雙曲線)準線相關問題的可能性不大,解答題以直線與橢圓、直線與拋物線為主,直線與圓也有可能,直線與雙曲線可能性小.若解答題考查直線與拋物線的位置關系,則易與導數(shù)(切線斜率)結合.弦長問題可能放在選修1B模塊中考查.
⑶直線與圓錐曲線中的范圍、最值問題,特別是含有參數(shù)的方程,在解題時需要用到分類討論思想、數(shù)形結合思想、化歸與轉化思想以及建立目標函數(shù)處理等等.其背景可以設而不求直接運用韋達定理,也可不用韋達定理直接解方程求出相關點的坐標(用參數(shù)表示).
⑷以向量、導數(shù)為載體或聯(lián)系相關學科知識,構成知識交匯問題,綜合考查分析和解決問題的能力.
基于上述分析,對本部分復習提出如下建議:
⑴深化對基礎知識的理解,重視知識間的內(nèi)在聯(lián)系,特別是知識交匯點要重點把握,提高綜合運用知識解決問題的能力.
⑵提高應用數(shù)學思想方法解決問題的熟練程度,特別對曲線具有的特征及解法之間的相互聯(lián)系,做到重通法,輕技巧、重思想方法的提煉與升華,達到優(yōu)化解題思維、簡化解題過程的目的.
⑶突出抓好重點、熱點考查內(nèi)容的復習,如范圍問題、對稱問題、定點問題、定值問題、直線與圓錐曲線問題,開放性與探索性問題,向量、導數(shù)與解析幾何綜合問題等等.
⑷對基礎知識的復習既要全面又要突出重點,對重點支撐學科知識的問題要融會貫通,學會在知識網(wǎng)絡交匯點上思考問題、解決問題.選擇一些綜合性強、代表性強的交匯性題目、做到解一題、懂一塊,熟一類,在 “活”與“變”上下工夫.
⑸注重求解過程的嚴謹性與合理性,如:設直線方程時,要注意直線方程各種形式的特點以及適用范圍;對于圓的方程,在使用標準方程與一般方程的選擇上更有講究,何時使用標準方程,何時使用一般方程,都需要牢固掌握.
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