解析几何中定点定值问题方法探索

来源 :少年科普报(科教论坛) | 被引量 : 0次 | 上传用户:qqrrgtf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:解析几何中的定点与定值问题,在近几年的高考中频繁出现,主要以简答题的形式进行考察,考察难度较大。在定点与定值问题中,对于基础知识的考察较为严格,具有范围广且难度大的特点,在解答过程中需要学生具有较强的代数运算能力、数形结合能力与猜想能力等。所以针对于这类问题,本文将结合例题,论述其解题的方式。
  关键词:解析几何;定值与定点;例题
  中图分类号:G4  文献标识码:A  文章编号:(2020)-38-390
  引言
  定点问题,考察的类型主要是曲线系过定点问题,重点考察数学对象的基础属性,因此这类问题主要以圆锥曲线知识作为习题背景。定值问题,主要考察几何量的定值,如面积比、斜率等。在这两种问题解答中,可以直接进行求取定值或者定点,也可采用特殊情况猜测的方式解决问题,都可以取得优秀的解题效果。
  一、定点问题
  定点问题中曲线系过定点问题,是高考中常出现的习题类型,其中主要考察直线与圆锥曲线的相关知识。这类习题主要是考察直线或曲线通过定点等相似问题,在习题中一般会提供两个参数,解题过程主要是结合条件进行消参,因此这类问题对于学生的计算能力具有较高的要求[1]。
  在具体习题中,根据习题的类型不同,具有不同的解题方式,如证明直线过定点,可将直线方程运用斜截式表示,消去一个参数后,即可解题;圆过定点问题中,主要运用直径所对的圆周角为直角这一知识点,最后运用向量知识解决;其他种类的曲线过定点问题中,常运用方式是集中公式中的参数变量,将其系数变为零,从而找到定点。
  例一,椭圆C的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,已知椭圆的离心率为12,已知存在一条直线过左焦点,交椭圆于A、B两点,,形成的△ABF2的周长为8。
  (1)求椭圆的方程
  (2)设动直线l;y=kx+m与椭圆相交,且只有一个交点P,并且与直线x=4相交于点Q。请问是否存在定点M,使以PQ为直径的圆恒过M点?如果存在请求出M点的坐标。如果不存在,说明理由。
  问题分析:在本题中主要考察了椭圆的知识与性质、圆的性质、直线性质与平面向量等知识,锻炼了学生的推理、数形结合、化归、运算等思想能力。通过习题分析可以发现,本题第二个问题是定点问题,主要可运用直线与椭圆之间具有的对称性质,判定如果存在定点,定点的位置一定在x轴上,结合“以PQ为直径的圆恒过M点”这一条件,可设PM·QM=0,从而运用其他条件求出P、Q的坐标。
  解题过程:(1)椭圆C的方程为x24+y23=1。
  (2)设P(x0,y0)
  联立方程x24+y23=1、y=kx+m
  可推导出(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0
  由于交点只有一个
  所以△=(8km)2-4(4k2+3)(4m2-12)=0
  化简得到4k2-m2+3=0
  所以x0=-4km4k2+2=-4km,y0=kx0+m=3m
  也得到Q(4,4k+m)
  由此可知,若定点存在一定在x轴之上,所以设M(t,0)
  已知PM·QM=0
  (4t-4)km+t2-4t+3=0
  解出t=1,求出定点M(1,0)
  评析:在这个解题中,主要运用了方程性质、韦达定理、平面向量等知识。运用直线与椭圆方程之间的联系,判断出△=0,求出其中k与m之间的联系,在运用P、Q的坐标,简化k与m之间的数量关系,從而结合PM·QM=0,求解出定点坐标。在定点问题中,提问的方式很多,但是其求解的方式都有相同的部分,主要是建立在几何图形的基础上,从而进行直线方程与圆锥方程的联系,重新构建等式,解决问题[2]。
  二、定值问题
  定值问题与最值问题同属于一种类型的问题,主要探究在运动中,所存在的变量变化状况。在这种问题的解答中,主要采用的基础解题方式是找到其中产生变化的主元,从而设置参数,建立参数与其他量的关系,并运用等式表述出来,在运用恒等关系解决问题。也可运用特殊情况计算的方式,探究出定值,最后进行反向的证明与计算[3]。
  例二,椭圆C的方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),P(-1,32)为椭圆上的一点,椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,原点为O,已知PF1垂直于x轴。
  (1)求椭圆的方程
  (2)设A、B为椭圆上的动点,且PA+PB=λPO0(0<λ<4,λ≠2)求证直线AB的斜率为定值。
  问题分析:在这一习题中,主要考察了平面向量、直线、圆锥性质等知识,因此在习题中,可直接设直线方程,建立方程之间的联系,从而消去参数,解得问题答案。
  解题过程:
  (1)x24+y23=1
  (2)设直线的方程为x=my+n
  与椭圆方程联立化简为(3m2+4)y2+6mny+3n2-12=0
  设A(x1,y1),B(x2,y2)
  所以x1+x2=8n3m2+4,y1+y2=6nm3m2+4
  所以PA+PB=λPO
  化为x1+1+x2+1=λ与y1+1+y2-3=-32λ
  整合化为
  y1+y2-3=-32(x1+1+x2+1)
  最后带入x1+x2=8n3m2+4,y1+y2=6nm3m2+4
  解得m=2,斜率为12
  问题分析:在本题中主要具有计算大特点,因此在解题过程中,考察了学生的计算能力,主要是结合问题条件,建立等量关系,从而运用等量替换、等式变形等方式,消去其中的参数,解得其斜率为定值。
  结束语
  解析结合的定点定值问题中,考察了学生的思维能力,是对学生的综合性考察,因此在日常的教学中,必须严格要求学生掌握基础知识,在习题解答中更是锻炼其进行知识与思维的总结与深层次考虑,从而提高自身的能力,取得优异的成绩。
  参考文献
  [1]李伟.解析几何中曲线过定点问题解题思考[J].数理化解题研究,2019(31):23-25.
  [2]吕红霞.如何解答定点与定值问题[J].语数外学习(高中版中旬),2019(07):39.
  [3]郭岚.找准切入点解决解析几何定点定值问题——谈“解几定点定值问题”的复习课教学[J].数学学习与研究,2019(11):146-148.
其他文献
摘要:对于高中阶段的学生而言,物理学习具有十分重要的意义。其中,物理解题能力的培养更是物理学习水平提升的关键所在。基于此,本文浅析了高中物理教学中培养学生解题能力的重要性,并且提出了一些优化策略,以供相关专业人士参考。  关键词:高中物理;解题能力;培养  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2020)-38-370  引言  高中物理对于学生而言具有十分重要的意义,但是由于其相对抽象以
期刊
摘要:新课程改革给各学科教学提出了很多新的要求,小学语文也不例外。“减负增效”是新课标对各学科教学提出的新的要求,提高课堂教学质量,适当减轻学生负担,就成为小学语文课堂教学中的重要任务。而且,优秀的教学质量是对自己辛勤付出的回报,是对一个教师工作的最直接的肯定,因此,切实提高小学语文课堂的教学效率和质量,就成为众多小学语文教育工作者所共同追求的重要教学目标。这需要人们结合教学实践经验对“减负增效”
期刊
摘要:随着近年来教育体制改革力度不断加大,越来越多的教育学者开始逐步关注体育游戏在整个高中体育课堂中的作用。高中时期的学生往往背负着很大的学习压力,而许多学校将户外课程取缔,将更多的精力放在主要科目的教学上,这在很大程度上局限了学生的活动场所,不利于他们思维的扩展与发散,因此现阶段相关教师就要不断丰富高中体育教学的内容以及形式,尽可能发挥体育课程对学生身体素质提升的作用。本文主要对高中体育课堂中体
期刊
摘要:数学不仅是一门关系着学生整体成绩的主要学科,还是一门影响学生思维发展和智力开发的关键学科,科学有效的数学教学对实现小学阶段核心素养培养目标具有重要的推动作用。在小学数学教学活动中,创设有效的问题情境是一种活跃数学课堂氛围、把学生的注意力集中到问题解决过程中来的有效举措,本文将通过分析当前小学数学教学中存在的一些问题,提出几点在小学数学课堂中创设有效问题情境的方法,提高数学课堂的有效性。  关
期刊
摘要:英语作为一门语言类学科,对学生的思维方式、语言天赋、学习习惯和学习方法都有着严格的要求。英语词汇是英语学习的基础和根基,词汇教学也因此在小学英语教学中具有举足轻重的地位。词汇记忆是学生学习英语的首要障阻,严重影响整个英语的学习效率,因此,通过提高词汇学习的效率来提高英语学习的整体成绩是很有必要的。  关键词:小学英语;词汇教学;有效策略  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(202
期刊
摘要:我国的教育改革注重德智体美的发展,近年来教育部门也开始重视音乐等艺术课程的教育创新,希望通过欢快、轻松的音乐节奏缓解学生学习压力,培养学生艺术情操。目前我国高中教育还是以应试教育为主,音乐教学较为死板,要加强高中音乐课堂的教学有效性,可以开展师生互动教学模式,拉近师生之间的距离,让学生通过音乐得到情感共鸣,促进学生的多元化发展。  关键词:高中音乐;互动教学模式;实践方案  中图分类号:G4
期刊
摘要:小学生年龄较小,思维发展尚未成熟,处在由具象思维向形象思维发展的过渡期,在这个阶段,增加动手操作活动可以帮助其增加对事物的认知,帮助思维发展。因此,在课堂上,教师会有计划的安排一些学具操作活动,借助这种方式来解决数学问题,知道数学知识的形成过程,逐步掌握数学知识。  关键词:小学数学;动手操作活动;有效性  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2020)-38-384  引言  数
期刊
摘要:如今是互联网高速发展时代,处处都在加大互联网的使用,在初中数学的课堂上也不例外。微课技术越来越普及,老师在课堂上也越来越重视这个新型时代的产物。在课堂上运用微课进行辅助教学,可以提高课堂效率,增加课堂的时效性,同学们也会觉得课堂的趣味性得到提高,学习的积极性也会大大增强,这样一来就会形成一个良性循环,对学生学习的帮助是有很大提高的。  关键词:微课;初中数学课堂;教学实效性  中图分类号:G
期刊
摘要:近年来,国家对教育的重视程度越来越高,新课程改革的实施将教育推向了更高的水平。国家的发展离不开新青年的支持,中华民族的伟大复兴也需要青年力量。教育是国家发展的基石,它的作用不仅是选拔人才,更重要的是提高学生的素质,让学生成为一个有学问、有能力、有素养的人。高中是学习知识的关键阶段,应该高度重视。在高中数学教学中存在一些学习比较困难的学生,即学困生,如何提高他们的学习成绩和学习的有效性已经成为
期刊
摘要:新课改在实施的过程中,教师都在不断探索新的教学方法和策略,也起到了比较好的教学效果。在初中的学习过程中,以新课改为背景,对教学方法策略提出了几条具体性的策略,希望可以给更多的教学工作者借鉴。  关键词:新课改;初中数学;教学策略  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2020)-38-382  前言  自从新课改以来,我们的教学方式以及教学理念都发生了很大的变化,为了更好的适应新课
期刊