2023届高考数学复习专题 ★★几何的20个微专题(附高考数学真题讲析)素材

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2023届高考数学复习专题 ★★几何的20个微专题(附高考数学真题讲析)素材

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2023届高考数学复习专题 ★★
解析几何的20个微专题
专题1:直线与方程
知识梳理:
(1)直线的倾斜角
定义:当直线与轴相交时,我们取轴作为基准,轴正向与直线向上方向之间所成的角叫做直线的倾斜角.
当直线与轴平行或重合时,规定它的倾斜角为.倾斜角的范围为.
(2)直线的斜率:
定义:一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母表示,即.
倾斜角是的直线,斜率不存在.
(3) 过两点的直线的斜率公式:
经过两点的直线的斜率公式:当时,;
当时,斜率不存在.
注:①任何直线都有倾斜角,但不是任何直线都有斜率,倾斜角是的直线的斜率不存在.
②斜率随倾斜角的变化规律:
倾斜角
斜率 ,增大,增大 不存在 ,增大,增大
③可以用斜率来证明三点共线,即若,则三点共线.
直线方程的五种形式
名称 方程的形式 常数的几何意义 适用范围
点斜式 是直线上一定点,是斜率 不垂直于轴
斜截式 是斜率,是直线在轴上的截距 不垂直于轴
两点式 ,是直线上两定点 不垂直于轴和轴
截距式 分别是直线在轴上和轴上的非零截距 不垂直于轴和轴,且不过原点
一般式 时,斜率为,在轴上的截距,在轴上的截距为 任何直线
注意:①求直线方程的方法主要有两种:一是直接法,根据已知条件,选择适当的直线方程的形式,直接写出直线方程;二是待定系数法,先设出直线方程,再根据条件求出待定系数,最后代入求出直线方程.
但使用直线方程时,一定要注意限制条件,以免解题过程中丢解.
②截距与距离的区别:截距可为一切实数,纵截距是直线与轴交点的纵坐标,横截距是直线与轴交点的横坐标,而距离是一个非负数.
直线与直线位置关系
1.两条直线的交点
若直线:和:相交,则交点坐标是方程组的解.
2.两条直线位置关系的判定
(1)利用斜率判定
若直线和分别有斜截式方程:和:,则
①直线∥的等价条件为.
②直线与重合的等价条件为.
③直线与相交的等价条件为;特别地,的等价条件为.
若与斜率都不存在,则与平行或重合.
若与中的一条斜率不存在而另一条斜率为,则与垂直.
(2)用直线一般式方程的系数判定
设直线:,:,则
①直线∥的等价条件为.
②直线与重合的等价条件为.
③直线与相交的等价条件为;特别地, 的等价条件为
.
注:与平行的直线方程一般可设为的形式,与垂直的直线方程一般可设为的形式.
(3)用两直线联立的方程组的解的个数判定
设直线:,:,将这两条直线的方程联立,得方程组,若方程组有惟一解,则与相交,此解就是,交点的坐标;若方程组无解,此时与无公共点,则∥;若方程组有无数个解,则与重合.
3. 直线系问题
(1)设直线:和:
若与相交,则表示过与的交点的直线系(不包括);若∥,则上述形式的方程表示与与平行的直线系.
(2)过定点的旋转直线系方程为(不包括);斜率为的平行直线系方程为.
注:直线系是具有某一共同性质的直线的全体,巧妙地使用直线系,可以减少运算量,简化运算过程.
距离公式与对称问题
1.距离公式
(1)两点间的距离公式
平面上的两点间的距离.
特别地,原点与任一点的距离.
若轴时,;若轴时,.
(2)点到直线的距离公式
已知点,直线:,则点到直线的距离.
已知点,直线:,则点到直线的距离.
已知点,直线:,则点到直线的距离.
注:用此公式求解点到直线距离问题时,直线方程要化成一般式.
(3)两条平行直线间的距离公式
已知两平行直线:和:,若点在上,则两平行直线和的距离可转化为到直线的距离.
已知两平行直线:和:,则两直线和的距离.
注:用此公式求解两平行直线间的距离时,直线方程要化成一般式,并且项的系数必须对应相等.
2.对称问题
(1)中心对称
①点关于点的对称
点关于的对称点为.
②直线关于点的对称
在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点的坐标,再由两点式求出直线的方程,或者求出一个对称点,再利用∥,由点斜式求出直线的方程,或者在所求直线上任取一点,求出它关于已知点的对称点的坐标,代入已知直线,即可得到所求直线的方程.
(2)轴对称
①点关于直线的对称
点关于的对称点为,则有,由此可求出.
特别地, 点关于的对称点为,点关于的对称点为.
②直线关于直线的对称
此类问题一般转化为点关于直线的对称问题来解决,有两种情况:一是已知直线与对称直线相交,一是已知直线与对称直线平行.
本章知识结构
专题2:圆的标准方程与一般方程
知识梳理:⑴.圆的一般方程的概念:
当 时,二元二次方程叫做圆的一般方程。
⑵.圆的一般方程对应的圆心和坐标:
圆的一般方程表示的圆的圆心为 ,
半径长为 .
专题3:直线与圆的位置关系及判定
知识梳理.
直线:;圆判定方法:
方法1:几何法.利用圆心到直线的距离d与半径r的大小关系判断:
d>r ; d=r ; d<r .
方法2:代数法.利用直线与圆的公共点的个数进行判断:
设方程组的解的个数为n,则有
△ 0 n= 相交; △ 0 n= 相切; △ 0 n= 相离.
圆的弦长计算
知识梳理
1. 如下图所示,涉及直线与圆相交及弦长的题,都在中,利用勾股定理,得半径弦长及弦心距之间的关系式.
弦长的计算:设圆的半径为,圆心到直线的距离为,则弦长.
专题4:圆与圆的位置关系
知识梳理
圆与圆位置关系的判定
圆与圆的位置关系有几种,各有几条公切线,分别画出来?
(1)几何法:设圆两圆的圆心距设为d,半径分别为r,R,(R>r)则当时,两圆
当时,两圆 当 时,两圆
当时,两圆 当时,两圆
(2)设两圆的方程分别为,,两圆作差得公共弦所在直线,将直线方程代入其中任一圆的方程,消去得到关于的一元二次方程式,则当时,圆与圆 ;当时,圆与圆 ;当时,圆与圆 。
专题5:椭圆的标准方程
概念梳理.
1.平面内 ,叫做椭圆. 叫做椭圆的焦点, 叫做椭圆的焦距.
2.根据椭圆的定义可知:集合,,且 为常数.当时,集合P为_______;当时,集合P为 当时,集合P为 .
3.焦点在轴上的椭圆的标准方程为       .焦点在轴上的椭圆的标准方程为          .其中满足关系为      .
椭圆的焦点三角形初探
概念梳理:
焦点三角形主要结论:椭圆定义可知:中,
(1). .
(2). 焦点三角形的周长为
(3)..
(4). 焦点三角形的面积为:.
①.当,即点P为短轴端点时,θ最大;
②.S=|PF1||PF2|sin θ=c|y0|,当|y0|=b,即点P为短轴端点时,S取得最大值,最大值为bc;
(5). 假设焦点的内切圆半径为,则.
专题6:椭圆的简单几何性质
知识梳理
标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
图形
性 质 焦点 , ,
焦距
范围 , ,
对称性 对称轴: 坐标轴 ;对称中心: 原点
顶点 ,, ,,
轴 长轴的长为,短轴的长为
离心率 ,其中
椭圆几何性质再探
焦半径公式.
1.焦半径公式:设是椭圆上一点,那么,,进一步,有
2.设是椭圆上一点,那么,由于,故我们有
专题7:直线与椭圆的位置关系及弦长计算
知识梳理.
1.直线和椭圆的位置关系有三种:相交、相切、相离.
判定方法——代数法。将直线方程与椭圆方程联立消去一个未知数,得到一个一元二次方程,判断方程解的情况:
△>0,方程有两个不同的解,则直线与椭圆相交;
△=0,方程有两个相等的解,则直线与椭圆相切;
△<0,方程无解,则直线与椭圆相离.
2.弦长的一般形式
设A(),B()
弦长=
=
3.椭圆弦长:
相切条件:,
椭圆的焦点弦
知识剖析
(1).椭圆其中两焦点为(过左焦点)(过右焦点)其中e是椭圆的离心率.
(2).椭圆(过左焦点)(过右焦点)
(3).若,则.
(4).若,找出或者(可正可负),利用构建,联立利用韦达定理求解)或者利用韦达定理分别解出
专题8:中点弦问题——椭圆垂径定理
知识梳理:
1.中点弦公式:(所谓中点弦公式是直线与圆锥曲线相交时,两交点中点与弦所在直线的关系,一般不联立方程,而用点差法求解)
椭圆:交点在x轴上时
直线与椭圆相交于点A、B
设点A(),B() ∵A、B在椭圆上
∴……① 则
……② 即
①-②得: 即
则 (其中M为A、B中点,O为原点)
同理可以得到当焦点在y轴上,即椭圆方程为
当直线交椭圆于A、B两点,M为A、B中点

椭圆垂径定理:直线AB的斜率与中点M和原点O所成直线斜率的乘积等于下的系数比上下的系数的相反数.
面积计算
知识梳理:
1.三角形面积
直线与圆锥曲线相交,弦和某个定点所构成的三角形的面积
处理方法:
①一般方法:(其中为弦长,d为顶点到直线AB的距离)
=(直线为斜截式y=kx+m)
=
②特殊方法:拆分法,可以将三角形沿着x轴或者y轴拆分成两个三角形,不过在拆分的时候给定的顶点一般在x轴或者y轴上,此 时,便于找到两个三角形的底边长。
2.四边形面积
在高考中,四边形一般都比较特殊,常见的情况是四边形的两对角线相互垂直,此时我们借助棱形面积公式,四边形面积等于两对角线长度乘积的一半;当然也有一些其他的情况,此时可以拆分成两个三角形,借助三角形面积公式求解.
专题9:椭圆离心率的计算
小结:已知椭圆方程为两焦点分别为设焦点三角形中则
专题10:双曲线的标准方程
知识梳理
1.定义:平面内与两定点、的距离的差的绝对值是常数(小于)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点、叫做双曲线的焦点,两个焦点之间的距离叫做焦距.
注:若定义中“差的绝对值”中的“绝对值”去掉的话,点的轨迹成为双面线的一支。
设为双曲线上的任意一点,
若点在双曲线右支上,则;
若在双曲线的左支上,则;
因此得.
2.标准方程:焦点在轴上:
焦点在轴上:,
可以看出,如果项的系数是正的,那么焦点就在轴上;如果项的系数是正的,那么焦点就在轴上.
3.标准方程中的三个量满足
4.方程表示的曲线为双曲线,它包含焦点在轴
上或在轴上两种情形。若将方程变形为,则当,时,方程为,它表示焦点在轴上的双曲线,此时;当时,方程为,它表示焦点在轴上的双曲线,此时。
因此,在求双曲线的标准方程时,若焦点的位置不确定,则常考虑上述设法.
专题11:双曲线的几何性质
知识梳理
1.范围、对称性
2.顶点
顶点:,特殊点:.
实轴:长为,叫做半实轴长;虚轴:长为,叫做虚半轴长.
3.渐近线
如上图所示,过双曲线的两顶点,作轴的平行线,经过作轴的平行线,四条直线围成一个矩形,矩形的两条对角线所在直线方程是,这两条直线就是双曲线的渐近线.
4.离心率:焦点在轴:.
焦点在轴:___________.
5.焦点到渐近线的距离:
到直线的距离为.
专题12:直线与双曲线的位置关系
知识梳理:
1. 直线与椭圆的位置关系有哪些?是如何研究的?
当直线与椭圆相交时,如何求弦长?
涉及弦的中点问题,如何解决?
专题13:双曲线的离心率计算
知识梳理:回顾椭圆离心率的计算方法,归纳总结双曲线的离心率计算方法.
专题14:抛物线的标准方程
知识梳理
1.抛物线定义
平面内与一个定点和一条定直线的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点
为抛物线的焦点,定直线为抛物线的准线.
(1).定义可归结为”一动三定”:一个动点设为;一定点(即焦点);一定直线(即
准线);一定值1(即动点到定点的距离与它到定直线的距离之比为1).
(2).定义中的隐含条件:焦点不在准线上。若在上,抛物线退化为过且垂直于的一条直线。
(3).抛物线定义建立了抛物线上的点、焦点、准线三者之间的距离关系,在解题中常将抛物线上的动点到焦点距离(也称焦半径)与动点到准线距离互化,与抛物线的定义联系起来,通过这种转化使问题简单化。
2.抛物线标准方程:
(1),焦点:,准线;
(2),焦集点:,准线;
(3),焦点:,准线;
(4),焦点:,准线.
专题15:抛物线的几何性质
知识梳理
1.几何性质
标准方程
图象
性质 焦点
准线
范围
轴 轴
顶点
离心率
开口方向 向右 向左
类型
图象
类型
性质 焦点
准线
范围
对称轴 轴
顶点
离心率
开口方向 向上 向下
直线与抛物线位置关系
专题16:抛物线的焦点弦
知识梳理:
(1).抛物线弦长计算的基本方法:设A(),B()
弦长=
=
若直线的斜率存在,假设直线方程为,代入,消去并化简整理得到:
,,最后利用韦达定理,代入弦长公式即可解得弦长.
(2).由于,故,
所以有:.
3.典例分析
案例分析.斜率为的直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,求线段的长度.
方法1.(弦长公式).
方法2.(抛物线定义).注意到直线经过抛物线的焦点,即焦点弦.
抛物线的焦点弦具有丰富的性质,它是对抛物线定义的进一步考察,也是抛物线这节中最重要的考点之一,下面罗列出常见的抛物线焦点弦性质:
性质1.,.
性质2.已知倾斜角为直线的经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,则.
性质3.抛物线的通径
(1).通径长为.
(2).焦点弦中,通径最短.
(3).通径越长,抛物线开口越大.
性质4.
性质5.已知直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于两点,若弦中点的坐标为,则.
性质6.以焦点弦为直径的圆与准线相切.
性质7.抛物线 的焦点为F,是过的直线与抛物线的两个交点,求证:.
例.(2018年全国2卷)设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,.
(1)求的方程;
(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程.
解:(1)由题意得F(1,0),l的方程为y=k(x–1)(k>0).
设A(x1,y1),B(x2,y2).
由得.
,故.
所以.
由题设知,解得k=–1(舍去),k=1.
因此l的方程为y=x–1.
(2)由(1)得AB的中点坐标为(3,2),所以AB的垂直平分线方程为
,即.
设所求圆的圆心坐标为(x0,y0),则
解得或
因此所求圆的方程为
或.
专题17:阿基米德三角形
1.知识要点:如图,假设抛物线方程为, 过抛物线准线上一点向抛物线引两条切线,切点分别记为,其坐标为. 则以点和两切点围成的三角形中,有如下的常见结论:
结论1.直线过抛物线的焦点.
证明:参见下面的例1.
结论2.直线的方程为.
证明:参见下面的例1.也可由极点与极线得到.
进一步,设:,则.
则,显然由于过焦点,代入可得.我们得到了抛物线焦点弦两端点坐标之间的基本关系.
上述结论的逆向也成立,即:
结论3.过的直线与抛物线交于两点,以分别为切点做两条切线,则这两条切线的交点的轨迹即为抛物线的准线.
证明:过点的切线方程为,过点的切线方程为,两式相除可得:.这就证明了该结论.
结论4..
证明:由结论3,,.那么.
结论5..
证明:,则.由抛物线焦点弦的性质可知,代入上式即可得,故.
结论6.直线的中点为,则平行于抛物线的对称轴.
证明:由结论3的证明可知,过点的切线的交点在抛物线准线上.且的坐标为,显然平行于抛物线的对称轴.
(2019年全国三卷)已知曲线C:y=,D为直线y=上的动点,过D作C的两条切线,切点分别为A,B.
(1)证明:直线AB过定点:
(2)若以E(0,)为圆心的圆与直线AB相切,且切点为线段AB的中点,求四边形ADBE的面积.
(1)证明:设,,则.又因为,所以.
故,整理得.
设,同理得.
,都满足直线方程.
于是直线过点,而两个不同的点确定一条直线,所以直线方程为.即,
当时等式恒成立.所以直线恒过定点.
(2)由(1)得直线的方程为.
由,可得,
于是
.
设分别为点到直线的距离,则.
因此,四边形ADBE的面积.
设M为线段AB的中点,则,
由于,而,与向量平行,所以,解得或.当时,;当时
因此,四边形的面积为或.
专题18:极点极线结构及非对称韦达定理
1.基础知识:极点极线
椭圆极点和极线的定义与作图:已知椭圆(a>b>0),则称点和直线为椭圆的一对极点和极线.极点和极线是成对出现的.
从定义我们共同思考和讨论几个问题并写下你的思考:
(1)若点在椭圆上,则其对应的极线是什么
(2)椭圆的两个焦点对应的极线分别是什么
(3)过椭圆外(上、内)任意一点,如何作出相应的极线?
如图,若点在曲线外,过点作两条割线依次交曲线于且与交于,延长交于点,则直线即为点所对应的极线.
假设椭圆方程为
(1)焦点与准线:点与直线;(2)点与直线
2.非对称韦达定理
在一元二次方程中,若,设它的两个根分别为,则有根与系数关系:,,借此我们往往能够利用韦达定理来快速处理、、之类的“对称结构”,但有时,我们会遇到涉及的不同系数的代数式的应算,比如求、之类的结构,就相对较难地转化到应用韦达定理来处理了.特别是在圆锥曲线问题中,我们联立直线和圆锥曲线方程,消去 x 或 y ,也得到一个一元二次方程,我们就会面临着同样的困难,可采用反过来应用韦达定理,会有较好的作用.
3.典例
(2020一卷)已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
解析:由椭圆方程可得:, ,


椭圆方程为:
(2)证明:设,
则直线的方程为:,即:
联立直线的方程与椭圆方程可得:,整理得:
,解得:或
将代入直线可得:
所以点的坐标为.
同理可得:点的坐标为
当时,
直线的方程为:,
整理可得:
整理得:
所以直线过定点.
当时,直线:,直线过点.
故直线CD过定点.
4.练习:(2010江苏)在平面直角坐标系中,如图,已知椭圆的左、右顶点为A、B,右焦点为F. 设过点T()的直线TA、TB与椭圆分别交于点M、,其中m>0,.
(1)设动点P满足,求点P的轨迹;
(2)设,求点T的坐标;
(3)设,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关)
解:(1)设点P(x,y),则:F(2,0)、B(3,0)、A(-3,0)。
由,得 化简得。
故所求点P的轨迹为直线
(2)将分别代入椭圆方程,以及得:
M(2,)、N(,)
直线MTA方程为:,即,直线NTB 方程为:,即
联立方程组,解得:,所以点T的坐标为
(3)点T的坐标为直线MTA方程为:,即,
直线NTB 方程为:,即
分别与椭圆联立方程组,同时考虑到,
解得:、
(方法1)当时,直线MN方程为:
令,解得:。此时必过点D(1,0);
当时,直线MN方程为:,与x轴交点为D(1,0)。
所以直线MN必过x轴上的一定点D(1,0)。
(方法2)若,则由及,得,
此时直线MN的方程为,过点D(1,0)
若,则,直线MD的斜率,
直线ND的斜率,得,所以直线MN过D点。
因此,直线MN必过轴上的点(1,0).
专题19:与斜率和、斜率积有关的定点定值
1.基本结论:设为椭圆上的定点,是椭圆上一条动弦,直线的斜率分别为;
若,则有,
若,则直线过定点,
若,则有,
若,则直线过定点.
典例分析(2017一卷)
已知椭圆,四点中恰有三点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线不经过点且与相交于两点,若直线的斜率之和为,证明:直线过定点.
解析:(1)由于,两点关于y轴对称,故由题设知C经过,两点.
又由知,C不经过点P1,所以点P2在C上.
因此,解得. 故C的方程为.
(2)设直线P2A与直线P2B的斜率分别为k1,k2,
如果l与x轴垂直,设l:x=t,由题设知,且,可得A,B的坐标分别为(t,),(t,).
则,得,不符合题设.
从而可设l:().将代入得
,由题设可知.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=.
而.
由题设,故.
即.解得.
当且仅当时,,欲使l:,即,
所以l过定点(2,)
专题20:解析几何中的几何方法
1.基本知识:“一线三垂直”的证明
1.如图,AB⊥BD,AC⊥CE,ED⊥BD,且AC=CE
求证:Rt△ABC≌Rt△CDE.
证明:在Rt△ABC中, ∠A+∠ABC+∠ACB=180°
∵∠BCD是平角 ∴ ∠ACB+∠ACE+∠DCE=180°
∵∠ABC= ∠ACE= 90° ∴∠A=∠DCE,∵AC=CE
∴Rt△ABC≌Rt△CDE(AAS).
典例(2020三卷)已知椭圆的离心率为,,分别为的左、右顶点.
(1)求的方程;
(2)若点在上,点在直线上,且,,求的面积.
【详解】
(1),,
根据离心率,解得或(舍),
的方程为:,即;
(2)不妨设,在x轴上方
点在上,点在直线上,且,,
过点作轴垂线,交点为,设与轴交点为
根据题意画出图形,如图
,,,
又,,,
根据三角形全等条件“”,可得:,,
,,设点为,
可得点纵坐标为,将其代入,可得:,
解得:或,点为或,
①当点为时,故,,,
可得:点为,画出图象,如图
,,可求得直线的直线方程为:,
根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,
根据两点间距离公式可得:,
面积为:;
②当点为时,故,,,
可得:点为,画出图象,如图
,,
可求得直线的直线方程为:,
根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,
根据两点间距离公式可得:,
面积为:,综上所述,面积为:.
江苏高考数学真题讲析[2]
文/刘蒋巍
分析高考数学难点,把握高考数学热点,了解试题来源,理解命题背景,对高三数学复习大有裨益!
1、培养学生代数式的变形与转化能力
《2018年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)说明》(以下简称:江苏高考考试说明)样卷中第14题选取的2012年江苏卷第14题。该题考查不等式、函数的导数等基本知识,考查代数式的变形和转化能力,考查灵活运用有关知识解决问题的能力。问题如下:
2012江苏.14.已知正数满足:则的取值范围是 ▲ .
命制思路简析:
已知正数满足:,,求的范围。
(令,,则问题衍变为:已知正数满足:,,求的范围。)
类似的,考查代数式的变形和转化能力的试题还有2016年江苏卷第14题。问题如下:
2016江苏14.在锐角三角形中,,则的最小值是 .
【试题命制】
(苏教版必修4第117页感受理解第4题)
在锐角三角形ABC中,,垂足为,,求的度数.
(改编1)在锐角三角形中,,垂足为,,则的最小值是_______
由于,,所以“,垂足为,”还可表述为“”,由正弦定理得:,形成2稿
(2稿)在锐角三角形中,,则的最小值是______
【解法探究】
解法1 以形助数
过点作于点,令,
,;则;由,得:
而,则;;又,

;所以;
不妨令;则
解法2 运用基本不等式
因为,,
所以,;
两边同除以得:

所以,
不妨设,则
,当且仅当时,即时取等号
思考:还有其他解法么?
2、引导学生关注教材中的基本模型
江苏高考考试说明样卷中第18题选用的2014年江苏高考的应用题。本题考查直线、圆、解三角形等基础知识,考查抽象概括能力和运算求解能力,以及学生的数学应用意识。
源于教材:“多题合一”+“改造”
2014江苏18.(本小题满分16分)
如图,为了保护河上古桥,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆.且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m. 经测量,点A位于点O正北方向60m处, 点C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),.
(1)求新桥BC的长;
(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?
命题背景解析
背景1 苏教版教材必修2第92页例5
在路边安装路灯,路宽23m ,灯杆长2.5m ,且与灯柱成120。角,路灯采用锥形灯罩,灯罩轴线与灯杆垂直.当灯柱高h 为多少米时,灯罩轴线正好通过道路路面的中线?(精确到0.01m)
背景2 苏教版教材必修2第113页例2
自点A作圆的切线,求切线的方程.
本题源于教材,高考题的第一问取自课本的灯罩轴线与灯杆垂直的模型。高考题与教材的例题,在给出的背景上非常相似,都是过定点的直线与圆相切;同时又是直线的方程与圆的方程两者知一求一。
思考:2014江苏卷第18题,如何求解呢?有几种解法呢?
3、注重学生运算能力的培养,引导学生思考简捷的算法
高三复习中,圆锥曲线常出现的问题是:学生通性通法的思路都懂,就是算不出来?如何运算、选择怎样的算法打开运算死结呢?请看以下江苏高考题:
(2011江苏18)如图,在平面直角坐标系中,M、N分别是椭圆的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P、A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC,并延长交椭圆于点B,设直线PA的斜率为k
(1)当直线PA平分线段MN,求k的值;
(2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;
(3)对任意k>0,求证:PA⊥PB
命制思路简析:
(有心圆锥曲线中点弦的统一性质)设椭圆(双曲线)且m、n不同时为负数)过中心的弦为AP,曲线上异于A,P的任意一点为B,则
因为,所以,又因为;则
(令椭圆方程为:,则,)
思考:除命制思路外,还有其他解题思路吗?
2012江苏19.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆的左、右焦点分别为,.已知和都在椭圆上,其中e为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设A,B是椭圆上位于x轴上方的两点,且直线
与直线平行,与交于点P.
(i)若,求直线的斜率;
(ii)求证:是定值.
思考:如何求解?通性通法怎么巧算?除通性通法外,可否使用参数方程、极坐标等方法求解?
2015江苏18.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的离心率为,且右焦点F到左准线l的距离为3.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.
思考:如何求解?通性通法怎么巧算?除通性通法外,可否使用参数方程、极坐标等方法求解?
4、掌握通性通法的同时,了解试题的高等数学背景
江苏高考考试说明样卷中第19题选用的2013年江苏高考第20题。该题考查函数的单调性、最值、零点等基础知识,考查灵活运用数形结合、分类讨论等数学思想方法。
2013江苏20.(本小题满分16分)设函数,其中为实数。
(1)若在上是单调减函数,且在上有最小值,求的取值范围;(2)若在上是单调增函数,试求的零点个数,并证明你的结论。
命制思路简析:
函数的图像在单调递增,在单调递减,最大值为,,(此处极限值用洛必达法则求得)
(若,则当或时,方程的根个数为1,当时,方程的根个数为2)
思考:除命制思路外,还有其他解题思路吗?用通性通法如何求解?
2012江苏20.(本小题满分16分)
已知各项均为正数的两个数列和满足:.
(1)设,求证:数列是等差数列;
(2)设,且是等比数列,求和的值.
命制思路简析:
①正项数列为大于1的有界数列,且为等比数列,求证:为常数列.
②,求证:
思考:如何证明为常数列?正难则反?
还有哪一年高考题考查反证法?2015年?2016年?如何书写证明过程?
2016江苏卷19题命制思路简析:
2016年江苏高考第19题是以苏教版必修5教材第98页练习2(3)为原型生长而成的。
试题原型 设是实数,求证:
分析可知当且仅当时取等号,即函数有且只有1个零点。从“语言互译”[1]的角度命制“邻近问题”,形成1稿。
1稿 设,求证:函数有且只有1个零点.分析可知:若记,则有且只有1个零点,此时.将“”推广到“”,若有且只有1个零点,则值依然为1。从“命题推广”与“条件与结论互换”[2]的角度命制“一般性问题”,形成2稿。
2稿 已知,其中,函数有且只有1个零点,求的值
思考:2015年第几题考查反证法?如何书写证明过程?
(2010江苏18)在平面直角坐标系中,如图,已知椭圆的左、右顶点为A、B,右焦点为F.设过点T()的直线TA、TB与椭圆分别交于点M、,其中m>0,.
(1)设动点P满足,求点P的轨迹;
(2)设,求点T的坐标;
(3)设,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关).
命制思路简析:
前两问比较简单,这里从略。对于第(3)问,由高等几何知识知:点T()关于椭圆的极线方程为:,此直线恒过轴上一定点,从而直线MN必过定点。(令椭圆方程为:,,则直线MN必过定点)
第(3)问标准解答:
(3)点T的坐标为
直线MTA方程为:,即,
直线NTB 方程为:,即。
分别与椭圆联立方程组,同时考虑到,
解得:、。
(方法一)当时,直线MN方程为:
令,解得:。此时必过点D(1,0);
当时,直线MN方程为:,与x轴交点为D(1,0)。
所以直线MN必过x轴上的一定点D(1,0)。
(方法二)若,则由及,得,
此时直线MN的方程为,过点D(1,0)。
若,则,直线MD的斜率,
直线ND的斜率,得,所以直线MN过D点。
因此,直线MN必过轴上的点(1,0)。
运用向量法打开运算“死结”:
解第(3)问:设,,MN与x轴交于D(x,0),
(﹡),由在椭圆上,∴
消去,得,代入(﹡),∴.
运用合分比性质打开运算“死结”:
解第(3)问:分析:从“标解”可以看出,命题意图着力考查因式分解及整体消元的基本技能.这里本人给出运用合分比性质打开运算“死结”,盘活思路的解题方案.(为了更能说明问题,考虑一般情形)
解:设椭圆(﹡),直线MN:代入(﹡),
得,设,
,消去m,,
由合分比性质,
(对于本题,.
定点为D(1,0))
注:作为仿射变换的典型示例:上述结论“”也适用于双曲线.
5、抓住基本概念,破解新定义题
2017江苏19.(本小题满分16分)
对于给定的正整数,若数列满足
对任意正整数n(n> k) 总成立,则称数列是“P(k)数列”.
(1)证明:等差数列是“P(3)数列”;
(2)若数列既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:是等差数列.
解析:(1)因为是等差数列,
所以,时,(*),(**),(***);
(*)、(**)、(***)三式相加,得:
故,等差数列是“P(3)数列”
(2)当时,因为数列是“P(3)数列”,
所以满足:
又因为数列是“P(2)数列”,所以,(****)
还可写成:;
由+-式,得:,即:()
故,从第三项起为等差数列。
又因为数列是“P(2)数列”,(****)式中,令,得:
所以,
(****)式中,令,得:,
故,
综上,是等差数列.
题源分析:本题解法与2011年江苏高考数学第20题第(2)问方法一致。可见,“一事习得三遍熟”,熟悉往年试题很重要。
2014江苏20.(本小题满分16分)
设数列的前项和为.若对任意正整数,总存在正整数,使得,则称是“H数列”.
(1)若数列的前n项和(N),证明: 是“H数列”;
(2)设 是等差数列,其首项,公差.若 是“H数列”,求的值;
(3)证明:对任意的等差数列,总存在两个“H数列”和,使得
(N)成立.
思考:数列的分拆?如何分拆?
2010江苏20.(本小题满分16分)
设是定义在区间上的函数,其导函数为。如果存在实数和函数,其中对任意的都有>0,使得,则称函数具有性质。
(1)设函数,其中为实数。
(i)求证:函数具有性质; (ii)求函数的单调区间。
(2)已知函数具有性质,给定设为实数,
,,且,
若||<||,求的取值范围。
解:(2)
,在上是增函数.
注意到
(显然否则||=||,矛盾!)
对于,
,满足题意.
对于,同理有与题设矛盾,舍去
从而
6、复习建议
教师要引导学生做透教材中的例题和习题,并善于寻找高考试题在教材中的原型,探索出高考题与教材题目的结合点,利用这些指导我们的高考复习。
强化运算能力(包括速度和技巧)的训练.要强化到每一天, 每一练,每一题.
在审题方面, 要提升解读层次, 加大穿透题意的力度.
要在乎来自各个方面的信息.除关注考查内容的变动,考纲要求的微调等高考信息外,还应该关注——教材、往年高考题、竞赛题
参考文献:
[1]江苏省新高考数学交流群.解析几何20讲
[2]刘蒋巍.江苏高考数学热点难点浅析——2018年3月高三数学教师培训讲稿[J].课程教育研究,2018(18):116.
直线的倾斜角和斜率
两条直线平行和垂直的判定
直线与方程
两条直线的位置关系
两条平行线间的距离
点到直线的距离
两点间的距离
相交求交点
平行求距离
直线的斜截式方程方程
直角坐标系中画图
直线的截距式方程
方程之间互化
直线的方程
直线的两点式方程
应用
直线的点斜式方程方程
直线的一般式方程方程
170 m
60 m


O
A
B
M
C
(第18题)
N
M
P
A
x
y
B
C
A
B
P
O
x
y
(第19题)
o
x
y
g(x)
x1
x2
α
β
1

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