☉江蘇省宜興中學(xué) 陳 剛
高考中對于直線與圓的考查,一般以選擇題或填空題的形式為主,多為容易題或中檔題.但其問題背景各異,變化多端,知識板塊間的交匯也各式各樣,可以涉及集合、向量、線性規(guī)劃、圓錐曲線、坐標(biāo)變換等內(nèi)容,包括圓的方程的求解,與圓有關(guān)的最值、定值問題,位置關(guān)系的判斷,相關(guān)參數(shù)的求解等眾多的題型.2018年高考江蘇卷第12題把直線與圓,平面向量的數(shù)量積等知識加以交匯,通過巧妙設(shè)置,進(jìn)而來確定相關(guān)點(diǎn)的橫坐標(biāo)問題,既在代數(shù)中顯示幾何特征,又在幾何中蘊(yùn)含代數(shù)思想,是一道不可多得的創(chuàng)新題.
例 (2018·江蘇·12)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A為直線l:y=2x上在第一象限內(nèi)的點(diǎn),B(5,0),以AB為直徑的圓C與直線l交于另一個點(diǎn)D.若=0,則點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為______.
分析:本題主要涉及直線的方程,圓的相關(guān)性質(zhì),平面向量的數(shù)量積,點(diǎn)的坐標(biāo),關(guān)鍵在于考查數(shù)形結(jié)合思想,化歸與轉(zhuǎn)化思想,以及運(yùn)算求解能力.如何結(jié)合題目條件,把題中的相關(guān)問題加以聯(lián)系與轉(zhuǎn)化,這是解決問題的切入點(diǎn).可以從解析幾何思維、三角函數(shù)思維、平面幾何思維三個思維角度的幾種不同解法來分析與處理.
利用解析幾何思維來處理圓的相關(guān)問題,往往可以從直線與圓的位置關(guān)系、兩直線的位置關(guān)系、點(diǎn)到直線的距離公式等角度切入來達(dá)到巧妙轉(zhuǎn)化與應(yīng)用的目的,從而得以求解解析幾何中的相關(guān)問題.件,舍去),
所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3.
解得a=3或a=-1(不合條件,舍去).
所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3.
而圓C是以AB為直徑,則有∠ADB=90°,
所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3.
三角函數(shù)思維來處理圓的相關(guān)問題,往往借助直線的傾斜角,結(jié)合同角三角函數(shù)基本關(guān)系式、誘導(dǎo)公式、三角恒等變換公式等來達(dá)到巧妙轉(zhuǎn)化與應(yīng)用的目的,從而得以求解解析幾何中的相關(guān)問題.
利用平面幾何思維來處理圓的相關(guān)問題,往往要借助平面幾何中的相關(guān)知識,包括圓冪定理、三角形的相關(guān)性質(zhì)與判定等來達(dá)到巧妙轉(zhuǎn)化與應(yīng)用的目的,從而得以求解解析幾何中的相關(guān)問題.
而AC=DC,則知∠DAC=45°,而圓C是以AB為直徑,則有∠ADB=90°.
設(shè)OD=m(m>0),由于直線l:y=2x,結(jié)合直線的斜率
通過從多個不同角度來處理,巧妙把該題的底蘊(yùn)充分挖掘出來,從多角度出發(fā),多方面求解,真正體現(xiàn)對數(shù)學(xué)知識的融會貫通,充分展現(xiàn)知識的交匯與綜合,達(dá)到提升能力,拓展應(yīng)用的目的.進(jìn)而真正達(dá)到在學(xué)中“悟”,在“悟”中不斷提升解題技能.正如我國著名數(shù)學(xué)家蘇步青先生說過:“學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)要多做習(xí)題,邊做邊思索,先知其然,然后知其所以然.”J