摘 要:在近年高考或各地模擬考試中,以雙曲線為載體的圓錐曲線解答題已成為數(shù)學(xué)命題的一大熱點(diǎn).2023年2月浙江省七彩聯(lián)盟返校聯(lián)考的第21題就是一道頗具探究價(jià)值的優(yōu)質(zhì)試題,文章在對該題進(jìn)行解答的基礎(chǔ)上,對試題結(jié)論從延伸和類比兩方面進(jìn)行推廣探究,進(jìn)而得到相應(yīng)的結(jié)論.
關(guān)鍵詞:雙曲線;聯(lián)考題;解法;結(jié)論推廣
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-0333(2024)04-0006-04
雙曲線是一種重要的圓錐曲線,是高考命題的重點(diǎn)內(nèi)容,尤其是近年高考或各地模擬考試中,雙曲線內(nèi)容常出現(xiàn)在解答題中進(jìn)行考查,體現(xiàn)了高考命題者對雙曲線內(nèi)容的青睞.下面對一道高三雙曲線聯(lián)考題的解法和結(jié)論進(jìn)行探究.
故以線段DE為直徑的圓過定點(diǎn)F(4,0),根據(jù)對稱性可知也過定點(diǎn)(-2,0).
點(diǎn)評 該小題考查的是圓過定點(diǎn)問題.解法1首先引入?yún)⒆兞縯,設(shè)出直線l的方程,通過聯(lián)立方程組求出兩交點(diǎn)縱坐標(biāo)的和與積,然后利用直徑所對的角是直角,構(gòu)造向量,運(yùn)用向量數(shù)量積為0建立等式關(guān)系,求出定點(diǎn).其中由圖形的對稱性猜測定點(diǎn)位置,從而明確方向,進(jìn)而簡化計(jì)算.解法1是解決這類問題的通性通法.解法2根據(jù)題意條件,通過作出輔助線,挖掘并利用隱含的三角形相似、三角形內(nèi)角平分線性質(zhì)得到線段的垂直關(guān)系,從而找到圓過的定點(diǎn),其解題過程十分簡捷、巧妙,體現(xiàn)了平面幾何知識在簡化解析幾何計(jì)算中的優(yōu)越性.但解法2邏輯推理要求高,思維難度大,不易切入.
3 推廣探究
我們在這里將目光放到對第(2)問的推廣探究上.
3.1 延伸推廣
從對上述聯(lián)考題的條件和結(jié)論的分析可以看出,F(xiàn)是雙曲線Γ的右焦點(diǎn),直線l1則是雙曲線Γ的右準(zhǔn)線,M是雙曲線Γ左支上的一點(diǎn),其結(jié)論是以線段DE為直徑的圓過的定點(diǎn)是焦點(diǎn)F和焦點(diǎn)F關(guān)于線段DE的對稱點(diǎn).由此,我們來思考下面的兩個(gè)問題:
(1)能否把聯(lián)考題的結(jié)論延伸為一般雙曲線的情形?
(2)若F是雙曲線Γ的左焦點(diǎn),直線l1則是雙曲線Γ的左準(zhǔn)線,M是雙曲線Γ右支上的一點(diǎn),是否可以得到同樣的結(jié)論?
答案是肯定的!于是由聯(lián)考題推廣為一般情形下雙曲線的兩個(gè)結(jié)論:
3.2 類比推廣
圓錐曲線有許多相似的性質(zhì)或結(jié)論,由于雙曲線與橢圓均為有心二次曲線,能否將雙曲線的結(jié)論1和結(jié)論2分別類比到橢圓,得到同樣的結(jié)論?答案也是肯定的,于是有:
結(jié)論3 如圖3,已知點(diǎn)F(c,0)為橢圓Γ:x2/a2+y2/b2=1(a>b>0)的右焦點(diǎn),直線l1為Γ的右準(zhǔn)線,過點(diǎn)F的任一條直線l與Γ在y軸右側(cè)交于A,B兩點(diǎn).若M為橢圓Γ在y軸左側(cè)上一點(diǎn),直線MA,MB分別與直線l1交于D,E兩點(diǎn),則以線段DE為直徑的圓過定點(diǎn)(c,0)或(2a2/c-c,0).
4 結(jié)束語
對典型試題的解法與結(jié)論推廣進(jìn)行探究,就是指對問題從不同視角來審視,以不同的切入點(diǎn)探究問題,其實(shí)質(zhì)是對試題的“二次開發(fā)”.通過對試題的剖析和思考,展開問題的來龍去脈和知識間的縱橫聯(lián)系,站在一定的高度去思考問題,突出數(shù)學(xué)本質(zhì),使知識達(dá)到融會貫通,使思維得到升華,進(jìn)而優(yōu)化數(shù)學(xué)思維品質(zhì)[1].
參考文獻(xiàn):
[1] 李寒.平中蘊(yùn)奇? 探究本質(zhì):一道2022年高考試題的溯源與延伸[J].數(shù)理化解題研究,2022(25):81-83.
[責(zé)任編輯:李 璟]
收稿日期:2023-11-05
作者簡介:李寒(1978-),女,貴州省桐梓人,本科,中學(xué)高級教師,從事數(shù)學(xué)教學(xué)研究.