高考数学试题中解析几何的解题策略

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  摘要:在高考考场上有这样一句话:得数学者得天下。在高中数学里,平面解析是一块很难的部分,此章包含了许多重要的数学思想,在高考中占据了很大的分值,也起到了举足轻重的作用。所以,在平常的学习中,学生应该特别注重高考数学试题里解析几何的解题策略,这样才能让数学有很大的提升。
  关键词:高考数学;解析几何;解题策略
  在高考的备考过程中,解析几何往往是学生最头疼的一部分知识点,在全国卷的题目安排里,常规是两小题和一大题,往往出现在压轴题,并且经常是特别抽象的题目,没有任何的图例,需要学生通过建立坐标系来创建图形,为了更好地解决这个问题,还需要老师和同学在课后总结几种基本的解题方法,便于套用。
  一、 目前高考解析几何教学中暴露的问题
  现在,解析几何在高中数学中占据着重要的地位,是各省高考的必定考题,所以大多数考生的得分都很低,这也直接暴露了学生在解决解析几何方面的能力还有所欠缺。
  从学生的角度来说,往往只停留在老师讲就懂的层面,仅仅只是对各种概念表面理解,在解题中根本不会灵活运用,还只是生搬硬套,没有明确的方法。并且,在解析几何上,常常会运用到计算量很复杂的坐标方法,有时难倒学生的不是解题思路,而是庞大的运算量,但是学生的计算能力往往达不到;还有题目只会做对一部分,而不是全对,就像学生通常会忽略轨迹方程的完整性和多解性;同时,学生也会缺少解题方式上的创新性,不敢尝试高效的解题方法。更难的是,尤其是在题目联系生活实际时,学生就会有一种恐惧感,白白浪费时间。
  在老师方面,老师虽然很认真地备课,但是忽略了学生的真实感受,学生并不懂老师讲的知识点,而老师也只是停留在反复的讲解中,指望熟能生巧,为了应试,让学生刷大量的题,并没有激起学生对解析几何学习的兴趣,这样就不能帮助学生在客观的角度对待学习内容,更不能真正地传递数学思想方法。
  二、 一些解决解析几何的基本方法
  目前,在高中教学中,老师创建了许多种独特的解析几何解法,但也并不是每一种都能适合各种学生,还需要学生在实际做题过程中,积累经验,找到最适合自己的方法,将题目分类,并把相对应的解法匹配在后面。
  (一) 坐标法
  “坐标法”适用于许多的平面解析几何,尤其是在曲线方程中,题目中给的点往往都会满足曲线方程,所以可以确定点一定是位于曲线上,从而通过联立多个方程组,便可以把点的坐标求出来,同时要注意多解性,还能用来判断交点的个数。
  [2014·辽宁卷]圆x2 y2=4的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成—个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P。双曲线C1:x2/a2-y2/b2=1过点P且离心率为3。
  (1)求C1的方程;
  (2)椭圆C2过点P且与C1有相同的焦点,直线l过C2的右焦点且与C2交于A,B两点。若以线段AB为直径的圆过点P,求l的方程。
  解析过程
  (1)设切点坐标为(x0,y0)(x0>0,y0>0),则切线斜率为-x0/y0,切线方程为y-y0=-x0/y0(x-x0),即x0x y0y=4,此时两个坐标轴的正半轴与切线的交点分别为(4x0,0)、(0,4y0)。故其围成的三角形的面积S=(1/2)·4/x0·4/y0=8/x0y0。由x20 y20=4≥2x0y0知,当且仅当x0=y0=2时x0y0有最大值,此时S有最小值,因此点P的坐标为(2,2)。
  由题意知2/a2-2/b2=1,a2 b2=3a2,
  解得a2=1,b2=2,故C1的方程为x2-y2/2=1。
  (二) 基于平面性质的解题方法
  在高考的解析几何题目中,也不能一味地只依靠坐标法,有时坐标法并不能帮助我们一下在解决问题,还需要我们密切关注和利用一些特殊的平面性质,这样的话,在一定程度上,还可以简便运算,节省学生的时间。
  19. 已知双曲线E:x2/a2-y2/b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为l1:y=2x,l2:y=-2x。
  (1)求双曲线E的离心率。
  (2)如图1-6,O为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、四象限),且△OAB的面积恒为8。试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程;若不存在,说明理由。
  19. (1)因为双曲线E的渐近线分别为y=2x,y=-2x,
  所以ba=2,所以c=5a,从而双曲线E的离心率e=ca=5。
  (2)由(1)知,双曲线E的方程为x2/a2-y2/b2=1。
  设直线l与x轴相交于点C。
  当l⊥x轴时,若直线l与双曲线E有且只有一个公共点,则|OC|=a,|AB|=4a。又因为△OAB的面积为8,
  所以12|OC|·|AB|=8,因此12a·4a=8,解得a=2,此时双曲线E的方程为x2/4-y2/16=1。
  若存在满足条件的双曲线E,则E的方程只能为x2/4-y2/16=1。
  以下证明:当直线l不与x轴垂直时,双曲线E:x2/4-y2/16=1也满足条件。
  设直线l的方程为y=kx m,依题意,得k>2或k<4。
  三、 总结
  总而言之,平面解析几何的内容是每一位高中生都必须掌握的知识点,其中基础的解题策略也就是将几何问题轉化为代数问题来进行研究,很重要的思想就是数形结合,所以,老师在教学的过程中,一定要在几何和代数之间建立明确清晰的关系,帮助学生更好地理解基本的解题方法,真正掌握解析几何的思想。
  参考文献:
  [1]吴伟鸿.高考数学试题中解析几何的解题策略探析[J].西部素质教育,2017,3(11):264-265.
  作者简介:
  梁杜娟,四川省广元市,广元市元坝中学。
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