江蘇 曾小娟 張朋舉
圓是高中數學的主干知識,在高考中占據著重要的地位.縱觀近幾年的江蘇高考試題,可以看出,關于圓的相關問題,無論填空題或解答題,解決的方法都離不開軌跡思想,要有從運動的觀點看問題的能力.因此,圓成為試題背景中常常涉及的知識點,并深受各類??济}專家的青睞,在江蘇各大市的高三模考題中屢見不鮮.以下筆者結合近幾年江蘇各大市高三??碱},談談命制試題中隱藏圓的幾種不同視角.
中學數學的教科書中是這樣定義圓的:平面內到定點的距離等于定長的軌跡叫做圓.因此,很多命題專家經常圍繞圓定義中的“定點”和“定長”這兩個關鍵詞不同表征的呈現,將圓的定義隱藏在已知條件里,“萬變不離其宗”的來命制試題.
例1.如果圓 (x-a)2+(y-a+2)2=1上恰有兩個點到(0,1)的距離為 2,則實數a的取值范圍是________.
解決現狀:筆者通過批閱自己執教班級學生的解答情況,發現部分學生沒能想到圓的定義,將問題轉化為兩圓的位置關系,而是研究兩個方程x2+(y-1)2=4和(x-a)2+(y-a+2)2=1有兩組解時實數a的取值范圍,使運算變得復雜,雖然最終也能算出來結果,但這種運算顯然沒能觸及問題本質.

試題命制:已知圓O:x2+y2=1,圓M:(x-a)2+(y-a+4)2=1.若圓M上存在點P,過點P作圓O的兩條切線,切點為A,B,使得∠APB=60°,則實數a的取值范圍為________.

直徑所對的圓周角是直角,這是圓周角很好的一個性質,因此,很多命題專家在命制試題時,在題目中經常隱晦地出現動點和兩個定點構成“直角”來隱藏圓.
例2.在平面直角坐標系xOy中,直線l1:kx-y+2=0與直線l2:x+ky-2=0相交于點P,則當實數k變化時,點P到直線x-y-4=0的最大值為________.


試題命制:在平面直角坐標系xOy中,已知點P(-1,0),點Q(2,1),直線l:ax+by+c=0,其中a,b,c成等差數列,點P在直線l上的射影為H,則線段QH的取值范圍是________.





試題命制:在平面直角坐標系xOy中,點A(0,3),直線l:y=2x-4.設圓C的半徑為1,圓心在l上. 若圓C上存在點M,使MA=2MO,求圓心C的橫坐標a的取值范圍.

一個定圓內長度一定的弦的中點的軌跡是一個圓,這是大家熟知的結論.因此,很多時候高考命題專家們充分利用這一結論來隱藏圓,命制試題.













解決現狀:大部分同學對上面的“平方圓”結論陌生,且通過建立坐標系,用“坐標”將條件轉化為變量間的數量關系的意識淡薄,因此,沒能發現動點D的軌跡,導致題目越算越繁,計算出錯;當然,也有少數同學通過建系得到了動點D的軌跡方程,然后利用三角換元也得到了正確答案.

試題命制:在平面直角坐標系xOy中,已知圓C:(x-a)2+(y-a+2)2=1,點A(0,2),若圓C上存在點M,滿足MA2+MO2=10,則實數a的取值范圍是________.
本題和例6相比,雖然思維容量變小了,但實質不變;只要學生了解“平方圓”,由MA2+MO2=10易得動點M的軌跡方程為圓,進而將問題轉化為已知圓C和求出的動點M的軌跡圓有交點的問題,得到a∈[0,3].
