洪春

摘 要:解析幾何是高中數學的主干知識。解析幾何大題對考生的能力要求非常高,重點考察學生邏輯推理、直觀想象、數學運算等核心素養,是高考數學得高分的關鍵。故研究其命題規律、解題所需的知識儲備和解題突破口對考生備考有重要意義。
關鍵詞:全國卷;高考數學;解析幾何大題
全國卷從2007年到2018年共有21套試卷,解析幾何大題以橢圓為背景的共15次(其中2次涉及到圓),以拋物線為背景的共6次(其中2次涉及到圓)。所以,我們該把重點放在橢圓,其次是拋物線。而研究高考題的意義在于,第一:考點重復,例2018年1卷的19與2015年的20題都考查“等角問題”,而“中點弦的結論”考查了5次;第二:更好的把握考試范圍,高考題可以指引縮小目標,更高效的練習;第三:高考題是最好的訓練題,以前考查的知識、方法、技巧,是我們的必會題。
一、知識準備
全國卷解析幾何大題共分兩問,第一的錯誤會對第二問的得分造成毀滅性的打擊,所以第一問一定要充分準備,仔細作答。第一問大多數時候用簡單的待定系數法就能搞定,但復習的時候仍要注意以下兩點:
1.橢圓的第一定義
見2016年1卷,由A,B兩點的坐標就能基本鎖定點E的軌跡方程是橢圓(全國卷還沒有考過雙曲線的大題),由平面幾何知識可以證明EB=ED,從而AE+BE=4。另見2013年1卷
2.“中點弦的結論”(2018年3卷20題,2015年2卷20題,2013年2卷20題):A,B為橢圓上兩點,M為弦AB的中點,O為坐標原點,則
3.長度計算公式:為任意兩點,則
(1)
公式(1)前半部分可以用于任意兩點間距離,通常用于坐標容易計算的情況;公式(1)后半部分用于算弦長,通常用于坐標的不好計算,而選擇用韋達定理整體計算的情況。若AB為圓的弦長,r為半徑,d為圓心到直線的距離,則
(2)
例【2016年1卷】橢圓弦長用公式(1)計算,而圓的弦長,用公式(2)計算。
二、技巧與常見“翻譯”準備
解析幾何集中考查數學核心素養的數學運算和數據分析,對學生計算能力要求很高,而積累常見條件的“翻譯”和運算技巧能大大的減少運算量,提高準確度。這其中最重要的技巧就是怎樣將條件“翻譯”并轉化成韋達定理。目前的21套全國卷中有15套用到了韋達定理,可以分為以下幾類。
1.角相等
出現在2018年1卷,2015年1卷。
角度相等可以轉化為斜率之和為0,從而順利轉化到韋達定理。
2.邊相等
可見2010年新課標卷,設AB中點,等價于,而N點坐標可以用韋達定理求出。
3.平行四邊形
可見2015年2卷,平行四邊形的判定定理常用的有三個:對角線相互平分,一組對邊平行且相等,兩組對邊平行。由四邊形OAPB的字母順序知,我們該考慮對角線相互平分,即AB的中點與OP的中點重合即可。AB的中點可以由韋達定理算出,而OP的中點不難強算。
4.面積表示
底×高=×合適的底×水平高=×合適的底×豎直高(3)
而對于對角線垂直的四邊形:對角線乘積(4)
公式(3)出現在2014年1卷,公式(4)出現在2016年1卷和2013年2卷。
三、重視邏輯推理訓練
表面上看,近幾年解析幾何的題似乎有變簡單的趨勢,比如:2018年的全國1,2,3卷中1,2卷解析幾何大題放在了19題。但看看同學們的訓練結果,細細想來并非如此。這些題的特點在于少了“套路”,多了邏輯,多了推理,這樣會讓沉迷熟悉“套路”的同學難以下筆。例2018年2卷,如果記住了“套路”以AB為直徑的圓要與準線相切的同學很可能會漏解AB不是直徑的情況。而如果我們回到概念的本真,抓住圓的基本量圓心和半徑,以此為邏輯的起點去整合推理,就不會漏解。
四、常見題型準備
全國卷的解析幾何的大題有幾道是反常規的,但多數都可以回歸到我們常見的訓練范疇。
1.定點定值問題
可見2017年的1卷,2卷,2015年1卷,2卷,
2.范圍問題
范圍問題通常都是函數或不等式的問題,函數的問題要注意二次除以二次,二次除以一次的處理方式,若是不等式可能會用均值不等式或解高次的不等式。全國卷在2016年1,2卷,2014年1卷,2013年2卷,2011年新課標卷考查了范圍問題。