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高考数学专题解析几何中的定点与定值问题备考策略与方法

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【来源】解忧数学杂货店。

定点与定值问题是解析几何中的高频考点,在近几年的考题中层出不穷.圆锥曲线的有关定点、定值等综合性问题涉及圆锥曲线的定义、几何性质、直线与圆锥曲线位置关系等知识,同时又与函数、不等式、方程、平面向量等代数知识紧密联系.求解这类问题时,需要有较强的代数运算能力和图形识别能力,要能准确地进行数与形的语言转换和运算,合理猜想并仔细推理论证,对熟练运用所学知识分析问题、解决问题的能力要求较高,较大部分学生对此类问题望而生畏.

定点问题主要是曲线系(直线系)过定点的问题,反映的是数学对象的本质属性,如圆锥曲线的某些特有性质,因此,常见某些具有圆锥曲线的性质背景的题目(如蒙日圆、阿基米德三角形等).定值问题主要涉及面积、面积比、斜率、长度、角度等几何量的定值,也涉及动点运动轨迹中的某些不变因素.处理这两大类问题时可以直接推理求出定点、定值,也可以从特殊情形、极限状态、图形的对称性等方面入手猜测结论,再证明这个点(值)与变量无关,通过特殊值法探求定点、定值能达到事半功倍的效果.同时,要设定合理的变量,准确把握各变量的数量关系,要善于捕捉题目信息,合理变形、消元,并注意整体思想的熟练应用.

1定点问题

曲线系(直线系)过定点的问题是一类常考题型,这类问题以直线和圆锥曲线为载体,结合其他条件探究或证明直线、曲线过定点或动点在定直线上等问题.试题条件中一般含有两个参数,解题过程就是利用条件消参的过程,因此,此类问题的求解往往伴随着一定的计算.

具体来讲,若是证明直线过定点,可将直线设为斜截式,然后消掉一个参数,即得直线所过的定点;证明圆过定点时,常利用直径所对圆周角为直角转化为向量的数量积恒为零处理;证明其他曲线过定点的问题时,经常将曲线中的参变量集中在一起,令其系数等于零,解得定点.

总结起来,应注意如下几点:

首先,仔细研究题干,认清问题本质,找准思路,预计求解过程中遇到的各种情况,也就是要想得明白,思路通畅可操作;

其次,找准主元,引入参数,建立各个量间的数量关系,运用消元变形、推理运算等手段证明定点、定值问题;

再次,要努力突破计算关、心理关,认真仔细计算、准确规范,随时检查,树立信心,只要方向正确就一算到底;

最后,必须树立数形结合意识,善于把握问题的特定信息,运用对称性、特殊性猜想定点、定值,然后证明,要仔细分析图中的点、线等关系,挖掘隐含条件,往往能取得出奇制胜的效果.

2定值问题

定值问题与最值问题属同一类问题,都是在一个运动变化过程中,由某个变量的变化引起另一个量的变化或不变的问题.此类问题的求解的一种思路是找准变化的主元,设为参数,建立参变量与其他量的关系(如函数关系、方程关系、不等式关系等),探求目标式,通过代数运算将目标式用参变量表示出来,这一步是求解的难点也是关键所在,然后再恒等变形得到定值.另一种思路是通过特殊值或极端情形探索出定值是多少,然后进行一般性计算或证明,探索出的定值也可以作为检验结果正确与否的试金石.

模拟题

结束语

高三数学复习的目的之一就是总结解题规律和方法,同时创新性地预见并解决未来可能面临的问题.本文介绍的复习方法与策略,就是试图解决“对于高考中出现的新问题如何进行有效备考”的问题,并通过问题及其变式,培养学生的创新思维.

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