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香!彻底解决椭圆过定点问题

 huyanluanyuya 2022-10-27 发布于河北

上善若水。

(这篇太难了,为了安抚读者的情绪,专门放一个舒缓心情的音乐,这次使你暴躁,就让音乐来安抚奔溃的心灵,希望原谅我)
生命不息,做题不止。这是对我短暂教师生涯的注脚。有时候我会思考,假如在我高中生涯学会这些方法和技巧,当年的结局会怎么样?不好说,只能说一切都是最好的安排,该经历的一样不会少,该面对的一样不能逃,该失去的一样不会得。总之经历都是有用的,无论好坏,是它们成就了现在的自己。你当然可以在功成名就的夜晚,微醺,和你最好的朋友诉说并感激你的过往。(当然“成功的你、夜晚、微醺、好朋友”这些是必要条件,缺一个都没那感觉)虽然现在我也没体验过,但是想想就美好。难道不是吗?为了能有那么一天,现在唯一能做的就是坚守自己的底线,抬头挺胸,尽管努力,不给自己设限,成功交给天意。很喜欢《天下足球》节目里的一句话:“人生当中成功只是一时的,失败却是主旋律,但如何面对失败,却把人分成了不同的样子”,如果这句话激励了现在的你,不用感谢我,少年请保持专注,前方很美丽!
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上面此图内容是这次所有题目的“根儿”,会与不会决定了高考这12分能不能得到11分或者满分,如果你想考“211”大学,那你得会;如果你想考一本大学同时能选到心仪的专业,那你得会;因为你没经历过填写大学志愿,你永远也体会不到一分都要了血命的感觉、无奈和后悔,无数次假设,我要是再努力一点,多对一个选择题,要多得一分该多好,与其那时候崩溃,不如现在好好学习;如果你对考大学没什么目标,无意间看到了,那你也得会;因为我已经尽力写的如此工整,它就静静地在这里,你看着它,它看着你,怎么好意思不会呢?

它全是字母,初看谁都自闭,我依稀记得刚接触它的时候,我承认我要放弃了,但是为了能更好的输出给需要的学生,我通过技巧和书写,并在做题中应用很快记下来了。我认为一个合格的高中数学老师是要具备自然流畅写出来的能力,而不是说一味的闷头算,会算疯的,然后下结论说这孩子计算不行,但是大多数孩子就是算不出来嘛,那怎么办嘛,现在有好的方法就要交给他们呀,要知道高考就120分钟考数学,别人5分钟写完,你用10分钟最后算错了,在考场上会崩溃的,那只好放弃,因为合理使用时间也是高考考试的一部分。(使用上方公式也很锻炼计算能力,优势就是它速度更快,准确率更高,能得出来结果),说到这,重要程度无须赘述,是不是应该拿起笔了?

当学生在学校开始学此模块知识的时候,最痛苦的的就是超级强大的计算量,有时候老师讲到类似于今天的大题时,45分钟能讲完一个就差不多了。(别不信哦,我之前的学生亲口说的)按照这个算,这次有九个,自己算算多少节学校复习课可讲完。后续学生自己再做一遍,我觉得这类型的题和图一的公式怎样都牢记于心了,当然你按照上面做了,最后还是不会,自信点不要怀疑自己,那不是你的问题,是我的问题。你私信联系我,我放假免费给你上一对一。

这次选择的题目都是曾经的高考题,几乎都是考察一个点---圆锥曲线中直线过定点问题。通过给出各种各样的条件,我们直线曲线联立,得到一个一元二次方程,通过验证△,利用韦达定理,去寻找题目中k与m的关系,找到了就解决了,找不到就那就Game over(可得一个辛苦分,少于2分,不能再多了)。
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所有的求曲线解析式的问题我都没有什么过程,因为太简单。如果你第一问算了5分钟,那是毁灭性的,直接宣判出征失利也不过分。如果咱们是高中生第一问不会,那现在应该停止浏览,去看看课本上的基础知识和概念,问问同学,如果你同学也不会,那真是2022年悲哀的事情(哈哈)。

掌握了之后咱们直接看第二问:先是让我们证明一个式子,咱们思考一下,让我们证明说明什么,说明这是一个正确的东西,这一点不要怀疑。数学题本身就是翻译的过程,那我们直接翻译其中的字母,去表示两个斜率,然后带进去,去运算,缺什么坐标就设什么,最后通分整理,刚刚好,前面假设的东西都约分约没了,当然就做对了。

最后一问字很多,看起来挺吓人,其实出题人也是这么想的,想让你知难而退。但是你不能退啊,得迎难而上。出现四个点,四个斜率,那我们就假设存在,把四个点的坐标假设出来,这个时候就出现直线了,那当然是联立,然后写出一元二次方程,(切记是利用图一的公式直接写,而不是你先把直线方程平方,再带入椭圆中,那样黄瓜菜都凉了),然后整理两个斜率之和的表达式,出现的东西都是图一中有的,(如果你不用,硬着头皮去单独计算,那么足够你崩溃的,可以试试。)自然要带进,“同理”这个词在数学中太爽了,它能帮你省去很多。此题直线AB和直线CD与曲线联立道理是一样的,这样我们就可以使用。全部带进去,整理后,我们就得到了两个斜率的关系,这一步可不是轻松得到的,最后还是考验我们的因式分解能力的,超级重要,不会快点击看初高中衔接,到底衔接的是啥?(一)。最后别忘记第一问让我们证明的等式,它是适用的,两个未知数两个方程,当然能解出来。剩下的就是收尾工作了,没啥好说的了。

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这个题目难度高些,没有白给的第一问,正常都是求曲线解析式,这个它直接给了 ,然后问了三个问题,先看第一个:上来就算最小值,难度陡升,看题干给的表达式,最直接的就是用基本不等式,那要求出来mk的值,通过韦达定理,和图一的公式就可直接写出来x1+x2,y1+y2,那么E点坐标我们是能表示出来,那么直线OE的斜率就知道,点D在直线OE上,这样带入点D,就很自然找到了m与k的关系,所以最后用基本不等式就解决了,基本不等式不了解的请看一元二次函数、方程和不等式(二)

第二问第一小问:证明直线过定点,前面说过最后就是找m和k的关系。唯一的条件就是题干给的等式。那就直接想办法去表达嘛。首先求G点坐标,直线OE和曲线联立即可,点E和点D又知道,直接勾股定理解决(这两步计算量较大),最后等式里,就算出来k=m,找到这个那就结束了,过定点(-1,0)。

第二问第二小问:只要遇到能不能或者存在不存在的时候,咱们一律假设能或者存在,然后去做,最后做出来了,那就真存在,最后没做出来可能也存在,只是你做错了。(哈哈,是不是很悲伤,最好的解决办法就是学方法,做错就多练嘛,总会做对)接下来看是翻译题干,我们知道G点坐标,那么B点也就知道,因为它两关于x轴对称。别忘记B点在直线AB上,那当然可以带入,同时刚刚证明的结论一定要用上(上面说过:证明的东西都是正确的)。最后计算算出k=1,简单思考一下前面那个解为什么舍弃了?k出来了,点A、B、G坐标就都知道了,柳暗花明了,剩下的就变成给三点坐标求圆标准方程了,没啥说的了。

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这个第二问还是要复杂一点,麻烦点出在直线斜率这了,前面两个斜率都是直接告诉咱们,它是存在的,这个题没有说,所以我们要讨论斜率存在与否。k=0时,满足题干条件时,那Q点不就在直线CD的垂直平分线上嘛,即y轴。当斜率不存在的时,交点为上下定点,最后通过计算得出定点Q(0.2)。

这是特殊情况,接下来我们就要研究一般情况,当斜率存在的时候,正常设直线,剩下的不废话了奥,直接写联立的方程,韦达定理,写完发现写不下去了,不知道咋办,别忘记前面我们提到一点垂直平分线,所以当斜率存在的时候,是不是它也在垂直平分线呢?所以找点B的对称点B',然后连接BQ,B'Q,假如Q、D、B'三点共线,那么就好办了,就可以把|QA|/|QB|转化为|QA|/|QB'|因为|QB|=|QB'|,再利用相似,其等于|x1|/|x2|=|PA|/|PB|。这样的话我们就得出来其过定点Q(0.2),所以现在当务之急去计算是否三点共线。回到前面,利用表示直线AQ斜率和直线QB'斜率,再利用韦达定理计算出1/x1和1/x2的关系,最后一转换,成了,它们相等,那这个题结束了。

天呐,好难,我认为这是前三题目中最难的,难的不是计算,是思路,就是想不到。这个题容易写着写着,写不下去,先是韦达定理,又是相似,又涉及转换和垂直平分线,OMG,好难。真的值得再做几遍。之前有学生问,老师你为啥这样写,我怎么想不到,因为见的多了,就会了,就像下次遇到类似的,你要是把这个掌握了,最后做出来了,那没做出来的同学也会问你,你怎么这么想,为什么这么做?伴随得意的眼神,你的答案一定是:我曾经见过它。

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这个解析我写的字少,好开心,上面那题直接损失了好多脑细胞。咱们看看这个小题。它的不同之处是没有图,上面哥几个不管多难有个图,这个没有,没有咱们就自己创造,自己画,我认为做解析几何答题,一定要有图的,画完会有意外收获。不信你画画。前面白高兴了,这个题看起来简单,它结合了向量,这又是好多学生的梦魇。通过变形题干,能得到对应比值,设为入。A、B、P、Q四点是共线的,又发现向量AP和PB反向,同理剩下那一对也是反向的,最后表达出向量的等式,利用运算,用动点A、B的坐标,表达出点Q的坐标,最后用4乘x和1乘y得到标记①和②两个式子,再利用③④两个式子,想尽一切办法把点A、点B坐标全部换成点Q的坐标,最后就得到了一个只有x,y方程,此题结束。

圆锥曲线结合向量还是不简单,给了模长的关系,我们把其还原成向量,最后通过坐标运算和整体代换解决了此题。

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此题第一问不走寻常路,四选三,选对了前途一片光明,反之0分。第二问画个图,把直线都画出来,看题干要求,表示斜率之和,那这太简单了,别忘记细节,考虑斜率存在和不存在,然后直接联立,直接写韦达定理和x1y2+x2y1,然后带入,找到m和k的关系,定点就出来了,别忘记验证一下△,最后写一下斜率不存在的情况,直接收尾,这是目前最简单的一个题目,咱们可喘喘气了。如果你看这个题都很痛苦,那真不敢想象前面几个题你是怎么熬过来的。心疼自己三秒钟。

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第一问求轨迹,原则就是求谁设谁,然后表示向量坐标,最后带入曲线,就做出来了。

第二问就是疯狂表示向量坐标,利用题干给的方程带入,最后惊奇的得出来OQ⊥PF,至此就做完了。(画图是关键)

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这题粗暴,直截了当,上来就让你探究存在定点与否,直线也给出来了,先画图,把能画出来的点都画出来,然后直曲联立,用图一的公式哦,直接写好,因为相切所以△=0,这是一个条件,探究圆恒过定点,那就利用垂直,向量积等于0去计算,看看能不能求出来,最后一顿操作,得出定点(1,0)结束。(标红那一步还是比较难算,考验计算能力的)

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这题点C点D是对称点,判断MN为直径的圆是否过定点,那就要算出点M和点N的坐标嘛,那就要知道直线AC和直线BD嘛,然后假设定点存在,利用直角和向量积,这一步运算巨大,整理完之后,既然过定点,那么就不会受其他变量影响,所以最后a=0解出b,此题结束。

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