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2022新高考2卷16题——圆锥曲线中点弦二级结论应用实例

 当以读书通世事 2023-07-07 发布于甘肃

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按照惯例,先画出草图作为解题思维的出发点:

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研究下给出的条件:

一条直线l和椭圆相交,|MA|=|NB|,也就意味着|MB|=|NA|,也就是说AB的中点也会是MN中点。

给出的这个条件其实是在提示我们应该找到相交弦的中点,有了中点这个关键字,我们就会联想到很多和中点相关的推理和结论。

假如我们设MN的中点为C,那么直线OC的斜率和MN的斜率之间就会存在两种关系(为什么会想到这些?关键在于我们预先知道一些圆锥曲线中点弦的有关结论,另外还有两相对称曲线斜率之间的关系结论)

一种是因为中点弦而形成的关系:

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另一种是因为直线OCMN对称而形成的关系:

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因为本题是小题,知道上述结论,直接代入使用就可以了,但作为题目的解析,我们还是必须要把这些结论的来历大致说一下。

第一种关系可以做如下简单证明:

我们设

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AB的斜率可以表示为:

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因为CAB的中点,坐标为:

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OC的斜率:

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两个斜率的乘积

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对于上式,我们还可以从椭圆方程的角度给予另一种表示:

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两式相减可得:

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继续整理:

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对于第二种关系,我们可以做如下简单推导:

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直角三角形中,C为斜边中点,所以OC=MB,因为两线段和x轴夹角相同,正切值相反,所以

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也就是:

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将两种关系联立:

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在整个直角三角形中,也就给出了我们信息:

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题目中又给出了线段MN的长度,也就是告诉我们:

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二者联立:

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这样我们可以写出AB的截距式方程:

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整理成一般式:

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当然你也可以写出MN甚至C任何一点的坐标,然后采用大家熟悉的点斜式写出直线的方程,结果都是一样的。

总结下本题的考点:

1、椭圆的基本知识,首先要对椭圆的方程非常熟悉才行

2、圆锥曲线中点弦相关的一些二级结论。二级结论在本题中直接使用即可,但在大题中不可以直接使用,但你可以首先做简单推导,然后使用起来就名正言顺了。高中数学很多板块中的二级结论非常多,完全记住不太现实,但至少你得知道常用的结论,有了这些结论作为支撑,思维才会变得更为开阔。

3、和本套试卷的15题相同,考察了两条对称直线斜率之间的关系

4、直线方程的写法

作为一个压轴小题,总体来看,这么明显提示采用圆锥曲线二级结论的,还真不多,从难度上来看,还是稍显欠缺的。

感谢您的阅读。

如有错讹,欢迎指正。

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