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解析几何是高中数学的重点内容之一,直线和圆锥曲线构成了解析几何的核心部分。圆锥曲线中的中点弦问题、对称问题一直是高考数学试题中的常考问题之一,这类问题常涉及直线与圆锥曲线的位置关系、方程与函数等重要的数学知识。纵观近几年各地的高考模拟试题和高考真题,我们会发现这类试题既注重对数学基础知识的全面考查,又注重对数学思想和思维方法的考查,而且.试题综合性强、题目新颖、灵活多样,对同学们的解题能力要求比较高。解析几何是高考数学的热点更是难点,所以有“得解几者得数学”之说,本文对解几中的中点弦及对称问题的求解策略进行探究,为同学们高考助力。
一、中点问题
直线和圆锥曲线相交弦的中点有关问题,我们称之为圆锥曲线的中点弦问题,在高考选择题、填空题、解答题中时有出现,属于中档偏难题型。解决这类问题的常用策略有数形结合法、消元法、点差法、公式法等,具体选用哪种方法视问题实际背景而定。
例1(2020年衢丽湖三地市教学质量检测)已知椭圆T: y=1,拋物线My’=2p.x的焦点为F,且动点G(-1,1)在抛物线M的准线上。
(1)当点G在椭圆T上时,求|GF|的值;(2)如图1,过点G的直线l与椭圆T
交于P,Q两点,与抛物线M交于A,B两点,且G是线段PQ的中点,过点F的直线l,交抛物线M于C,D两点,若AC//BD,求直线l,的斜率k的取值范围。
评注:由中点坐标表示直线方程是圆锥曲线中最常见的中点弦问题,该类直线方程常用点斜式,关键是斜率的求解。在本题中,对于椭圆的中点弦一般采用“点差法”和“公式法”,使得计算简便。另外,在求圆锥曲线中变量的取值范围问题时,通常把该变量表示为另一个变量的函数解析式,利用函数思想求解,同学们不妨试试。
例2
(2020年9月全国月考试卷)如图2,已知抛物线E:y=ax(a》0)内有一点P(1,3),过点P的两条直线l,l分别与抛物线E交于点A,C和B,D,且满足AaPC,BP=xPD(a
一、中点问题
直线和圆锥曲线相交弦的中点有关问题,我们称之为圆锥曲线的中点弦问题,在高考选择题、填空题、解答题中时有出现,属于中档偏难题型。解决这类问题的常用策略有数形结合法、消元法、点差法、公式法等,具体选用哪种方法视问题实际背景而定。
例1(2020年衢丽湖三地市教学质量检测)已知椭圆T: y=1,拋物线My’=2p.x的焦点为F,且动点G(-1,1)在抛物线M的准线上。
(1)当点G在椭圆T上时,求|GF|的值;(2)如图1,过点G的直线l与椭圆T
交于P,Q两点,与抛物线M交于A,B两点,且G是线段PQ的中点,过点F的直线l,交抛物线M于C,D两点,若AC//BD,求直线l,的斜率k的取值范围。
评注:由中点坐标表示直线方程是圆锥曲线中最常见的中点弦问题,该类直线方程常用点斜式,关键是斜率的求解。在本题中,对于椭圆的中点弦一般采用“点差法”和“公式法”,使得计算简便。另外,在求圆锥曲线中变量的取值范围问题时,通常把该变量表示为另一个变量的函数解析式,利用函数思想求解,同学们不妨试试。
例2
(2020年9月全国月考试卷)如图2,已知抛物线E:y=ax(a》0)内有一点P(1,3),过点P的两条直线l,l分别与抛物线E交于点A,C和B,D,且满足AaPC,BP=xPD(a