对一道解析几何把关题的思考与探究

2017-04-21 07:59浙江省龙游中学尹丽娟
中学数学杂志 2017年7期
关键词:割线龙游双曲线

☉浙江省龙游中学 尹丽娟

对一道解析几何把关题的思考与探究

☉浙江省龙游中学 尹丽娟

一、试题背景

这道试题是2014年高频率出现在各校高考模拟试卷上的一道题目.我校在高二期末复习解析几何时,又将此题“重现江湖”,其威力依然不减,撂倒一片,班中只有寥寥几位学生答对此题.事后我分别询问了这几位同学是如何解答的,令人遗憾的是,他们竟然都使用了“蒙猜结合”法.笔者一开始也只给出了下述的解法1,其他的解法思路受阻,便去向同事请教,结果同事给出的解法都是冗长复杂的计算,这不禁引起笔者的高度关注和思考:这道题是否真的需要这样“小题大做”?

二、解法探究

此种解法简洁直观,但是在平时授课时只是简单提到圆锥曲线的第二定义,并未作深入研究与拓展,所以学生便无从得知双曲线的焦半径公式,只能另觅他法.

解法2(平面几何方法):如图1,结合双曲线呈中心对称这一性质,延长PO交双曲线于P′点,则易知|PO|= |OP′|,再以F1点为圆心,PF2长为半径作圆,此圆与PF1所在的直线分别交于B,C两点,与PP′所在的直线交于A,则易得|PC|=|PF1|+|PF2|,|PB|=|PF1|-|PF2|=2a,|PP′|= 2|OP|,且PC与PP′为圆的两条割线,则由圆的割线定理可得

图1

(1)(|PF1|+|PF2|)2+(|PF1|-|PF2|)2=2(|PF1|2+|PF2|2);

(2)(|PF1|+|PF2|)2-(|PF1|-|PF2|2=4|PF1|·|PF2|.

所以只要求得|PF1|2+|PF2|2或|PF1|·|PF2|的关于|OP|的表达式,便可将分子分母中的变量统一.

又由平行四边形的对角线公式可知,

三、进一步探究

笔者作了如下推理:

四、类比探究

类比双曲线,在椭圆中是否有类似结论,经推理运算,得到如下结论:

五、结论应用

例1(2014年稽阳联考文9)已知F1,F2是椭圆C1:+=1与双曲线C的公共焦点,点P是曲线C与C的一个

212公共点,且|=(其中点O为坐标原点),则双曲线C2离心率为________.

六、结束语

著名数学家波利亚说过:没有任何一个题目是彻底完成了的,总还会有些事情可以做;在经过充分的研究和观察以后,我们可以将任何解题方法加以改进;深化对此题的理解和感受,或许这道题有更优雅、精妙的解法等待我们去发现.

1.方志平.数量积的一个变形公式及其应用[J].中学数学研究,2013(1).

2.金玉明.借一道高考题谈核心素养中的数学运算[J].中学数学(上),2016(12).

3.孙海建.一道课本习题的深入探究[J].中学数学(上),2016(11).

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