圆锥曲线间由于其特殊的关系,往往在一些相关问题上具有一定的类比性与拓展性.借助其中某一圆锥曲线的相关性质、结论,进行深入分析、探究拓展,往往可以得到有效的类比与拓展,给深度学习与创新应用创造条件.
1 问题呈现
(2024年河南省信阳高级中学高考数学三模试卷)设F是椭圆C:x29+y25=1的左焦点,x轴上方的点P在椭圆C上.若线段PF的中点在以原点O为圆心,|OF|为半径的圆上,则直线PF的斜率是( ).
A.15
B.3
C.23
D.2
本题主要结合椭圆图形,巧妙把圆锥曲线、平面几何、直线的方程与斜率、轨迹问题以及线段的距离问题等加以有机交汇与融合,利用题目条件与图形特点,根据三角形中位线定理来转化,或借助椭圆的定义法来处理,或借助点P的轨迹通过坐标法来处理,或借助焦半径公式通过坐标法来处理,都可以达到解决问题的目的.
本题结合椭圆的相关性质来确定相应直线的斜率,难度中等,通过深层次的分析与拓展,有效地进行类比与提升.此题综合考查化归与转化思想及运算求解能力,是一道很好的圆锥曲线综合问题.本文中在此题的基础上,从一般性椭圆问题角度类比到双曲线问题加以进一步的探究与拓展.
2 追根溯源
上述试题改编自以下对应的高考真题:
高考真题 (2019年浙江卷·15)已知椭圆x29+y25=1的左焦点为F,点P在椭圆上且在x轴的上方,若线段PF的中点在以原点O为圆心,|OF|为半径的圆上,则直线PF的斜率是______.(15)
5 规律总结
其实,对于圆锥曲线中的一些相关问题,不同圆锥曲线之间往往有一定的可类比的相关性质或结论,只要认真分析,深入挖掘,就可很好地得以拓展,有所收获,真正有效培养学生的转向机智以及思维的应变能力,提升发散思维的变通性与拓展性,提高数学关键能力,培养数学核心素养.