巧借平面几何知识,快速解答高考试题
2020-07-21河南申治国
◇ 河南 申治国
《普通高中数学课程标准(2017年版)》颁布以来就成为命题的依据,2020年取消考试大纲,而高考考查的内容也不再仅限于高中课本知识,故本文通过几个有平面几何背景的高考题,说明巧借平面几何知识,可以快速解答部分高考试题.
1 平面向量背景
具有平面向量背景的高考题,有时借助平面几何知识可以实现快速解答.

图1




快速解法1如图2,过点D 作DF∥CE 交AB 于点F.由D 是BC 的中点,可知F是BE 的中点.由BE=2EA,可得AE=EF,故AO=OD,下同常规解法.

图2
快速解法2由梅涅劳斯(Menelaus)定理可知,由已知可得,故AO=OD,下同常规解法.

快速解法1通过构造辅助线借助平面几何结论推理,使问题顺利解答.快速解法2借助梅涅劳斯定理,避免了构造辅助线.
2 解析几何背景
在解析几何背景的高考题中如果涉及平面几何图形,借助平面几何知识往往可以快速解题.
常规解法由,可知BF1⊥BF2,连接OA,则由可知点A 是BF1的中点,又O 是F1F2的中点,故OA∥BF2.双曲线的渐近线方程是,故可知
设|BF1|=bt,|BF2|=at,由

又b2+a2=c2,故t=2.在△BF1F2中,可知B的纵坐标为,则横坐标为,由kBF2=,故c2=4a2,双曲线的离心率
快速解法如图3,由OA 为△BF1F2的中位线且OA ⊥BF1,所 以OB =OF1,因 此∠F1OA =∠BOA.根据两渐近线关于y 轴对称,故∠F1OA =∠F2OB,所以∠F2OB=60°,则


图3

根据图形直接可得双曲线的一条渐近线的倾斜角是60°,使问题的解答显得更加自然流畅.
常规解法由题意|OM|=|OF|=c=2,设右焦点为F′,P(x,y),则|PF′|=2|OM|=4,(x-2)2+y2=16与方程联立,可解得(舍),点P 在椭圆上且在x 轴的上方,故求得所以利用两点的斜率公式可求得直线PF 的斜率是.
快速解法设右焦点为F′,利用椭圆定义可得|PF′|=|FF′|=4,|PF|=2,在等腰△PFF′中,利用勾股定理……
