品高考试题 揭数学本质*
2021-01-24戚有建石青慧江苏省扬州中学225009
中学数学月刊 2021年1期
关键词:研究
戚有建 石青慧 (江苏省扬州中学 225009)
很多高考题看似平常,实际上却很不平常,意蕴丰富,都是经由命题专家精心思考编制出来的,有很大的教学价值和研究空间. 本文从2020年全国卷的一道高考解析几何题出发,首先探究问题的解法,再对问题进行推广和类比研究,最后研究问题的深刻背景及应用.
1 考题展示


图1
(1)求椭圆E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.

点评本题是2020年全国卷Ⅰ理科第20题,是试卷的压轴题,也是选拔题,与2010年江苏卷第18题相似度很高. 第(1)问对学生来说很容易上手,化简向量关系式求出基本量a即可;第(2)问证明直线过定点,意在考查用方程来研究曲线的性质,即用代数方法(坐标法)来研究几何问题(定点问题). 本题看起来很平凡,实际上却是平而不凡,有一定难度和区分度,也有很大的研究价值,我们重点研究第(2)问.
2 解法研究
除了文[1]中刘小树、陈琳两位老师给出的五种解法外,我们再给出构造曲线系的证法:




3 推广研究

证明过程类似,从略.
4 类比研究
将结论1中的“椭圆”改为“双曲线”,结论成立吗?研究后发现仍然成立,即有下面的结论:

说明 将结论1中的“椭圆”改为“圆”,结论也成立,因为圆可以看作是椭圆的特殊情况.
5 背景研究

(1)如图2,设P为不在圆锥曲线上的点,过点P引两条割线交圆锥曲线于点E,F,G,H,设EG与FH交于点M,EH与FG交于点N,则称MN为点P对应的极线. 同理,称PN为点M对应的极线,PM为点N对应的极线.

图2
现在我们用极点极线知识来解释这道高考题,过程如下:

