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2020年高考全国卷Ⅰ理科20题的探究及教学启示

2021-05-30蔡海涛黄少莹卢妮

数理化解题研究·高中版 2021年12期

蔡海涛 黄少莹 卢妮

摘 要:2020年高考全国卷Ⅰ理科第20题,构思精妙,入手方向多,解题方法丰富.本文从解题方法以及背景进行深层次剖析,由此进行一定的教学反思.

关键词:解法赏析;背景探究;教学启示

中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)34-0028-04

收稿日期:2021-09-05

作者简介:蔡海涛(1975-),本科,中学高级教师,从事高中数学教学研究.

基金项目:本文系2020年福建省电化教育馆课题《基于动态数学技术环境高中实验教学的实践研究》(课题编号闽教电馆KT2042)研究成果.

一、试题呈现

(2020年高考全国卷Ⅰ·理20)已知A,B分别为椭圆E:x2a2+y2=1(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,AG·GB=8,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.

(1)求E的方程;

(2)证明:直线CD过定点.

本题第(1)小题以椭圆为载体,考查椭圆基本量的运算,求标准方程等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查函数与方程思想.

第(2)小题以探索性问题为载体,考查椭圆的简单几何性质、直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查数形结合思想、函数与方程思想、化归与转化思想,考查直观想象、数学运算等核心素养.

二、解法赏析

(1)由已知可得A-a,0,Ba,0,G0,1,则AG=(a,1),GB=(a,-1),故AG·GB=a2-1=8,从而a2=9.所以E的方程为x29+y2=1.

(2)解法一 (设点):设P6,y0,则直线AP的方程为y=y09x+3.

由x29+y2=1,y=y09x+3,整理得y20+9x2+6y20x+9y20-81=0,解得x=-3或x=-3y20+27y20+9.

将x=-3y20+27y20+9代入直线y=y09x+3,得y=6y0y20+9,所以点C的坐标为-3y20+27y20+9,6y0y20+9.

同理可得点D的坐标为3y20-3y20+1,-2y0y20+1

故直线CD的方程为

y--2y0y20+1=6y0y20+9--2y0y20+1-3y20+27y20+9-3y20-3y20+1x-3y20-3y20+1,

整理得y+2y0y20+1=8y0y20+369-y04x-3y20-3y20+1=8y063-y20x-3y20-3y20+1,即y=4y033-y20x+2y0y20-3=4y033-y20x-32.

所以直线CD过定点32,0.

点评 本解法从设点P的坐标出发,得到直线AP的方程,然后与椭圆方程联立,由于知道一个交点(点A)的坐标,……

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