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对2020年新课标Ⅰ卷压轴题的解法探究

2021-09-10刘彦永

数理化解题研究·高中版 2021年4期

刘彦永

摘 要:对2020年新课标Ⅰ卷文科第21题进行了试题分析、解法探究,旨在掌握这类试题的解题策略.

关键词:高考试题;压轴题;定点;解法探究

中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)10-0050-03

2020年高考新课标Ⅰ卷文科第21题,引起了笔者的深入探索和思考.题目如下:

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.

一、试题分析

本题也是2020年高考全国1卷理科第20题,考查了曲线的方程和圆锥曲线中直线过定点问题.问题由浅入深,对计算难度、思维深度的要求逐步提高.考查学生的推理论证能力和代数运算能力.考查层次分明、区分度较高,能使学生充分展示理性思维的广度和深度和数学核心素养.

二、解法探究

本题第(2)问的解法很多,不同的解图1法体现不同的思维层次和思考角度,要求学生要有一种勇于探索、敢于实践的精神.

解析 (1)根据题意作图如下:

由椭圆方程E:x2a2+y2=1(a>1)可得A-a,0, Ba,0,G0,1,故AG=a,1,GB=a,-1,因此AG·GB=a2-1=8,所以a2=9,椭圆方程为x29+y2=1.

下面对第二问深入探讨:

解法1 设点表线解决问题

(2)证明:设P6,t,则直线AP的方程为

y=t9x+3.

联立直线AP的方程与椭圆方程可得

x29+y2=1y=t9x+3,

整理得

t2+9x2+6t2x+9t2-81=0,

解得x=-3或x=-3t2+27t2+9

将x=-3t2+27t2+9

代入直线y=t9x+3,

可得y=6tt2+9,

所以点C的坐标为-3t2+27t2+9,6tt2+9,同理点D的坐标为3t2-3t2+1,-2tt2+1.

当直线CD斜率不存在时,即-3t2+27t2+9=3t2-3t2+1,解得t2=3,此时直线CD的方程为x=32.

当直线CD斜率存在时,直线CD的方程为y--2tt2+1=6tt2+9--2tt2+1-3t2+27t2+9-3t2-3t2+1x-3t2-3t2+1,

整理得y+2tt2+1=8tt2+369-t4x-3t2-3t2+1=8t63-t2x-3t2-3t2+1,即y=4t33-t2x+2tt2-3=4t33-t2x-32

综上所述,直线CD恒过定点32,0.

点评 对满足一定条件曲线上两点连结所得直线过定点问题,设该直线上两点的坐标,建立点的……

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