问题模型溯源 命题探究突破
2022-03-21吴春霞
吴春霞


[摘 要] 直角弦是基于曲线与直线位置所构建的特殊弦,实则为直角三角形的斜边,故具有直角三角形的特性. 由于具有圆锥曲线的背景,直角弦模型含有特殊的性质结论,以其为基础的考题较为常见,关注模型特征与命题方式极为重要. 文章对此类问题模型进行溯源,并结合实例探讨突破策略.
[关键词] 圆锥曲线;直角弦;策略;定点;向量积
圆锥曲线中的直角弦是高考数学重要考点,问题形式较为多样,探究学习需要关注试题特点,掌握一般的解题策略,并总结常见的性质结论,形成系统的模型认识,下面深入探究.
[⇩] 溯源及探究
问题:已知直线y=x+b与抛物线y2=2x相交于点A和B,且OA⊥OB(点O为坐标的原点),试求b的值.
解读:本题目是以直线与抛物线相交为背景,构建了相应的垂直关系,根据问题条件可绘制图1所示图像. 图像中有两个特点:一是直线与抛物线有两个交点,二是基于交点A和B构建了垂直关系,OA⊥OB. 从几何视角来看,以交点A和B及原点O为顶点,构建了Rt△AOB.
直角弦定义:直线与曲线相交于点A和B,若存在点P,使得PA⊥PB,则称弦AB为相对于点P的直角弦.
解析:对于上述直角弦问题可以采用联立代入的方法转化求解,过程如下.
联立直线与抛物线的方程,则有y=x+b,y2=2x,整理可得x2-2x+2bx+b2=0,两者有两个交点,则Δ>0,即Δ=4-8b>0. 设交点A(x,y),B(x,y),由韦达定理可得x+x=2-2b,x·x=b2. 又知OA⊥OB,则x·x+ y·y=0,结合直线解析式可化简为2x·x+b(x+x)+b2=0,整理可得b(b+2)=0,可解得b=-2,或b=0(舍去),即b=-2.
探究:对于上述以抛物线为背景的直角弦情形,有如下两点需要关注.
(1)对于Rt△AOB,直角弦AB为三……
