2021年高考全国甲卷理科数学第20题的探究与推广
2022-04-21栾功郭慧清
栾功 郭慧清




[摘 要]文章探讨2021年高考全国甲卷理科数学解析几何压轴题的解法、变式,剖析试题内在结构特征,揭示问题本质,为学生的学习和教师的教学提供参考。
[关键词]2021年高考;全国甲卷;圆锥曲线;压轴题
[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2022)05-0001-04
一、试题呈现
(2021年高考全国甲卷理科数学第20题)抛物线[C]的顶点为坐标原点[O],焦点在[x]轴上,直线[l]:[x=1]交[C]于[P , Q]两点,且[OP⊥OQ],已知点[M(2 , 0)],且⊙[M]与[l]相切。
(1)求[C],⊙[M]的方程;
(2)设[A1 , A2 , A3]是[C]上的三个点,直线[A1A2],[A1A3]均与⊙[M]相切,判断直线[A2A3]与⊙[M]的位置关系,并说明理由。
二、试题分析
试题以教育部考试中心统一命制的2021年高三八省联考数学试卷第7题为题源,以彭赛列闭合定理为背景,设计过抛物线[y2=x]上三点[A1 , A2 , A3]的三条直线,给出其中两条直线与⊙[M]相切的关系,要求考生探究第三条直线与⊙[M]的位置关系。试题一方面所给三点[A1 , A2 , A3]以及三条直线[A1A2],[A1A3],[A2A3]具有相同的结构,便于考生利用数形结合探究问题的解法,给不同考生提供了发挥空间;另一方面给考生创设了利用坐标法解决解析几何问题的情境,考查考生的数学思维能力、应用解析几何思想与方法解决问题的能力,以及数学运算、逻辑推理等核心素养,值得深入探究。
三、解法探究
第(1)问以直线、抛物线和圆为载体,考查考生对解析几何基础知识和基本方法的掌握程度,答案为抛物线[C]:[y2=x],[⊙M]:[x-22+y2=1];第(2)问的难点是表示第三条直线[A2A3]的方程以及消参求解圆心到其距离。我们可以先从特殊情形入手,当点[A1 , A2 , A3]恰有一个在原点时,如图1,直线[A1A2],[A1A3],[A2A3]位置确定,容易求得直线[A2A3]与⊙[M]相切。……
