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一道模拟试题命制的心路历程与考后思考

2025-07-21柳永红

数学教学通讯·高中版 2025年6期
关键词:双曲线定值斜率

笔者担任高三年级第一学期教学质量调研数学试题的命制工作.本次考试共有14所高中参与联考,试卷总分150分,考试平均分为89.87分,符合命题预设,难度适中.其中,第19题解析几何压轴题平均分为4.73分,该题符合《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》强调的“考查内容应围绕数学内容主线,聚焦学生对重要数学概念、定理、方法、思想的理解和应用,强调基础性、综合性;注重数学本质、通性通法,淡化技巧”要求.笔者现将第19题解析几何的命制心路历程与考后反思记录如下,与同行探讨交流.

试题呈现与解析

1.试题呈现

与y轴交于点E,F记直线 EA 与双曲线C的另一个交点为 P ,直线 FA 与双曲线C的另一个交点为Q.

(1)求双曲线C的标准方程;(2)求证直线 AE 和直线 ⋅AF 斜率之积为定值;(3)判断直线 PQ 与圆B的位置关系,并说明理由.

2.试题解析

解法1解点求解.

将点(-3,0)代人圆 B 的方程,得 ,所以-4y2=9,yy=-9.所以,kAE*kAP (20

(1)因为双曲线C: 0,bgt;0) 过点A (-2,0) ,其渐近线方程为 x±2y=0 ,所以 所以双曲线C的方程为 (2)设 F(0,y1),E(0,y2) ,则圆心 半径 ,圆B的方程为

(3)FA 的斜率 =1,联立方程

(x+2)得(1)

|x2-4y2=4

0,则

所以 1-yy0= yQ=

所以 (204号

同理可得 所

已知双曲线 c 0)过点 A(-2,0) ,其渐近线方程为 x±∂ 2y=0. 圆 B 过点 M(-3,0),N(3,0) 且以, 2y(1-y²)-2y(1-y²) 所以lpQ:y 即 所以PQ恒过点 由第(2)问知圆 ,即 x2+y2-(y1+y2)y-9=0. 将 代人圆B的方程,得 所以点T在圆B内.所以 PQ 与圆 B 相交.

解法2设点求解.

(1)(2)同解法1.

(3)设直线 PQ 的方程为 x=ty+m (m≠-2),P(x3,y3),Q(x4,y4) ,联立方程 {x=ty+m,得(t²-4)²+2tmy+m²-4=0,t2-4≠0,Δ=(2tm)2-4(t2-4)(m2-4)gt; 因为kAE ,所以 ,,所(2以 (9t2+4)y3y4+9(m+2)t(y3+y4)+9(m+ 2)2=0 ,即 (m+2)(-32m-80)=0. 因为m≠-2,所以m=- .所以PQ恒过点 由第(2)问知圆B 即 x2+y2-(y1+y2)y-9=0. (20将 代人圆B的方程,得25 9lt;0 ,所以点 T 在圆 B 内, PQ 与圆 B 相交.

解法3齐次化求解.

(1)(2)同解法1.

(3)设直线PQ的方程为 m(x+2)+ ny=1,P(x3,y3),Q(x4,y4) :将双曲线 c 的方程变形为 [(x+2)-2]2-4y2=4 ,即(x+2)2-4y2-4(x+2)[m(x+2)+ny]=0. 令 ,则 1-4k2-4(m+nk)=0 ,即4k2+4nk+4m-1=0,Δ=16n2-16(4m-1)gt; 0.因为……

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