2012江苏高考数学19题 的几种解法及巧解。
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19.(本小题满分16分)
如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆22
221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1(0)F c -,,
2(0)F c ,.已知(1)e ,
和e ⎛ ⎝⎭
都在椭圆上,其中e 为椭圆的离心率.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设A ,B 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且直线
与直线2BF 平行,2AF 与1BF 交于点P .
(i )若12AF BF -=1AF 的斜率; (ii )求证:12PF PF +是定值.
这题难度较大,全省得分率不高,不过并没有像网上说的那样,有多变态。本题体现了江苏关于解析几何命题的一贯特点,求定值。这已延续了几年。值得我们思考。
今年解析几何题一个大的变化时题位后移,难度自然有所增加。这是否代表今后高考命题的一个方向呢。还是像09年的应用题那样,只是一个特例,这也值得我们思考。
另外,高考之前,有很多人猜测今年可能考圆。结果却有些出乎意料。其实无论考圆还是椭圆,思想方法都是一样的,没必要再这方面纠结。应该抓住问题的核心,而不是投机取巧。
现在就题论题。
首先看看命题组给出参考答案。
解(1)由题设知a
c
e c b a =+=,222. 由点(1,e)在椭圆上,
得11222
2=+b
a c a 解得12=
b ,于是122-=a
c ,
又点)
(23
,e 在椭圆上,所以143222=+b a e ,即143142=+-a a ,解得22=a 因此,所求椭圆的方程是12
22
=+y x .
(第19题)
(2)由(1)知)0,1(),0,1(21F F -,又直线1AF 与2BF 平行,所以可设直线1AF 的方程为
my x =+1,直线2BF 的方程为my x =-1.设0,0),,(),,(212211>>y y y x B y x A
由⎪⎩⎪⎨⎧=+=+11
2
121112my
x y x 得012)2(1212
=--+my y m ,解得2222
21+++=m m m y 故 2
1
)1(2)()1(2222
12
1212
11++++=
+=++=m m m m y my y x AF ①
同理, 2
1
)1(22
222++-+=
m m m m BF ② (ⅰ)由①②得262
122
221=++=-m m m BF AF 解得22
=m , 因为0>m ,故2=m ,所以直线1AF 的斜率为2
2
1=
m (ⅱ)因为直线1AF 与2BF 平行,所以12
1AF BF PF PB =,于是1
1211AF AF BF PF PF PB +=+ 故12
11
1BF BF AF AF PF +=
.由点B 在椭圆上知2221=+BF BF
从而)22(22111BF BF AF AF PF -+=
.同理)22(12
12
2AF BF AF BF PF -+=
因此)22()22(12
12
221121AF BF AF BF BF BF AF AF PF PF -++-+=
+
2
121222BF AF BF AF +⋅-
=
又由①②知2
1
,2)1(222
2212221++=⋅++=+m m BF AF m m BF AF 所以2
2
3222221=
-
=+PF PF .因此21PF PF +是定值. 第一问的难度不大,得分率也很高。难点是在第问的两题。命题组给出的答案中规中矩,
不过中规中矩中含有智慧。例如2问中的I ,直线方程设的就比较好,因为过定点,所以设了直线1AF 的方程为my x =+1,直线2BF 的方程为my x =-1,这样就减少
了很多计算量。而且这与下一问结合的很好。
下面我展示一下我在阅卷时,一位数学功底很好的学生的解法。代表了很多完成这题考生的解法。
(1)
∵椭圆的方程为22
221(0)x y a b a b +=>>,(1)e ,
和e ⎛ ⎝⎭
都在椭圆上 ∴带入椭圆的方程得:
2
222
222111e a b e a b ⎧+=⎪⎪⎪⎨
⎪⎝⎭⎪+=⎪⎩ 由c
e a
=及222a b c =+解得:
22a =,21b =,21c =
∴椭圆的方程为2
212
x y += (2) (i )
设直线1AF 的斜率为k ∵直线1AF 与直线2BF 平行 ∴直线2BF 的斜率也为k
∵左、右焦点的坐标分别为1(10)F -,,2(10)F ,
∴直线1AF 的方程为()1y k x =+,直线2BF 的方程为()1y k x =- 设()11A x ,y ,()22B x ,y ,
∵A ,B 是椭圆上位于x 轴上方的两点 ∴10y >,20y >
由()22
121x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得()222
21220k y ky k +-+-=
,∴1y = 由()22
121x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩
得()222
21220k y ky k +++-=
,∴22
21k y k -+=+ ∴
11221k AF k +=
=
==+
同理
22221
k BF k -+=
=
==
+ ∵12AF BF
-
∴22222212121212212
k k k k k k k k k k +-++++-+=
-⎪++⎭
⎫
=⎪
+⎭=
解得:212
k =
∵12AF BF - ∴12AF BF > ∴0
k > ∴k =
(ii )
∵直线1AF 直线2BF