摘要:13.已知平面内一动圆过点P(2,0),且该圆被y轴截得的弦长为4,设其圆心的轨迹为曲线E。
这是一道短小精悍的竞赛题。
然而实际去求解,却发现没有想象中的那么轻松。
本题位于整张试卷的倒数第二道,18分。
做一下就知道啥是灾难了。
阁下敢挑战一下第二问吗?
13.已知平面内一动圆过点P(2,0),且该圆被y轴截得的弦长为4,设其圆心的轨迹为曲线E。
(1)求曲线E的方程;
(2)梯形ABCD的四个顶点均在曲线E上,AB∥CD,对角线AC与BD交于点T(2,1)。
①求直线AB的斜率;
②证明:直线AD与BC交于定点,并求出该定点的坐标。
第一问属于送分。快速画出草图。
他问“圆心轨迹”,那就设圆心坐标为(x,y),该圆半径为r。
紧抓并利用两点:
①动圆过点P(2,0);
②该圆被y轴截得的弦长为4。
由此可得EH2+MH2=EM2,即x2+22=r2。由以上两式得(2-x)2+y2=x2+22,即y2=4x。原题没给图。自己快速画,画正确。
快速提炼题干,得以下三条价值信息:
①AB∥CD,则AB与CD斜率相同;
②A、T、C三点共线,B、T、D三点共线;
③由A、B、C、D均在y2=4x上设四点坐标。擒拿第①小问,就这三招。
则相应横坐标分别为
根据题意挖掘,能挖多少算多少。注意多动手、不宜盯着题长时间硬看。下面该从三点共线挖掘了吧?
您说,第①小问难吗?
主要是(x-1)(y-1)=xy-(x+y)+1在作祟。
围绕目标,紧抓已知,灵活变形。
至于遇到啥情形该咋变,注意积累经验,注意多体会总结。
他让证明直线AD与BC交于定点(设为N)。
如果您图形画得准,就不难用肉眼看出,定点的纵坐标与对角线交点T的纵坐标是相同的,均为1。
而实际上,在第①小问,已经求出nB+nA=2=nD+nC。这表明,AB中点(设为R)的纵坐标和CD中点(设为Q)的纵坐标均为1。
而点对角线交点T的的纵坐标也恰好为1。
这表明梯形上下底的中点和对角线交点均在同一直线y=1上。
现在,问题归结为:证明梯形两腰延长线的交点在两底中点的连线上。
哇,这不是初中的题嘛。
如下图,连接NQ交AB于点R',
由AB∥CD得△NAR'∽△NDQ,△NBR'∽△NCQ,
故AR':DQ=NR':NQ=BR':CQ,
而DQ=CQ,故AR'=BR',即R'为AB中点,故R'和R重合、点R在NQ上,故N、R、Q三点共线,故点N纵坐标为yN=1。以上用初中方法求点N纵坐标,仅是粗略快速判断,对于选择、填空较快捷。
点N的横坐标如何求?
真正求点N的坐标,还是走正规高中流程。
已求得nB+nA=nD+nC=2,故有(nB+nA)(nD+nC)=4,即nAnC+nAnD+nBnC+nBnD=4-------④设点N的坐标为(xN,yN),曾经由A、T、C三点共线得nC+nA-nCnA=8,
曾经由B、T、D三点共线得nB+nD-nBnD=8,
两式相加,得:(nD+nA+nC+nB)-nCnA-nBnD=16,即4-nCnA-nBnD=16,故nCnA+nBnD已求得nAnC+nAnD+nBnC+nBnD=4-------④由④⑧得nAnD+nBnC=4+12-----⑨则点N的坐标为(-1.5,1)。
这样的解法,通过对照⑦和⑨,得出点N的横纵坐标,您有疑问吗?
您当然可以由⑦+⑧得:
nAnD+nBnC+nCnA+nBnD=4yN-8xN-12---------⑩由④⑩得4=4yN-8xN-12,即yN-2xN=4-------⑪已求得点N纵坐标为yN=1,代入⑪得xN=-1.5,故点N的坐标为(-1.5,1)。
即直线AD与BC交于定点N,定点N的坐标为(-1.5,1)。
据同学说,这是辽宁铁岭的高中组竞赛题倒数第二道。得分率不太理想。
有同学说,这里面纵坐标的纠缠真让人头晕。
解析几何,本来有时候计算量就较大。请一定注意高屋建瓴、理清头绪。
对于高三同学,建议跟班级复习进度尽量步调一致。
有余力情况下,哪一块(比如解析几何)曾经学得不好,可适当弥补。
作者简介
中共党员,高中教务主任,常年兼任高中数学、物理、化学等科目。中考数学命题组成员。
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发文涉及科目主要有中考、高考数学,物理,也有英语,化学,作文。
整个高中,俺依然是您的良师益友。
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来源:娇娇课堂