代数几何熔一炉,乾坤变幻坐标书。 图形百态方程绘,曲线千姿运算求。” 这首美妙的诗歌精准的描述了解析几何。 高考如何备战平面解析几何,归纳如下意在抛砖引玉。
一、2023年全国卷考试大纲与说明。
考试大纲涵盖考试范围、命题思想及趋势,考试说明进一步明确试卷结构及示范题型。 高考备考,必须准确把握考试大纲及考试说明的具体要求。
2023年全国高考考试大纲与考试说明(文/理科数学)解析几何内容对比。
2023年广东高考数学考试大纲中,解析几何部分的要求与全国卷无差异。
二、近五年全国卷解析几何考点统计。
2011~2023年全国新课标卷i(文科数学)解析几何考点分布统计表。
2011~2023年全国新课标卷i(理科数学)解析几何考点分布统计表。
三、全国卷解析几何命题特点之剖析。
1. 题型结构稳定,模型主调清晰。
近五年全国课标卷i中对解析几何的考查,均是2个客观题和1个解答题,分值22分,说明题型结构十分稳定。 从近五年的考点分布来看,直线单独考查几率小,理科与向量交汇几率大;客观题以双曲线、椭圆、抛物线为主;文科解答题以圆与椭圆为主,理科解答题以椭圆与抛物线为主,符合考纲中关于圆锥曲线的考查要求。
2. 立足基本性质,热点问题频现。
曲线的方程与几何性质,是解析几何考查时的重中之重。 由方程得几何性质,由几何性质求方程,或者运用几何性质直接解决问题,是解题的必经之路。
从近五年的考点分布表看出,每年均涉及到一些经典的热点问题,例如弦长、中点、轨迹、方程组与韦达定理或判别式、圆锥曲线中的三角形等。
3. 姊妹题区分大,解答题大不同。
对比2023年全国课标卷i中的文科数学与理科数学关于解析几何的考查试题,发现姊妹题的模型不同,问题不同,有别于广东卷中关于姊妹题的设计。
4. 创新试题缺失,解答探索不够。
科学技术日新月异的时代,需要培养创新人才,教学与考查中均应重视创新试题的命制。 创新的特点,应当是贴近生活实际,或问题需要探索,结论是开放的,例如是否存在型、新颖定义型等。 从近五年的全国课标卷i的解析几何试题来看,创新试题的力度不够,解答题趋于常规。
在近5年的全国课标卷i中,客观题均未涉及创新,解答题也仅是2023年理科数学第20题涉及了是否存在的探索。 另一遗憾是近5年解几试题无一配图。
四、解析几何之解题通法与策略梳理。
运用高中阶段所学解析几何知识解决问题时,要求所学知识能熟记于心且熟练运用,同时需要掌握解题的一些通法与策略。
1. 方程性质与直译法。
曲线方程与几何性质,是解析几何的主线。 给出曲线的方程,直接得出相关几何性质;给出相关几何性质,直接写出曲线方程,这就是解决解析几何问题时常用的直译法。
例1(2023年全国卷ⅰ.理4)已知是双曲线:的一个焦点,则点到的一条渐近线的距离为。
a. b. 3 c. d.
解析:双曲线c方程化为,则,.
又渐近线方程为,即。
所以焦点到渐近线距离为:. 选a.
评析:将双曲线方程化为标准方程,由此直接写出焦点坐标与渐近线方程,再根据点线距离公式完成计算。 注意由双曲线方程直接写渐近线方程的技巧,同时不能混淆双曲线中的与椭圆中的。
2. 焦点半径与定义法。
利用圆锥曲线的定义,常常能轻松求解圆锥曲线中有关焦半径、过焦点的弦长、与焦点相关的三角形等问题。
例2(2023年全国卷ⅰ.文10)已知抛物线c:的焦点为f,是c上一点,,则。
a. 1 b. 2 c. 4 d. 8
解析:由抛物线c:,知,.
根据抛物线定义,得,解得,选a.
评析:线段af为抛物线的一条焦半径,容易联想到利用抛物线的定**决问题,将抛物线上的点到焦点的距离,转化为该点到准线的距离。 将两点距离转化为点线距离,从而减少了计算量。
3. 相交相切与方程法。
相交、相切是解析几何中最为常见的两种位置关系,特别是直线与圆锥曲线的相交,更是热点考查内容。 解决此类问题,常见的办法是联立直线与圆锥曲线的方程组,将几何问题化归为方程求解的代数问题。
例3(2023年全国卷ⅰ.理20)已知点,椭圆:的离心率为,是椭圆的焦点,直线的斜率为,为坐标原点。
ⅰ)求的方程;
ⅱ)设过点的直线与相交于两点,当的面积最大时,求的方程。
解析:(ⅰ设由题意可知,,解得.
又,所以。 故的方程为:.
ⅱ)当轴时,不合题意,故设,.
联立方程组,消y得:
当,即时,.
从而。又点到直线的距离为,所以的面积为:.
设,则,.因为, ,即时等号成立,且满足,所以的面积最大时,l的方程为:或.
评析:解答第1问时,扣住椭圆的焦点、离心率,由两点斜率公式及,求出椭圆中的a与b,从而写出椭圆标准方程。 这一过程,相当于联立了三个方程求解。
第2问研究直线与椭圆相交时的几何最值问题,由相交而想到联立直线与椭圆方程所组成的方程组;根据几何最值的研究对象(弦与原点构成三角形的面积),想到由弦长公式求出弦长,以及由点线距离公式求高,从而得到目标函数,再进一般研究函数最大值。
4. 弦长距离与公式法。
点线距离与圆锥曲线中的弦长,是解析几何考查的热点,解决这两个问题时,分别需要利用点线距离公式与相关的弦长公式。
例4(2023年全国卷ii.理10)设f为抛物线c:的焦点,过f且倾斜角为30°的直线交c于a、b两点,o为坐标原点,则的面积为。
a. b. c. d.
解析:由知,则,.
所以直线ab的方程为:,即。
联立方程组,消y得。
所以,弦长。
又原点o到直线ab的距离为:.
所以,的面积为:. 选d.
评析:求抛物线过焦点的弦与原点构成三角形的面积,需要计算弦长及原点到弦的距离,从而联立直线与抛物线的方程组,由抛物线过焦点的弦长公式求弦长,由点线距离公式求三角形高,再由三角形面积公式计算面积。 牢记公式并熟练运用显得特别重要。
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