圓錐曲線間由于其特殊的關(guān)系,往往在一些相關(guān)問題上具有一定的類比性與拓展性.借助其中某一圓錐曲線的相關(guān)性質(zhì)、結(jié)論,進行深入分析、探究拓展,往往可以得到有效的類比與拓展,給深度學習與創(chuàng)新應(yīng)用創(chuàng)造條件.
1 問題呈現(xiàn)
(2024年河南省信陽高級中學高考數(shù)學三模試卷)設(shè)F是橢圓C:x29+y25=1的左焦點,x軸上方的點P在橢圓C上.若線段PF的中點在以原點O為圓心,|OF|為半徑的圓上,則直線PF的斜率是( ).
A.15
B.3
C.23
D.2
本題主要結(jié)合橢圓圖形,巧妙把圓錐曲線、平面幾何、直線的方程與斜率、軌跡問題以及線段的距離問題等加以有機交匯與融合,利用題目條件與圖形特點,根據(jù)三角形中位線定理來轉(zhuǎn)化,或借助橢圓的定義法來處理,或借助點P的軌跡通過坐標法來處理,或借助焦半徑公式通過坐標法來處理,都可以達到解決問題的目的.
本題結(jié)合橢圓的相關(guān)性質(zhì)來確定相應(yīng)直線的斜率,難度中等,通過深層次的分析與拓展,有效地進行類比與提升.此題綜合考查化歸與轉(zhuǎn)化思想及運算求解能力,是一道很好的圓錐曲線綜合問題.本文中在此題的基礎(chǔ)上,從一般性橢圓問題角度類比到雙曲線問題加以進一步的探究與拓展.
2 追根溯源
上述試題改編自以下對應(yīng)的高考真題:
高考真題 (2019年浙江卷·15)已知橢圓x29+y25=1的左焦點為F,點P在橢圓上且在x軸的上方,若線段PF的中點在以原點O為圓心,|OF|為半徑的圓上,則直線PF的斜率是______.(15)
5 規(guī)律總結(jié)
其實,對于圓錐曲線中的一些相關(guān)問題,不同圓錐曲線之間往往有一定的可類比的相關(guān)性質(zhì)或結(jié)論,只要認真分析,深入挖掘,就可很好地得以拓展,有所收獲,真正有效培養(yǎng)學生的轉(zhuǎn)向機智以及思維的應(yīng)變能力,提升發(fā)散思維的變通性與拓展性,提高數(shù)學關(guān)鍵能力,培養(yǎng)數(shù)學核心素養(yǎng).