2012年广东高考数学真题,圆锥曲线综合题,第二问难住不少学霸

每日文化热点 2022-07-11 08:12:20

大家好!本文和大家分享一道2012年广东高考数学真题。这道题是当年广东高考理科数学的第20题,也就是全卷倒数第2题,考查的是椭圆的标准方程、椭圆简单的几何性质、直线与圆的位置关系等知识。这道题还是有一定难度的,特别是第二问难住了不少的学霸。

先看第一小问:求椭圆的标准方程。

题干已经告诉了椭圆的离心率,而e=c/a,则有c/a=√(2/3),两边平方后整理得到:a=3c/2。根据椭圆的性质,有b=a-c=c/2,从而得到a=3b。代入椭圆方程后,方程中就只剩下b一个参数需要确定了,题干中正好还有一个条件没有用,所以接下来就用这个条件来求出b的值。

由于椭圆上的点到点Q(0,2)的最大距离为3,所以我们先设椭圆上任一点P(x,y),则x=3b-3y,然后利用两点间距离公式表示出|PQ|,即|PQ|=√[x+(y-2)],整理得到|PQ|=√[-2(y+1)+3b+4],其中-b≤y≤b,所以函数f(y)=-2(y+1)+3b+4在[-b,b]上的最大值为9。函数f(y)是一个二次函数,这样就变成了“定轴动区间”的一个二次函数最值问题,那么我们需要分为对称轴在区间内和对称轴在区间外进行讨论,从而求出b的值,最终得到椭圆的标准方程。

再看第二小问。这是一个存在性问题,我们可以先假设存在满足条件的点M,然后进行求解。

由点M(m,n)在椭圆上得:m/3+n=1,即m+3n=3。

要使△AOB的面积最大,那么需要先表示出△AOB的面积。根据题意,我们可以将AB作为底、点O到AB的距离作为高来计算三角形的面积。

根据点到直线的距离公式可以得到,圆心O到直线l的距离d=1/√(m+n)。又圆的半径为1,所以d<1,即m+n>1。|AB|=2√(r-d)=2√[1-1/(m+n)],从而就可以得到出三角形面积的表达式。

上面计算线段AB的长度用的是几何法,几何法是求圆中弦长问题最简单的方法,当然用弦长公式也是可以求解的。

得到三角形面积的表达式后,再通过变形化简求出其最大值,并得到去最大值的条件,从而进一步求出点M的坐标。

另外,得到三角形面积表达式后的处理方法除了上图中用到的方法,还可以将1/(m+n)作为一个整体,这样就可以用二次函数来求最值了。如果不好看明白的话,我们简单换一下元就很清楚了,即令1/(m+n)=t,那么面积表达式就变为了√[t(1-t)],根号下就是一个二次函数了。

这道题就和大家分享到这里,你学会了吗?

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