从仿射变换角度看2011年高考山东理科第22题

题目（2011年高考山东省理科第22题）已知动直线l与椭圆C:x²/3+y²/2=1交于P（x₁,y₁）、Q（x₂,y₂）两个不同点,且△OPQ的面积S△OpQ=(6^1/2/2),其中O为坐标原点.（Ⅰ）证明:x₁²+x₂²和y₁²+y₂²均为定值;（Ⅱ）设线段PQ的中点为M,求|OM|·|PQ|的最大值;     

对2011年高考山东卷理科22(Ⅰ)题的研究

题目已知直线l与椭圆C:x²/3+y²/2=1交于P（x₁,y₁）、Q（x₂,y₂）两不同点,且△OPQ的面积S△OPQ=(6^1/2/2),其中O为坐标原点.（Ⅰ）证明:x₁²+₂²和y₁²+y₂²为定值;（Ⅱ）设线段PQ的中点为M,求|OM|·|PQ|的最大值;（Ⅲ）椭圆C上是否存在点D、E、G使得S△ODE=S△ODG=S△OEG=(6^1/2/2)?若存     

变化中寻不变 探究中求推广

2011年北京大学自主招生考试试题中有这样一道题:题目已知（x₁,y₁）、（x₂,y₂）、（x₃,y₃）是圆x²+y²=1上的三点,且满足x₁+x₂+x₃=0,y₁+y₂+y₃=0.证明:x₁²+x₂²+x₃²=y₁²+y₂²+y₃²=3/2.文[1]通过转化思想将本题转化为三角等     

一个代数不等式的证明及变式

<正>笔者在给学生讲解“蒙日圆”时得到了如下一个有趣的不等式:已知x₂¹+y₁²=x₂²+y₂²=1,且mx²+ny²≥m+n(m,n>0),求证m(x-x₁)(x-x₂)+n(y-y₁)(y-y₂)≥0．这个不等式对称优美,但变量较多,证明比较棘手,本文将给出这个不等式的两个证明及两个变式．证法一:(代数法)设a=mx²+ny²,b=m+n,c=mx₁x₂+ny₁y₂,     

一道椭圆考题的反思与探究

2011年山东理科卷第22题的第（1）问:直线l与椭圆x²/3+y²/2=1交于P（x₁,y₁）,Q（x₂,y₂）两点,△OPQ的面积是6^1/2,证明:x₁²+x₂²和y₁²+y₂²均为定值.本题从两个动点出发,基于三角形面积的不变性,证明与动点有关的两个定值.行文简洁,引入深思.常规解法主要涉及直线方程、弦     

数学竞赛中二次函数类题的解法

二次函数类竞赛题是近年来热点问题之一.现将有关竞赛题归类并进行解析.一、求二次函数解析式例1已知二次函数y₁和y₂,当x=a（a>0）时,y₁取得最大值5,且y₂=25;又y₂的最大值为-2,y₁+y₂=x²+16x+13.求a的值及二次函数y₁、y₂的解析式.解由已知,设y₁=m（x-a）²+5,贝y₂=x²+16x+13-m（x-a）²-5.又当x=a时,y₂=5,即a²+16a+8=25.解之,得a₁=1,a₂=-17（舍去）,故y₂=x²+16a     

由错位相减法求和引发的思考

引例求S_n=1·2⁰+2·2¹+3·2²+…+n·2^n-1.解析（法一）显然,a_n=n·2^n-1为等差乘等比型数列,可选择采用错位相减法.S_n=1·2⁰+2·2¹+3·2²+…+n·2^n-1,2S_n=1·2¹+2·2⁺+…+（n-1）·2^n-1+n·2ⁿ,则-S_n=(2⁰+2¹+2²+…+2^n-1)-n·2ⁿ=2ⁿ-1-n·2ⁿ,即S_n=（n-1）·2ⁿ+1.（法二）注意到a_n=n·x^n-1型以及（x_n）′=n·x^n-1,可选择以导数为工具,采用构造函数法.令f（x）=1·x⁰+2·x¹+3·x²+…+n·x^n-1,不难观察到,（x_n）′=n·x^n-1,所以f（x）=（x+x²+x³+…+xⁿ）′=((xⁿ⁺¹-x)/（x-1）)′=(n·xⁿ⁺¹-（n+1）xⁿ+1))/（（x-1）²）     

例析有关焦点三角形问题的求解策略

例1双曲线x²/9-y²/16=1的两个焦点为F₁、F₂,点P在双曲线上.若PF₁⊥PF₂,则点P到x轴的距离是_<sub><sub><sub>.这是一道典型的与焦点三角形有关的问题,焦点三角形是指以椭圆（或双曲线）的焦距F₁F₂为底边,顶点P在椭圆（或双曲线）上的三角形.解法1:（辅助圆法）以O为圆心,OF₁=5为半径作圆z²+y`2=25,与双曲线x²/9-y²/16=1联立,解得两曲线的交点即为题意中的点P（x₀,y₀）,消去x²,得|y₀|=|y|=     

对“椭圆中由两垂直直线引出的‘包络’”再研究

<正>笔者在《椭圆中由两垂直直线引出的“包络”》一文中得到这样一个结论:在平面直角坐标系中,圆的方程是x²+y²=r²(r>0),由点M(x₀,y₀)引两条相互垂直的动直线MP、MQ,这族直线PQ的包络线是一个椭圆,以原点O(0,0)和点M(x₀,y₀)为焦点,长轴长是槡2r²-x₀²-y₀²．在此基础上类比椭圆,提出过这样一个猜想:在平面直角坐标系中,椭圆的方程是■,由点M(x₀,y₀)■引两条相互垂直的动直线MP、MQ,与椭圆相交于P,Q两点,这族直线PQ的包络线是一个椭圆,其以M(x₀,y₀)和点■为焦点,长轴长是■．显然圆中的结论是椭圆的猜想的特殊情况,所以只需要证明椭圆中的猜想即可．这个猜想之所以难以证明,是因为...     

过抛物线上两点的直线方程及其应用

<正>1经过抛物线上两点的直线方程及其证明经过抛物线y²=2px上两点G(x₁,y₁),H(x₂,y₂)的直线方程为2px-(y₁+y₂)y+y₁y₂=0.由此知，经过抛物线上两点的直线方程是用这两点的纵坐标的和与积来表示的，结构对称优美.下面给出两种证法.证法1：设点法当直线GH与x轴垂直时,     

不识庐山真面目 只缘身在此山中——一道好题的本质探究

一道好的数学题并不在于有多么难,而是能够充分考查解题者对数学问题本质的理解,更应该是可以成为数学探究活动的好题材,本文拟介绍这样一道好题.1.原题已知圆C₁:x²+y²=17和圆C₂:（x-2）²+（y-2）²=5的一个交点是P（1,4）,求过点P的直线l,使l被两个圆截得的弦长相等.2.原题解答2.1用代数方法求解解法1:易知直线l的斜率k存在,因此设直线l的方程为y-4=k（x-1）,即kx-y+4-k=0.设直线l与圆C₁的交点为P₁（x₁,y₁）、P₂（x₂,y₂）,直线l与圆C₂的交点     

“母子三角形定理”在竞赛中的应用

本文介绍"母子三角形"定理及其在解竞赛题中的应用,供初中师生参考.1母子三角形定理如下图,已知P为AABC内的任意一点,EF//BC,KS//AC,GH//AB,记S_△PKE:S₁,S_△FHP=S₂,S_△PGS=S₃,S_△ABC=S.求证:S=(S₁^1/2+S₂^1/2+S₃^1/2)².     

第三届跨区域命题征集活动成果展示(三)

<正>【深度改编题】【原题】如图,已知直线与抛物线y²=2px(p>0)交于A,B两点,且OA⊥OB,OD⊥AB交AB于点D,点D的坐标为(2,1),求p的值.【解题思路】因为OD⊥AB,D (2,1),所以k_OD=1/2,则k_AB=-2.直线AB的方程为y-1=-2(x-2),即y=-2x+5.设直线AB交抛物线y²=2px于点A (x₁,y₁),B (x₂,y₂),     

P6d=2与特殊图联图的交叉数

图的交叉数是图的一个重要参数,由于确定一般图类的交叉数已被证明是一个NP-完全问题,并且目前能够确定交叉数的图类甚少,因此关于图的交叉数问题仍值得研究。基于Kleitman关于完全二部图交叉数cr(K_{6, n})=Z(6,n)的基础上,文章运用数学归纳与反证的方法,研究并确定六阶图P₆^d=2与n个孤立点、路P_n和圈C_n联图的交叉数分别为cr(P₆^d=2+D_n)=Z(6,n)+n,cr(P₆^d=2+P_n)=Z(6,n)+n+1和cr(P₆^d=2+C_n)=Z(6,n)+n+3。     

也谈“不动点”的神奇作用

文[1]利用函数f（x）的"不动点"巧妙地求出了形如a_n=(aa_n-1+b)/(ca_n-1+d)（a,b,c,d均不为零且（d—a）²+4dc≥0）,及a_n=(aa_n-1²+b)/(2aa_n-1+c)（a,b,c均不为零且c²+4ad>0）的数列通项公式,读后深受启发,经过研究发现,利用函数f（x）的"不动点"还可求出如下     

深究题干 挖掘错因——2023年长沙市中考数学第25题的解法探究与教学反思

<正>2023年长沙市中考数学考试结束后,很多考生大呼第25题“好难呀”.这道题究竟难在哪里,引起了笔者一探究竟的想法.一、试题呈现我们约定：若关于x的二次函数y₁=a₁x²+b₁x+c₁与y₂=a₂x²+b₂x+c₂同时满足■,则称函数y₁与函数y₂互为“美美与共”函数.根据该约定,解答下列问题：     

巧思妙解话函数

巧用特殊值巧用特殊值是指在题目条件下取一些特殊的值进行简单计算,以确定问题的解的一种解题技巧.适用范围遇到含有数的取值范围选择题时,运用特殊值可使解题快捷.试题1在函数y=k/x（k>0）的图象上有三点A₁（x₁,y₁）,A₂（x₂,y₂）,A₃（x₃,y₃）,已知x₁2<03,则下列各式中正确的是（）A.y₁23 B.y₃21C.y₂13 D.y₃12技巧关键可通过取特殊值转化为简单的计算进行比较,但需要注意的     

2006美国国家队选拔考试

1.一个通讯网络由若干个终端组成.若任三个终端中至少有两个终端是直接相连的,则称此通讯网络是"三连通的".将满足下列条件的通讯网络称为一个具有"n个叶片的风车".n对终端{x₁,y₁},{x₂,y₂},…,{x_n,y_n}中x_i与y_i（i=1,2,…,n）直接相连,并存在一个中心终端与2n个终端x₁,y₁,x₂,y₂,…,x_n,y_n均相连.记任意一个三连通的通讯网络包含着一个具有n个叶片的风车时所具有的最少终端数为f（n）,求f（n）的值.     

柯西不等式的若干变式及其应用

柯西不等式是由法国数学家柯西最早发现的,因而被命名为柯西不等式.由不等式2ab≤a²+b²,这里只要令a=a₁b₂,b=a₂b₁,便可得到,二维的柯西不等式为（a₁b₁+a₂b₂）²≤（a₁²+a₂²）（b₁²+b₂²）,而等号成立时就是完全平方公式,这时a=b,也就是a₁:a₂=b₁:b₂.n维的柯西不等式为:设a₁,a₂,…,     

直线与圆锥曲线的位置关系

中点弦问题例1已知椭圆x²/a²+y²/b²=1（a>b>0）的离心率e=3^1/2/2,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.（1）求椭圆的方程.（2）设直线l与椭圆相交于不同的两点A,B,已知点A的坐标为（-a,0）,点Q（0,y₀）在线段AB的垂直平分线上,且（?）·（?）=4,求y₀的值.