平面向量和解析几何专题复习探讨
平面向量是高中数学新增内容,它具有代数形式和几何形式的双重身份,是数形结合的典范,能与中学数学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点。
解析几何是高中数学的重点内容,也是高考中的重头戏,而平面向量与解析几何交汇命题是近两年来新高考的一个亮点。
一、近两年全国和各省、市高考试卷中的平面向量和解析几何交汇试题考查统计
二、考点分析
1.以平面向量为背景的解析几何命题趋势逐渐显现
回顾近几年来平面向量与解析几何交汇命题可以说经历了三个阶段:20##年天津(21)题只是数学符号上的整合;20##年新课程卷(20)题用平面向量的语言描述解析几何中元素的关系,可谓是知识点层面上的整合;20##年有6份试卷,20##年有10份试卷涉及平面向量与圆锥曲线交汇综合,考查方式上升到应用层面。由此可知,考查的综合程度、难度逐年加大。
2.试题设计理念——突出知识的交汇和融合
基于高考数学重视能力立意,在知识网络的交汇点上设计试题,平面向量与解析几何融合交汇的试题便应运而生,试题以解析几何为载体,以探讨直线和圆锥曲线的位置关系为切入点,以向量为工具,着重考查解析几何中的基本的数学思想方法和综合解题能力。近两年,这类试题情境新颖,结合点的选取恰到好处,命题手法日趋成熟。
如(20##年新课程高考题)已知常数a>0,向量 =(0,a), =(1,0), 经过原点o以+λ为方向向量的直线与经过定点A(0,a),以-2λ 为方向向量的直线相交于点P,其中λ∈R,试问:是否存在两个定点E、F,使得|PE|+|PF|为定值,若存在,求出E、F的坐标,若不存在说明理由。
本题主要考查平面向量的概念和计算,求轨迹的方法,椭圆的方程和性质,利用方程判断曲线的性质。曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法及综合解题能力,本题在20##年高考平面向量试题的基础上又有新的突破和发展,它不再仅仅局限于平面向量的基本计算,它更需要对平面向量知识的深入理解和运用,是一道融合平面向量与解析几何的好题。
又如:湖南理(19)文(21)如图,过抛物线x2=4y的对称轴上任一点P(0,m)(m>0),作直线与抛物线交于A、B两点,点P是点Q关于原点的对称点。
(1)设P分的比为λ,证明: ⊥(-λ )。
(2)设直线AB的方程是x-2y+12=0,过A、B两点的圆与抛物线在点A处有共同的切线,求圆C的方程。
本题尽管第(1)(2)问没有任何联系,且排列顺序值得商榷,但此题将直线和圆、抛物线、向量、线段定比分点等许多内容结合得天衣无缝,方程思想、函数思想、化归思想和数形结合思想贯穿于问题分析和解答的全过程,不失为一道综合考查学生理性思维的优美试题。
3.试题考查方向、题型及难度
由上述统计表便知,近两年平面向量与解析几何交汇试题考查方向为:
(1)考查学生对平面向量的概念、加减运算、坐标运算、数量积及学生对平面向量知识的简单运用,如向量共线、垂直、定比分点。
(2)考查学生把向量作为工具的运用能力,如求轨迹方程,圆锥曲线的定义,标准方程和几何性质,直线与圆锥曲线的位置关系。
(3)试题主要涉及:轨迹问题,范围问题、最值定值问题、证明问题、对称问题,试题有时也会是开放探究问题,是高考中的把关题或压轴题,能力要求高、难度大、得分率不高。如20##年湖南该题理科平均得分2.81分,零分率约为34.43%,难度系数0.2.;文科该题平均得分0.82分,零分率约为60%,难度系数约为0.05。
三、复习备考建议和策略
在高中数学新课程教材中,学生学习平面向量在前,学习解析几何在后,而且教材中二者知识结合的不多,很多学生在学习中会就“平面向量”解平面向量题,不会应用平面向量解决解析几何问题,而新课程高考则突出了对向量与解析几何的结合考查,并且高考中这部分试题得分率低(湖南卷 理科平均分2.81分,文科0.82分)。这不得不引起我们高三数学教师的高度重视,这要求我们在平时相关部分的教学与复习中应抓住时机,采取措施,讲究策略,提高学生解答这部分试题的能力。
1.吃透考试说明、纵横梳理知识、系统整合
作为高三教师,对于高考“考什么”(知识、要求、能力要求)、“怎样考”(命题者的思路、近三年高考命题的规律和难度)应了如指掌,只有这样,才能对高考数学科的要求把握准确,复习到位,对于平面向量和解析几何专题的复习,应把握好三条线。
第一条线:向量的相关知识——向量的概念及几何表示,向量的加法和减法及几何意义、向量的数量积、向量的坐标运算、向量共线、向量垂直、线段定比分点、向量平移、平面两点间的距离公式。
第二条线:曲线方程、椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程及几何性质。
第三条线:向量和平面解析几何整合,以平面向量作为工具,综合处理有关长度、角度、垂直、射影等问题以及圆锥曲线中的轨迹、范围、最值、定值、对称等典型问题。
如:OA⊥OB,O在以AB为直径的圆上,可以转化为=0,将=λ转化为坐标关系。
2.深刻领会新教材的理念和精神,渗透向量思想,培养学生向量意识
复习中以近几年相关内容的高考试题和教材中的例习题为载体,换一个思维角度(用向量方法)去解决这些问题,让学生去品味、去领悟向量的工具作用、逐渐形成应用向量的意识。
例1:(2000全国)椭圆 =1 的焦点为F1、F2,点P为其上的动点,当∠F1PF2为钝角时,点P的横坐标的范围是____________
[分析]应用向量知识,把角为钝角转化为向量的数量积为负值,通过坐标运算列出不等式,简洁明了。
例2:已知一个圆的直径的端点是A(x1,y1),B(x2,y2),
求证:圆的方程是(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0(高二上P82/3)
[解析]在圆上任取一点P(x,y),则⊥ =0,容易推出上述方程。
3.专题探讨,形成能力
直线和圆锥曲线的综合问题是高考必考内容,通常以解答的形式出现,且题目有一定的广度和难度,因此复习备考时要把此作为重点内容,且要达到必要的深度,可以设计相关专题进行深入系统地探讨,提高学生解此题的能力。
专题包括以下内容:
(1)利用向量知识处理共线、垂直、夹角问题。
(2)把向量作为工具去探讨直线和圆锥曲线的综合问题。
4.重视教学反思,帮助学生缩短悟的过程
在作业和教学测试中,我们常会发现这样的现象,虽然有些问题在教学中已反复强化,但学生的解答情况不尽人意,这时,我们责怪学生不用功或悟性差,一切将无济于事。只有冷静反思教学过程的科学性和合理性,反思该问题学生遇到的困难及原因再做出教学调整,才能得到预期的效果。
如在一次测试中有这样一道题,已知O为坐标原点,B(-1,0),C(1,0),点A、P、Q运动时,满足|-|=2||, ∥,·=0, =。
(1)求运点P的轨迹E;
(2)过点B作直线l动点P的轨迹E相交于M、N两点,且点B分向量的比为2:1,求直线l的方程。
测试结果:该题的得分率不到20%,而本题的绝对难度并不太,运算量也适中,那么,问题出在何处?从答卷来看,一部分学生不能从众多的数学符号和式子中理出个头绪来,无力解答此题,还有一部分学生过早地把向量符号坐标化,由于设“元”太多,而陷于复杂的运算,从而迷失了方向。找到了问题的症结,评讲时即可对症下药,通过师生对话,大家悟出了一个这样的道理:求解解析几何题首先要对几何图形的性质作全面细致的分析,如度量、位置及对称性等。对图形的把握越透彻,解题的目标就越清晰,运算量也就相应地得到控制,本题的叙述方式以向量语言为主,这就要求解答者先把这些信息转化为图形语言,再对几何图形作出整体的分析,然后通过坐标化思想求解。
另外,解题后一定要引导学生进行三思,一思解决“对”,二思解决“优”,三思解决“通”。帮助学生总结解题规律。解答平面解析几何综合题,其实还是有规可循的:
联立方程求交点,韦达定理求弦长,根的分布定范围,曲线定义不能忘,引参用参巧解题。分析关系思路畅,数形结合思路明,设而不求方法好,结合向量运算简,选好选准突破口,一点破译全局活。学生掌握了这些规律并加以实践,解答这类综合题也就不畏难了。
四、20##年平面向量和解析几何交汇命题趋势探讨
依据教育部关于20##年普通高校招生工作新要求“开展高考自主命题的省市要积极探索考试内容改革,注重能力立意,加强对学生运用所学知识分的问题解决问题的综合素质考查”及考试说明,我们分析:今年的高考数学命题依然会坚持并强化“四考能力”(在基础中考能力,在综合中考能力,在运用中考能力,在新题型中考能力)。这“四考能力”围绕的中心就是考查数学思想方法,平面向量和解析几何都涉及坐标表示和坐标运算,坐标法可以将二者有机结合起来。同时平面向量和解析几何包含着丰富的数学思想方法。因而,20##年高考数学命题必然会抓住这一契机,以期在新一年的高考命题改革中有更大的突破性。
第二篇:平面向量和解析几何专题复习探讨
平面向量和解析几何专题复习探讨
平面向量是高中数学新增内容,它具有代数形式和几何形式的双重身份,是数形结合的典范,能与中学数学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点。
解析几何是高中数学的重点内容,也是高考中的重头戏,而平面向量与解析几何交汇命题是近两年来新高考的一个亮点。
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二、考点分析
1.以平面向量为背景的解析几何命题趋势逐渐显现
回顾近几年来平面向量与解析几何交汇命题可以说经历了三个阶段:20xx年天津(21)题只是数学符号上的整合;20xx年新课程卷(20)题用平面向量的语言描述解析几何中元素的关系,可谓是知识点层面上的整合;20xx年有6份试卷,20xx年有10份试卷涉及平面向量与圆锥曲线交汇综合,考查方式上升到应用层面。由此可知,考查的综合程度、难度逐年加大。
2.试题设计理念——突出知识的交汇和融合
基于高考数学重视能力立意,在知识网络的交汇点上设计试题,平面向量与解析几何融合交汇的试题便应运而生,试题以解析几何为载体,以探讨直线和圆锥曲线的位置关系为切入点,以向量为工具,着重考查解析几何中的基本的数学思想方法和综合解题能力。近两年,这类试题情境新颖,结合点的选取恰到好处,命题手法日趋成熟。
如(20xx年新课程高考题)已知常数a>0,向量 c =(0,a), i=(1,0), 经过原点o以c+λi为方向向量的直线与经过定点A(0,a),以i-2λc 为方向向量的直线相交于点P,其中λ∈R,试问:是否存在两个定点E、F,使得|PE|+|PF|为定值,若存在,求出E、F的坐标,若不存在说明理由。
本题主要考查平面向量的概念和计算,求轨迹的方法,椭圆的方程和性质,利用方程判断曲线的性质。曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法及综合解题能力,本题在20xx年高考平面向量试题的基础上又有新的突破和发展,它不再仅仅局限于平面向量的基本计算,它更需要对平面向量知识的深入理解和运用,是一道融合平面向量与解析几何的好题。
又如:湖南理(19)文(21)如图,过抛物线x2=4y的对称轴上任一点P(0,m)(m>0),作直线与抛物线交于A、B两点,点P是点Q关于原点的对称点。
(1)设P分AB的比为λ,证明: QP⊥(QA-λ QB )。
(2)设直线AB的方程是x-2y+12=0,过A、B两点的圆与抛物线在点A处有共同的切线,求圆C的方程。
本题尽管第(1)(2)问没有任何联系,且排列顺序值得商榷,但此题将直线和圆、抛物线、向量、线段定比分点等许多内容结合得天衣无缝,方程思想、函数思想、化归思想和数形结合思想贯穿于问题分析和解答的全过程,不失为一道综合考查学生理性思维的优美试题。
3.试题考查方向、题型及难度
由上述统计表便知,近两年平面向量与解析几何交汇试题考查方向为:
(1)考查学生对平面向量的概念、加减运算、坐标运算、数量积及学生对平面向量知识的简单运用,如向量共线、垂直、定比分点。
(2)考查学生把向量作为工具的运用能力,如求轨迹方程,圆锥曲线的定义,标准方程和几何性质,直线与圆锥曲线的位置关系。
(3)试题主要涉及:轨迹问题,范围问题、最值定值问题、证明问题、对称问题,试题有时也会是开放探究问题,是高考中的把关题或压轴题,能力要求高、难度大、得分率不高。如20xx年湖南该题理科平均得分2.81分,零分率约为34.43%,难度系数0.2.;文科该题平均得分0.82分,零分率约为60%,难度系数约为0.05。
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三、复习备考建议和策略
在高中数学新课程教材中,学生学习平面向量在前,学习解析几何在后,而且教材中二者知识结合的不多,很多学生在学习中会就“平面向量”解平面向量题,不会应用平面向量解决解析几何问题,而新课程高考则突出了对向量与解析几何的结合考查,并且高考中这部分试题得分率低(湖南卷 理科平均分2.81分,文科0.82分)。这不得不引起我们高三数学教师的高度重视,这要求我们在平时相关部分的教学与复习中应抓住时机,采取措施,讲究策略,提高学生解答这部分试题的能力。
1.吃透考试说明、纵横梳理知识、系统整合
作为高三教师,对于高考“考什么”(知识、要求、能力要求)、“怎样考”(命题者的思路、近三年高考命题的规律和难度)应了如指掌,只有这样,才能对高考数学科的要求把握准确,复习到位,对于平面向量和解析几何专题的复习,应把握好三条线。
第一条线:向量的相关知识——向量的概念及几何表示,向量的加法和减法及几何意义、向量的数量积、向量的坐标运算、向量共线、向量垂直、线段定比分点、向量平移、平面两点间的距离公式。
第二条线:曲线方程、椭圆、双曲线、抛物线的定义、标准方程及几何性质。
第三条线:向量和平面解析几何整合,以平面向量作为工具,综合处理有关长度、角度、垂直、射影等问题以及圆锥曲线中的轨迹、范围、最值、定值、对称等典型问题。 如:OA⊥OB,O在以AB为直径的圆上,可以转化为OA?OB=0,将AB=λAC转化为坐标关系。
2.深刻领会新教材的理念和精神,渗透向量思想,培养学生向量意识
复习中以近几年相关内容的高考试题和教材中的例习题为载体,换一个思维角度(用向量方法)去解决这些问题,让学生去品味、去领悟向量的工具作用、逐渐形成应用向量的意识。
x2y2
?例1:(2000全国)椭圆 =1 的焦点为F1、F2,点P为其上的动点,当94
∠F1PF2为钝角时,点P的横坐标的范围是____________
[分析]应用向量知识,把角为钝角转化为向量的数量积为负值,通过坐标运算列出不等式,简洁明了。
例2:已知一个圆的直径的端点是A(x1,y1),B(x2,y2),
求证:圆的方程是(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0(高二上P82/3)
[解析]在圆上任取一点P(x,y),则PA⊥ PB?PA?PB=0,容易推出上述方程。
3.专题探讨,形成能力
直线和圆锥曲线的综合问题是高考必考内容,通常以解答的形式出现,且题目有一定的广度和难度,因此复习备考时要把此作为重点内容,且要达到必要的深度,可以设计相关专题进行深入系统地探讨,提高学生解此题的能力。
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专题包括以下内容:
(1)利用向量知识处理共线、垂直、夹角问题。
(2)把向量作为工具去探讨直线和圆锥曲线的综合问题。
4.重视教学反思,帮助学生缩短悟的过程
在作业和教学测试中,我们常会发现这样的现象,虽然有些问题在教学中已反复强化,但学生的解答情况不尽人意,这时,我们责怪学生不用功或悟性差,一切将无济于事。只有冷静反思教学过程的科学性和合理性,反思该问题学生遇到的困难及原因再做出教学调整,才能得到预期的效果。
如在一次测试中有这样一道题,已知O为坐标原点,B(-1,0),C(1,0),点A、P、Q运动时,满足|OA-OB|=2|BC|, AP∥BP,PQ·AC=0, AQ=QC。
(1)求运点P的轨迹E;
(2)过点B作直线l动点P的轨迹E相交于M、N两点,且点B分向量MN的比为2:1,求直线l的方程。
测试结果:该题的得分率不到20%,而本题的绝对难度并不太,运算量也适中,那么,问题出在何处?从答卷来看,一部分学生不能从众多的数学符号和式子中理出个头绪来,无力解答此题,还有一部分学生过早地把向量符号坐标化,由于设“元”太多,而陷于复杂的运算,从而迷失了方向。找到了问题的症结,评讲时即可对症下药,通过师生对话,大家悟出了一个这样的道理:求解解析几何题首先要对几何图形的性质作全面细致的分析,如度量、位置及对称性等。对图形的把握越透彻,解题的目标就越清晰,运算量也就相应地得到控制,本题的叙述方式以向量语言为主,这就要求解答者先把这些信息转化为图形语言,再对几何图形作出整体的分析,然后通过坐标化思想求解。
另外,解题后一定要引导学生进行三思,一思解决“对”,二思解决“优”,三思解决“通”。帮助学生总结解题规律。解答平面解析几何综合题,其实还是有规可循的:
联立方程求交点,韦达定理求弦长,根的分布定范围,曲线定义不能忘,引参用参巧解题。分析关系思路畅,数形结合思路明,设而不求方法好,结合向量运算简,选好选准突破口,一点破译全局活。学生掌握了这些规律并加以实践,解答这类综合题也就不畏难了。
四、20xx年平面向量和解析几何交汇命题趋势探讨
依据教育部关于20xx年普通高校招生工作新要求“开展高考自主命题的省市要积极探索考试内容改革,注重能力立意,加强对学生运用所学知识分的问题解决问题的综合素质考查”及考试说明,我们分析:今年的高考数学命题依然会坚持并强化“四考能力”(在基础中考能力,在综合中考能力,在运用中考能力,在新题型中考能力)。这“四考能力”围绕的中心就是考查数学思想方法,平面向量和解析几何都涉及坐标表示和坐标运算,坐标法可以将二者有机结合起来。同时平面向量和解析几何包含着丰富的数学思想方法。因而,20xx年高考数学命题必然会抓住这一契机,以期在新一年的高考命题改革中有更大的突破性。
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