圆的性质定理显神通 - 剖析 2017全国3卷文科第20 题

(2017 全国3 文科第20 题)在直角坐标系xOy 中,曲线 y=x²+mx–2 与x 轴交于A,B 两点,点C 的坐标为(0,1).当m 变化时,解答下列问题:

(1)能否出现AC⊥BC 的情况?说明理由;

(2)证明过A,B,C 三点的圆在y 轴上截得的弦长为定值.

【解析】:(1)不会出现,理由如下:

【点评】可以推广为一般结论:过定点A任作直线交定圆于 B,C两点,则 lABl · lACl 为定值。

【考试中心试题评价】试题背景朴素,以二次函数形式的抛物线为载体,

第(1)问判断两直线是否垂直,对数形结合的思想和考生的逻辑推理能力做了基础性考查。

第(2)问证明△ABC外接圆被 y 轴截得的弦长为定值,是涉及圆与抛物线相关的综合问题,要求考生能化繁为简,求出△ABC外接圆圆心坐标和半径,从而可证明△ABC外接圆与 y 轴的另一个交点为定点。试题要求考生能在复杂变化的情景中,能够用数学的眼光发现问题的本质,用数学的思想方法分析问题、解决问题。因此,试题较好地体现了核心素养的考查。

剖析1:从命制的过程追溯在2011 年的文科试题中,以抛物线形式为载体,对三角形外接圆方程的求解,和给出两直线的位置关系,求参数a 。

【解析】第(2)问,学生容易把O当成圆心,利用垂径定理。此考查了解析几何最基本的思想。

剖析2:抽象出一个重要问题模型

在解决例1第(2)问的过程中,舍去抛物线,抽象出了关于△ABC外接圆的相关问题,注意到 A,B在抛物线上,从而使得问题得以解决。三角形外接圆的相关问题,全国卷多次考查。

【点评】注意到 A,B,C的特殊性,优化解题策略。例3为直角三角形,例4为等边三角形,即使没有注意到整个图形的特殊性,也应该注意到至少有两个点的连线与坐标轴是平行的,则可以根据点在中垂线上设出圆心坐标,利用半径相等建立等量关系即可。

剖析3:平面几何选讲知识优化解题过程平面几何选讲被删去,不是不重要,而是在初中已经掌握,在高中没有必要再重复,不单独考查,与其它知识结合在一起。

参考《解析几何的系统性突破》
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