高考数学压轴题是一套试卷中难度系数最大的一道题目,但是并不是所有的压轴题难度都很大,特别是现在回过头去看以前的压轴题,也许难度真的就不大了。本文就和大家分享一道1993年北京、湖北等地高考文史类数学卷的压轴题,对于现在的学生来说,如果这道题都不会,那么要考本科就有点悬了。

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题目见上图,这是一道考查椭圆标准方程的题目。

由于题目要求所求的椭圆是以点M、N为焦点的,那么可以以MN所在直线为x轴,以线段MN的垂直平分线为y轴,并分别以向右和向上为正方向来建立平面直角坐标系。

我们不妨设椭圆的标准方程为(x/a)^2+(y/b)^2=1,焦点坐标为M(-c,0)、N(c,0),点P的坐标为(s,t)。接下来介绍三种方法求解椭圆的标准方程。

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解法一:

由图可知,∠PMN和∠MNP的正切值可以用点的坐标表示出来,tan∠PMN为P、M两点的纵坐标之差比上横坐标之差,即tan∠PMN=t/(s+c)=1/2。同理,tan∠MNP=-tan∠PNx=-t/(s-c)=-2。

又因△PMN的面积可以表示为|MN|与点P的纵坐标之积的一半,且|MN|=2c,所以ct=1。联立上面得到的三个关于s、t、c的方程,构成一个方程组,可以解出s、t、c的值。

又因为点P在椭圆上,则点P的横纵坐标满足椭圆的方程,代入即可得到一个关于a、b的方程。另外,在椭圆中,a^2=b^2+c^2,这样就可以求出a、b的值,从而得到椭圆的标准方程。

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解法二:

因为tan∠PMN=1/2,tan∠MNP=-2,所以PM、PN所在直线的斜率分别为1/2和2,则根据点斜式可得直线PM、PN的方程分别为y=(x+c)/2和y=(x-c)/2,联立两个方程即可求出点P的坐标为(5c/3,4c/3)。

接下来,用c表示出△PMN的面积,即4c^2/3=1,解得c=√3/2。此时,可以用解法一继续求解,这儿再和大家分享另外一个方法。

求出c的值后,即知道了点P、M、N的坐标,所以可以根据两点间的距离公式求出线段PM、PN的长度,然后根据椭圆的定义可知:2a=|PM|+|PN|,这样就可以直接求出a的值了。再由b^2=a^2-c^2求出b的值,从而求出椭圆的标准方程。

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解法三:

在△PMN中,∠P=π-(∠PMN+∠MNP),所以tanP=tan[π-(∠PMN+∠MNP)]=-tan(∠PMN+∠MNP),然后根据两角和的正切公式求出tanP。又∠P为锐角,所以可以得到sinP和cosP的值。

接下来根据三角形面积公式,即△PMN的面积等于(|PM|·|PN|sinP)/2=1,求出|PM||PN|的值。再根据余弦定理,可以得到a、c的关系式,从而求出b^2=3。接着根据正弦定理,可以再得到一个a和c的关系式,从而进一步求出a的值,最后求出椭圆的标准方程。

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整体来看,这道题的难度不大,考查就是椭圆的概念及标准方程,这是高中数学必须要掌握的知识。