大家好!本文和大家分享一道1985年的高考数学真题。这道题是当年高考全国文科数学试卷的第七题,分值为15分,而当年那套数学试卷共八道大题,满分也只有120分。所以这道题从所处的位置来说,在当年也算是难题了,而从分值来看,也是非常重要的。不过,对于现在的学生来说,这道题只能算是基础,如果现在的高三学生连这道题都不会做,那么他们考大学也就难了。
这道题让我们求的是圆的方程,而在高中阶段求圆的方程常用的方法有两个:直接法和待定系数法。
直接法:该方法一般用来求圆的标准方程。由圆的标准方程(x-a)^2 (y-b)^2=r^2可知,只要求出了圆的圆心坐标和半径,那么就求出了圆的标准方程。所以,直接法就是通过直接求出圆的圆心坐标和半径从而得到圆的方程。
待定系数法:该方法一般采用圆的一般方程,即x^2 y^2 Dx Ey F=0。然后根据题干中的已知条件得到一个关于D、E、F的三元一次方程组,解出这个方程组即可。
回到这道高考题,本文也和大家分享两种解法。
解法一:直接法
所求的圆与已知的圆C是关于直线l:3x-4y 5=0对称的,那么所求的圆的半径与圆C的半径就相等,而所求圆的圆心与圆C的圆心关于直线l对称。
先将圆C的一般方程化为标准方程,即(x 2)^2 (y-6)^2=1,所以圆C的圆心坐标为C(2,-6),半径为1。所以所求圆的方程可以设为:(x-a)^2 (y-b)^2=1。
由于所求圆与圆C关于直线l对称,那么这两个圆的圆心的中点在直线l上,即3(a-2)/2-4(y 6)/2 5=0;并且过两圆圆心的直线的斜率与直线l的斜率互为负倒数,即(b-6)/(a 2)=-4/3。联立两个方程,即可解出a、b的值,从而得到所求圆的方程。
解法二:相关点法
相关点法解题的一般思路是:先在所求图形上找一个点,然后找到这个点在已知图形上的关联点,接着用所求图形上的点的坐标表示出关联点的坐标,再代入已知图形的方程中,最后化简即可求出所求图形的方程。
本题中,可以设点M(x,y)是所求圆上的一个点,点M关于直线l对称且在圆C上的点为M'(x0,y0)。接下来根据线段MM'的中点在直线l上,且过点M、M'的直线的斜率与直线l的斜率为负倒数,得到一个方程组,然后用x、y表示出x0、y0,再将x0、y0代入圆C的方程,化简后就得到所求圆的方程。
本题用相关点法求解,思路并不难,但是计算量非常大,很多同学都出现了计算错误的情况。如果因为计算错误而丢分,那确实有点可惜了。
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