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升学考试 2010年福建高考数学理科压轴题解析,最后一道大题思路

2010年福建高考数学理科压轴题解析,最后一道大题思路

原题(回忆版): 已知双曲线的中心在原点O,左焦点为F(-2, 0)。设点P为双曲线右支上的任意一点,让你求向量 OP 点乘向量 FP 的取值范围。核心思路(三步走):1. 先求双曲线方程:给了左焦点

原题(回忆版): 已知双曲线的中心在原点O,左焦点为F(-2, 0)。设点P为双曲线右支上的任意一点,让你求向量 OP 点乘向量 FP 的取值范围。

核心思路(三步走):

1. 先求双曲线方程

给了左焦点F(-2, 0),意味着c=2。再根据双曲线标准方程 `x²/a²

  • y²/b² = 1` 和 `c² = a² + b²`,题目里隐含了b=1(从常见解答反推),所以能算出 `a²=3`。方程就是 `x²/3
  • y² = 1` 。
  • 2. 把向量运算转化成坐标运算

    设P点坐标为 `(x₀, y₀)`,且P在右支上,所以 `x₀ ≥ √3`。

    向量 OP = `(x₀, y₀)`,向量 FP = `(x₀ + 2, y₀)`。

    它们的数量积 OP · FP = `x₀(x₀+2) + y₀²` 。

    3. 消元,变成二次函数求最值

    关键一步:因为P点在双曲线上,所以满足方程 `x₀²/3

  • y₀² = 1`。
  • 从这个式子能解出 `y₀² = x₀²/3

  • 1`。
  • 把它代入上面的数量积式子:

    OP · FP = `x₀² + 2x₀ + (x₀²/3

  • 1)` = `(4x₀²/3) + 2x₀
  • 1` 。
  • 这就变成了关于 `x₀` 的二次函数,且 `x₀ ≥ √3`。

    这个二次函数的对称轴是 `x₀ = -3/4`,开口向上,所以在 `x₀ ≥ √3` 的区间内是单调递增的。

    当 `x₀ = √3` 时,数量积取得最小值。把 `x₀ = √3` 代进去算,最小值就是 `3 + 2√3`。

    因为 `x₀` 可以无限大,所以数量积没有最大值,取值范围就是 `[3 + 2√3, +∞)` 。

    蒙题/应试口诀(针对这类向量范围题):

    “先列方程再设点,向量坐标化,条件(曲线方程)往里代,函数范围马上来。” 核心就是把几何问题转化成函数求最值问题,这是解析几何压轴题的常考套路。

    阅读提示

    建议先抓核心知识点,再看例题或表达方式,复习时可结合范文素材和作文栏目一起使用。