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升学考试 2011安徽高考理科数学压轴题怎么做求详解

2011安徽高考理科数学压轴题怎么做求详解

题目回顾题里说:λ>0,定点A坐标(1,1)。点B在抛物线y=x²上运动。点Q满足向量BQ=λQA。过Q作与x轴垂直的直线交抛物线于点M。点P满足QM=λMP。求点P的轨迹方程。直接上手解法1. 设坐标:设B点坐标(t, t²)。这个是抛...

题目回顾

题里说:λ>0,定点A坐标(1,1)。点B在抛物线y=x²上运动。点Q满足向量BQ=λQA。过Q作与x轴垂直的直线交抛物线于点M。点P满足QM=λMP。求点P的轨迹方程。

直接上手解法

1. 设坐标:设B点坐标(t, t²)。这个是抛物线上的点,直接套。

2. 找Q点:已知BQ=λQA。用向量坐标表示:

Q点坐标(x_Q, y_Q)。

(x_Q

  • t, y_Q
  • t²) = λ(1 - x_Q, 1 - y_Q)。
  • 解这个方程组:

    x_Q

  • t = λ(1
  • x_Q) → 整理得 x_Q = (t+λ)/(1+λ)。
  • y_Q

  • t² = λ(1
  • y_Q) → 整理得 y_Q = (t²+λ)/(1+λ)。
  • 所以Q点坐标确定了:Q((t+λ)/(1+λ), (t²+λ)/(1+λ))。

    3. 找M点:M是过Q作的垂直线(与x轴垂直,就是竖直线)和抛物线y=x²的交点。竖直线意味着M的横坐标和Q的横坐标一样:

    x_M = x_Q = (t+λ)/(1+λ)。

    把它扔进抛物线方程y=x²,得M的纵坐标:

    y_M = x_M² = [(t+λ)/(1+λ)]²。

    所以M点坐标也定了:M((t+λ)/(1+λ), [(t+λ)/(1+λ)]²)。

    4. 找P点:题目说QM=λMP。也是个向量关系。

    Q到M的向量是:(x_M

  • x_Q, y_M
  • y_Q)。
  • M到P的向量是:(x_P

  • x_M, y_P
  • y_M)。
  • 列方程:

    (x_M

  • x_Q, y_M
  • y_Q) = λ(x_P - x_M, y_P - y_M)。
  • 注意:前面已经算出x_M = x_Q,因为竖直线嘛!所以x_M

  • x_Q = 0。
  • 向量第一个分量是0,意味着λ(x_P

  • x_M)也必须等于0。因为λ>0,所以x_P
  • x_M = 0 → x_P = x_M
  • 现在横坐标锁死了:P和M横坐标一样,等于(t+λ)/(1+λ)。

    再看纵坐标分量:

    y_M

  • y_Q = λ(y_P
  • y_M)。
  • 这里y_M和y_Q我们都有表达式,代入:

    y_M = [(t+λ)/(1+λ)]²。

    y_Q = (t²+λ)/(1+λ)。

    所以 y_M

  • y_Q = [(t+λ)/(1+λ)]²
  • (t²+λ)/(1+λ)。
  • 这个式子整理起来有点烦,但目标是求P的轨迹,也就是x_P和y_P的关系,最后要消去参数t。

    由方程 y_M

  • y_Q = λ(y_P
  • y_M),可以解出y_P:
  • y_P = y_M + (y_M

  • y_Q)/λ。
  • 把y_M和y_Q的表达式代入,得到y_P关于t和λ的表达式。

    5. 消参求轨迹

    我们已经知道:

    x_P = (t+λ)/(1+λ)。

    y_P = y_M + (y_M

  • y_Q)/λ,把y_M和y_Q代进去整理。
  • 最终目标是消掉t,找出y_P和x_P的关系。

    从x_P = (t+λ)/(1+λ),可以反解出t:

    t = (1+λ)x_P

  • λ。
  • 把这个t的表达式代入y_P的表达式(经过整理后的),经过一系列代数运算(合并、化简),最终可以得到点P的轨迹方程是一个抛物线

    化简后的结果(经典解法得出的)是:

    y = (1+λ)x²

  • 2λx + λ。
  • 或者等价地写成:y = (1+λ)(x

  • λ/(1+λ))² + λ/(1+λ)。
  • 这说明P点的轨迹是一条开口向上的抛物线,顶点坐标和λ有关。

    关键步骤和坑点

    向量条件别搞错方向:BQ=λQA的意思是向量从B指向Q等于λ倍的向量从Q指向A。顺序很重要。

    垂直直线就是竖线:题目说“与x轴垂直”,意思就是这条线是竖直的,所有点在这条线上横坐标都一样。所以Q和M横坐标相等,这是简化计算的关键。

    从QM=λMP得出横坐标相等:因为QM向量横坐标分量是0,导致MP向量横坐标分量也必须为0,所以P和M横坐标相同。这个隐含条件直接锁定了P的横坐标表达式。

    消参数t:这是解析几何求轨迹的常规操作。通过x_P的表达式解出t,代入y_P的复杂表达式,化简。计算量不小,需要仔细整理代数式,特别是平方项和分式。

    拿分套路

    1. 设参:对B点设参数(t, t²),这是最直接的。

    2. 按条件一步步翻译成坐标方程:把向量等式、垂直关系全部用坐标等式写出来。

    3. 联立消参:目标就是消去t,得到x和y的方程。运算要稳,别跳步。

    4. 检查范围:题目说λ>0,求出的轨迹方程是确定的抛物线,通常不需要额外讨论限制范围(除非题目特别问λ的影响)。

    这道题当年评价是“有新意有难度”,但核心还是解析几何的基本操作:设参、翻译条件、联立消参。计算熟练就能拿下。

    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。