章顯聯
(浙江省紹興市魯迅高級中學 312000)
教材是教師教學 ,學生學習之本,也是高考命題專家命題之源.數學概念,法則,公式的復習不僅要記住結論,更要關注它們的發生,發展過程和本質.下面通過探秘2019年部分高考題的源與流,讓我們更懂得需要利用好教材,包括教材中的習題.
高考真題【2019年浙江高考8】設三棱錐V-ABC的底面是正三角形,側棱長均相等,P是棱VA上的點(不含端點).記直線PB與直線AC所成的角為α,直線PB與平面ABC所成的角為β,二面角P-AC-B的平面角為γ,則( ).
A.β<γ,α<γB.β<α,β<γ
C.β<α,γ<αD.α<β,γ<β
題源揭秘本題的背景是:“最大角與最小角原理”.
探究1已知AP為平面α的斜線,AP與平面α內過P點的所有直線所成的角中,最小的那個角在哪里?
通過直觀感知,操作確認,思辨證明得出最小角.
最小角原理:斜線與平面內任何直線所成的角中線面角最小.
三余弦公式:cosγ=cosθ·cos∠CPO.

圖1 圖2
探究2在銳二面角α-l-β中,α內過P點的所有直線中,哪條直線與β所成線面角最大?
通過直觀感知,操作確認,思辨證明得出最大角原理及三正弦公式:
最大角原理:在銳二面角α-l-β中,α內的任一直線AP與β所成線面角中二面角的平面角最大.
三正弦公式:sinθ=sinγ·sin∠PAF.
(其中θ為線面角,γ二面角α-l-β的平面角)
真題解答:
法1由最小角原理得β<α,記二面角V-AB-C的平面角為γ′(顯然γ=γ′).
由最大角原理得β<γ,故選B.
法2(特殊位置)取V-ABC為正四面體,P是棱VA上的中點,算出α,β,γ的正弦值,可得選項B.
變式問題
變式題1(2018浙江高考8)已知四棱錐S-ABCD的底面是正方形,側棱長均相等,E是線段AB上的點(不含端點),設SE與BC所成的角為θ1,SE與平面ABCD所成的角為θ2,二面角S-AB-C的平面角為θ3,則( ).
A.θ1≤θ2≤θ3B.θ3≤θ2≤θ1
C.θ1≤θ3≤θ2D.θ2≤θ3≤θ1
解1作出三個角,通過定量計算得出答案為D.
解2由最小角與最大角原理知:θ1≥θ2,θ3≥θ2,故選D.
變式題2 (2018年11月浙江學考)
四邊形ABCD為矩形,沿AC將△ADC翻折成△AD′C.設二面角D′-AB-C的平面角為θ,直線AD′與BC所成的角為θ1,直線AD′與平面ABC所成的角為θ2,當θ為銳角時,有( ).
A.θ2≤θ1≤θB.θ2≤θ≤θ1
C.θ1≤θ2≤θD.θ≤θ2≤θ1
解由最小角原理得θ1≥θ2,由最大角原理得θ≥θ2.下面比較θ1與θ的大小既可.選B.

圖3
變式題3(2014年浙江高考17)如圖,某人在垂直于水平地面ABC的墻面前的點A處進行射擊訓練.已知點A到墻面的距離為AB,某目標點P沿墻面的射擊線CM移動,此人為了準確瞄準目標點P,需計算由點A觀察點P的仰角θ的大小.若AB=15m,AC=25m,∠BCM=30°,則tanθ的最大值為____.
解1函數思想
∵AB=15,AC=25,∴BC=20.設P點到地面垂足為N,h=PN,則

解2由線面角≤面面角,求tanθ的最大值轉化為求二面角M-AC-Q的平面角.
變式題4若異面直線a,b所成的角為50°,P為空間一定點,則過點P與a,b所成角都是30°的直線有( ).
A.一條 B.二條 C.三條 D四條

變式題5若異面直線a,b所成的角為50°,P為空間一定點,則過點P與a,b所成角都是80°的直線有( ).
A.一條 B.二條 C.三條 D.四條
同上法有四條.故選D.
年年歲歲花相似,歲歲年年題不同.考查這類空間角的大小是浙江省高考題中難以割舍的情結,其本質是考查線面角與面面角定義的合理性,是考查學生數學素養的有效途徑.正是“初聞不知角中意,細品已是角中人,角中聯系今猶在,挖掘內涵助提升.”
高考真題【2019年浙江高考21】如圖,已知點F(1,0)為拋物線y2=2px(p>0)的焦點,過點F的直線交拋物線于A、B兩點,點C在拋物線上,使得△ABC的重心G在x軸上,直線AC交x軸于點Q,且Q在點F的右側.記△AFG,△CQG的面積分別為S1,S2.
(1)求p的值及拋物線的標準方程;


圖4
題源揭秘:本題可借助拋物線焦點弦的性質求解.結合人教A版《數學》(選修2-1)第70頁例5,第73頁習題2.4A組第6題,第81頁復習參考題B組第7題可得到拋物線的常用結論:已知拋物線y2=2px(p>0)上的兩個動點A(x1,y1),B(x2,y2),

(3) 以AB為直徑的圓與準線相切;

(6)過拋物線焦點F的直線交拋物線于A,B兩點,通過點A和拋物線頂點的直線交拋物線的準線于點D,則直線DB平行于拋物線的對稱軸.
(7)過拋物線焦點F的直線交拋物線于A,B兩點,準線與x軸交于點E,則x軸平分∠AEB;反之,若x軸平分∠AEB,則直線過點F.
真題解答:
(2)設A(xA,yA),B(xB,yB),C(xc,yc),重心G(xG,yG).令yA=2t,t≠0,則xA=t2.


所以,直線AC方程為y-2t=2t(x-t2),得Q(t2-1,0).




圖5




圖6
變式2已知F為拋物線y2=x的焦點,過點F的直線AM交拋物線于A,M兩點,過點M作直線BC交拋物線于B,交x軸于點C,若M為BC的中點,求|AB|的最小值.






變式3(2001年全國卷)設拋物線y2=2px(p>0)的焦點為F,經過點F的直線交拋物線于A、B兩點.點C在拋物線的準線上,且BC∥x軸.證明直線AC經過原點O.

圖7


證明二如圖8,記x軸與拋物線準線l的交點為E,過A作AD⊥l,D是垂足.則AD∥FE∥BC.


圖8
根據拋物線的幾何性質,|AF|=|AD|,|BF|=|BC|,

以上幾道題都涉及多點關聯的問題,而關聯定乾坤的是拋物線的焦點弦性質(證明過程參照變式3),心中有拋物線的常用結論,做題心里就有譜,踏實.拋物線中很多結論可推廣到橢圓、雙曲線,它們具有類似的性質.
我們在平時學習,高考復習期間,千萬別忘了“本”,更不能舍本求末,課本中的“金礦”等待我們去挖掘!