利用性质,化繁为简,快速解题

(整期优先)网络出版时间:2002-01-11
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利用性质,化繁为简,快速解题

张素平

江苏东海县白塔中学张素平

解析几何的基本思想是用代数的方法研究几何问题,重点考查坐标法和运动、变换的思想,考查内容不仅体现在曲线与方程等解析几何内部知识的运用中,而且需要大量运用解析几何以外的知识,如函数、不等式、方程等,这类试题的特点是条件多、知识多、设问多,这就要求善于捕捉关键信息来探明题意、思路,善于充分利用形的直观优势,并能把形转化为数,从而归结为某类代数问题来解决,善于抓住疑难设问进行重点突破,使隐含条件清晰化,复杂背景明朗化,综合问题简单化,从而有效地达到目的。

一、直接利用定义、性质判断曲线形状并加以求解

例1直线1和2交于点M,,以定点A、B为端点的曲线段C上任一点到距离与到点N的距离相等,若△AMN为锐角三角形,,建立适当的坐标系,求曲线段C的方程.

分析:学生在解该题时首先在建立直角坐标系时有不同意见。一类学生被题中两垂直直线的条件所迷惑,直接以这两直线为坐标轴建立直角坐标系;另一类学生则比较注重研究题设条件,能充分利用“距离相等”这一条件,联系抛物线的概念与性质,建立适当的直角坐标系,使得解题里过程简单化。其次在解题过程中,部分学生容易忽略题中的隐含条件如“为锐角三角形”、“曲线方程”这一概念本身所涉及的未知数的范围问题,在解题时放宽条件,不知取舍,从而导致解题过程不严密,所得结果不纯粹。通过学生课堂上的辨析,不仅使学生从隐含条件的“陷阱”中跳出来,增强了防御“陷阱”的能力,更主要地是能使学生参与讨论,在讨论中自觉地加以辨析,取得学习的主动权。

二、弄清条件,恰当地利用条件,选择方法

例2如图,给出定点A(a,0)(a>0)和直线:x=-1,B是直线l上的动点,的角平分线交AB于点C,求点C的轨迹方程,并讨论方程表示曲线类型与a的关系。

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分析:本题研究动点的轨迹问题,首先相当一部分学生理不清动点C的运动规律,故而不知何从下手。所以在解题时首先得由学生讨论动点C是如何运动的。弄清点C的运动是由点B引起的,而点B之所以运动是因为其纵坐标在变动,而横坐标不变,因此应该选择B点的纵坐标作为参数来建立点C的方程。其次由于本题采用参数法求轨迹方程,这个方法往往要经过“设参”、“用参”、“消参”等几个步骤,而在消参的过程中,计算就显得尤为重要。学生在解答过程中如果方向不对,则会导致“有思路,没结果”的尴尬境地。只有在不断尝试、不断分析、不断讨论的过程中充分注意到参数的“桥梁作用”,对参数b采取“设而不求”,则可以简化求解过程。

三、充分利用几何图形性质

充分利用平面几何中直线、三角形、圆等平面图形的性质、结论,不仅是解决圆锥曲线问题的重要的有效的方法,而且能简化计算,达到事半功倍的效果。

例3设圆过双曲线的一个顶点和一个焦点,圆心在此双曲线上,则圆心到双曲线中心的距离是

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略解:如图不妨设圆经过双曲线左焦点F1,所以线段的中垂线不可能与双曲线相交,此时圆只能经过左顶点A1,且圆心在线段F1A1的垂线上而a=3,b=4故c=5所以圆心C的横坐标为-4,代入双曲线方程c得,则。

本题如撇开图形凭空研究,则很难把握圆的对应位置,有些学生考虑设圆的方程,结合条件求出未知元,这未尝不是一种方法,但如能结合图形,圆可能处的位置就显而易见,而要获得结论也就容易得多。

四、设而不求,整体代换

对有些解几问题,设置的求知元有好几个,而根据所列方程把每个求知元求出比较困难,或根本求不出。可以考虑把某些量组成“集成块”,整体求出,减少运算量。

例4.椭圆的弦被点(4,2)平分,则此弦所在直线的方程为____________。

在这个问题的求解过程中,大多数同学想到的是利用直线的点斜式,因为根据条件学生很容易选择采取这种“通法”;而平常思维并不很活跃的学生提出设直线的两点式进行求解。这时,相当一部分学生认为这是一种“笨办法”,作为老师这时应及时抓住这个思维闪光点,适时引导,充分尊重学生,营造一个民主、平等、和谐的氛围,让学生充分发表自己的见解,而事实上,“两点式”的这种方法在这里是非常行之有效的。把点A、B的坐标所满足的题设条件与所需要的直线的斜率紧密结合起来,即利用中点所满足的关系整体代换,再利用斜率的公式整体求出。从而得出“设而不求,整体代换”这种解题思想。(解略)

建构主义的核心观点是,教师要给学生提供活动的时空,让主体主动构建自己的认知结构。所以在教学活动中,教师只有充分发挥主导作用,引导学生进入主动学习这一较高层次的探索学习境界,强调学生主动学习,从而达到较好的学习效果。