林毓琴
仔細研究可以發(fā)現(xiàn),解析幾何問題通常具有以下幾個特點:(1)解題過程中的運算量較大;(2)選擇題和填空題側(cè)重于考查拋物線、橢網(wǎng)、雙曲線的定義和幾何性質(zhì),解答題側(cè)重于考查直線與橢圓、拋物線、雙曲線的位置關(guān)系;(3)可從代數(shù)和幾何兩個角度人手,尋找解題的思路.在解答解析幾何問題時,我們要抓住解析幾何問題的特點,選用一些技巧來簡化運算,提升解題的效率.
一、巧用定義
在解答與圓錐曲線定義有關(guān)的問題時,要將問題中的動點、定點、定直線與圓錐曲線上的點、焦點、準線等關(guān)聯(lián)起來,根據(jù)網(wǎng)錐曲線的定義來建立關(guān)于動點的關(guān)系式,求得各個參數(shù)a、b、c、p、r的值,便可求得動點的軌跡方程或焦半徑的長.
已知條件中涉及了雙曲線的兩個焦半徑AF1、AF2,于是聯(lián)想到雙曲線的定義:平面內(nèi)與兩個定點F1,F(xiàn)2的距離的差的絕對值等于常數(shù)(小于|F1F21|的點的軌跡,據(jù)此建立關(guān)于AF1、AF2的關(guān)系式,即可解題,運用圓錐曲線的定義來解題,能快速建立起焦點弦、參數(shù)之間的聯(lián)系,起到簡化運算的效果.
二、數(shù)形結(jié)合
在解答解析幾何問題時,根據(jù)題意畫出相應(yīng)的曲線、直線,并將數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為幾何關(guān)系,這樣把數(shù)形結(jié)合起來,可使問題變得更加直觀,便于分析.運用數(shù)形結(jié)合法解題,關(guān)鍵是畫出相應(yīng)的平面幾何圖形,靈活運用平面幾何知識,如三角形、網(wǎng)、平行四邊形、梯形的性質(zhì)來求解.
根據(jù)題目中所給的條件,作出相應(yīng)的平面幾何圖形,將題目中的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為幾何關(guān)系,便可將數(shù)形結(jié)合起來,通過合理添加輔助線,構(gòu)造出直角三角形,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)和勾股定理就能求得直線AB的斜率.
三、設(shè)而不求
設(shè)而不求是指設(shè)出相關(guān)的參數(shù),但不求出參數(shù)的具體值,得到直線的方程、曲線的方程、點的坐標等,將其代人題設(shè)中進行運算,最后通過消元求得問題的答案.利用設(shè)而不求法解答解析幾何問題,只需設(shè)出相關(guān)的參數(shù),根據(jù)題意建立關(guān)系式,合理進行整體代換、消元即可.
本題中涉及的參數(shù)較多,有直線的斜率、截距,M、N點的坐標,為了快速建立參數(shù)之間的關(guān)系,列出關(guān)系式,需采用舍而不求法,設(shè)出各個參數(shù),將其代人題設(shè)中,根據(jù)韋達定理、直線的斜率公式進行列式,通過恒等變換、消元,求得定值.
四、構(gòu)造方程
解析幾何中的每一種曲線都有其對應(yīng)的方程,因而在解答解析幾何問題時,要重點研究曲線、直線的方程,將其進行聯(lián)立,通過解方程求得相關(guān)點的坐標,通過消元,構(gòu)造一元二次方程,利用一元二次方程的根的判別式、韋達定理來解題.
解法一、解法二是通過聯(lián)立直線與橢網(wǎng)的方程,構(gòu)造一元二次方程,利用韋達定理和直線的斜率公式來求得問題的答案.解法三主要是通過聯(lián)立方程,構(gòu)造方程組,通過解方程組求得點B的坐標,從而求得直線AB的斜率.相較于解法一、解法二,解法三較為簡單、便捷.
除了以上技巧,解答解析幾何問題的技巧還有巧引參數(shù)、構(gòu)造向量、取極值等.在解題時,靈活運用這些技巧,不僅可以簡化運算,優(yōu)化解題的過程,還能節(jié)約時間,提升解題的效率.
本文系莆田市教育科學“十四五”規(guī)劃2021年度立項研究課題《基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學探究性學習實踐與研究》研究成果(PTKYKT21169)