張曉陽
2014年高中數學聯賽安徽初賽第7題:設動點P(t,0),Q(1,t),其中參數t∈[0,1],求線段PQ掃過的平面區(qū)域的面積.
設線段PQ掃過的平面區(qū)域為G,點P在x軸上運動,點Q在直線x=1上運動,所以x軸和直線x=1是區(qū)域G的邊界,解決問題的關鍵是獲得區(qū)域G的其他邊界.既然是區(qū)域邊界,必然可以用關于x,y的不等式表示.所以可以考慮使用不等式消去t.
解法一:直線PQ的方程為t(x-t)-(1-t)=0,參數t∈[0,1].
以上三種解法關鍵都在于求出直線族的包絡曲線方程,解法一需要一定的不等式技巧,解法二最簡短,但是如果曲線族方程不是關于t的二次式,要解析“包絡上任意一點使關于t的方程f(x,y,t)=0有且只有一解”就有一定的難度,解法一和二相對初等,而解法三需要用到極限思想或者導數知識.
在日常教學和解題過程中,有很多試題讓我們有“感覺”,如果深入剖析,持續(xù)不斷地思考,就必將可以使我們對問題有更深刻的認識,使思維得到歷練.以上是筆者在探究本文問題過程中的感受.