浙江省金華市第六中學(xué) (321000) 虞 懿
解析幾何的核心方法是用代數(shù)的方法研究圖形的幾何量(長(zhǎng)度、角度、面積等),核心思想是“數(shù)形結(jié)合”.本文采擷幾道典型試題,從解決解析幾何問(wèn)題的核心思想方法出發(fā),著重探究代數(shù)表示幾何量的有效策略.
策略1以點(diǎn)坐標(biāo)為參數(shù)實(shí)現(xiàn)幾何量的代數(shù)表示
分析:“幾何量的代數(shù)表示”是解決解析幾何問(wèn)題的關(guān)鍵,在本題中的幾何量是線段AB的長(zhǎng)度,用什么樣的代數(shù)式來(lái)表示這個(gè)幾何量?解析幾何中描述弦長(zhǎng)的代數(shù)量通常就是點(diǎn)坐標(biāo)或直線斜率或直線截距等.
評(píng)析:涉及“中點(diǎn)弦問(wèn)題”時(shí)通常采用點(diǎn)差法.所謂點(diǎn)差法,就是在求解與圓錐曲線有關(guān)的弦的“中點(diǎn)問(wèn)題”時(shí)用到的一種“代點(diǎn)作差”的解題方法,其特點(diǎn)是代點(diǎn)作差后可巧代直線斜率和中點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而通過(guò)“設(shè)而不求”以達(dá)到減少計(jì)算量的目的.
策略2以直線斜率為參數(shù)實(shí)現(xiàn)幾何量的代數(shù)表示
評(píng)析:根據(jù)條件得出四邊形OANB為平行四邊形,然后設(shè)出直線l的方程,并代入橢圓方程中,從而利用韋達(dá)定理得到S四邊形OANB的代數(shù)表達(dá)式,通過(guò)換元再利用基本不等式求得其最值.求多邊形的面積問(wèn)題,常轉(zhuǎn)化為三角形的面積后進(jìn)行求解,這點(diǎn)應(yīng)格外重視.
策略3以直線截距為參數(shù)實(shí)現(xiàn)幾何量的代數(shù)表示
分析:設(shè)出直線l的方程,與橢圓方程聯(lián)立,由判別式、韋達(dá)定理和條件OA⊥OB得出k與m的關(guān)系,再利用弦長(zhǎng)公式及三角形面積公式就可以建立S關(guān)于m的目標(biāo)函數(shù).
策略4借助參數(shù)方程實(shí)現(xiàn)幾何量的代數(shù)表示
圖1
(1)求直線AP斜率的取值范圍;
(2)求|PA|·|PQ|的最大值.
評(píng)析:利用直線參數(shù)方程中參數(shù)的幾何意義,避免了繁瑣的計(jì)算,使得方程的聯(lián)立簡(jiǎn)便易得.
策略5回歸向量知識(shí)本質(zhì)實(shí)現(xiàn)幾何量的代數(shù)表示
向量具有代數(shù)、幾何雙重身份,融數(shù)形于一體,是溝通代數(shù)和幾何的橋梁.它可以將幾何問(wèn)題坐標(biāo)化、數(shù)量化,因此它是解決解析幾何問(wèn)題的重要工具.
若cos∠OPM=cos∠OPN,有
綜上,點(diǎn)P(0,-a)符合題意.
評(píng)析:本解法另辟蹊徑,構(gòu)建平面向量,利用數(shù)量積的定義求夾角,簡(jiǎn)潔明了.在探究解題思路時(shí),要善于從不同的角度分析、挖掘它與其他知識(shí)的聯(lián)系,在平面解析幾何中有關(guān)長(zhǎng)度、角度的計(jì)算及有關(guān)平行、三點(diǎn)共線、垂直等位置關(guān)系問(wèn)題都可以用向量知識(shí)解決.
解析幾何的核心方法是用代數(shù)的方法研究幾何問(wèn)題,在解題過(guò)程中,首先要將文字信息、圖形條件進(jìn)行轉(zhuǎn)換,通過(guò)代數(shù)語(yǔ)言描述幾何要素及其關(guān)系,將已知的幾何量(條件)表示成代數(shù)式,然后進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇鷶?shù)運(yùn)算得出代數(shù)結(jié)果,最后通過(guò)分析代數(shù)結(jié)果的幾何含義解決幾何問(wèn)題,在這個(gè)過(guò)程中要經(jīng)歷文字信息、圖形特征和符號(hào)語(yǔ)言之間的多重轉(zhuǎn)換.因此,我們必須重視對(duì)幾何量(關(guān)系)的深入研究,探究用何種代數(shù)形式能恰當(dāng)表示題目中的幾何量(關(guān)系),同時(shí)有利于代數(shù)運(yùn)算,從而形成正確的求解策略.