李昌成 陳 潔
(新疆烏魯木齊市第八中學(xué) 830002)
在2001版人教版全日制普通高中數(shù)學(xué)教材第二冊(cè)上冊(cè)第75頁中有一個(gè)普普通通的例題,當(dāng)然很難引起大家的重視,但是這道題卻蘊(yùn)含著深邃的數(shù)學(xué)思想方法,在高考中經(jīng)常大顯身手,很可惜一些同學(xué)并不知曉,更談不上靈活應(yīng)用.
例題已知圓的方程是x2+y2=r2,求經(jīng)過圓上一點(diǎn)M(x0,y0)的切線方程.答案是x0x+y0y=r2.解答比較簡(jiǎn)單,此處從略.
例題中的切線方程可以看成把圓方程中的x2換成x0x,y2換成y0y,常數(shù)不變,得到的.推而廣之,對(duì)于圓錐曲線(圓、橢圓、雙曲線、拋物線)有下面結(jié)論:
1.應(yīng)用于求直線方程
(1)求橢圓E的方程;
(2)求∠F1AF2的角平分線l的方程;
(3)略.
評(píng)析使用結(jié)論解答此題有效避開了直線和橢圓聯(lián)立的二元二次繁雜運(yùn)算,直接進(jìn)入一元一次的運(yùn)算,解答簡(jiǎn)捷明快.
(1)求直線AB的斜率;
(2)設(shè)M為曲線C上一點(diǎn),C在M處切線與直線AB平行,且AM⊥BM,求直線AB的方程.
解(1)易得直線AB的斜率為1.
評(píng)注結(jié)論讓動(dòng)點(diǎn)M坐標(biāo)快速明確化,減少變量,使題目難度下降,僅剩一個(gè)變量,利用方程的思想,待定直線AB的縱截距,題目得到完美解答.否則將陷入兩個(gè)變量,一個(gè)方程的僵局.
2.應(yīng)用于求參數(shù)取值范圍
(1) 求橢圓C的方程;
(2) 點(diǎn)P是橢圓C上除長軸端點(diǎn)外的任一點(diǎn),連接PF1,PF2,設(shè)∠F1PF2的角平分線PM交C的長軸于點(diǎn)M(m,0),求m的取值范圍;
評(píng)析從以上這道高考題的解答過程可以看出,恰當(dāng)運(yùn)用該切線結(jié)論使問題變得直觀形象,這個(gè)思路和解法也顯得簡(jiǎn)潔明了,避開了純解析幾何復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程及繁雜運(yùn)算,值得推廣.
3.應(yīng)用于求軌跡方程
例4 過P(3,4) 作圓(x-1)2+y2=1 的切線,切點(diǎn)分別是A,B,求直線AB的方程.
解將圓(x-1)2+y2=1整理得x2+y2-2x=0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則點(diǎn)A處該圓的切線為x1x+y1y-(x1+x)=0;點(diǎn)A處該圓的切線為x2x+y2y-(x2+x)=0.又因?yàn)镻(3,4)在兩條切線上,所以3x1+4y1-(x1+3)=0;3x2+4y2-(x2+3)=0.所以直線AB的方程為3x+4y-(x+3)=0,即2x+4y+3=0.
評(píng)注結(jié)論免除了求切點(diǎn)之苦,大大地減少了運(yùn)算,無形中也提高了準(zhǔn)確率,前提是對(duì)直線中的變量和常數(shù)有深刻的認(rèn)識(shí)并能靈活應(yīng)用.
4.應(yīng)用于求最值
例5 在拋物線y2=4x上求一點(diǎn)P,使得P到直線y=x+3的距離最短.
所以P(2,1)即為所求點(diǎn).
評(píng)注本解法避開了直線代入曲線,再利用判別式建立不等式,解不等式的繁瑣運(yùn)算,這樣處理直奔主題,方便易行.
5.應(yīng)用于求定值
(1)求橢圓C的方程;
評(píng)注本解法使用結(jié)論達(dá)到了“一箭雙雕”的目的,自然生成切線,同時(shí)消元,充分有效利用了整體代換,定值躍然紙上.
課本的一些例題看似簡(jiǎn)單,但是其內(nèi)涵豐富,作用巨大,深入研究不僅可以發(fā)現(xiàn)一些簡(jiǎn)便方法,而且提高解題的速度和準(zhǔn)確率,提升學(xué)習(xí)的興趣,其樂無窮!