李建波
【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】1992-7711(2020)14-092-01
解析幾何的本質(zhì)就是用代數(shù)方法去研究幾何圖形問題,很多學(xué)生在遇到解析幾何問題時(shí),往往想通過“純”代數(shù)運(yùn)算來解決問題,導(dǎo)致計(jì)算量非常大,即使能算出來也會花費(fèi)大量的時(shí)間,更多的無法計(jì)算出最后的結(jié)果。
例1:(2016年全國Ⅲ第16題)已知點(diǎn)M(-1,1)和拋物線C:y2=4x,過C焦點(diǎn)且斜率為k的直線與C交于A、B兩點(diǎn),若∠AMB-90°,則求k的值。
這只是一道小題,很顯然這樣不考慮題中幾何特征的“純”代數(shù)解法計(jì)算量很大,而且會花費(fèi)大量時(shí)間。倘若能挖掘出點(diǎn)M落在拋物線的準(zhǔn)線上,利用拋物線何性質(zhì)以及圓的幾何性質(zhì)會大大減少計(jì)量。
解法二:作出拋物線準(zhǔn)線x=-l,過A、B分別做準(zhǔn)線的垂線,交于點(diǎn)A1、B1,過M點(diǎn)作平行x軸的線交AB于點(diǎn)M1,∴AA1∥MM1∥BB1∵∠AMB=90°∴以AB為直徑的圓經(jīng)過點(diǎn)M又∵由拋物線直線可得:AB=AF+BF=AA1+BB1
很容易知道MM1為直角梯形AA1B1B的中位線。
從這道高考解析幾何題的兩種解法中,很顯然挖掘過題中幾何特征的解法二計(jì)算更簡單。那一般解析幾何的幾何特征一般可以從點(diǎn)、直線方程、曲線返程、圖形的位置關(guān)系等方面去挖掘,一般來說,挖掘出越多的幾何特征,解答過程就會越簡單。我們再看看下面這兩道高考題,體會體會其中的奧妙。
我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾經(jīng)說過“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,隔離萬事休”。利用幾何特征解決幾何問題凸顯出數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng),是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有效載體之一。