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由一道題談求弦長的三種方法

2021-09-10 23:26戴繼龍
關(guān)鍵詞:弦長交點(diǎn)拋物線

戴繼龍

弦長問題一般是指求解析幾何中弦的長度問題,如求圓、橢圓、雙曲線、拋物線中弦的長,此類問題的計(jì)算量通常比較大,為了簡化運(yùn)算,我們需運(yùn)用發(fā)散性思維,從不同的角度、方向?qū)ふ医忸}的思路,以提升解題的效率.本文以一道題為例,談一談求解幾何中弦長的方法,

題目:已知斜率為1的直線經(jīng)過拋物線y2= 4x的焦點(diǎn),且與拋物線相交于A,B兩點(diǎn),求弦AB的長.

由題意可知,直線AB為過拋物線焦點(diǎn)的直線,且已知斜率,可直接根據(jù)直線的點(diǎn)斜式方程求得直線AB的方程,而已知拋物線的方程,可以從兩點(diǎn)間的距離公式、弦長公式、平面幾何知識(shí)等人手,用以下三種方法來求解.

一般地,解析幾何中的弦為直線與曲線的交點(diǎn)的連線,可通過解方程組來確定兩個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo),再運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式來求弦長.

在運(yùn)用弦長公式求弦長時(shí),要注意構(gòu)造一元二次方程,靈活運(yùn)用一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系、弦長公式來求解.此方法一般用于解答直線與曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)不易求得的弦長問題,

三、借助平面幾何知識(shí)求解

在求解析幾何中弦的長度時(shí),我們也可將問題看作平面幾何中的求線段的長度問題來求解,可首先根據(jù)題意繪制出幾何圖形,然后根據(jù)圓錐曲線的定義和幾何性質(zhì)建立線段之間的關(guān)系,再靈活運(yùn)用平面幾何知識(shí),如相似三角形的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)等來解題,

由于直線AB剛好經(jīng)過拋物線的焦點(diǎn),因此可根據(jù)拋物線的定義與性質(zhì),將|AB|轉(zhuǎn)化為A、B點(diǎn)到準(zhǔn)線之間的距離,借助點(diǎn)到直線的距離公式來解題.

由此可見,求解析幾何中的弦長問題的方法有很多種,如運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式、弦長公式、平面幾何知識(shí)等.上述三種方法的適用范圍各不相同,第一種方法適用于求解容易求得弦的兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)的弦長問題;第二種方法適用于求解弦的兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)不容易求得的弦長問題;第三種方法適用于求過曲線焦點(diǎn)的弦的長.

(作者單位:江蘇省南通市海門第一中學(xué))

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