武增明
(云南省玉溪第一中學(xué) 653100)
平面解析幾何中動點橫(縱)坐標取值范圍(最值)問題,是高考中的熱點,是教師教學(xué)中的重點,是同學(xué)學(xué)習(xí)中的難點.由于這類問題,沒有固定的解題模型,沒有規(guī)律可循,解法靈活,思維性強.因此,大多數(shù)同學(xué)想不到、找不到解題的切入點與突破口,心生畏懼,一籌莫展.對此問題,筆者試想,沒有定法,應(yīng)該有法,應(yīng)該有策略.有幾種?具體是什么方法?是什么策略?筆者結(jié)合自己多年積累的教學(xué)資料(教師錯題集)和教學(xué)經(jīng)驗,反復(fù)思考,反復(fù)探究,歸納總結(jié),給出如下六種策略,希望對同學(xué)們的學(xué)習(xí)有所啟示和幫助,希望對同仁的教學(xué)有參考價值.
雖然解析幾何是用代數(shù)方法研究幾何學(xué)問題的學(xué)科,但是仍然離不開由數(shù)想形、由數(shù)畫形、以形助數(shù)、由形化數(shù),問題獲解.
圖1
選取變量角為自變量,建立所求與變量角的函數(shù)關(guān)系式,把問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的值域(最值)問題,問題獲解.
例2 (2014年高考全國卷Ⅱ理科數(shù)學(xué)第16題)設(shè)點M(x0,1),若在圓O:x2+y2=1上存在點N,使得∠OMN=45°,則x0的取值范圍是____.
分析選取∠MNO為自變量,記∠MNO=α,應(yīng)用正弦定理建立x0與α的關(guān)系式,問題轉(zhuǎn)化為求角α的三角函數(shù)的值域問題.
解因為點M(x0,1)在直線y=1上運動,記∠MNO=α,如圖2,則∠MON+α=135°,所以0°<α<135°,又因為MO≥ON,所以在△MON中知,α≥45°,于是45°≤α<135°.
圖2
圖3
根據(jù)數(shù)量積定義,進行向量坐標運算,建立關(guān)于所求的不等式,問題獲解.
選取動直線的變量斜率k或變量橫截距a或變量縱截距b或圓錐曲線中的參變量為自變量,建立所求與變量斜率k或變量橫截距a或變量縱截距b或圓錐曲線中的參變量的函數(shù)關(guān)系式,把問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)函數(shù)的值域(最值)問題,問題獲解.
解 方法1由題意可設(shè)直線AB的方程為y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2).
因為P(0,1),所以由AP=2PB,得-x1=2x2, ③
依題意,選取一個參變量,建立所求與所選取的參變量的關(guān)系式,由此得關(guān)于以參變量為未知數(shù)的一元二次方程,根據(jù)一元二次方程有實根的充要條件是判別式不小于零,問題獲解.
例5 已知拋物線y=x2上有一定點A(-1,1)和兩動點P,Q,當PA⊥PQ時,點Q的橫坐標取值范圍是____.
建立所求與圓錐曲線上動點橫(縱)坐標的關(guān)系式,再利用圓錐曲線范圍,問題獲解.