谈解圆锥曲线的两种方法

2014-07-18 08:49刘亚艳
新课程·中学 2014年3期
关键词:参量化简代数

刘亚艳

借助坐标系研究几何图形的方法叫做坐标法.解析几何就是用坐标法研究几何图形的知识,因此说,解析几何是用代数方法研究几何问题的一门数学学科.

平面解析几何研究的主要问题是:

(1)根据已知条件,求出表示平面曲线的方程;

(2)通过方程,研究平面曲线的性质.

对解析几何问题,要把“形”等价“翻译”转化为“数”,几何问题代数化(也就是方程化),数形结合,这是解析几何的灵魂.

一、曲线和方程

1.概念

在平面直角坐标系中,如果曲线C和二元方程f(x,y)=0有如下关系:

(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;

(2)以这个方程的解为坐标的点都在曲线上.

那么,这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线.

曲线的方程是曲线的代数刻画;方程的曲线是方程的几何表示.“数”与“形”角度不同,但二者是“等价”的.

2.求曲线的方程

求曲线的方程,就是把曲线上点的运动规律用代数方程表示出来,也就是求动点M的坐标x,y之间的关系式,即方程,而不是求x,y.要知道,x,y不是要被消灭的,而恰是我们要保留的.这点尤要注意。求曲线方程的一般步骤如下:

(1)建立适当的坐标系,设出曲线上任意一点M的坐标;(例如设M(x,y))

(2)写出适合条件p的M的集合P={M│p(M)};

(3)用坐标表示p(M),列出方程f(x,y)=0;

(4)整理化简方程f(x,y)=0为最简形式;

(5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都在曲线上.

一般情况下,化简前后的方程解集相同,步骤(5)可以省略,特殊情况,可适当予以说明.

二、求曲线方程的基本方法

主要有两类基本方法:待定系数法和代入法.

1.待定系数法:根据已知条件,可以确定曲线类型和方程形式,只需确定方程中几个参量(系数),便可求出曲线的方程,这类问题一般用待定系数法。设出曲线的方程,列出关于参量的方程组,求出参量,代入所设方程,整理即可.

这类问题,求方程变成了求参量,因为方程“什么样”已经知道.

想一想,求直线的方程基本上都是待定系數法.

2.代入法:根据已知条件,无法判断曲线类型和方程形式,这类问题一般用代入法.常用的代入法有:(1)直接代入;(2)相关点代入;(3)消参代入.

这说明Q点的轨迹是中心在原点,焦点在y轴上,长轴长为8、短轴长为4的椭圆,且除去短轴端点.

(作者单位 吉林省松原市长岭县第三中学)

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