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)