郭炜
在解决解析几何相关问题时常常需要合理引入参数,以便迅速发现解题思路,减少运算量,提高解题速度.常见的设参方式有:①点参数;②斜率参数;③角参数;④线参数;⑤截距参数等,请看以下三个例子.
一、熟练运用“斜率参数”
解题反思 解法一使用“斜率参数”,参数只有1个,虽有较大的运算量,但思路清晰,应该很有信心做下去,而且通过直线MN垂直于z轴这一特殊位置,很容易猜想出该定点坐标,把探究题化归为证明题,可以進一步降低运算量.解法二使用“点参数”,参数量较多,思维量也较大,需要具备较强的综合分析问题的能力,运算量也较大,对于算理的要求也比较高.
二、合理运用“点参数”
分析1 将四边形的面积分割成两个三角形△AEF和△BEF.这种分割需要以EF为底,以A,B到EF的距离为高,表示三角形面积,这就要知道直线EF的方程,可以考虑“斜率参数”.
分析2 如果把四边形分割成△AEB和△AFB,因为已知点A,B的坐标,易得AB长度和直线AB的方程,要得到E,F到AB的高,可以用“点参数”设出点E的坐标.
解题反思 通过解答过程可发现本题利用“点参数”表示三角形面积比用“斜率参数”表示面积更方便,用“点参数”把面积表示出来后出现了关于x0,y0二元一次式子的最值问题,再用“角参数”表示出点的坐标,转化为三角函数的最值问题,则可进一步简化计算,遇到与面积相关的问题,通过分割后,三角形的底和高有时可用坐标表示,比较简单,所以一般用“点参数”比用“斜率参数”更容易表示出面积.
三、灵活运用“线参数”例3如图3,某工业园区是半径为10 km的圆形区域,离园区中心O点5km处有一中转站P,现准备在园区内修建一条笔直公路AB经过中转站.为方便交通,准备过中转站P在园区内再修建一条与AB垂直的笔直公路CD,求两条公路长度和的最小值,
解题反思 一些同学在解决此问题时以o为原点,以OP为y轴建立平面直角坐标系,然后选择以直线AB的斜率k为参数(需对斜率不存在的情况进行讨论),用弦长公式分别表示出AB,CD的长度,从而AB+CD的长度就化归为关于斜率k的双根式函数问题.由于目标函数比较复杂,只有个别同学能够通过平方、换元得出最终答案.通过本例可发现在圆中经常选择弦心距为参数建模.一般地,当变化是由某线段引起的,经常选择线段长为参数,即“线参数”.
通过对以上三个问题的研究,我们发现,合理选取参数,对提高解析几何题的运算速度至关重要.同学们在复习中要注意比较,注重积累,不断优化.