漆光宗
解析几何的核心是坐标法,这种方法运算过程往往比较繁杂,对运算能力要求较高,下面通过具体的例子,我们就如何减轻解析几何运算负担的方法、思路与技巧加以探讨,以帮助同学们提高运算能力,
一、且审且调整——巧选变量繁亦简.
本题要求△ABC面积的最大值,自然会想到三角形的形状是变化的,很容易注意到由于k的变化导致了三角形的形状变化,从而三角形的面积在变化,k-旦确定,三角形的形状就确定了,其面积也就确定了,因此变量k的值决定了三角形的面积.同学们一般都会首先想到先用k表示出S,然后再求其最值.
这一方法,容易人手,但运算却相当繁杂.从刚才的解析中,我们明白了一点:为了表示△ABC的面积,应先选择适当的变量,而变量的选择取决于影响确定图形的因素,刚才的解法是直接选用题设中的变量k,但函数解析式较为复杂,导致最值不易求出.能否考虑另换变量以简化解题呢?如果改用弦心距为自变量,很明显,由于设出的变量即为高,而底(弦长)又极易用高表示,因此运算量会相对較小.
可见,变量的选取不同往往会导致解题过程难易有别、运算繁简各异.恰当选取变量,往往会让解题变得更为容易.
二、且数且图形——几何性质助解题
在解决与圆有关的问题时,如果能够借助于圆的几何性质,或者画出图形,充分利用图形发掘几何特征,往往会简化思路,简便运算.
思路二 注意到直径所对的圆周角为直角这一圆的几何性质,可知直线PM与直线QM互相垂直,其斜率互为负倒数,因此只需设一个变量k,运算将变得简单明了.因此可以对以上方法做如下优化:
设直线PM的斜率为k,则直线QM的斜率为-1/k.
三、且算且思考——想清“算理”运算简
在一些复杂的运算过程中,时刻需要以想代算,琢磨透每一个“算理”,一般不要把中间式子盲目地化简到底,而是需要在运算的过程中,不人为破坏“规律”,保持好式子结构的“特征”,以便于约分、通分、相消等,否则,往往会破坏结构规律,导致运算量增大,甚至算不下去.且算且思考,才能真正达到简算、巧算的目的.
例3 已知圆C x2+y2=9与x轴的交点分别为A,B.点P为定直线x=4上一动点(除去与x轴的交点),设AP与圆C交于点M,BP与圆C交于点N,问直线MN是否恒过一定点,若是求出定点坐标,
解 A(-3,0),B(3,0),设P(4,t),则直线AP的方程为y=t/7(x+3).
因为kMH=kNH,所以M,N,H三点共线,即直线MN经过定点H(9/4,o).
综上,无论t为何值,直线MN必经过定点H(9/4,o).
本题中求x1和x2就没有直接去解方程,而注意到已经知道方程的一个解(点A或B的横坐标),只需利用两根之积求得另一根.在本题的整个运算的过程中,并没有把中间的任何一个式子化简到最简,而是保留好t2+1,t2-1,t2+49,t2-49这些整体结构,在中间过程中,一些数字和式子的乘积也都没有乘出来,反而有利于通分和约分,使运算得以顺利进行.
同学们,在解决解析几何问题时,既要重视思路方法,还要注意变量的选取,运算技巧,以及图形特征和几何性质的运用,既要有整体和求简意识,又要养成以想代算,注重“算理”,保持中间式子的结构特征、数学规律不破坏的习惯.各种策略是相互依存的,在具体解题的过程中往往需要综合考虑、穿插运用、相互补充,才能真正达到变难为易、化繁为简的效果.