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如何攻克数学解析几何部分的难点

01月08日 编辑 39baobao.com

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解析几何是高中数学的一个分支,它是以解析几何的基本内容和思想为背景材料,用代数方法研究平面几何问题的学科,是衔接初等数学和高等数学的纽带,它本身侧重于数行结合和形象思维,综合了平面几何,代数,三角等知识。尤其是对圆锥曲线的研究方面,高度综合了二次方程,二次不等式和二次函数的有关知识,是一门综合性很强的学科。因而在解析几何教学中,特别是在解题过程中,当采用常规方法走不通或较繁时,如果引导学生采用一种易“变通”的方式,将一种语言“等价转化”为另一种语言,来刻画和展示命题的本质含义,就会找到更加巧妙的解题途径,从而提高学生的创新思维能力。在解析几何的学习中,要注意以下几个方面:

一、 方程与图形之间的转化

在解析几何中,二元二次方程AX2+BY2+DX+EY+F=0代表了圆、椭圆、双曲线、抛物线(直线是它的特殊形式)。因此可根据方程画出图形,反过来,又可根据图形研究其几何性质。

例题1、当m为何值时,方程1-X2=X+m①有两个根;②只有一个根。

解析:①令y=1-X2,y=X+m;方程有2个实数根的问题转化为曲线C1: y=1-X2与曲线C2: ,y=X+m的图像有2交点问题(如图1),曲线C1的图像是单位圆的上半圆,曲线C2的图像是斜率为1的平行直线系,由图知,满足条件的情况m∈1,2。②满足条件 m∈2∪1,2

点拨:将方程两边转化为两个可画出图形的函数。在同一坐标系中,画出这两个函数的图像,这就把方程问题转化为图像问题,然后充分利用图形直观性解决问题。

二、 不等式与图形的转化

例题2、解不等式2x-x2>x-1

解析:令y=2x-x2,y= x-1;而y=2x-x2是以(1,0)为圆心,以1为半径的上半圆, y= x-1是斜率为1,在 轴上的截距为-1的直线。满足不等式的图形是圆在直线上方的部分(如图2);因此,求出直线和圆的交点横坐标为y=2x-x2

y= x-1x=1+2,∴不等式的解集为X∈0,1+2点拨:将不等式转化为可画出图形的两个函数,这样就把不等式问题转化为“图像高低”为题,然后求交点,指出满足条件的横坐标范围,即是不等式的解。

三、 求曲线交点与方程之间的转化

解析几何的基本思想就是用代数方法处理几何问题,其中,求曲线交点的有关判断问题,常转化为二元一次方程有根的问题。

例题3、抛物线Y2=x与圆(x-a)2+y2有四个交点,求实数a的取值范围。

解析:∵ y2=x

(x-a)2+y2=1x2-(2a-1)x+a2=0

△=(2a-1)2-4(a2-1)>0

x1+x2=2a-1

x1x2=a2-1 解得 1四、 转化为三角函数问题

例题4、设椭圆X2a2+y2b2=1(a>b>0)与X、Y轴正半轴分别交与A、B,点P(x、y)是椭圆位于第一象限的点,求四边形OAPB的面积的最大值。

解析:椭圆参数方程为x=acosθ

y=bsinθ(θ为参数),则P(acosθ,bsinθ)

SœOAPB=S△OAP+S△OPB=12absinθ+12bacosθ=12ab(sinθ+cosθ)=22absin(θ+π4)ن22ab,当且仅当θ=π4,P(22a,22b)时等号成立,

即Smax=22ab。点拨:将面积问题转化为三角函数的最值问题,体现出三角函数的工具性和知识之间的联系性,使学生综合应用知识的能力得以提高。

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