高中数学解题思想方法技巧:摆渡开门 萍水相逢

发布时间:2023-01-19 06:44:50   来源:文档文库   
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数学破题36
16 摆渡开门 萍水相逢
●计名释义
有道数学题,求证π>{ EMBED Equation.3
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5. 很多学生不知所措时,却有一学生说此题非常简单,2不过需找个第三者. 现在他已经指定了一个第三者,就是整数3.
因为π>3,又3>,所以π>.
这里的第三者,如同一个渡船,它能把“无关”的两岸经过自己连接起来.这就是数学上的“过渡法”它是一个“三者牵线,截迂为直”的策略,在不等式中具体表现为传递法.过渡法所用的渡船形式多样,可以是参数,可以是图形,当然也可以是函数、方程、不等式等.
●典例示范
1 已知曲线C ,求曲线C关于直线x-y+1=0的对称曲线C1的方程. 分析 一般解法为“轨迹转移法”1Px, yC1上的动点;2求出Px, y关于直线x-y+1=0的对称点Qx, y (3Q点坐标代入C的方程;4)用xy表示x′,y′,即得C1的方程. 此法甚繁,考虑到这里的对称轴直线的斜率为1,因此可以直接从中得到替换式. 解答 x-y+1=0 代入C的方程得 即得C1的方程得
点评 对称轴x-y+1=0本为一条参照定位直线,现在拿来充当替代式,成了名符其实第三者“摆渡”.

2 长为2的线段AB在抛物线y=x2上滑动,求AB中点的轨迹方程. 解答 A(x1y1B(x2y2为抛物线y=x2上两点,那么:

设AB中点为M(x,y,那么: : ∴|AB| 2=(x1-x22+(y1-y22 =1+4x2x1-x22 =1+4x2x1+x22-4x1x2]
=1+4x24x2-42x2-y]
已知|AB|=2. ∴(1+4x2y-x2=1所求点M的轨迹方程为:y=x2+ 点评 本解说明:当直线与曲线相交,若已知弦的长度,而目的是求弦中点的轨迹,可以对其两端的坐标实施“设而不求”.

3 椭圆(a>b>0的右准线是x=1,倾斜角为α=的直线l交椭圆于AB两点,已知AB的中点为M.
1)求椭圆的方程;
2)若PQ是椭圆上满足|OP|2+|OQ|2=的两点,求证:|kOP·kOQ|为定值.
分析 按常规,应设直线的斜截式方程,并代入椭圆方程,用韦达定理依中点的条件先求直线的截距而后确定椭圆方程.这样也算设而不求,可这种方法计算量仍然太大. 请欣赏如下解法:
1)椭圆的右准线为x=1,即∴a2=cb2= a2-c2 = c-c2. 所求椭圆应为: 也就是 (1-cx2+y2= c1-c ① 设弦AB的两端分别为A(x1y1B(x2y2,则:



kAB=,又AB中点为M,∴x1+x2=-1y1+y2= 以上全代入②:1=, 1-c=c=,代入①:x2+y2= 所求椭圆方程为:2x2+4y2=1.
2)由(1)知椭圆方程:2x2+4y2=1. PQ的坐标依次为(x1y1(x2y2. 有:③
∴|OP|2+|OQ|2=, (x+y+(x+y= ④ ③代入④:x+x+-x+x=, x+x=.
|kOP·kOQ|=为定值.
点评 本解的优点是:
1.为确定椭圆方程,须求两个参数ab,这里先由准线的条件归为只须求一个参数c; 2.无论求椭圆方程或证斜率之积的绝对值为定值,都需要利用弦ABPQ的端点,这里只是抽象的设定而并不真的去求它,在解题过程中都自然地逐一消失,使“设而不求”的技术达到最佳效果.

4 05湖北卷21题)设AB是椭圆3x2+y2=λ上的两点,点N13)是线段AB的中点,线AB的垂直平分线与椭圆相交于CD两点. (Ⅰ)确定λ的取值范围,并求直线AB的方程;
(Ⅱ)试判断是否存在这样的λ,使得ABCD四点在同一个圆上?并说明理由. 分析 1)已知弦的中点求弦所在直线的方程,故(1)可以实施“设而不求”2)判断“四点共圆”的最佳方法,是引入平面几何的相应知识.
解答 1)∵点N13)在椭圆3x2+y2=λ内, 3·12+32<λ,即λ>12,∴λ∈(12+∞). AB两端点为Ax1y1Bx2y2,则有:

1-23x1-x2x1+x2 +y1-y2y1+y2=0 3)
N(13是线段AB的中点,∴x1+x2=2y1+y2=6. 代入(3: 4题解图 6x1-x2+6y1-y2=0,于是kAB=,故直线AB的方程为:y-3= -x-1,即x+y-4=0. 2)解法1CDAB的垂直平分线,且kAB=-1,∴kCD=1,直线CDy-3=1·x-1,即x-y+2=0.直线AB的参数方程方程是: ∴代入椭圆方程得:,即2t2+12-λ=0.(由(1)知λ>12,设此方程之二根为tAtB,则tA·tB = 直线CD的参数方程方程是:
代入椭圆方程得:,即2t2-6t+12-λ=0. 设此方程之二根为tC tD ,则tC·tD= 由(45)知|tA·tB|=|tC·tD|,也就是│AN│·│BN=CN│·│DN│,这就是说,存在λ>12,使ABCD四点总在同一个圆上.
小结 按理说,解数学题避免不了“求”,其最终目的(不论是计算题还是证明题),都是要“求”出最后的结果的.这里说的“不求”,专指可以简化的解题中间过程,用“设”去代替“求”.
从宏观上说,“设而不求”是解析几何解题的基本手段.“设而不求”的灵魂是通过科学的手段使运算量最大限度的减少.因此需要做到:1凡是不必直接计算就能更简洁的解决问题的,都尽可能实施“设而不求”;2“设而不求”不可避免的要设参,消参.而设参的原则是宜少不宜多.3“设而不求”的思想还可以应用到三角、立几、代数等数学的其他领域中去,限于篇幅,这里不再多讲.有心的读者,不妨在解题中留心运用.

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/1f9151405acfa1c7ab00cc1b.html

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