解析几何中的定点定值问题的策略与方法

2021-06-26 03:58:38广东省深圳市南头中学武文香
数学大世界 2021年16期
关键词:解题学生

广东省深圳市南头中学 武文香

解析几何的解题过程中,需要学生全面地看待问题,寻找题目中条件之间的联系,并使用发展的观点来处理这类问题。解析几何中的定值、定点等问题对学生而言是难点,加上高考对此类题目的重视程度越来越高,因此,教师对此展开教学研究是非常必要的,能够帮助学生提升数学逻辑思维,锻炼数学能力,使其在高考中获得更高的分数。

一、定点解析几何

定点的解析几何主要是从椭圆或是圆的性质出发,进一步要求学生掌握图形与直线的位置关系、平面向量关系等,其中对学生的运算能力有较高的要求,对学生的推理论证能力有一定的考查,涉及的解题思路主要是数形结合、转化归化以及函数方程三个方面。

例1:平面直角坐标系xOy中,二次函数f(x)=x2+2x+b(x∈R)与x轴和y轴有三个交点,经过三个交点的圆为C。(1)求实数b的取值范围;(2)求圆C的方程;(3)圆C是否经过定点(该点的坐标与b无关)?证明此结论。

解析此题时,我们将(1)和(2)问忽略,仔细求解(3)问。这题有两种解题方法——

一般法:从(2)中能够知道圆C方程为:x2+y2+2x-(b+1)y+b=0,此时令b=0,则x2+y2+2x-y=0,令b=-1,则x2+y2+2x-1=0,联立求解得x=0,y=1或x=-2,y=1。因此,圆C必过定点A(0,1)和B(-2,1)。证明过程如下:将点A(0,1)代入方程之中,则左边=02+12+2×0-(b+1)+b=0,右边=0,所以圆C过定点(0,1)。同理可证,圆C也会过定点(-2,1)。

形象法:基于圆C必过定点,证明:假设圆C过定点(x0,y0),此时的x0和y0均不依赖于b,将其代入圆C方程中,则++2x0-y0+(1-y0)b=0(即为方程D),方程中所有满足b<1(b≠0)都必须要成立,则1-y0=0必须成立。根据方程D得到++2x0-y0=0,解得x0=0,y0=1或x0=-2,y0=1。根据经验可知,点(0,1)和(-2,1)都在圆C上,所以圆C经过定点。……

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