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标题 设而不求
范文

    陈习俭

    【摘要】解析几何高考的七大主干知识,在各个省市的高考中都占有很重要的地位,它是用代数的方法去研究几何问题,不可避免地会涉及联立方程并且求解方程,如何简化运算快速求解就显得极为关键,而“设而不求”,就是根据提议巧妙设立未知数,来沟通“未知”和“已知”之间的关系,从而帮助我们解题,而未知数本身并不需要求出它的值.“设而不求”的方法把关注点通过运算求解上升为分析求解,即通过少量的计算大量的分析实现解题.

    【关键词】解析几何;设而不求;高考

    一、案例分析

    (一)中点和斜率的问题

    例1(2013年全国大纲理11)已知抛物线C:y2=8x与点M(-2,2),过C的焦点,且斜率为k的直线与C交于A,B两点,若MA·MB=0,则k=.

    解法一常规方法计算(略).

    解法二易知点M在准线上,由MA·MB=0,知MA⊥MB,设AB中点N(x0,y0),则MN=12AB,由抛物线定义知N到准线的距离也等于12AB,于是y0=2,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y21=8x1,y22=8x2.

    两式相减得(y1-y2)(y1+y2)=8(x1-x2),

    故kAB=y2-y1x2-x1=8y1+y2=2.

    点评:设出两个交点的坐标,通过两方程作差快速求出斜率,大大简化了运算,提高了解题的速度,这种方法叫点差法,它的特点是设出关键点坐标,然后代入曲线方程,再作差,最后将表达式化成含有斜率与中点的式子.

    (二)求直线方程

    例2(2013广东理20)已知抛物线C的顶点为原点,其焦点F(0,c)(c>0)到直线l:x-y-2=0的距离为322.设P为直线l上的点,过点P作抛物线C的两条切线PA,PB,其中A,B为切点.

    (Ⅰ)求抛物线C的方程;

    (Ⅱ)当点P(x0,y0)为直线l上的定点时,求直线AB的方程.

    解(Ⅰ)抛物线C的方程为x2=4y.过程略.

    (Ⅱ)抛物线C的方程为x2=4y,即y=14x2,求导得y′=12x.

    设A(x1,y1),B(x2,y2),则切线PA,PB的斜率分别为12x1,12x2,

    所以切线PA的方程为y-y1=x12(x-x1),

    即y=x12x-x212+y1,即x1x-2y-2y1=0.

    同理可得切線PB的方程为x2x-2y-2y2=0.

    因为切线PA,PB均过点P(x0,y0),

    所以x1x0-2y0-2y1=0,x2x0-2y0-2y2=0,

    所以(x1,y1),(x2,y2)为方程x0x-2y0-2y=0的两组解.

    所以直线AB的方程为x0x-2y-2y0=0.

    (三)直线与圆锥曲线关系

    例3(2013年陕西理20)已知动圆过定点A(4,0),且在y轴上截得的弦MN的长为8.

    (Ⅰ)求动圆圆心的轨迹C的方程;

    (Ⅱ)已知点B(-1,0),设不垂直于x轴的直线l与轨迹C交于不同的两点P,Q,若x轴是∠PBQ的角平分线,证明直线l过定点.

    解(Ⅰ)由已知条件很容易求解出轨迹C的方程为y2=8x,过程略.

    (Ⅱ)点B(-1,0),设P(x1,y1),Q(x2,y2),

    由题知y1+y2≠0,y1y2<0,y21=8x1,y22=8x2.

    y1x1+1=-y2x2+1y1y21+8=-y2y22+8

    8(y1+y2)+y1y2(y2+y1)=08+y1y2=0,

    直线PQ方程为:y-y1=y2-y1x2-x1(x-x1)

    y-y1=1y2+y1(8x-y21)

    y(y2+y1)-y1(y2+y1)=8x-y21

    y(y2+y1)+8=8xy=0,x=1.

    所以,直线PQ过定点(1,0)

    (四)对于圆锥曲线中弦长的综合应用

    在人教A版高中数学选修2-1的第二章“圆锥曲线与方程”的例6中,对于已知直线与圆锥曲线相交,求弦长的解题方法中,是直接计算出了两交点,用两点间的距离公式计算出了弦长,这种方法对于已知直线和已知曲线是可行的,但在我们的高考题中,经常会用到未知直线与已知曲线相交的弦长,如果我们再采用教材中的方法,会使计算变得特别复杂,而如果我们采用“设而不求”就能让问题简单化.

    二、小结

    设而不求,合理的“设”是桥梁和纽带,“不求”,使解题变得更加简洁,而要达到设而不求的境界,就需要对问题更深入地分析和思考,这正好符合高考“多思少算”的命题要求,它优化了学生的解题思路,让其对解析难题的解决更有信心.

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更新时间:2025/3/10 15:26:20