一個(gè)套路,幾乎解決所有高考解析幾何問題! 在教學(xué)中,一直有一個(gè)難以解決的悖論:“題海戰(zhàn)術(shù)”廣遭詬病,但似乎要取得好成績(jī),除了“題海戰(zhàn)術(shù)”又別無(wú)良策。這是因?yàn)?,我們每次考試面?duì)的題目都不可能一樣,大家心照不宣的想法是——通過平時(shí)的“題海戰(zhàn)術(shù)”,也許可以窮盡問題的各種可能。 顯然如果我們要窮盡問題的各種可能,是不現(xiàn)實(shí)的。為了讓學(xué)生能真正從題海戰(zhàn)術(shù)中走出來(lái),事實(shí)上,我們可以將以往大量的、零碎的、彼此之間也看似沒有多少聯(lián)系性的某些數(shù)學(xué)問題,卻能通過高度一致的方法獲得解決,本文以解析幾何為例的一套與高考解析幾何演繹體系相對(duì)應(yīng)的“萬(wàn)能解題套路”,幾乎把近幾年高考解析幾何問題基本上統(tǒng)一了起來(lái)!希望對(duì)同學(xué)們有所啟發(fā)。 一、解析幾何萬(wàn)能解題套路 解析幾何是法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡兒(1596 年~1650 年)創(chuàng)立的。笛卡兒在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性地提出了一個(gè)劃時(shí)代的設(shè)想——把代數(shù)的演繹方法引入幾何學(xué),用代數(shù)方法來(lái)解決幾何問題。正是在這一設(shè)想的指引下,笛卡兒創(chuàng)建了解析幾何的演繹體系。 以高考解析幾何為例: 1、很多高考問題都是以平面上的點(diǎn)、直線、曲線(如圓、橢圓、拋物線、雙曲線)這三大類幾何元素為基礎(chǔ)構(gòu)成的圖形的問題; 2、演繹規(guī)則就是代數(shù)的演繹規(guī)則,或者說(shuō)就是列方程、解方程的規(guī)則。 有了以上兩點(diǎn)認(rèn)識(shí),我們可以毫不猶豫地下這么一個(gè)結(jié)論,那就是解決高考解析幾何問題無(wú)外乎做兩項(xiàng)工作: 1、幾何問題代數(shù)化。 2、用代數(shù)規(guī)則對(duì)代數(shù)化后的問題進(jìn)行處理。 至此,整理了近幾年來(lái)貴州省高考解析幾何試題后總結(jié)出一套統(tǒng)一的解題套路: 二、高考解析幾何解題套路及各步驟操作規(guī)則 步驟一:(一化)把題目中的點(diǎn)、直線、曲線這三大類基礎(chǔ)幾何元素用代數(shù)形式表示出來(lái); 口訣:見點(diǎn)化點(diǎn)、見直線化直線、見曲線化曲線。 1、見點(diǎn)化點(diǎn):“點(diǎn)”用平面坐標(biāo)系上的坐標(biāo)表示,只要是題目中提到的點(diǎn)都要加以坐標(biāo)化; 2、見直線化直線:“直線”用二元一次方程表示,只要是題目中提到的直線都要加以方程化; 3、見曲線化曲線:“曲線(圓、橢圓、拋物線、雙曲線)”用二元二次方程表示,只要是題目中提到的曲線都要加以方程化; 步驟二:(二代)把題目中的點(diǎn)與直線、曲線從屬關(guān)系用代數(shù)形式表示出來(lái);如果某個(gè)點(diǎn)在某條直線或曲線上,那么這個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)就可代入這條直線或曲線的方程。 口訣:點(diǎn)代入直線、點(diǎn)代入曲線。 1、點(diǎn)代入直線:如果某個(gè)點(diǎn)在某條直線上,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入這條直線的方程; 2、點(diǎn)代入曲線:如果某個(gè)點(diǎn)在某條曲線上,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入這條曲線的方程; 這樣,每代入一次就會(huì)得到一個(gè)新的方程,方程逐一列出后,這些方程都是獲得最后答案的基礎(chǔ),最后就是解方程組的問題了。 在方程組的求解中,我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)特殊情況,即如果題目中有兩個(gè)點(diǎn)在同一條曲線上,將它們的坐標(biāo)代入曲線方程后能夠直接求解的可以直接求解,如果不能直接求解的,則采用下面這套等效規(guī)則來(lái)處理可以達(dá)到同樣的處理效果,并讓方程組的求解更簡(jiǎn)單,具體過程: 步驟三:(三化)圖形構(gòu)成特點(diǎn)的代數(shù)化,或者說(shuō)其它附加條件的代數(shù)化。 前面兩個(gè)步驟都是高度模式化的,他們構(gòu)成了解決所有問題的基礎(chǔ)。在解析幾何題目里,事實(shí)上就是附加了一些特殊條件的問題,如我們可以附加兩條直線垂直的條件,也可以附加一條直線與一條曲線相切的條件,等等,當(dāng)然,我們不用太擔(dān)心,這些條件都是與我們教材上的基本數(shù)學(xué)概念相對(duì)應(yīng)的,它們分別與一個(gè)或一組固定模式的方程相對(duì)應(yīng),而且,通過少數(shù)幾條通用規(guī)則就可以把所有這些方程羅列出來(lái)。而我們要做的,就是針對(duì)這些特定條件選擇合適的通用規(guī)則來(lái)列方程。這個(gè)步驟涉及的主要通用規(guī)則: 1、兩點(diǎn)的距離 2、兩個(gè)點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn) 3、條直線垂直 4、兩條直線平行 5、兩條直線的夾角 6、點(diǎn)到直線的距離 7、正余鉉定理及面積公式 8、向量規(guī)則 9、直線與曲線的位置關(guān)系 步驟四:(四處理)按答案的要求解方程組,把結(jié)果轉(zhuǎn)化成答案要求的形式。 一般情況步驟1、2、3 完成后,會(huì)得到一組方程,而答案就是這組方程組的解。這個(gè)步驟就是方程組的求解了,解方程組實(shí)際上就是用加減乘除四則混合運(yùn)算以及乘方、開方等來(lái)消除方程的參數(shù)。不過,這里我們也給出三條消參的原則: 【點(diǎn)評(píng)】本題涉及到平面向量,有一定的綜合性和計(jì)算量,相對(duì)來(lái)講比較有利的方面,也就是這道題的特點(diǎn)是沒有任何的未知參數(shù),我們看這道題橢圓完全給出,直線過了橢圓焦點(diǎn),并且斜率也給出,平時(shí)做題斜率不給出,需要通過一定條件求出來(lái),或者根本求不出來(lái),這道題都給了,這個(gè)跟平時(shí)做的不太一樣,反而同學(xué)不知道怎么下手,完成有難度。這兩問出的非常巧妙,一個(gè)證明點(diǎn)在橢圓上的問題,還有一個(gè)四點(diǎn)共圓,這都是平時(shí)很少涉及到的解析幾何本質(zhì)的內(nèi)容。讓學(xué)生掌握解析幾何的本質(zhì),其實(shí)就是用代數(shù)方法研究幾何的問題,什么是四點(diǎn)共圓?首先在同一個(gè)圓上,首先找到圓心,四個(gè)點(diǎn)找圓心不好找,最簡(jiǎn)單的兩個(gè)點(diǎn)怎么找?這是平時(shí)的知識(shí),怎么找距離相等的點(diǎn),一定在中垂線,兩個(gè)中垂線交點(diǎn)必然是圓心,找到圓心再距離四個(gè)點(diǎn)距離相等,這就是簡(jiǎn)單的計(jì)算問題,方法確定以后計(jì)算量其實(shí)比往年少。 至此,我們已經(jīng)把解析幾何解題的完整套路呈現(xiàn)給了大家。最后給大家提供一點(diǎn)高效學(xué)習(xí)的建議: 同樣的題目要反復(fù)多做幾遍。因?yàn)橥粋€(gè)知識(shí)點(diǎn)里面的題目,其解題套路都是一致的,我們做題的主要目的是熟悉這些套路,而一個(gè)題目做五遍往往比五個(gè)題目做一遍更利于我們快速掌握這些解題套路。 |
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