鮑人燈
(浙江省天臺育青中學 317200)
在數(shù)學解題中,根據(jù)題目條件和解題需要,常需做出所設.但由于對題目理解不透,使所設含有隱患,從而致解題不當以致錯誤.下面是解析幾何解題中的關注點.
在數(shù)學解題時,要對基本知識、基本概念理解透徹,對定理、公式的運用條件要清楚,注意所設的全面性,這是正確解題的基本條件.
例1 求過點A(0,2)且與拋物線y2=2x有唯一公共點的直線方程.
錯解設過點A(0,2)的直線的斜率為k,則所求直線方程為y=kx+2.
k2x2+(4k-2)x+4=0.
①
剖析上述解法有兩處不當.(1)設直線的斜率為k,默認了直線存在斜率.實際上,當直線斜率不存在時,該直線的方程是x=0(y軸),該直線與拋物線相切于原點,也只有一個公共點.(2)上述化得的方程①不一定是關于x的一元二次方程,當k=0時,不能用判別式法求解.但此時的直線方程是y=2.顯然該直線過點A(0,2),且與x軸平行,與拋物線y2=2x相交于一個點,符合題意.
解答數(shù)學題的過程,就是一個不斷化歸轉(zhuǎn)化的過程.通過轉(zhuǎn)化將不熟悉的轉(zhuǎn)化為熟悉的;用熟知的知識方法來解決問題,但應注意轉(zhuǎn)化的等價性.
錯解可知所求直線必與雙曲線相切.
當切線斜率k存在時,設切線是y=k(x-2)+2,代入雙曲線方程,化得
(1-4k2)x2+16k(k-1)x-16(k-1)2-4=0
②.
綜上所述,滿足條件的直線有兩條:5x-8y+6=0和x=2.
綜上,符合題意的直線有四條,分別是x=2,5x-8y+6=0,x-2y+2=0,x+2y-6=0.
數(shù)學解題中,要注意知識的準確性,正確把握有關的概念、性質(zhì)、定理,這是正確做出所設的保證.
剖析該解法將橢圓參數(shù)方程x=acosθ,y=bsinθ中點P的離心角θ錯當成是直線OP的傾斜角,得出點Q的坐標是錯誤的,誤點是混淆了離心角與傾斜角兩個不同的概念.正確解答如下:
在解題中,要準確認識題目條件,注重所做假設的合理性,這樣才能確保推理運算準確無誤.
例4 求圓x2+y2=r2上點M(x1,y1)處的切線方程.
剖析上述解法,只適用于點M不在坐標軸上時,當點M在y軸上時,x1=0,y1=±r,切線方程是y=±r,當點M在x軸上時,x1=±r,y1=0,切線方程是x=±r.
把這兩種情況補充到原錯解過程中,解法就合理而全面了.當然了,最終所求的切線方程可統(tǒng)一寫成x1x+y1y=r2.
對于個別題目,若不注意方法的運用前提,忽略了檢驗結(jié)果的存在性,也可能出錯.
例5 是否存在過拋物線y2-2x+1=0和x2+4x-2y+4=0的交點的圓?若存在,求出圓的方程;若不存在,請說明理由.
錯解設經(jīng)過兩條拋物線交點的圓的方程是
(y2-2x+1)+λ(x2+4x-2y+4)=0,
整理得λx2+y2-2(1-2λ)x-2λy+4λ+1=0.
由圓方程的特征可知,只有λ=1時,上述方程才表示圓.把λ=1代入,得到所求圓的方程是
x2+y2-2x-2y+5=0.
剖析將上述所求的方程配方,得(x+1)2+(y-1)2=-3,可見這個圓是不存在的.實際上用f(x,y)+λg(x,y)=0求解經(jīng)過兩條曲線交點的問題,前提是兩條曲線應相交,而本題中的兩條拋物線并不相交,因此所求的圓的方程并不存在.
綜上所述,解答數(shù)學題時常常需要一“設”.但要特別注意所設的科學性、嚴謹性、可靠性,解題后要回顧或檢驗,避免因誤設而導致的錯誤.
參考文獻:
[1]李雪哲.淺談走出解題因“設”而錯的誤區(qū)[J].中學數(shù)學月刊,2006(8).
[2]龔兵,李培鋒.慎用橢圓參數(shù)方程解題[J].中學數(shù)學,2010(8).