湖北 李紅春
解析幾何是一門用代數(shù)方法研究幾何問題的學(xué)科,在高中階段具有重要的地位,高考中解析幾何試題有著較大的區(qū)分度,面對(duì)繁瑣的計(jì)算不少學(xué)生望而生畏,其實(shí)不少解析幾何問題如果能有效利用平面幾何性質(zhì),多一點(diǎn)想,就能少一點(diǎn)算,達(dá)到事半功倍的目的.
由三角形中已知邊和角求其余的邊和角的過程,稱為解三角形.解三角形通常需要包含一條邊在內(nèi)的三個(gè)已知條件,求解過程中通常需要運(yùn)用正弦定理和余弦定理.
余弦定理:在△ABC中,A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,則a2=b2+c2-2bc·cosA,b2=c2+a2-2ac·cosB,c2=a2+b2-2ab·cosC.
點(diǎn)評(píng):從圖形直觀出發(fā),借助橢圓定義,運(yùn)用余弦定理和直角三角形邊角關(guān)系,回避了直線方程代入橢圓方程的繁瑣,簡(jiǎn)潔至極.
穿孔問題在深水鉆孔樁施工過程中較為常見,其主要是指樁基鉆進(jìn)工作進(jìn)行中,鋼護(hù)筒內(nèi)部泥漿以較快速度流失,孔內(nèi)的水位高度出現(xiàn)了明顯的下降,嚴(yán)重情況下會(huì)下降到正常水面之下的現(xiàn)象。經(jīng)過對(duì)11#-1鉆孔樁出現(xiàn)穿孔問題的原因進(jìn)行了認(rèn)真地分析,主要是由于11#-1鉆孔樁鋼護(hù)筒在埋設(shè)工作中,存在著明顯的傾斜問題,鋼護(hù)筒底部的偏位情況較為明顯,護(hù)筒的半徑無法滿足實(shí)際需求。鉆孔工作過程中,鉆頭和鋼護(hù)筒的底腳部位摩擦較為明顯,導(dǎo)致鋼護(hù)筒埋設(shè)深度范圍內(nèi)的砂層穩(wěn)定性減弱,進(jìn)而導(dǎo)致穿孔問題的出現(xiàn)[1]。
如果兩個(gè)三角形的形狀相同,則稱兩個(gè)三角形相似.如果兩個(gè)三角形三條邊對(duì)應(yīng)成比例,或者有兩個(gè)角對(duì)應(yīng)相等,則兩個(gè)三角形相似;對(duì)于直角三角形而言,如果有一個(gè)銳角對(duì)應(yīng)相等,或者斜邊和一條直角邊對(duì)應(yīng)成比例,則這兩個(gè)直角三角形相似.
點(diǎn)評(píng):由A是△BCD的垂心,結(jié)合圖形,容易發(fā)現(xiàn)圖形中的線線垂直關(guān)系,進(jìn)而挖掘出三角形相似,得到對(duì)應(yīng)邊成比例,極大地縮短了思維流程.
相交弦定理:如果AB,CD為圓O的兩條相交弦,交點(diǎn)為M,則AM·MB=CM·MD.
點(diǎn)評(píng):先過點(diǎn)P作出直徑CD,再依據(jù)中線長(zhǎng)定理和橢圓的定義,借助相交弦定理搭起由PA·PB通向PF1·PF2的橋梁,避免了傳統(tǒng)解析幾何方法計(jì)算的繁瑣,讓人拍案叫好.
【例4】AB是拋物線y2=2px(p>0)過焦點(diǎn)F的弦,點(diǎn)P是拋物線上異于A,B的任意一點(diǎn),直線PA,PB分別交拋物線準(zhǔn)線l于M,N,則點(diǎn)M,N的縱坐標(biāo)之積為定值-p2.
證明:作AH,PJ,BK垂直準(zhǔn)線于點(diǎn)H,J,K,
點(diǎn)評(píng):從拋物線定義出發(fā),建立比例關(guān)系,借助外角平分線的性質(zhì)巧妙解題,妙不可言.
四點(diǎn)共圓定理:對(duì)角互補(bǔ)的四邊形四個(gè)頂點(diǎn)共圓.
點(diǎn)評(píng):依據(jù)對(duì)角互補(bǔ)的四邊形四個(gè)頂點(diǎn)共圓,尋求證明對(duì)角互補(bǔ)是破解本題的關(guān)鍵點(diǎn).
切割線定理:點(diǎn)A為圓O外一點(diǎn),AM為圓O的切線,M為切點(diǎn),AC為圓O的割線,交圓于B,C兩點(diǎn),則AM2=AB·AC.
點(diǎn)評(píng):先借助切割線定理,建立等積式,進(jìn)而得出兩三角形相似,再借助相似三角形性質(zhì)解題,思路清晰,計(jì)算量?。?/p>
從以上幾例不難發(fā)現(xiàn),平面幾何注重直觀,偏向于“形”,解析幾何依賴計(jì)算,側(cè)重于“數(shù)”,若能將“形”與“數(shù)”有機(jī)結(jié)合起來,充分考慮所給問題的幾何屬性,善于從圖形的幾何關(guān)系中抓住幾何本質(zhì),挖掘其幾何內(nèi)涵,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用,便能有效減少解析幾何計(jì)算量、縮短思維流程,優(yōu)化解題過程.