郭煒
在解決解析幾何相關(guān)問(wèn)題時(shí)常常需要合理引入?yún)?shù),以便迅速發(fā)現(xiàn)解題思路,減少運(yùn)算量,提高解題速度.常見(jiàn)的設(shè)參方式有:①點(diǎn)參數(shù);②斜率參數(shù);③角參數(shù);④線參數(shù);⑤截距參數(shù)等,請(qǐng)看以下三個(gè)例子.
一、熟練運(yùn)用“斜率參數(shù)”
解題反思 解法一使用“斜率參數(shù)”,參數(shù)只有1個(gè),雖有較大的運(yùn)算量,但思路清晰,應(yīng)該很有信心做下去,而且通過(guò)直線MN垂直于z軸這一特殊位置,很容易猜想出該定點(diǎn)坐標(biāo),把探究題化歸為證明題,可以進(jìn)一步降低運(yùn)算量.解法二使用“點(diǎn)參數(shù)”,參數(shù)量較多,思維量也較大,需要具備較強(qiáng)的綜合分析問(wèn)題的能力,運(yùn)算量也較大,對(duì)于算理的要求也比較高.
二、合理運(yùn)用“點(diǎn)參數(shù)”
分析1 將四邊形的面積分割成兩個(gè)三角形△AEF和△BEF.這種分割需要以EF為底,以A,B到EF的距離為高,表示三角形面積,這就要知道直線EF的方程,可以考慮“斜率參數(shù)”.
分析2 如果把四邊形分割成△AEB和△AFB,因?yàn)橐阎c(diǎn)A,B的坐標(biāo),易得AB長(zhǎng)度和直線AB的方程,要得到E,F(xiàn)到AB的高,可以用“點(diǎn)參數(shù)”設(shè)出點(diǎn)E的坐標(biāo).
解題反思 通過(guò)解答過(guò)程可發(fā)現(xiàn)本題利用“點(diǎn)參數(shù)”表示三角形面積比用“斜率參數(shù)”表示面積更方便,用“點(diǎn)參數(shù)”把面積表示出來(lái)后出現(xiàn)了關(guān)于x0,y0二元一次式子的最值問(wèn)題,再用“角參數(shù)”表示出點(diǎn)的坐標(biāo),轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的最值問(wèn)題,則可進(jìn)一步簡(jiǎn)化計(jì)算,遇到與面積相關(guān)的問(wèn)題,通過(guò)分割后,三角形的底和高有時(shí)可用坐標(biāo)表示,比較簡(jiǎn)單,所以一般用“點(diǎn)參數(shù)”比用“斜率參數(shù)”更容易表示出面積.
三、靈活運(yùn)用“線參數(shù)”例3如圖3,某工業(yè)園區(qū)是半徑為10 km的圓形區(qū)域,離園區(qū)中心O點(diǎn)5km處有一中轉(zhuǎn)站P,現(xiàn)準(zhǔn)備在園區(qū)內(nèi)修建一條筆直公路AB經(jīng)過(guò)中轉(zhuǎn)站.為方便交通,準(zhǔn)備過(guò)中轉(zhuǎn)站P在園區(qū)內(nèi)再修建一條與AB垂直的筆直公路CD,求兩條公路長(zhǎng)度和的最小值,
解題反思 一些同學(xué)在解決此問(wèn)題時(shí)以o為原點(diǎn),以O(shè)P為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,然后選擇以直線AB的斜率k為參數(shù)(需對(duì)斜率不存在的情況進(jìn)行討論),用弦長(zhǎng)公式分別表示出AB,CD的長(zhǎng)度,從而AB+CD的長(zhǎng)度就化歸為關(guān)于斜率k的雙根式函數(shù)問(wèn)題.由于目標(biāo)函數(shù)比較復(fù)雜,只有個(gè)別同學(xué)能夠通過(guò)平方、換元得出最終答案.通過(guò)本例可發(fā)現(xiàn)在圓中經(jīng)常選擇弦心距為參數(shù)建模.一般地,當(dāng)變化是由某線段引起的,經(jīng)常選擇線段長(zhǎng)為參數(shù),即“線參數(shù)”.
通過(guò)對(duì)以上三個(gè)問(wèn)題的研究,我們發(fā)現(xiàn),合理選取參數(shù),對(duì)提高解析幾何題的運(yùn)算速度至關(guān)重要.同學(xué)們?cè)趶?fù)習(xí)中要注意比較,注重積累,不斷優(yōu)化.