王成強
(成都師范學(xué)院數(shù)學(xué)學(xué)院,四川 成都 611130)
中國碩士研究生入學(xué)統(tǒng)一考試的數(shù)學(xué)試題(簡稱考研數(shù)學(xué))主要涉及“微積分”“線性代數(shù)”“解析幾何”“概率統(tǒng)計”等知識模塊[1]。 這些知識模塊彼此相關(guān)又各自具有鮮明的特色。 解析幾何知識模塊與微積分知識模塊、線性代數(shù)知識模塊緊密相關(guān)??佳袛?shù)學(xué)中的解析幾何知識考點的分?jǐn)?shù)值占比很低,但因其與其他知識的緊密相關(guān)性,解析幾何考研題具有特殊的研究價值。本文的研究對象是2018年考研數(shù)學(xué)(一) 第一題第2小題,其內(nèi)容完整表述如下。
在問題(*)中,“相切”即是(切)平面與曲面 只交于一點[2-4]。 問題(*)具有一定的難度,它雖有教材背景,但其考查視角新穎,讓人較難在短時間內(nèi)探索出清晰的解題思路。 問題(*)的知識交匯性極強,可從幾何、分析、線性代數(shù)等不同方向進(jìn)行探索并獲得解答。 鑒于以上兩點,問題(*)的研究結(jié)論對進(jìn)一步理解微積分理論、線性代數(shù)及二次曲面理論都有一定的啟發(fā)性意義,本文旨在對問題(*)進(jìn)行多解探究。
本文基于(解析)幾何、微積分、線性代數(shù)等多種觀點給出了2018年中國碩士研究生入學(xué)統(tǒng)一考試的數(shù)學(xué)試題第一題第2小題(問題(*))的5種解法。從解答過程中得到三點啟示: 從書本知識中尋找解題思路,如解法2, 在教材中可獲知, 曲面的切平面方程為利用題設(shè)條件“切平面過點列出另外兩個方程,從這三個方程可解出切點的坐標(biāo)及切平面方程;從所求的對象中尋找解題思路,如解法1,3,4(也見文獻(xiàn)[6]),先設(shè)出切平面的方程,再利用未利用的題設(shè)條件解出切平面中的待定參數(shù);從書本的課后拓展中尋找解題思路,如解法5。