我的網(wǎng)課——“圓錐曲線要你命”課程的第五部分,叫引入變量.
設(shè)點(diǎn)還是設(shè)線?引入坐標(biāo)還是引入斜率?
這是一個(gè)問(wèn)題.
可能有童鞋會(huì)說(shuō),不是上來(lái)就設(shè)k的嗎?
哈哈,還有可能設(shè)點(diǎn)啊,設(shè)截距啊......只是平時(shí)做題,斜率設(shè)的最多.
1設(shè)點(diǎn)還是設(shè)線的本質(zhì):條件的不同表達(dá)對(duì)運(yùn)算的影響
這是2016年北京高考理科數(shù)學(xué)卷的圓錐曲線綜合題.
思路1:設(shè)AP斜率(單變量),寫(xiě)AP方程,與y軸聯(lián)立求點(diǎn)M,與橢圓聯(lián)立求點(diǎn)P,寫(xiě)B(tài)P方程,求點(diǎn)N.計(jì)算AN×BM.
思路2:設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)(雙變量),寫(xiě)AP方程求M坐標(biāo),寫(xiě)B(tài)P方程求N點(diǎn)坐標(biāo).計(jì)算AN×BM,用點(diǎn)P滿足橢圓方程化簡(jiǎn)最終結(jié)果.比較而言,思路2省去了直線與橢圓聯(lián)立的過(guò)程,略勝一籌.本質(zhì)上,設(shè)點(diǎn)和設(shè)線是對(duì)同一條件的不同表達(dá).同樣是P在橢圓上,思路1的表達(dá)是:斜率+聯(lián)立;思路2的表達(dá)是:點(diǎn)坐標(biāo)+點(diǎn)滿足橢圓方程.因?yàn)椴煌谋磉_(dá)形式,進(jìn)而對(duì)代數(shù)運(yùn)算的難度產(chǎn)生影響.正如我昨天《
老左的網(wǎng)課究竟要講些什么(連載四)》所寫(xiě),形式即內(nèi)容,形式就是影響運(yùn)算的最大因素.2設(shè)線有講究:多條線設(shè)哪條?
這是2014年天津高考理科卷的圓錐曲線綜合題.
本題的核心是求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
可是過(guò)P的直線有兩條,是設(shè)PB呢,還是設(shè)PF1呢?
童鞋們的一般反應(yīng)就是設(shè)PB,因?yàn)檫^(guò)頂點(diǎn)啊,好算啊.可是這里需要引入新變量——就是PB的斜率.
換個(gè)角度思考,因?yàn)镻F1與BF1垂直,而B(niǎo)F1的斜率容易求得是1,所以PF1的斜率為-1.
這樣一來(lái),PF1的直線方程就是已知了,再和橢圓聯(lián)立,則水到渠成.
你看,選直線是不是也有講究?3設(shè)點(diǎn):不同曲線的點(diǎn)變量設(shè)法
當(dāng)然,設(shè)點(diǎn)也會(huì)遇到類(lèi)似的問(wèn)題:在一個(gè)圖形中,有多個(gè)點(diǎn),設(shè)哪個(gè)點(diǎn)合適呢?
還是要看設(shè)哪個(gè)點(diǎn),能夠方便地表示其它點(diǎn),能夠方便地表示所求的目標(biāo),能夠運(yùn)算量小一些.此外,橢圓、雙曲線上的動(dòng)點(diǎn)通常設(shè)雙變量.因?yàn)閤,y的關(guān)系比較隱晦,要硬解的話,坐標(biāo)就很難看(都是根號(hào)).而拋物線通常只引入一個(gè)變量.比如點(diǎn)P在拋物線y2=2px(p>0)上,通常設(shè)P(t^2/2p,t).為了形式更好看一些,通常設(shè)P(2pt^2,2pt).好了,更多關(guān)于變量選取的內(nèi)容盡在我的網(wǎng)課中.本部分目錄如下.根據(jù)實(shí)際情況,可能略有調(diào)整.第五部分:引入變量
設(shè)點(diǎn)還是設(shè)線?引入坐標(biāo)還是引入斜率?075設(shè)點(diǎn)和設(shè)線:獨(dú)立條件的個(gè)數(shù)和條件的等價(jià)性
076變量選取的原則1:處于核心地位,且易于表示其他量
077變量選取的原則2:盯住目標(biāo),我們求的是什么?
078變量選取的原則3:形式簡(jiǎn)單,運(yùn)算量小
079設(shè)點(diǎn):本題有好幾個(gè)點(diǎn),設(shè)哪一個(gè)點(diǎn)?
080設(shè)線:本題有好幾條線,設(shè)哪一條線?
081拋物線中的變量選擇:點(diǎn)變量居多
082點(diǎn)變量的經(jīng)典使用場(chǎng)景:對(duì)稱點(diǎn)的出現(xiàn)
083設(shè)點(diǎn)利用曲線整體代換:點(diǎn)在曲線上不要忘
084點(diǎn)差法進(jìn)階版:定比點(diǎn)差法