福建省龍巖一中 (364000) 方秦金
“猜想”是合情推理,“證明”是演繹推理,“先猜后證”就是先用合情推理的方法得到一個似真的結(jié)果,再用演繹推理證明這個結(jié)論的正確性.本文舉例說明“先猜后證”在解幾探究性問題中的應(yīng)用,供參考.
例1 (2014年北京高考理科卷第19題)已知橢圓C:x2+2y2=4.
(Ⅰ)求橢圓C的離心率;
(Ⅱ)設(shè)O為原點,若點A在橢圓C上,點B在直線y=2上,且OA⊥OB,試判斷直線AB與圓x2+y2=2的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
我們先看命題者給出的解答.
(Ⅱ)直線AB與圓x2+y2=2相切.證明如下:
圖1
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)設(shè)動直線l:y=kx+m與橢圓E有且只有一個公共點P,且與直線x=4相交于點Q.試探究:在坐標平面內(nèi)是否存在定點M,使得以PQ為直徑的圓恒過點M?若存在,求出點M的坐標;若不存在,說明理由.
下面證明M(1,0)就是滿足條件的點.
評析:假設(shè)存在滿足條件的點M,我們通過取k,m的特殊值得出M的坐標,再給以一般化的證明,這是“先猜后證”方法的應(yīng)用.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
我們由特殊情形得到點G與以AB為直徑的圓的位置關(guān)系,“先猜”為“后證”指引了明確的方向.
例4 已知動圓P與圓F1:(x+3)2+y2=81和圓F2:(x-3)2+y2=1都相內(nèi)切,即圓心P的軌跡為曲線C;設(shè)Q為曲線C上的一個不在x軸上的動點,O為坐標原點,過點F2作OQ的平行線交曲線C于M,N兩個不同的點.
(Ⅰ)求曲線C的方程;
(Ⅱ)試探究|MN|和|OQ|2的比值能否為一個常數(shù)?若能,求出這個常數(shù);若不能,請說明理由.
評析:如果沒有用特值的方法得出一個可能的結(jié)果,則證明的方向是不確定的,繁雜的字母運算也令人望而卻步.“先猜后證”鼓舞了解題的信心.
回顧以上四個例子,“先猜后證”可為解幾探究性問題指引方向,從而化繁為簡,也體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的簡潔美.