王海棠 劉新春
[摘 要]平面解析幾何中,一個常見的策略就是假設(shè)參數(shù)來表示題目中的相關(guān)量.但不同的參數(shù)對運算的繁簡影響很大,這就需要合理假設(shè)參數(shù)優(yōu)化運算.研究選擇參數(shù)的方法,分析參數(shù)對運算量的影響,指導學生根據(jù)題意合理選擇參數(shù),能提高學生的解題速度.
[關(guān)鍵詞]解析幾何;參數(shù);選擇
[中圖分類號]? ? G633.6? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2021)08-0010-03
在求解平面解析幾何問題的過程中,一個無法回避、令人頭痛的問題是如何假設(shè)參數(shù).設(shè)立參數(shù)是為了將問題中的幾何條件用數(shù)量關(guān)系來表示.通常有假設(shè)直線的斜率(斜率參數(shù))、假設(shè)動點坐標(坐標參數(shù))、假設(shè)角度(角度參數(shù))和假設(shè)線段的數(shù)量(數(shù)量參數(shù))四種方法.實踐與研究表明,選擇不同的參數(shù)往往會產(chǎn)生不同的運算量,那么,它們之間的關(guān)聯(lián)度到底如何?
從以上5種方法我們還可以看到,在解決解析幾何問題的過程中,運算量是怎樣產(chǎn)生增加的.
(1)聯(lián)立方程組解交點坐標.
(2)動點坐標為兩個及以上的參數(shù)所表示的代數(shù)式尤其是分式,表示直線方程和進行其他運算.
(3)基本量或直線(曲線)方程形式用多個字母及復雜的分式、根式表示時,如三角形的面積、線段的長度.
(4)復雜的消元過程導致運算量增大.
(5)問題本身條件眾多,絕對計算量大.
綜合分析假設(shè)參數(shù)與運算量形成原因之間的關(guān)系,我們對如何假設(shè)參數(shù)有以下啟示.
(1)如果假設(shè)直線斜率為主參數(shù),并用于表示其他動點坐標和數(shù)量關(guān)系,如果不需要聯(lián)立方程組解交點坐標,則不會增加過多運算量.
(2)如果能直接運用動點原始坐標(單個字母)表示數(shù)量關(guān)系,其結(jié)果形式比較簡單;若設(shè)立坐標參數(shù)表示的數(shù)量關(guān)系中一個字母[x(y)]只含有二次項,則可以運用圓錐曲線的方程消去參數(shù),此時則宜設(shè)動點坐標為主參數(shù),其運算量相對減少.
(3)通??梢韵韧瑫r設(shè)立直線的斜率參數(shù)和坐標參數(shù),然后分別用這些參數(shù)表示題目條件并轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系,比較哪種參數(shù)對應(yīng)的數(shù)量關(guān)系運算量少、形式簡單,就以此種參數(shù)為主參數(shù)表示另外的參數(shù)和數(shù)量關(guān)系.
(4)參數(shù)的選擇對解題過程的運算量大小有直接的影響,但有些運算量并不是因為設(shè)立某種參數(shù)造成的.假設(shè)任何參數(shù)都有一定的運算量,但可以通過一些技能技巧簡化形式,減少運算量.如能不解方程組盡量不解,直接假設(shè)坐標參數(shù)為主參數(shù),盡量不設(shè)斜率參數(shù)表示交點坐標,對于表示長度、面積以及復雜的分式根式,能整體代換盡量不化整為零,對于復雜的分式能分解因式盡量不要先行展開,以便分母、分子約去公因式,化簡到最后再代入求值.假設(shè)參數(shù)不需要求出結(jié)果的盡量設(shè)而不求.