【以簡馭繁】雙斜率問題的齊次化處理——簡化圓錐曲線運算的又一...

2021-01-10 網易

2020-03-30 15:55:24 來源: 許興華數學

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  數學教師的話語

  眾所周知的,解析幾何題由於計算量太大,常常讓人望而卻步。 實際上,做解析幾何的題目並沒有想像中的那麼艱難,畢竟它的基本思想「幾何問題代數化」是我們所熟知的,因此在解題時,只要緊抓基本思想不放鬆,過程雖艱難,但問題,總是會迎忍而解的。

  當然,為了避免計算量的問題,我們總是會在解題過程中想盡辦法進行解法的優化,比如大家熟知的「點差法」,因為計算量非常小,就深為大家所喜愛。

  接下來給大家介紹另外一個小妙招「齊次化處理」,專門用於處理圓錐曲線中的「雙斜率問題」。話不多說,例題為證!!!

  備註:「齊次」從詞面上解釋是「次數相等」的意思。是微積分中一個比較常用的概念。它分為「齊次式」和「齊次方程」。

  齊次式:一個多項式中各個單項式的次數都相同的式子,我們稱之為齊次式。例如:「x+3y+z」為一次齊次 式;"x 2 +3xy+2y 2 "為二次齊次式

  齊次方程:方程中所有非零項的未知數的次數相同,我們稱之為齊次方程。例如:"x+2y-3z=0"為一次齊次方程;"x 2 +3xy+2y 2 =0 "為二次齊次方程。

  

  

  

  斜率不存在時,

  可以通過驗證的方式進行確認。

  

  

  

  備註: 通過圖像平移建立二次齊次方程

  

  平移後

  

  

  坐標平移

  

  

  

  

  解析專題

  

  

  一點點的體會

  通過以上解法,不難看出其共同點: 通過將直線方程進行改造後,採取類似「1的替換」的作法,將二次曲線方程轉化為「二次齊次式」,並通過齊次式的特徵,將兩變量統一化為斜率的形式,從而解決問題。

  這種方法,跨越了解析幾何必須要聯立方程組的環節,大大簡化了其中的計算和化簡過程,應該說是值得推廣的。

  當然,我們也不能忽視了題目的共同特徵:條件中都含有共點兩直線間的斜率關係!否則,齊次化後的齊次式也將失去它的幾何意義,而變的毫無價值。

  【來源】素人素語。

  

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