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解析几何之圆锥金枪

2023-07-20 22:08 作者:格心致力  | 我要投稿

解析几何在高考中占比很重、难度很大,如何解决解析几何问题是我们需要认真仔细思考的。接下来我将介绍一种高科技武器——圆锥金枪,专门用来攻克高考中的解析几何问题。

圆锥金枪是我在高中三年的刷题、学习的基础上总结而成的解决解析几何问题的一套方法,主要分为四部分,也就是圆锥金枪的四大技能。

1、经典韦达定理

经典韦达定理是圆锥金枪的第一技能,也是最为常用、最为广泛的技能。利用韦达定理可以解决圆锥曲线中绝大部分的问题,但是有些时候利用韦达定理解决问题很繁琐,而且计算量很大、容易出错。

①两根之和

x_1%7B%2Bx%7D_2%3D-%5Cfrac%7Bb%7D%7Ba%7D

②两根之积

x_1x_2%3D%5Cfrac%7Bc%7D%7Ba%7D

③两根之差

%7Cx_1-x_2%7C%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt%7Bb%5E2-4ac%7D%7D%7B%7Ca%7C%7D

④两根之商

%5Cleft(%5Cfrac%7Bx_1%7D%7Bx_2%7D%2B%5Cfrac%7Bx_2%7D%7Bx_1%7D%2B2%5Cright)ac%3Db%5E2

⑤判别式

%5Cmathrm%7B%5CDelta%7D%3Db%5E2-4ac

2、参数方程

参数方程是圆锥金枪的第二技能,也是解决抛物线问题的有效方法。虽然利用韦达定理也可以解决抛物线问题,但是用参数方程解决抛物线问题更为直接和方便,这些经验可以在实战中可以得到证明。然而,用参数方程解决椭圆问题却不是非常容易,原因是它对解题者的三角恒等变换的能力要求比较高。

①椭圆的参数方程

x%3Da%5Ccos%7B%5Ctheta%7D

y%3Db%5Csin%7B%5Ctheta%7D

②抛物线的参数方程(以开口向右的标准抛物线为例)

x%3D2pt%5E2

y%3D2pt

③双曲线的参数方程

方程一

x%3Da%5Csec%7B%5Ctheta%7D

y%3Db%5Ctan%7B%5Ctheta%7D

方程二

x%3D%5Cfrac%7Bam%7D%7B2%7D%2B%5Cfrac%7Ba%7D%7B2m%7D

y%3D%5Cfrac%7Bbm%7D%7B2%7D-%5Cfrac%7Bb%7D%7B2m%7D

(以上两种形式都是双曲线的参数方程,第一种可以和三角函数相结合,第二种可以和对勾函数、n次多项式函数相结合)

3、极坐标

极坐标是圆锥金枪的第三技能,是不同于直角坐标的一种表示方法,它是利用距离和角度来表征点。极坐标可以和正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式、向量和三角函数相结合用来解决圆锥曲线问题。

与直角坐标的转换关系:

x%3D%5Crho%5Ccos%7B%5Ctheta%7D

y%3D%5Crho%5Csin%7B%5Ctheta%7D

4、仿射变换

仿射变换是圆锥金枪的第四技能,它是解决圆锥曲线问题的一种独特的方法,在许多情况下可以简化运算。仿射变换是将圆锥曲线进行平移、旋转、伸缩、相似等变换,将圆锥曲线问题进行转化,从而达到解决问题的方法。

       以上四个技能是圆锥金枪的四大技能,事实上,圆锥金枪的技能不止这些。需要再强调一下,一技能是比较普适性的技能,二技能很适合解决抛物线问题,三技能适合于解决与距离有关的问题,四技能对解决椭圆问题很有帮助、体现了转化与化归的思想。以上四大技能还需要在解题中去练习和掌握。


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