資源描述:
《萬爾遐老師講數(shù)學——消去法與消去式.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、消去法與消去式例話解析幾何運算的化簡萬爾遐老師講數(shù)學1天津市二月測試第18(Ⅱ)題題:設橢圓M:,P是橢圓M上的任意一點,EF為圓N:x2+(y–2)2=1的任意一條直徑(E、F為直徑的兩個端點),求的最大值.說1:又是橢圓又是圓,還有向量積求最值.面對大題,要有“漸勝”心理:吞不下要撕幾塊,撕不動要啃幾口,如本題,要“求出最大值”雖然不易,但用三點的坐標表示這個“向量積”實在不難.2解答從設點的坐標可開始解析:如圖,設F(x1,y1),E(x2,y2),P(x,y);說2:就此一“設”、一“則”,2分已經(jīng)到手,本題的9分就啃去了約四分之一.以下求最大值,而式子中有6個
2、變量,最好消除到只剩一個變量,化為一元函數(shù)求最大值.則3續(xù)解:又x2=–x1,y2=4–y1,說3:因為點E與點F關于點(0,2)對稱,點F的坐標可用點E的坐標來表示。消去法可從消x2、y2開始消去了x2和y2.至此再得2分,9分題目已啃去了約一半.式中還有4個變量,還得消除3個.4說4:又消去3個變量之后,式子化為一元函數(shù),至此,已取得決定性的成果,所求的最值,已經(jīng)歷歷在望.續(xù)解:……x1、x、y1的消去5二次函數(shù)求最值說5:二次函數(shù)求最值,是初中生都會的事情.高中生在這里要做的事,是要指出存在的條件:點P在已知橢圓上.至此,本題滿分到手。續(xù)解:……所求的最大值是11
3、.條件是y=–1.點P的坐標為(–1).6探究一消去法與消去式之后,任務轉向到“消參”,6個參量x1,x2,x;y1,y2,y全部消去之時,就是答案——數(shù)量積得到最值之時.把向量的數(shù)列積表示成點的坐標式這個方法叫做“消參法”,它是“設參法”的逆向方法.如何消去呢,“消去法”必須靠“消去式”來操作.以下是這些參數(shù)消去時所用到的消去式:7(1)消去x2,y2時,用的是中點公式:(2)消去x1,y2時,用的是圓的方程式:(3)消去x2時,用的橢圓的方程式:以上5個參數(shù)的消去,消去式全為等式.(4)最后消y,消去式用的是不等式:(y+1)2≥0.注意,只有用不等式消參y,才能得
4、到的最值.消去式列舉8消去法不只一種另解:對則注意:中點公式、橢圓與圓的參數(shù)方程,全部用作了消去式!9消去三角函數(shù)用三角恒等式則10用三角函數(shù)最值求向量積最值則三角消去式回顧:等式有sin2δ+cos2δ=1,sin2α+cos2α=1,不等式有11探究二點對圓的冪已知:定圓G:(x–a)2+(y–b)2=r2和定點O(0,0).EF是定圓任意一條直徑的兩個端點.當消去法進行到時,人們發(fā)現(xiàn):這個數(shù)量積與E、F的具體位置無關,只要它是已知圓的任意一條動直徑的兩個端點就行.也就是說:當P點固定的時候,是個定值.不失一般性,我們用下面的命題說明這個事實.求證:(1)是個定值.
5、(2)這個定值就是這個定點對這個定圓的冪.12從數(shù)量積的定義開始證明(1):如圖,記d2=OG2=a2+b2,設夾角為θ,則13余弦定理化簡數(shù)量積代(2)式于式(1),化簡得當定點和定圓確定后,d和r都是定值.由此證得是定值.設∠OGE=α,則∠OGF=π–α,于是有OE2=d2+r2–2dr,OF2=d2+r2+2dr(2)14定點對定圓的冪證明(2):設割線OG交定圓于A、B.由于AB也是定圓的直徑,故有另一方面,又OA·OB是定點O對定圓的冪,所以這個定值也就是定點對定圓的冪.15向量積中的圓冪定理過定點O作定圓的任意一條割線OCD(沒有畫出).則有結論:這就是向
6、量積中的圓冪定理.點O在圓外時,點O在圓上時,點O在圓內(nèi)時,16點對點的冪過定點O作定圓的任意一條割線OCD.則有:固定圓心不變,讓圓的半徑r變小,則定點O對定心圓的冪變小.r=0時,點E、F重合,定心圓退化為點圓,此時,點對圓的冪退化為點對點的冪.顯然,點對點的冪就是兩點間距離的平方.17第18(Ⅱ)題的題根題:設橢圓M:,P是橢圓M上的任意一點,EF為圓N:x2+(y–2)2=1的任意一條直徑(E、F為直徑的兩個端點),求的最大值.在定圓半徑確定的前提下,最大值由d決定。由此發(fā)現(xiàn)問題之根:題根:P是橢圓M:上的動點,G(0,2)為定點,求PG長度的最大值.自然,定點
7、G(0,2)移動后,PG長度的最大值也將隨著變化.18第18(Ⅱ)題的推廣題:設橢圓M:,P是橢圓M上的任意一點,EF為圓N:x2+(y–2)2=1的任意一條直徑(E、F為直徑的兩個端點),求的最大值.…………19