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解析几何中忽略隐含条件错因分析

2015-12-21陈干

中学生理科应试 2015年11期
关键词:解题

陈干

所谓隐含条件,是指题中若暗若明、含而不露的条件.一般来说,它们常巧妙地隐蔽在题设或结论的背后,不易为人们所觉察.在数学解题中,隐含条件具有干扰性、迷惑性,常给解题带来消极因素.若能注意到题中隐含条件,往往会使解题结果更具有完整性、准确性.下面就解析几何中常见的忽略隐含条件导致的错误进行分析,并给出对策.

1.忽略曲线方程点的坐标取值范围限制

例1 若点P(x,y),满足3x2+2y2=6x,试求x2+y2的取值范围.

错解 由已知得y2= 1 2 (-3x2+6x)

∴x2+y2=- 1 2 (x-3)2+ 9 2

故当x=3时,x2+y2的最大值为 9 2 ,即x2+y2≤ 9 2 .

评注 本题解法忽略了点P(x,y)在曲线3x2+2y2=6x上,则点的坐标取值范围受到限制.事实上,由已知2y2=-3x2+6x≥0,得到题设隐含条件为0≤x≤2.故当0≤x≤2时,x2+y2应在当x=2时,取得最大值为4,当x=0时,取得最小值为0.因此0≤x2+y2≤4.

在圆锥曲线方程中,曲线方程点的坐标取值范围受到限制.由此题发现,在研究圆锥曲线方程最值问题时,应充分注意到对自变量的取值范围的研究,否则,将会发生错误.

2.忽略直线的斜率不存在

例2 已知双曲线(x-1)2-y2=1和圆x2+y2=1,直线l同时满足下列两个条件:

(1)与双曲线交于不同两点;

(2)与圆相切,且切点是直线与双曲线相交所得的弦的中点.求直线l的方程.

错解 设直线l的方程为y=kx+b

由直线l与圆相切得b2=1+k2 ①

将y=kx+b代入双曲线方程得

(1-k2)x2-2(kb+1)x-b2=0

当k≠±1时,有Δ>0,这样直线与双曲线有两个交点,设其为A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点为C(x0,y0),则x0= x1+x2 2 = kb+1 1-k2 ,y0=kx0+b= k+b 1-k2 .

又C为圆的切点,从而( kb+1 1-k2 )2+( k+b 1-k2 )2=1 ②

由①、②得

k= 3 3 ,b=- 2 3 3 或k=- 3 3 ,b= 2 3 3 .

所以,直线方程为:

y= 3 3 x- 2 3 3 或y=- 3 3 x+ 2 3 3 .

评注 设直线为y=kx+b隐含了斜率k存在,故应再讨论若k不存在时的情况.当斜率k不存在时,即直线l垂直于x轴时,此时,直线方程为……

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