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掌握“两化一算”,突破解析大关

2018-03-06殷玉波

新高考·高一数学 2017年7期
关键词:代数平面直线

殷玉波

解析几何是用代数的方法研究几何图形的一门学科,属于几何学范畴.但是研究问题的方法是代数方法,这与初中平面几何所用的方法是不同的.

用代数的方法研究几何问题,为近代数学的发展开拓出一片广阔的天地.为什么这么说呢?

近代数学本质上是变量数学,变量数学的第一个里程碑是解析几何的发明.解析几何的核心思想是在平面上引进所谓的“坐标”的概念,并借助这种坐标将平面上的点和有序数对(x,y)之间建立一一对应关系.每一对实数( x,y)都对应平面上的一个点;反之,每一个点都对应于它的坐標(x,y).以这种方式可以将一个代数方程.f(x,y)-o与平面上一条曲线对应起来,于是几何问题就归结为代数问题,并反过来通过对代数问题的研究发现新的几何结果,这样做的好处,就是用思维取代了观察.

要用代数方法研究几何图形,首先需要把图形问题转化成代数形式,然后才能用代数方法进行计算,在获得代数结果后,还需要把代数结果转化为几何结论,即:

从这个流程图可以看出:任何一个解析几何问题的解决都是通过“两化”(几何图形代数化与代数结果几何化)、“一算”(代数讣算)实现的.这个“两化”是解析几何的基本思想.学习中一定要深刻地去认识它、理解它,抓住了它就紧紧地抓住了解析几何的根本.

需要特别指出的是:

(1)图形问题代数化是解析几何的核心,它是通过大数学家笛卡儿和费马创造性地提出两个观念(用坐标表示点的观念和用方程表示曲线的观念)实现的.这两个观念的提出把古老的代数与几何紧紧地联系起来,使两种数学形式根据需要可以“互化”,这具有十分重要的意义,是数学史上具有划时代意义的里程碑.深刻认识和理解这两个观念对于学习解析几何也是非常重要的.

什么样的图形问题可以代数化呢?肯定是要有明显的几何特征.所以,分析图形的几何特征,就是解决解析几何的突破口.比如,直线是最简单的几何图形,直线的几何特征就是“直”!

将直线放在平面直角坐标系中,“直”的几何表示就是角度(方向)不变,而“角度”是几何概念,我们要将其用代数表示,然后才能进行代数运算.

(2)解析几何中的代数计算也具有明确的几何意义.在进行代数计算时一定要“再现其几何意义”,把握住这一点,将会有效提高代数计算的水平.同时,在解题时,有时计算量是很大的,因此,树立“优化思路”、“简化运算”的意识,并适时总结这方面酌经验对提高解题能力也是至关重要的,

以上两点都需要同学们在学习中不断思考才能逐步体会到.endprint

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