共点旋转直线斜率问题的简化策略*
2021-05-18福建省泉州第一中学362000张国川任晓红
中学数学研究(江西) 2021年5期
福建省泉州第一中学 (362000) 张国川 任晓红
最近笔者所在学校举行数学周练,一道解析几何题目学生做得并不理想,原因在于学生初学椭圆,对于坐标法解决几何问题的方法还不熟悉;其次对于繁琐的数学计算处理不当导致计算错误,也有不懂得如何简化复杂的式子变形以致出现解题瓶颈,无法得到想要的结果.解析几何重在考查学生数学运算的核心素养,但倘若不能选择合适的简化运算方法,光有“埋头苦算”的数学精神还远远不够,在算的路上除了低头苦算也得时常抬头“仰望星空”,寻找最恰当的运算技巧,实现简化运算的目的.本文就该题的解答给出四种简化运算办法,只为抛砖引玉给同学们指路.

(1)求动点P的轨迹方程E.
(2)若A是轨迹E的左顶点,过点D(-3,8)的直线l与轨迹E交于B,C两点,求证:直线AB,AC的斜率之和为定值.

(2)策略1:韦达定理+整体代换


策略2:仿射变换+韦达定理
策略3:变换顺序+齐次化变形

策略4:曲线退化+另类双联立

本试题是一类典型的“动直线斜率和或斜率积”求解问题,研究两根和与积时常可以联想到韦达定理,作为简化运算的策略,策略1中韦达定理发挥的作用是整体代入,采用设而不求简化运算.但本题式子计算并不简洁,为了解决斜率和通分后式子较复杂,考虑建立仿射变换在新坐标系下研究该问题,由于是整体平移因此不影响图形之间的位置关系,故而结果依然不会发生改变.策略2正是基于此对策略1进行改进得……
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