例谈增根的产生与作用
2021-09-10苏凡文


摘 要:增根是中学阶段解方程时的常见问题,本文结合高考题目与个人思考,重点阐述一下二次曲线联立为什么产生增根、两圆联立为什么不产生增根、如何对根进行取舍、增根的作用等问题.
关键词:增根;等价转换;根轴;提示性作用
中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)04-0035-02
中学阶段,增根是学生普遍感觉比较棘手的问题.增根是指方程求解后得到的不满足题设条件的根.了解增根产生的原因,对根进行合理取舍,是中学生必备的数学素养.本文以高考题目为例谈一下增根问题.一、增根产生的原因
增根的产生源于题目条件转化为结论的过程中,使得条件成为结论的充分不必要条件.如果在题目的解答过程中将条件等价转换为结论,增根自然会被舍去.例1 (2020年全国Ⅱ卷理19)已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=43|AB|.
(1)求C1的离心率;
(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.
分析 (2)由(1)知e=12,所以a=2c,b=3c.椭圆C1的方程为x24c2+y23c2=1,联立y2=4cxx24c2+y23c2=1,消去y并整理得3x2+16cx-12c2=0,解得x=23c或x=-6c(舍去).
为什么x=-6c是增根呢?分析发现,y2=4cx中隐含着x≥0.可将过程完善为“y2=4cxx24c2+y23c2=1x≥0,去y整理得3x2+16cx-12c2=0x≥0,解得x=23c或x=-6cx≥0,所以x=23c.
我们常常说,二元二次曲线方程联立在实数范围内容易产生增根,但两圆联立不产生增根,这是为什么呢?
二、探索两圆联立不产生增根的原因
例2 已知:圆C1:(x-a1)2+(y-b1)2=r21,圆C2:(x-a2)2+(y-b2)2=r22,
兩圆相减得直线2(a2-a1)x+2(b2-b1)y+a21-a22+b21-b22-r21+r22=0,我们称此直线为根轴,试判断“两圆公共点个数”和“根轴与两圆公共点个数”之间的关系.
分析 两……
