解析几何的目的:1987解析几何大题第二解法~换元法。
1987全国卷21
一条定长线段的两端在抛物线上运动,线段的中点为,求该点到轴的最短距离和该点此时的坐标。
分析
基本思路是换人民币。从已知条件可以得出初步结论:
我们以这个方程为骨架,经过一系列的代入运算,把上面方程中中点的坐标换成点的坐标,最后就可以得到一个关于的方程。
可用的已知条件有:
,
在替换过程中,公式如下:
解释
因为抛物线的两端都在运动,所以:
,
因为线段的长度是:
代入上面的公式得到:
注意到:
代入上式:
因为点是中点,所以
,
代入上面的公式得到:
等号成立的条件是:,即:
综上所述,一个点到一个轴的最短距离是:这个点的坐标是:或者
提炼和改进
解析几何是用代数方法研究几何。用换元法解这道高考题很代数。
我们在上面的求解过程中有没有用到什么高深的公式和定理?不。我们使用的主要公式实际上如下:
方差公式
完全平方公式1
完全平方公式II
“完全平方公式的推论”
以上公式是初中数学的核心内容。如果让一个初中生看前面的推演过程,也是可以理解的。但是,如果要独立写出这个推导过程,即使是初三的学生,恐怕也只有少数人能做到。
更多示例
关于二次项的几个公式简单而有用。更多示例见下文:
应用初中数学解高考数学题:“二次菱形”
更多解决方案
这个问题有以下解决方案:
解析几何目的:1987解析几何大题解法之一:通解。
解析几何的目的:1987解析几何大问题的第三种解法:参数方程