求轨迹方程之我见,本文主要内容关键词为:我见论文,方程论文,轨迹论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
求动点的轨迹方程是高中数学的一个重要内容。对于求轨迹方程的方法总结,归纳起来大致有:相关点法、参数法、直接法、定义法、对称法……等。本人的观点是:求轨迹方程的问题,实质是解方程组的问题。只要从理论上了解解方程及方程组的道理,掌握解方程(组)的基本方法,正确、迅速的求解方程(组),抓住问题的实质,就可以解决求动点的轨迹方程这一问题,突破难点,化难为易。下面通过例题分析说明。
均可视为解方程组的方法。解法一中未知数的个数为1即(x,y ),方程组中方程的个数为1。解法二中未知数的个数为4,即a、b、c、k,从而“找”到四个方程,联立,解方程组,求得a、b、c、k,从而写出所求点P的轨迹方程。
评析:此解法亦为对称法,但实质仍然是解方程组。
综上所述,上面的六个例题分别运用了相关点法、参数法、直接法、定义法、对称法求动点的轨迹方程。但不论什么方法,均可归结为解方程组的方法。因此,求动点的轨迹方程的问题,实质是解方程组的问题。抓住这一实质,则求轨迹方程的问题均可解决。
用解方程组的方法求动点的轨迹方程一般可用八个字概括:一设、二找、三解、四查。
一设:即根据题意设出动点的坐标(x,y)及涉及到的有关量如点的坐标及其它,分别用a[,1],a[,2],……,a[,n](n∈N)表示。
二找:根据所设未知数的个数及题目所给信息找够(n+1)个方程,一定能找且应该找够(n+1)个方程。
三解:将(n+1)个方程联立解方程组,消去n个未知数a[,1]·a[,2]……a[,n],可得关于(x,y)的方程。从理论上讲,(n+1 )个方程组成方程组,可消去n个未知数。从实际操作来讲, 常规方法是代入或加减法消元,但视方程的形式及所求,应灵活消元而不拘泥于代入法或加减法,如两方程相乘、除或其他,达到消去a[,1]、a[,2]、……、a[,n]的目的即可,并不需要求出a[,1]、a[,2]、……、a[,n]的值,目标是得到关于(x,y)的方程。
四查:检查所得到的方程,有无遗漏的解或多余的解(即失根或增根),以满足求动点轨迹方程时完备性与纯粹性这两方面的要求。
求动点的轨迹方程,可遵循以下基本思路:首先观察分析题意,考虑轨迹是否特殊,可否直接利用或转换成某一曲线的定义求解:或所给条件是否具有某种关于点或直线的对称性,利用对称性求解,这样可使问题变得简单。若不存在以上特殊性,则用“八字”方针进行,即“一设二找三解四查”。对于中学数学的这一内容来讲,此思路及方法是通用的、可行的,既有理论依据,又可实际操作,可突破难点,化难为易。
遵循以上所述基本思路,运用解方程组的方法,我们来看1995年的一道高考题:
已知椭圆(x[2]/24)+(y[2]/16)=1,直线l:(x/12 )+(y/8)=1,P是l上一点,射线OP交椭圆于点R,点Q在OP 上且满足│OQ│·│OP│=│OR│[2],当P点在l上移动时,求点Q的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线?
分析:画简单的示意图。从题意看不出符合某曲线的定义或具有什么对称性,运用“八字”方针求解。
一设:设P(x[,P],y[,P]),R(x[,R],y[,R]),Q(x,y)
二找:必须根据题目信息找够五个方程以