范玉霞
摘 要::同一個(gè)問題,從不同的角度去分析,會(huì)有不同的解法.不失時(shí)機(jī)地讓學(xué)生訓(xùn)練一下一題多解,會(huì)得到意想不到的效果.下面以直線與圓的位置關(guān)系探究及應(yīng)用為例說明.
關(guān)鍵詞:直線與圓;一題多解;解析幾何
一、題目展現(xiàn)
題目:過圓C:x2+(y-2)2=4外一點(diǎn)A(2,-2)引圓的兩條切線,切點(diǎn)為E、F,求直線EF的方程.
二、思維辨析
發(fā)散思維是只從一個(gè)目標(biāo)出發(fā),運(yùn)用已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),沿著各種不同的途徑去思考,探求多種答案,從而獲得大量新信息的思維.
思維基點(diǎn)1——從直線方程出發(fā)
解法1 兩條切線AE、AF,其中一條AE的方程是x=2,則另一條切線的斜率一定存在,故設(shè)切線AF方程為:y+2=k(x-2),即kx-y-2k-2=0,圓心C(0,2),則=2,解得k=-,切線AF的方程為
3x+4y+2=0,F(xiàn)點(diǎn)的坐標(biāo)3x+4y+2=0x2+(y-2)2=4解點(diǎn)F(-,)
故直線EF的方程為=,化簡(jiǎn)得:x-2y+2=0.
思維基點(diǎn)2——從相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)出發(fā)
解法2 設(shè)切點(diǎn)F的坐標(biāo)是F(x1,y1),因?yàn)镃F⊥AF,且kCF=,kAF=所以·=-1x21+(y1-2)2=4,解得F(-,).所以kEF==,EF的方程:y-2=(x-2)即x-2y+2=0.
思維基點(diǎn)3——從圓的幾何性質(zhì)出發(fā)
解法3 利用過圓外一點(diǎn)做圓的切線的方法,EF視為AC為直徑的圓與已知圓相交而得到的,AC=2,AC的中點(diǎn)坐標(biāo)(1,0),故以AC為直徑的圓的方程為(x-1)2+y2=20,EF的方程為(x-1)2+y2=20x2+(y-2)2=4?圯2x-4y+4=0,即x-2y+2=0.
思維基點(diǎn)4——從圓的切線方程出發(fā)
過一點(diǎn)M(x0,y0)作圓(x-a)2+(y-b)2=r2或x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)的切線方程為(x-a)(x0-a)+(y-b)(y0-b)=r2或x0x+y0y+D+E+F=0.
解法4 設(shè)切點(diǎn)E(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2),切線AE的方程為x1x+(y1-2)(y-2)=4,切線AF的方程為x2x+(y2-2)(y-2)=4,點(diǎn)A(2,-2)在切線AE、AF上,所以2x1-4(y1-2)=4,2x2-4(y2-4)=4,即E(x1,y1),F(xiàn)(x2,y2)的坐標(biāo)均滿足方程2x-4(y-2)=4,所以EF的方程為x-2y+2=0.
思維基點(diǎn)5——從向量間關(guān)系出發(fā)
解法5 利用向量間的位置關(guān)系⊥,設(shè)F(x1,y1),則=(x1-2,y1+2),=(x1,y1-2),因?yàn)椤?,所以x1(x1-2)+(y1+2)(y1-2)=0.由x21-2x1+y21-4=0得x1-2y1+2=0
驗(yàn)證E(2,2)也滿足方程x-2y+2=0,故x-2y+2=0為所求.
三、點(diǎn)滴體會(huì)
學(xué)生學(xué)習(xí)解析幾何相關(guān)內(nèi)容時(shí),突出的一個(gè)難點(diǎn)是不能恰當(dāng)?shù)貙ⅰ靶巍钡膯栴}轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的問題,把“數(shù)”的問題回歸到“形”的問題中去,而這兩者間的相互轉(zhuǎn)化是解析幾何的根本。解析幾何的主要思想是用代數(shù)方程依據(jù)平面直角坐標(biāo)系研究幾何問題,將幾何圖形與代數(shù)方程建立聯(lián)系,通過研究圖形的代數(shù)方程得到代數(shù)結(jié)果,再?gòu)拇鷶?shù)結(jié)果到幾何圖形的方法就是解析幾何的精髓。本例通過多方法、多角度、多途徑、多方式解決問題的解法,目的就是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)解析幾何思想的理解提高學(xué)生處理問題的能力,感受解析幾何的魅力,使學(xué)生明白開啟腦洞會(huì)有意想不到的驚喜.
參考文獻(xiàn):
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?誗編輯 張珍珍