余紹安
摘 要:兩曲線的交點問題轉化為求方程組的公共解問題,進而轉化為一元二次方程根的求解,同時,也可以數(shù)形結合思想為指導,動態(tài)地考察兩曲線的位置關系. 這兩種方法各有優(yōu)劣,本文以一道典型試題為例,對此做了一番探討.
關鍵詞:曲線交點;圓;橢圓;求解策略
通常,我們把兩曲線的交點問題轉化為求方程組的公共解問題,進而轉化為一元二次方程根的求解;這種方法符合我們解題的思維習慣,可是由于上面的第二個轉化極易擴大根的取值范圍,對兩曲線真實交點情況難于準確反映,產(chǎn)生一些難以覺察的錯誤. 如果以數(shù)形結合思想為指導,動態(tài)地考察兩曲線的位置關系,破解問題,獲得答案;這就要求我們合理調整思維視角,嘗試用不同的方法解決問題,培養(yǎng)思維發(fā)散性、靈活性和敏捷性,進而培養(yǎng)創(chuàng)新能力. 現(xiàn)以一例進行上述兩種不同的解題嘗試,來獲得不同的體驗,同時也可以搞清楚如何利用方程來討論兩曲線的位置關系.
[?] 分析討論、解剖錯因
討論:方程f(x)=5x2-18ax+9a2-45=0在x∈R時有解,能否在x∈[-3,3]時有解?
錯因:忽視了隱含條件x∈[-3,3],y∈[-2,2].
剖析:方程組有解,說明公共解一定滿足兩個方程,即必須x∈[-3,3],y∈[-2,2].
因此,原命題?f(x)=0在[-3,3]內有根.
正解二:畫圖,結合圖形考察,當動圓圓心M(a,0)落入?yún)^(qū)間[-6,6]內時,兩曲線定有交點.
故a∈[-6,6]. 故選B. (如圖4)
疑惑:當圓M在橢圓內部運動時,是否與橢圓定有交點?
釋疑:因為橢圓短半軸長小于圓M的半徑,所以圓M在橢圓內部運動時,兩曲線一定有交點.
[?] 總結反思、延伸拓展
1. 反思
正解一雖然煩瑣,但綜合了曲線方程以及一元二次方程根的分布等知識. 這些知識是高考重點考查的知識點. 我們不能就題做題,陷于題海;或者因其復雜而輕易地拋棄這種解法,而是充分發(fā)揮該題的綜合和整合作用,梳理知識、拓展知識. 這樣,更容易使學生由知識積累形成其能力遷移,有利于學生數(shù)學思維深刻性、廣闊性、邏輯嚴密性以及數(shù)學探究能力的培養(yǎng). 當該題轉變?yōu)榻獯痤}時,仍不失為一種好的方法. 對選擇題而言,正解二更迅捷、更有效. 同時,正解二體現(xiàn)了數(shù)形結合思想對解決問題的指導作用,對學生數(shù)學思維靈活性、敏捷性以及批判性的培養(yǎng)有著重要意義.
2. 拓展
(1)若圓(x-a)2+y2=4與橢圓+=1有公共點,則實數(shù)a的取值范圍是多少?若無公共點,則實數(shù)a的取值范圍是多少?請在各種情況下,討論兩條曲線的位置關系.