衡飛
摘要:數(shù)形結(jié)合思想是中學(xué)到高等數(shù)學(xué)解題中極其重要的解題方法,數(shù)形結(jié)合思想是解決解析幾何題的法寶, 數(shù)學(xué)問題的解決中起著關(guān)鍵作用。數(shù)形結(jié)合思想是提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,美國著名數(shù)學(xué)教育家波利亞說過:“掌握數(shù)學(xué)就意味著要善于解題?!敝挥袑?shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法理解透徹及融會貫通時,才能提出新看法、巧解法。中、高考試題十分重視對于數(shù)學(xué)思想方法的考查,其解答過程都蘊(yùn)含著重要的數(shù)學(xué)思想方法。因此本文中我主要從2017年數(shù)學(xué)高考題第15題的三種解法入手,展示數(shù)形結(jié)合的主要解題方法與妙解。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;思想方法
2017年全國高考數(shù)學(xué)卷(Ι)第15題
15已知雙曲線C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A,以A為圓心,b為半徑作圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M,N兩點(diǎn).若∠MAN=60°,則C的離心率為.
解法一:如圖所示,作AP⊥MN,因?yàn)閳AA與雙曲線C的一條漸近線交于M、N兩點(diǎn),則MN為雙曲線的漸近線y=bax上的點(diǎn),且A(a,0),|AM|=|AN|=b,而AP⊥MN,所以∠PAN=30°,點(diǎn)A(a,0)到直線y=bax的距離|AP|=|b|1+b2a2,在Rt△PAN中,cos∠PAN=|PA||NA|,代入計算得a2=3b2,即a=3b,由c2=a2+b2得c=2b,所以e=ca=2b3b=233.
【考點(diǎn)】雙曲線的簡單幾何性質(zhì)
雙曲線漸近線是其獨(dú)有的性質(zhì),所以有關(guān)漸近線問題備受出題者的青睞.做好這一類問題要抓住以下重點(diǎn):①求解漸近線,直接把雙曲線后面的1換成0即可;②雙曲線的焦點(diǎn)到漸近線的距離是b;③雙曲線的頂點(diǎn)到漸近線的距離是abc.以上是網(wǎng)上給的解析答案,筆者仍然利用數(shù)形結(jié)合的思想給出另外兩種解法。
解法二:雙曲線C:x2a2-y2b2=1 (a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A(a,0),
以A為圓心,b為半徑做圓A,圓A與雙曲線C的一條漸近線交于M、N兩點(diǎn)。
若∠MAN=60°,可得A到漸近線bx+ay=0的距離為:bcos300=32b,
可得:aba2+b2=32b,即ac =32,可得離心率為:e=233
故答案為:233
解法三:由于AM的長為等于雙曲線的虛半軸b,OA為實(shí)半軸c, AM垂直x軸,OM為半焦距c.ΔAMN為等邊三角形,∠AMN=600,所以∠AOM=300,可得離心率為:e=ca=cos300=233
解法三巧妙的利用雙曲線圖形的特征,解法使得相當(dāng)簡單,幾乎可以口算答案在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程當(dāng)中,數(shù)形結(jié)合方法貫穿整個教學(xué)的始終。而 數(shù)形結(jié)合方法實(shí)質(zhì)上就是按照數(shù)據(jù)和圖形之間的對應(yīng)關(guān)系,將比較抽象的語言,通過圖形表達(dá)出來,或者是將圖形用數(shù)學(xué)語言表達(dá)出來。在高中數(shù)學(xué)的某些問題的解 題過程當(dāng)中,通過應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,會使問題變得更加的簡單化、直觀化,開拓了學(xué)生的解題思路,使學(xué)生能夠?qū)σ恍┍容^難的問題也有了解題思路。因此,在高 中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程當(dāng)中,要積極培養(yǎng)學(xué)生在這方面的能力,將數(shù)形結(jié)合思想真正的應(yīng)用到答題當(dāng)中。
(作者單位:安徽省滁州市鳳陽中學(xué) 233100)endprint