戴繼龍
弦長(zhǎng)問(wèn)題一般是指求解析幾何中弦的長(zhǎng)度問(wèn)題,如求圓、橢圓、雙曲線(xiàn)、拋物線(xiàn)中弦的長(zhǎng),此類(lèi)問(wèn)題的計(jì)算量通常比較大,為了簡(jiǎn)化運(yùn)算,我們需運(yùn)用發(fā)散性思維,從不同的角度、方向?qū)ふ医忸}的思路,以提升解題的效率.本文以一道題為例,談一談求解幾何中弦長(zhǎng)的方法,
題目:已知斜率為1的直線(xiàn)經(jīng)過(guò)拋物線(xiàn)y2= 4x的焦點(diǎn),且與拋物線(xiàn)相交于A,B兩點(diǎn),求弦AB的長(zhǎng).
由題意可知,直線(xiàn)AB為過(guò)拋物線(xiàn)焦點(diǎn)的直線(xiàn),且已知斜率,可直接根據(jù)直線(xiàn)的點(diǎn)斜式方程求得直線(xiàn)AB的方程,而已知拋物線(xiàn)的方程,可以從兩點(diǎn)間的距離公式、弦長(zhǎng)公式、平面幾何知識(shí)等人手,用以下三種方法來(lái)求解.
一般地,解析幾何中的弦為直線(xiàn)與曲線(xiàn)的交點(diǎn)的連線(xiàn),可通過(guò)解方程組來(lái)確定兩個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo),再運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式來(lái)求弦長(zhǎng).
在運(yùn)用弦長(zhǎng)公式求弦長(zhǎng)時(shí),要注意構(gòu)造一元二次方程,靈活運(yùn)用一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系、弦長(zhǎng)公式來(lái)求解.此方法一般用于解答直線(xiàn)與曲線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo)不易求得的弦長(zhǎng)問(wèn)題,
三、借助平面幾何知識(shí)求解
在求解析幾何中弦的長(zhǎng)度時(shí),我們也可將問(wèn)題看作平面幾何中的求線(xiàn)段的長(zhǎng)度問(wèn)題來(lái)求解,可首先根據(jù)題意繪制出幾何圖形,然后根據(jù)圓錐曲線(xiàn)的定義和幾何性質(zhì)建立線(xiàn)段之間的關(guān)系,再靈活運(yùn)用平面幾何知識(shí),如相似三角形的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)等來(lái)解題,
由于直線(xiàn)AB剛好經(jīng)過(guò)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),因此可根據(jù)拋物線(xiàn)的定義與性質(zhì),將|AB|轉(zhuǎn)化為A、B點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)之間的距離,借助點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式來(lái)解題.
由此可見(jiàn),求解析幾何中的弦長(zhǎng)問(wèn)題的方法有很多種,如運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式、弦長(zhǎng)公式、平面幾何知識(shí)等.上述三種方法的適用范圍各不相同,第一種方法適用于求解容易求得弦的兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)的弦長(zhǎng)問(wèn)題;第二種方法適用于求解弦的兩個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)不容易求得的弦長(zhǎng)問(wèn)題;第三種方法適用于求過(guò)曲線(xiàn)焦點(diǎn)的弦的長(zhǎng).
(作者單位:江蘇省南通市海門(mén)第一中學(xué))