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《用“代入法”巧解一類對(duì)稱問題》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、論文:用“代入法”巧解一類對(duì)稱問題山東省臨朐第二中學(xué)盧國利郵編262605郵箱sdlqlgl@163.com地址山東省臨朐縣冶源鎮(zhèn)竹泉路10號(hào)4先看兩個(gè)例題:例1(2009年海南、寧夏高考數(shù)學(xué)試題第5題)已知圓C:,圓C與圓C:關(guān)于直線對(duì)稱,則圓的方程為()(A)(B)(C)(D)多數(shù)參考用書和復(fù)習(xí)資料給出的解法如下:解法一:圓C:的圓心為C(-1,1),設(shè)圓C的圓心為C(a,b),由題意知C與C關(guān)于直線對(duì)稱解得又圓C的半徑為1,所以圓C的方程為,故選(B)用下面方法解更簡(jiǎn)捷解法二:由直線得,將此式代入圓C:可得即便是圓C的
2、方程。例2圓關(guān)于直線對(duì)稱的圓的方程為()(A)(B)(C)(D)解法一:將圓化為標(biāo)準(zhǔn)式,其圓心為(-2,2)。設(shè)對(duì)稱的圓的圓心坐標(biāo)為(a,b),由題意知兩圓心關(guān)于直線對(duì)稱,所以有解得,又圓的半徑為2,故對(duì)稱的圓的方程為,故選(A)解法二:由直線得,將此式代入可得整理得即為所求圓的方程。解法一抓住“對(duì)稱”,著眼“中”“垂”。利用“中”即對(duì)稱點(diǎn)連線的中點(diǎn)在關(guān)于對(duì)稱的直線上;“垂”4即對(duì)稱點(diǎn)連線所在直線與關(guān)于對(duì)稱的直線相互垂直,列出兩個(gè)關(guān)系式求解,稱之為中垂法,它是解決該類題的一般方法。解法二將關(guān)于對(duì)稱的直線方程整理后直接代入圓的
3、方程,化簡(jiǎn)后即的對(duì)稱的圓的方程,稱之為代入法。比較兩解法,顯然代入法思維運(yùn)算量少,步驟更簡(jiǎn)捷,易于掌握。但是,這種解法是否具有一般性?如果將圓的方程推廣到任意圓,直線的方程推廣到斜率為1的任意直線,該方法是否成立?求圓關(guān)于直線的對(duì)稱的圓的方程。中垂法:圓的圓心為(a,b),設(shè)對(duì)稱的圓的圓心為),由題意知兩圓心關(guān)于直線對(duì)稱解得,又因?yàn)閳A的半徑為r,對(duì)稱圓的方程為代入法:由直線得,代入圓的方程,整理得對(duì)稱圓的方程為。兩種解法解題過程合理,結(jié)果相同。由此知代入法對(duì)求“任意圓關(guān)于斜率為1的直線的對(duì)稱的圓的方程”問題均適用。同理可證明
4、,若將題目中的直線換為“斜率為-1”的直線,其它不變,該解法仍成立。下面舉例說明:例3求圓關(guān)于直線的對(duì)稱的圓的方程。代入法:由直線得,代入圓的方程得,故對(duì)稱的圓的方程為。綜上所述,對(duì)于求“任意圓關(guān)于斜率為1的直線的對(duì)稱的圓的方程”問題均可用代入法解決。如果將圓的方程換成其它曲線方程,結(jié)果會(huì)怎樣?例4求橢圓關(guān)于直線的對(duì)稱橢圓方程。中垂法:設(shè)所求橢圓上任意一點(diǎn)為P(x,y),由題意知P點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)Q在橢圓上,即有①所以解得②4將②代入①即得所求橢圓方程為代入法:由直線得代入橢圓,即得對(duì)稱橢圓方程為。兩解法結(jié)果仍相同。實(shí)際上
5、,凡是求“任意曲線關(guān)于斜率為1的直線的對(duì)稱曲線的方程”問題,均可用代入法解決。證明如下:求曲線關(guān)于直線的對(duì)稱的曲線方程。中垂法:設(shè)要求曲線上任意一點(diǎn)為P(x,y),由題意知,P點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)Q在上,即①.由對(duì)稱性知:解得:②將②代入①整理得對(duì)稱曲線方程為。代入法:由直線得,代入,整理即得對(duì)稱曲線的方程為。同理,當(dāng)直線方程為時(shí),易證明代入法成立。結(jié)論:求“任意曲線關(guān)于直線(m為常數(shù))的對(duì)稱曲線方程”問題均可用代入法解決。兩點(diǎn)說明:①這里的曲線可包括任意直線;②直線僅限于斜率為的直線,不能為其它。4