平幾知識在解幾中的應

2021-03-25 22:34:50 字數 1279 閱讀 1286

在解決有些解幾題時,若能合理運用平幾知識,則能大大簡化解題過程,省時省力,效果良好。

(為說明問題,便於比較,以下各題均有兩種解法,解法一為代數方法,解法二為幾何方法)

例1:點p在直線上,o是座標原點,求|op|的最小值。

解法一:設點p的座標為,則

| po|===2

即 |po| 的最小值為2。

解法二:由平幾知識知:|po|的最小值就是點o到直線的距離,即。

例2:過點p(1,2)作直線m,使點a(2,3)和b()到直線m的距離相等,求直線m的方程。

解法一:設直線m的方程為:,即,

由題意得: =,解得:或,則直線m的方程為:或,即或。

解法二:由平幾知識知:過點p平行於直線ab的直線和過點p且過線段ab中點的直線都滿足條件,易得直線m的方程的為:或。

評注:解法一(代數方法)因只考慮了直線斜率存在的情況,所以最後還要對直線斜率不存在的情況進行檢驗,否則會出現漏解現象,而解法二(幾何方法)直觀易懂,且不會出現漏解情況。

例3:已知直線a:,圓c:,試判斷直線a與圓c的位置關係。

解法一:設圓心c(1,2)到直線a的距離為d,則

=,化為:

由得:, ,

直線a與圓c相交。

解法二:易得直線a過定點(3,1),該點到圓心c的距離,該點在圓c內,直線a與圓c相交。

評注:解法一(代數方法)計算量大,容易出錯,方法不易想到,解法二(幾何方法)挖掘出了「直線a過定點(3,1)」這一關鍵屬性,使問題迅速、準確地得到了解決,體現了幾何方法的優越性。

例4:直線a過點p(2,3)且被二平行直線和所截得的線段長是,求此直線方程。

解法一:設直線a的方程為:,直線a與兩平行線的交點為點a、b,則

{ a(,)

b =3

=3解得:或。

直線a的方程為:或。

解法二:由於兩已知平行直線間的距離

而直線a被已知兩平行線截得的線段

所以,直線a與兩已知平行直線的夾角為,設直線a的斜率為k,則

,解得:或

所以直線a的方程為:或。

從以上可以看出,有些解幾題可用代數方法也可以用幾何方法,運用代數方法,解題思路簡單,容易想到,但計算量大,稍有不慎,便會出錯,而運用幾何方法,解題過程簡單,計算量小,但對學生的數學素養要求較高。但不是所有的解幾題都能用幾何方法解決,需具體問題具體分析。

平幾知識在解幾中的應用

作者:王秉秀

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日期:2023年6月2日

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